歷史建筑與老舊市場(chǎng)消防改造受限環(huán)境下的新型火災(zāi)預(yù)警與聯(lián)動(dòng)機(jī)制

摘要：歷史建筑與老舊市場(chǎng)作為城市文化遺產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的重要組成部分，隨著時(shí)間的推移，原有的消防設(shè)施和管理模式無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代城市火災(zāi)防控的需求，尤其是在面對(duì)日益增多的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，歷史建筑與老舊市場(chǎng)的消防安全問(wèn)題日益突出?；诖耍槍?duì)歷史建筑與老舊市場(chǎng)消防改造受限環(huán)境下的火災(zāi)預(yù)警與聯(lián)動(dòng)機(jī)制進(jìn)行研究，探討在現(xiàn)有改造條件下如何構(gòu)建高效的火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)及聯(lián)動(dòng)機(jī)制，以提高火災(zāi)應(yīng)急處置效率，保障公共安全。

關(guān)鍵詞：歷史建筑；老舊市場(chǎng)；消防改造；火災(zāi)預(yù)警

歷史建筑具有較高的歷史文化和傳承價(jià)值，同時(shí)，其結(jié)構(gòu)和所使用的材料具有一定的特殊性，這就對(duì)歷史建筑進(jìn)行消防設(shè)施改造提出更高要求，需要在文化遺產(chǎn)保護(hù)與消防安全保障建設(shè)之間達(dá)到平衡。歷史建筑由于歷史原因均存在著通道狹窄、疏散困難、消防設(shè)施落后等問(wèn)題，對(duì)火災(zāi)防控非常不利[1]。老舊市場(chǎng)因年代久遠(yuǎn)，基礎(chǔ)設(shè)施老化嚴(yán)重、街道狹窄、建筑群密集、人員眾多等問(wèn)題突出，如果發(fā)生火災(zāi)，火源較為集中，人員疏散和火災(zāi)撲救將會(huì)面臨極大的挑戰(zhàn)，經(jīng)濟(jì)損失也是不可估量的。目前，歷史建筑和老舊市場(chǎng)原有的消防設(shè)施和管理模式已不能滿(mǎn)足現(xiàn)代化火災(zāi)防控的客觀需求。所以，有必要在消防管理階段對(duì)消防安全保障的技術(shù)和機(jī)制進(jìn)行探究，從而為后續(xù)發(fā)展城市消防提供理論支持和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)城市消防的智能化和系統(tǒng)化。

1 歷史建筑與老舊市場(chǎng)消防改造的影響因素

1.1" 建筑結(jié)構(gòu)與歷史保護(hù)要求

歷史建筑一般都有著較高的歷史和文化價(jià)值，在開(kāi)展消防改造工作時(shí)，要遵循嚴(yán)格的歷史保護(hù)相關(guān)要求。建筑的結(jié)構(gòu)形式、外觀設(shè)計(jì)和材料選擇，大多會(huì)成為改造過(guò)程中的關(guān)鍵制約因素。具體來(lái)說(shuō)，不少歷史建筑的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，墻體厚重，窗戶(hù)與門(mén)的布局并不規(guī)則，這些情況都使得火災(zāi)防控的難度有所增加。而且，歷史建筑大多采用的是傳統(tǒng)建筑材料，像木材、石材以及磚塊等，這些材料的防火性能較差，容易造成火災(zāi)蔓延。故而，在進(jìn)行消防改造時(shí)，需要保留原有建筑的歷史風(fēng)貌，又要結(jié)合現(xiàn)代防火技術(shù)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

