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1、消防设施在搞成建筑火灾防控中的作用作者：刘军消防设施在高层建筑火灾防控中的作用十九世纪以来，高层建筑作为一个城市、一个地区、一个国家文明程度、科技水平和综合实力的标志，在世界各地如雨后春笋般拔地而起。据统计，从年至 2007 年，全国高层建筑数量从 4.7 万栋增长到 13.4 万栋，年均增长率为 23.3 ，100m 以上的超高层建筑达到 2 453 栋。全国体量最大的北京东方广场建筑面积达到 87 万平方米，最高的上海环球金融中心达到 492m，目前在建的阿联酋迪拜塔高，堪称世界第一高度?。伴随着高层建筑数量、规模的不断增大，由于其高度高、可燃物多、人员密集、功能复杂等特性，一旦发生火灾，
2、火势蔓延迅速，人员疏散和扑救难度极大，极易造成群死群伤和重大财产损失，与地下建筑、石油化工火灾扑救并称为目前世界消防界公认的三大难题。一、高层建筑火灾形势据统计，19982007 年全国共发生高层建筑火灾 9 481 起，平均每天发生 2.6 起，共造成 427 人伤亡，直接经济损失 9.7 亿元，年增长率近 30 ，高层建筑其他灾害事故救援从 1998 年的 62 起增加到年的 1780 起，每年增长近 3 倍。2001年美国“911 ”事件中，世贸大楼遭飞机撞击起火坍塌，造成 3000多人死亡及数千亿美元的直接损失；年 1 月 2 日，新疆乌鲁木齐德汇国际广场批发市场火灾，过火面积 6.5
3、 万平方米，直接财产损失近 3 亿元，造成 5 人死亡，其中包括 3 名消防官兵。大量的案例表明，高层建筑一旦发生火灾往往会造成巨大的经济损失、人员伤亡和社会影响，甚至带来灾难性的后果，而且随着高层建筑数量的日趋增多，高层建筑火灾呈现出明显的上升趋势，如何有效提高高层建筑火灾防控能力，是当前灭火救援和防火监督工作共同面临的一道课题。二、目前消防部队扑救高层建筑火灾的困难高层建筑火灾扑救之所以成为世界难题，主要难在以下三个方面：一)建筑高度制约了消防装备器材和人员作战能力的发挥面对不断攀高的高层建筑，消防登高车的高度也是节节攀升，从53m、72m、90m，到浙江杭州消防引进的世界最高的 101m
4、，可以说登高车的高度已经发展到极限，但面对百米以上的超高层建筑，利用登高车从外部救人灭火的方法很难奏效。在风力 2级的情况下，当 53m 的云梯车举高高度为 50m 左右 时，云梯工作台有 2m 左右的摆动，无法实施人员营救，水枪或水炮外攻射流的效果也会大打折扣。火灾时一旦消防电梯失效，消防队员只能从楼梯徒步攀登，一方面会与向下疏散的人群“对撞” ，另一方面受体力限制，攀登一定高度后，心率和呼吸加快，体力下降，严重影响灭火战斗。据测试，消防员背负空气呼吸器，携带两盘水带、一支水枪(合计 22徒步上 20 层楼，平均用时 4 分钟，心律 140 次分钟，空气呼吸器压力损失到 68MPa，基本上失
5、去了战斗能力。二)火灾发展蔓延快，极易形成立体燃烧高层建筑内房间众多、装饰装修多、火灾荷载大，其贯通整个建筑的孔洞、管道和竖井是烟雾和火焰迅速扩散蔓延的重要通道和途径。据测定，在火风压和烟囱效应的共同作用下，火势发展阶段水平蔓延速度为0508ms，垂直蔓延的速度为 3s，50m 的走廊只需 1min左右便能充满烟雾，一座高度为 100m 的高层建筑，在无阻挡的情况下，烟气顺竖向管井扩散至顶层只需要 30s，瞬间整幢建筑即可形成“立体火场” 。三)人员疏散途径少，极易造成群死群伤高层建筑起火时，由于人员密集，疏散楼梯数量有限，要使人员迅速疏散到地面或建筑物内不受火灾威胁的安全部位，是十分困难的，
