论自动消防设施对高层建筑防灭火的重要性

2020-01-12李滨

河南建材 2020年10期

李滨

泰安市高新技术开发区消防救援大队（271000）

1 高层建筑火灾形势

随着我国建筑工程领域的不断发展，土地规划的不断优化，高层建筑工程越来越多，施工规模更大，随之也有更多问题产生。高层建筑的层数多、建筑整体高度高，容纳量大，对于火灾疏散来说是十分不利的。一旦发生火灾，住户无法及时疏散，很容易造成群体人员伤亡，由此造成的危害是无法估量的。因此对于高层建筑火灾的防范是高层建筑工程技术的重点研究对象。只有通过深入研究掌握高层建筑火灾发展的规律，根据火灾防范的实际需求采取相应防范措施，才能减少火灾引起的灾难，降低火灾中的人员伤亡概率。目前，根据高层火灾发展形势来看，高层建筑的火灾来源位置还无法确定，上层的风力较强，火灾蔓延速度非常快，人力救援无法保证及时有效，因此必须要采取自动化的、预先性的防范措施，才能保证在火灾发生的第一时间消防设施能够自动感应并且启动，防止火势发展。研究自动化消防设施技术时，要认识到高层火灾防范与救援过程中自动化消防技术的重要作用，以及人工救援措施存在的局限性，体现出自动化消防设施的功能优势，切实能够降低火灾发生与扩散的概率，保证住户的生活及人身安全。

2 传统消防模式在高层建筑火灾中的工作困难

2.1 建筑层数多、住户多

高层建筑火灾防治的难题，一是建筑的层数多；二是建筑的住户数多。这对于消防人员来说同样也是难题，消防人员利用消防装备器材足以处理低层发生的火灾，但是在高层建筑中如果较高的楼层发生火灾，需要攀爬高层建筑开展灭火与救援作业，消防人员的工作难度非常大。如消防梯的高度不足及消防人员攀爬需要较长时间等。虽然浙江杭州消防机构已经引入了世界最高的101 m消防梯，但是消防人员的攀爬速度很难赶超火灾的蔓延速度，而且使用高度较高的消防梯无法保证稳定。在风力级数2到3级、云梯车举高50 m左右的情况下，云梯工作台会产生很大幅度的颤动，幅度大概有2 m左右，此情况下会导致消防人员很难开展灭火及救援作业，而且水枪及水炮等灭火工具的使用效果也会因此受到很大影响。消防队员在消防电梯因火灾而停止使用的情况下只能徒步攀登，一方面会受到逃难人流的冲撞，另一方面受到消防人员自身体力的局限，攀爬层数越高，速度越慢，不但无法顺利完成灭火与救援任务，反而会使消防人员的安全受到威胁，得不偿失[1]。

2.2 火灾发展蔓延快

高层建筑不同于传统建筑。随着层数的增加，上层所承受的风力也更大。考虑到高层建筑内空间结构复杂、房间多、装饰多等特征，在发生火灾时，受风力及建筑内部结构的影响，火焰蔓延的速度往往更快。建筑结构越是复杂，火焰蔓延的通道也更多，风力越大，火灾的蔓延速度也会更快，这是必须要考虑到的因素。根据实际的测定结果来看，在火风压与烟囱效应共同影响的情况下，高层建筑的火势发展，垂直蔓延速度约为每秒3～4 m，水平蔓延速度约为每秒0.5～0.8 m。如果走廊的长度为50 m，烟雾只需要1 min左右便能够充满走廊。如果没有遮挡，烟气顺沿高度为100 m的高层建筑的竖向管井扩散到顶端，只需要0.5 min时间。

2.3 人员疏散途径少

高层建筑的容纳量大，住户多，导致发生火灾时人员疏散的难度高。高层建筑起火的情况下，疏散楼梯的数量有限，而内部人员密集，逃难过程中难免出现推搡等，这会使人员疏散的难度更高。建筑层数越高，越容易出现疏散时人员拥挤的情况。垂直疏散距离远，而且火势蔓延的方向往往与人员疏散的方向相反，所以消防通道在消防灭火与救援过程中往往会体现出很大的局限性。

3 自动消防设施在高层建筑火灾防控中的重要作用

传统消防灭火与救援措施在高层火灾救助过程中具有局限性。基于传统消防措施存在的弊端，必须考虑更加可靠的、有效的处理措施，自动消防设施的设置可以有效减少火灾事故。为了高效、迅速地完成灭火与救援，只有消防系统具备自动感应、自动处理火灾的能力，才能保证火灾当中高层建筑的整体安全不受到威胁，最大程度控制人员伤亡，避免财产的损失。反之则很容易引起严重的后果。