1.2" 市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)模式與人流密度

對(duì)老舊市場(chǎng)開(kāi)展消防改造工作時(shí)，要將市場(chǎng)的經(jīng)營(yíng)模式以及人流密度納入考量范圍。老舊市場(chǎng)一般呈現(xiàn)出商鋪分布密集、貨物堆放雜亂、人員大量聚集等特點(diǎn)，這些情況致使火災(zāi)發(fā)生時(shí)，人員疏散以及滅火操作難度大大增加。市場(chǎng)進(jìn)行消防改造期間，人流的高峰期與疏散通道的設(shè)計(jì)是需要重點(diǎn)關(guān)注的方面。由于市場(chǎng)內(nèi)商鋪密集，而且不少老舊市場(chǎng)并未依據(jù)現(xiàn)代消防安全要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，大多缺少足夠的消防通道，這有可能致使火災(zāi)發(fā)生時(shí)商戶(hù)和顧客難以快速撤離。消防改造過(guò)程中要對(duì)疏散通道設(shè)計(jì)加以?xún)?yōu)化，確保在緊急情況下能夠有效地引導(dǎo)人群迅速疏散。市場(chǎng)的經(jīng)營(yíng)模式或許會(huì)對(duì)消防設(shè)施的配置產(chǎn)生影響，比如，攤位的火源與電氣設(shè)備的頻繁使用，這些都需要在消防設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮，以此提高對(duì)電氣火災(zāi)的防范能力。

1.3" 現(xiàn)有消防設(shè)施的狀況與技術(shù)更新需求

老舊市場(chǎng)及歷史建筑的消防改造受到現(xiàn)有消防設(shè)施狀況的限制。不少歷史建筑和老舊市場(chǎng)的消防設(shè)施陳舊，有的甚至根本沒(méi)有安裝現(xiàn)代的消防設(shè)備，這給消防改造帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。歷史建筑的電氣設(shè)施老化，容易引發(fā)電氣火災(zāi)，老舊市場(chǎng)內(nèi)常見(jiàn)的燃?xì)庠O(shè)備和廚房設(shè)施也存在安全隱患，要對(duì)現(xiàn)有的電氣與燃?xì)庠O(shè)備展開(kāi)全面檢查并更新。還應(yīng)根據(jù)最新的消防技術(shù)對(duì)設(shè)施進(jìn)行升級(jí)，如安裝現(xiàn)代化的自動(dòng)噴淋系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、智能監(jiān)控以及應(yīng)急照明系統(tǒng)等。技術(shù)更新可提高消防設(shè)施的工作效率，還可減少因人為操作疏忽產(chǎn)生的安全隱患。消防設(shè)施的更新要考慮其維護(hù)與管理的便捷性，保證火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠迅速啟動(dòng)并發(fā)揮作用。消防改造過(guò)程中要注重技術(shù)方案的定制化與合理性，實(shí)現(xiàn)最佳效果。

2 歷史建筑與老舊市場(chǎng)消防改造受限環(huán)境下的新型火災(zāi)預(yù)警與聯(lián)動(dòng)機(jī)制

2.1" 基于物聯(lián)網(wǎng)的分布式感知系統(tǒng)構(gòu)建

在歷史建筑與老舊市場(chǎng)這類(lèi)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、改造受限的環(huán)境中，傳統(tǒng)消防報(bào)警系統(tǒng)往往受限于管線(xiàn)布設(shè)難度大、電源條件不足以及結(jié)構(gòu)保護(hù)限制，難以實(shí)現(xiàn)高密度、多點(diǎn)位的覆蓋。為應(yīng)對(duì)這一難題，需構(gòu)建一套以無(wú)線(xiàn)通信為核心、支持非侵入部署的分布式物聯(lián)網(wǎng)感知系統(tǒng)。具體實(shí)施方案如下：在建筑內(nèi)部非破壞性位置布設(shè)低功耗無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)，包括煙霧傳感器、溫濕度傳感器、紅外熱成像模塊、可燃?xì)怏w檢測(cè)器（如甲烷、一氧化碳）及電弧探測(cè)設(shè)備等，通過(guò)ZigBee、LoRa或NB-IoT通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間和邊緣設(shè)備的聯(lián)通。考慮到歷史建筑電力系統(tǒng)薄弱，所有傳感節(jié)點(diǎn)需采用電池或太陽(yáng)能+超級(jí)電容的混合供電方式，并通過(guò)壓縮通信協(xié)議（CoAP或MQTT）降低能耗。在節(jié)點(diǎn)布設(shè)策略上，需結(jié)合建筑空間布局與火源高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)（如廚房、配電箱、堆物角落）進(jìn)行分區(qū)部署，結(jié)合“可視化熱力圖”模型進(jìn)行部署模擬優(yōu)化[2]。