6、很多人往往来不及疏散而被烟火熏死、烧死，甚至出现人员跳楼事故。同时，因垂直疏散距离远，人的疏散又与烟火蔓延的方向相反，往往要在烟火的烘烤中进行疏散，进一步增加了疏散的艰巨性和危险性。一旦火灾突破楼梯问，高温烟气就会迅速充斥楼梯间，不仅不能保证人员安全疏散，而且会成为火势蔓延的通道。为切实解决高层建筑火灾扑救的难题，上世纪年代，消防部队大力开展了车辆装备的配套建设，试图以车辆的举高高度解决高层建筑火灾扑救的难题。进入 21 世纪，随着火灾形势的发展变化，特别是国内外一系列灾难性高层建筑火灾事故的发生，促使消防部队扑救高层建筑火灾的重点逐步由外向内转变，第一时间依托内部自动消防设施将火势控制和消灭
7、在有限范围之内这一原则得到普遍认同， “以固为主，固移结合”的战术原则更加明确， “内外结合，以内为主”的战术思想更加牢固。同时针对内部消防设施损坏的情况，各级消防部队就如何发挥车辆装备效能开展灭火救援，进行了积极的尝试和大胆的实践，如开展车辆供水测试、装备 A 类泡沫车等措施。2009 年 7 月，公安部在沈阳召开的打造消防铁军会议，充分肯定了组建灭火救援攻坚组的做法，进一步突出了人装结合，将消防员的能动性、装备的作战效能和固定设施的性能有机结合，进一步确定了内攻近战的总体作战原则。三、自动消防设施在高层建筑火灾防控中的重要作用高层建筑配置自动消防设施是抗御火灾事故的基本要求，对快速、有效扑
8、救火灾，最大限度减少人员伤亡和财产损失发挥着极其重要的作用，大量火灾案例表明，建筑自动消防设施如果能及时有效动作，高层建筑火灾就能够得到有效控制，反之极易造成严重后果。2008 年 1月 2 日，发生在新疆乌鲁木齐市的德汇国际广场批发市场大火，通过现场勘查，市场内共有防火卷帘门 129 樘，火灾发生时动作下落的只有 30 樘，占总数的 23.2 ；保安用于灭火接出的室内消火栓立管阀门处于关闭状态；部分喷水系统水源控制阀和湿式报警阀被关闭，自动消防设施没有正常发挥作用，是造成这起特大火灾的重要原因之一。 “1.2”火灾发生后，消防部门认真吸取火灾教训，不断加大建筑消防设施的专项整治工作，特别是
9、2009 年以来，强力推行以提升单位建筑消防设施管理水平和建筑消防设施完好率为主要目标的建筑消防设施标准化、标识化、规范化“三化”建设工程，取得了显着成效。无独有偶，2009 年 3 月 2 日，毗邻德汇国际广场的新疆国贸大厦高层建筑发生火灾，大厦内火灾自动报警、自动喷水灭火系统等消防设施全部及时动作，5000 余名顾客和经营户在分钟内成功疏散，为消防队的扑救赢得了宝贵战机，将损失减少到最低限度。高层建筑火灾扑救不同于一般的低层建筑，很难靠外部力量进行扑救，因此，高层建筑一旦发生火灾，立足于自救显得尤为重要，可以说，建筑自动消防设施就是高层建筑消防安全的守护神。建筑自动消防设施一般由火灾自动报
10、警、消火栓、自动灭火、防排烟、防火分隔、火灾应急照明和安全疏散等七大系统组成，其火灾防控功能可以概括为早期预警、自动灭火、防火分隔、诱导疏散和辅助内攻五大功能。一) 早期预警火灾自动报警系统是现代建筑中最重要的消防设施之一，它能够有效探测火灾发生，实现早期报警和联动灭火，是所有建筑自动消防设施的神经中枢和发令枪，是火灾防控的第一道防线，特别是在高层建筑火灾中，实现早期预警对单位组织扑救初起火灾、为人员疏散争取宝贵时间至关重要。2008 年月新疆克拉玛依市家佳乐超市一楼货运电梯发生火灾，感烟探测器及时将火警信号反馈到控制室，单位迅速组织人员及时扑灭火势，避免了一起可能导致严重损失的火灾事故。二)
11、自动灭火自动灭火系统通常包括自动喷水灭火系统、泡沫灭火系统、干粉灭火系统、气体灭火系统，在其应用发展的 100 多年历史当中，成功扑救了数以百万计的火灾，已经成为现代各类建筑不可或缺的安防设备。美国消防协会对早期(19251969 年)安装自动灭火系统的建筑物做了统计，45 年中此类建筑物共发生火灾81425 起，灭火和控火成功率为 2 ；美国纽约在 19691978 年的10 年中共发生高层建筑火灾 1678 起，自动喷水灭火系统扑灭了的高层建筑火灾；新西兰、澳大利亚在 1968 年至 1986 年的 18 年中共发生高层建筑火灾 5734 起，自动灭火系统扑灭的火灾达 99.8 。发达国家