4 自动消防设施的功能

4.1 火灾自动预警系统

在高层建筑的消防系统施工中要考虑到系统的预警功能。火灾的自动预警系统是建筑消防系统中的关键组成部分。如果缺乏预警系统，火灾信息无法及时被收集、分析并且传输到控制端，自动系统便无法及时、自动执行灭火指令。自动预警功能能够在火灾尚未扩散甚至于尚未发生的情况下探测到火灾信号，只有尽早完成信息的收集、分析，并且发送相应的指令，才能尽早开启系统联动，进而消灭火灾。

4.2 自动灭火

自动灭火功能是自动消防系统的核心功能，火人的应对与处理会滞后于火灾的发生，但是使用自动灭火装置，则能让灭火动作第一时间得到落实，确保更快完成灭火，避免火势蔓延，提升灭火的效率。一般情况下，自动灭火系统的构成主要包括泡沫灭火系统、喷水灭火系统、干粉灭火系统、气体灭火系统等。自动灭火技术的应用，使许多火灾被成功扑救，因此这一系统已经成为了现代自动消防系统中不可缺少的一部分[2]。

4.3 防火分隔

防火分隔是指建筑内非防火区域与防火区域的隔离措施，能够确保部分区域隔离在安全范围内。在高层建筑中，最基本的防火分隔单元便是防火分区，主要是利用防火卷帘、防火墙、防火门等不同的防火分隔物把建筑分隔为多个相对安全的区域，进而避免火灾的不断蔓延。我国现行的高层民用建筑的设计防火相关规范，便对地上与地下部分的防火分区面积提出了相应要求。高层建筑中的展览厅及商业营业厅等，如果设置了火灾自动预警系统与自动灭火系统，而且利用阻燃材料进行装修，地下防火分区最大的允许面积为2 000 m2。地上防火分区最大的允许面积为4 000 m2。此外，在地下商业设施的总建筑面积在2万 m2以上的情况下，要利用防火墙作好分隔，而且要避免在防火墙上开设门窗位。对于大型商业建筑与综合建筑等大规模的高层建筑，为了防范火灾，应当使用大量防火卷帘，而且要保证防火卷帘的灵活性，确保发生火灾时防火卷帘能够及时启动，进而第一时间完成隔离。

4.4 诱导照明及应急广播等

火灾的防范是从信息收集及预警开始的过程，考虑到火灾疏散的需求，在现场疏散过程中，最为关键的引导措施是照明及广播。如果在夜间发生火灾，火灾损毁照明线路，楼内缺乏应急照明系统，，楼内人员便会很快迷失疏散的方向。缺乏广播的引导，很多没有经历过火灾演练的住户很容易陷入混乱恐慌，不仅无法确保自身的安全，同时很可能影响他人的安全。所以必须要确保建筑内配备与自动消防系统同步运行的应急照明及应急广播系统等，用于疏导恐慌的群众，使群众更快找到疏散的方向，确保疏散过程更有秩序，尽可能避免人员伤亡。火灾的临时应急照明系统必须要有独立的电源，不应与建筑本身的照明系统共用同一个电源，而且应急广播也要与应急照明系统一样配备独立电源。

4.5 日常监控

防火灭火是一场有准备才能打好的仗，不能在发生火灾时才应对，而是要在平时作好监管，要不断收集建筑各个楼层的温度、烟尘信息等各方面信息，这样才能够在火灾尚未开始大规模扩散时第一时间采取措施作好防范。自动化的消防系统最基本的功能是监管功能。虽然自动防火系统一直以来都与自动监控系统相关联，但是为了实现实时收集建筑内部环境信息，第一时间将信息输送给关联系统，确保自动化灭火系统能够在接收到火灾隐患信息的第一时间作出应对，自动执行灭火指令。特别是在当今的社会发展趋势下，随着高层建筑的防火工作愈发得到重视，日常监控也成为技术改革的重点。要结合信息技术与物联网技术，确保建筑运行过程中出现的火灾信号及时被识别，传递给相关人员。建筑内部环境信息包括温度、湿度等，这些都是火灾发生的相关条件，需要加强管控，尽可能避免这些因素无法及时被发现而影响防火灭火效果。消防技术的升级也要以日常的监管记录为基础，分析以往的防火处理记录，才能确认系统的运行情况。