2.2" 邊緣計(jì)算與AI智能分析技術(shù)融合

在感知系統(tǒng)基礎(chǔ)上，火災(zāi)預(yù)警精度與響應(yīng)速度的提升關(guān)鍵在于邊緣智能分析的構(gòu)建。傳統(tǒng)集中式云分析模型存在數(shù)據(jù)回傳延遲和突發(fā)場(chǎng)景下帶寬瓶頸的問(wèn)題，特別在火災(zāi)初期“秒級(jí)響應(yīng)”需求下無(wú)法滿(mǎn)足，應(yīng)在場(chǎng)景內(nèi)引入具備本地計(jì)算能力的邊緣計(jì)算設(shè)備（如NVIDIA Jetson Nano、樹(shù)莓派集群或國(guó)產(chǎn)AI模組），對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理與AI推理，實(shí)現(xiàn)高效、本地化判斷。核心分析模塊基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合算法模型，綜合溫度變化速率、煙霧濃度變化曲線(xiàn)、紅外圖像熱點(diǎn)聚集分布和氣體成分變化趨勢(shì)，構(gòu)建輕量級(jí)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Light-CNN）模型，實(shí)現(xiàn)異常狀態(tài)的快速識(shí)別。該模型需通過(guò)本地“持續(xù)學(xué)習(xí)”機(jī)制不斷修正閾值與識(shí)別邊界，提高對(duì)特定場(chǎng)景誤報(bào)源（如油煙、香火等）的辨識(shí)能力[3]。

在軟件架構(gòu)層面，建議采用Docker容器管理邊緣分析服務(wù)，實(shí)現(xiàn)多模型并行部署與按需調(diào)用。預(yù)警等級(jí)輸出則遵循分級(jí)響應(yīng)機(jī)制：初級(jí)異常（如電弧異常、電流突升）發(fā)出本地提示，中級(jí)警報(bào)（如煙溫聯(lián)合上升）則聯(lián)動(dòng)局部斷電與廣播提示，高級(jí)警報(bào)（火源確認(rèn)）立即觸發(fā)廣域聯(lián)動(dòng)指令。

2.3" 聯(lián)動(dòng)響應(yīng)與疏散路徑智能引導(dǎo)機(jī)制

基于動(dòng)態(tài)消防分區(qū)的應(yīng)急控制模塊，通過(guò)無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程繼電控制，聯(lián)動(dòng)場(chǎng)所關(guān)鍵斷電點(diǎn)、燃?xì)怆姶砰y、電動(dòng)排煙窗等設(shè)備，控制火勢(shì)擴(kuò)散路徑。部署點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電子導(dǎo)向終端（如液晶動(dòng)態(tài)指示屏、語(yǔ)音廣播設(shè)備、應(yīng)急LED投影裝置），依照邊緣分析系統(tǒng)提供的熱力圖與煙氣流向模型，動(dòng)態(tài)生成最優(yōu)疏散路徑，并隨環(huán)境更新實(shí)時(shí)變更，引導(dǎo)人員遠(yuǎn)離火源。智能終端信息反饋機(jī)制允許用戶(hù)通過(guò)手機(jī)掃碼或現(xiàn)場(chǎng)交互屏獲取個(gè)性化疏散路徑提示，同時(shí)結(jié)合藍(lán)牙信標(biāo)或超寬帶（UWB）技術(shù)進(jìn)行人流跟蹤，實(shí)現(xiàn)高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)人數(shù)熱力監(jiān)控，避免“密集區(qū)二次災(zāi)害”發(fā)生。