12、的调查统计表明，凡安装自动灭火系统的场所，发生火灾时很少有死亡的情况，火灾造成的财产损失可减少三分之二。我国上海第一百货商场解放后曾发生起火灾，都是由自动喷水灭火装置扑灭和阻止火势蔓延的。三)防火分隔高层建筑内部防火分隔的基本单元是防火分区，主要是通过防火墙、防火卷帘、防火门等防火分隔物将建筑分隔成相对安全的区域，以实现限制起火区域、防止火灾蔓延扩大的作用。我国高层民用建筑设计防火规范(GB5004595，以下简称高规)第 512 条对地上、地下防火分区面积做出了明确限制，高层建筑内的商业营业厅、展览厅等，当设有火灾自动报警系统和自动灭火系统，且采用不燃烧或难燃烧材料装修时，地上部分防火分区允
13、许最大建筑面积为 4000m ；地下部分防火分区的允许最大建筑面积为 2 000m 。 高规第 415B 条还规定：地下商店总建筑面积大于 20 000m。时，应采用防火墙进行分隔，且防火墙上不得开设门窗洞口 2 J。目前随着大型商贸建筑、大体量高层综合建筑等大空间建筑的不断涌现，鉴于其功能性和实用性的需要，大量采用防火卷帘进行防火分隔，因此火灾时防火卷帘是否能够及时动作，对控制火势极其重要。新疆德汇国际广场批发市场火灾中，因联动 50 系统故障造成大量防火卷帘未能及时降下，最终导致整栋建筑陷入火海。四)诱导疏散应急照明系统、灯光疏散指示系统、应急广播等自动消防设施是火灾时诱导人员疏散的主要设
14、施。火灾发生后，安全疏散设施是否正常工作，对减少火灾人员伤亡至关重要。高层建筑由于高度高、层数多、设备杂，各种管路交错纵横，火势一旦失去控制，蔓延极为迅速，加之高层建筑具有结构复杂、人员密集、疏散距离长等特点，依靠消防队员到场对被困人员进行大规模疏散几乎不具备可操作性。当前世界上被广泛应用的建筑防火性能化设计中，对人员疏散安全评估采取的通行技术路线是通过设定火灾模拟场景，建立人员疏散模型，在对人员所需安全疏散时间 RSET(Required Safety Egress Time)和可用安全疏散时间 ASET(Available Safety Egress Time)进行计算比较后，对建筑防火设
15、计进行评价和修改，其最主要的前提条件之一就是人员自主疏散到防烟楼梯间、避难层或室外等安全区域，而通过测算高层建筑安全疏散允许时间一般可按照 57min 考虑 J，可谓分秒必争。因此，利用自动消防设施正确诱导人员在火灾初期时主动疏散，快速抵达室外或建筑内安全区域，最大限度地缩短疏散时间，提高疏散效率，是解决高层建筑火灾人员疏散问题的惟一合理途径。美国“911”事件中 300 多名消防队员和警察遇难，如果当时适当减少辅助疏散人员，就会避免如此严重的伤亡。五)辅助内攻高层建筑内自动消防设施往往配置比较完备，基本具有灭火战斗所需要的供水、排烟、阻火、疏散等主要必备设施，因此在第一时间内正确使用建筑自动
16、消防设施，展开内攻近战，才是扑救高层建筑火灾最直接、最有效的方法。一是可以利用消防控制中心辅助侦察火情，了解最先发生火灾的部位和蔓延方向，确认防火卷帘、防排烟、喷淋等系统是否启动；通过建筑平面布置图、标准层平面图、消防设施系统图等，了解掌握建筑内部结构、可燃物分布等情况。实践证明，火灾自动报警和自动喷水灭火系统提供的火场情况比侦察人员到火场侦察的情况要快、要全面、要准确。二是可以及时启动消防泵供水，优先利用室内消火栓系统灭火，相比于单纯依靠人工铺设水带灭火省时省力，提高处置效率。三是通过水泵接合器向喷淋系统和室内消火栓系统供水，利用已开启的洒水喷头直接作用于着火区域，并可以设立更多的水枪阵地，从而赢得灭火战斗的主动权。四是利用远程控制设备及时关闭防火门、防火卷帘等防火分隔物，阻止火势蔓延，并依托防火分隔设置灭火阵地。五是启动机械防排烟系统，有效地排除烟雾。六是开启火灾应急广播，分层、分区下达疏散命令，利用建筑内部各类疏散指示标志，指明疏散