平臺(tái)功能劃分為5大模塊：①數(shù)據(jù)接入模塊：統(tǒng)一接入前端感知設(shè)備數(shù)據(jù)、邊緣推理結(jié)果與用戶(hù)反饋信息，支持OPC-UA、MQTT、Modbus等多協(xié)議格式，確保設(shè)備廠(chǎng)商兼容性。②風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估引擎：基于機(jī)器學(xué)習(xí)與貝葉斯推理模型，對(duì)歷史數(shù)據(jù)建模分析，實(shí)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域預(yù)測(cè)及火災(zāi)概率預(yù)估。③協(xié)同聯(lián)動(dòng)模塊：實(shí)現(xiàn)與公安消防系統(tǒng)、應(yīng)急辦、文物保護(hù)單位、物業(yè)管理方等多主體的業(yè)務(wù)系統(tǒng)互通，推送事件級(jí)響應(yīng)任務(wù)單，并支持人工與自動(dòng)響應(yīng)雙軌交互。④可視化指揮中心：構(gòu)建基于GIS與BIM技術(shù)的三維建構(gòu)物圖層系統(tǒng)，可直觀展示火情位置、疏散路徑、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、已響應(yīng)設(shè)備狀態(tài)與剩余疏散時(shí)間，為指揮決策提供技術(shù)支撐。⑤運(yùn)行監(jiān)測(cè)與績(jī)效評(píng)估：平臺(tái)定期生成各區(qū)域消防運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估報(bào)告，統(tǒng)計(jì)預(yù)警數(shù)量、響應(yīng)時(shí)長(zhǎng)、誤報(bào)率等指標(biāo)，輔助管理部門(mén)優(yōu)化機(jī)制運(yùn)行。

為了加強(qiáng)平臺(tái)的彈性與可持續(xù)性，系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需考慮DevOps運(yùn)維策略與災(zāi)備容災(zāi)機(jī)制，引入AI自動(dòng)巡檢與自愈系統(tǒng)，確保平臺(tái)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。

3 消防改造受限環(huán)境下的新型火災(zāi)預(yù)警與聯(lián)動(dòng)機(jī)制的應(yīng)用策略

3.1" 源頭隱患識(shí)別預(yù)警機(jī)制：以人為核心的日常消防巡查體系構(gòu)建

在消防改造受限的老舊場(chǎng)所、歷史建筑或空間封閉場(chǎng)域中，受制于空間結(jié)構(gòu)和材料性質(zhì)，智能感知設(shè)備的安裝與布線(xiàn)往往受限，此時(shí)需回歸火災(zāi)預(yù)防的本質(zhì)——隱患排查與源頭預(yù)警。在消防巡查體系中，應(yīng)以人為核心，建立起定期巡查與風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)預(yù)警的制度體系，具體包括定時(shí)、定人、定路線(xiàn)的巡查制度。尤其要將巡查重點(diǎn)放在電氣線(xiàn)路老化、可燃堆積物、廚房明火操作、封閉空間的氣體存儲(chǔ)等高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。同時(shí)，巡查人員應(yīng)配備統(tǒng)一的記錄工具（如紙質(zhì)臺(tái)賬、手持檢查表），在巡查過(guò)程中按照部位、類(lèi)型、隱患等級(jí)進(jìn)行分級(jí)登記，并落實(shí)責(zé)任追溯機(jī)制。另外，應(yīng)強(qiáng)化場(chǎng)所使用人員的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別培訓(xùn)，賦予每一位“在場(chǎng)者”初級(jí)火災(zāi)隱患識(shí)別能力，從而在第一時(shí)間形成預(yù)警意識(shí)。

3.2" 多通道報(bào)警與人工聯(lián)動(dòng)策略：提升信息傳達(dá)與響應(yīng)的效率

在數(shù)字化監(jiān)控不便于施行或者難以保證聯(lián)動(dòng)穩(wěn)定的環(huán)境當(dāng)中，火情信息傳遞的效率對(duì)初期撲救以及人員疏散的成效起著決定性作用，需要構(gòu)建一套有“多通道、重疊覆蓋”特點(diǎn)的報(bào)警與聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。展開(kāi)來(lái)說(shuō)，在每一關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)都要設(shè)置手動(dòng)報(bào)警裝置，并保證其直觀且可正常使用，如設(shè)置在出入口、樓梯口以及電氣井附近較為顯眼的位置。

在火災(zāi)防控體系構(gòu)建中，人工傳播機(jī)制的強(qiáng)化非常關(guān)鍵，需組建志愿消防員或兼職安全員小組，于火災(zāi)發(fā)生的最初時(shí)刻，借助口頭通知、哨音以及敲擊金屬等方式，快速傳遞警情。比如在缺乏電力支持的情形下，可運(yùn)用手搖報(bào)警器、哨聲信號(hào)等構(gòu)建物理聯(lián)絡(luò)手段?；鹎槌醢l(fā)階段，預(yù)設(shè)的“響應(yīng)崗”應(yīng)迅速開(kāi)啟現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處理流程，如斷電、啟用滅火器、疏散人員等，借助人工確認(rèn)流程減少誤報(bào)、漏報(bào)風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于多棟或多區(qū)域的改造型建筑群中，可設(shè)立“聯(lián)動(dòng)員”制度，在每個(gè)小單元安排1人作為信息轉(zhuǎn)發(fā)核心，保障警情能在30s內(nèi)完成全區(qū)域內(nèi)的傳遞與響應(yīng)。此策略雖不依賴(lài)信息化平臺(tái)，但依靠人力組織體系的高效運(yùn)作，也能有效支撐火情響應(yīng)的速度與協(xié)調(diào)性。

3.3" 區(qū)位特征導(dǎo)向的疏散引導(dǎo)與應(yīng)急響應(yīng)體系：實(shí)地演練與場(chǎng)景模擬的制度化

由于受限環(huán)境多呈現(xiàn)空間閉塞、路徑狹窄、功能混合等特征，火災(zāi)一旦發(fā)生往往造成嚴(yán)重阻滯，常規(guī)的路徑引導(dǎo)可能不適用于實(shí)際疏散需求，有必要建立一套以場(chǎng)所區(qū)位特征為核心的實(shí)地疏散策略和響應(yīng)體系。首先，應(yīng)依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)繪制簡(jiǎn)明易懂的“非標(biāo)準(zhǔn)疏散圖”，將實(shí)際可通行路徑、障礙物位置、備用出口、滅火器配置點(diǎn)等要素標(biāo)注清晰，并張貼于每一個(gè)人員密集點(diǎn)。這些圖示不應(yīng)流于形式，而應(yīng)結(jié)合日常演練與宣傳，使每位常駐者對(duì)“如果著火該往哪里走”形成條件反射。其次，應(yīng)圍繞“逃生路徑物理通暢”的原則，定期開(kāi)展通道清障工作，尤其是在樓道、過(guò)道、通風(fēng)井等處，設(shè)立專(zhuān)人負(fù)責(zé)常態(tài)化檢查與清理。最后，應(yīng)通過(guò)場(chǎng)景化訓(xùn)練，如模擬廚房油鍋起火、夜間電氣短路引燃等具體情境，在實(shí)際操作中校驗(yàn)疏散路線(xiàn)與響應(yīng)流程的有效性。針對(duì)行動(dòng)不便人員、兒童等特殊人群，還應(yīng)設(shè)置“一對(duì)一引導(dǎo)”責(zé)任制，即每一名輔助人員在演練中明確其照看對(duì)象與撤離路徑，避免在真實(shí)火情中出現(xiàn)疏散遺漏。

4 結(jié)束語(yǔ)

總之，歷史建筑和老舊市場(chǎng)在進(jìn)行消防改造時(shí)存在一定的局限性，因此在消防改造的同時(shí)，如何最大限度地保障消防安全顯得尤為重要。近年來(lái)，隨著消防設(shè)施技術(shù)的不斷更新，以及以消防感知設(shè)施、火災(zāi)聯(lián)動(dòng)反應(yīng)機(jī)制和綜合信息平臺(tái)為代表的新型機(jī)制的逐步應(yīng)用，火災(zāi)隱患得以通過(guò)感知識(shí)別、聯(lián)動(dòng)響應(yīng)和信息平臺(tái)的協(xié)同作用，被更加高效地監(jiān)測(cè)與處置?；诖耍瑢?shí)施新型火災(zāi)預(yù)警與聯(lián)動(dòng)機(jī)制的應(yīng)用策略，已成為提升老舊區(qū)域消防安全水平的重要方向。

參考文獻(xiàn)

[1]張國(guó)棟，沈亞琳，王林堂，等.城市更新背景下歷史建筑消防工程管理問(wèn)題調(diào)查與研究[J].今日消防，2024，9（10）：17-20.

[2]劉士李，楊帆，沈磊，等.變電站消防改造工程造價(jià)水平研究[J].中國(guó)電力企業(yè)管理，2023（12）：58-59.

[3]陳江峰，唐勝中，朱立江.老舊房屋改造涉及的消防問(wèn)題分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2022（18）：35-37.