高層建筑防火中自動消防設(shè)施的應(yīng)用分析

張智華??

【摘 要】本文主要介紹高層建筑的火災(zāi)特點及其危險性，同時闡述自動消防設(shè)施的功能，并從自動消防設(shè)施的早期預(yù)警、自動滅火、防火分隔、誘導(dǎo)疏散、輔助內(nèi)攻、機械防排煙六個方面分析自動消防設(shè)施有效防控高層建筑火災(zāi)的具體應(yīng)用，從而提高防控高層建筑火災(zāi)的能力。

【關(guān)鍵詞】自動消防設(shè)施；高層建筑；火災(zāi)

Application and Analysis of Automatic Fire - fighting Facilities in High - rise Building Fire Prevention

Zhang Zhi-hua

（Luliang City， Shanxi Province Public Security Fire Brigade Fenyang brigade Fenyang Shanxi 032200）

【Abstract】This paper mainly describes the characteristics of fire of high-rise building and its danger， meanwhile explains the function of automatic fire-fighting facilities， and analyzes the specific applications of automatic fire-fighting facilities in preventing and controlling fire of high-rise building effectively from early warning， automatic fire suppression， separation of fire prevention， evacuation and guidance， internal firefighting and mechanical smoke evacuation， thereby enhances the ability of fire prevention and control of high-rise building.

【Key words】Automatic fire-fighting facilities；High-rise building；Fire

隨著經(jīng)濟迅猛發(fā)展，現(xiàn)代化城市建設(shè)步伐加快，由于土地資源的緊缺，高層建筑成為了城市建筑的趨勢，這些“鋼筋混凝土”的巨人們在繁榮城市的同時，也給人們帶來了重大的火災(zāi)隱患。由于高層建筑的樓層高、體積大、人員多、功能繁雜，一旦發(fā)生火災(zāi)撲救難度大，火災(zāi)損失及其嚴重。而傳統(tǒng)的以人為主的消防管理模式和靠外部救援的滅火作戰(zhàn)方式已根本不能適應(yīng)高層建筑的消防要求。在這種情況下，建筑自動消防設(shè)施對于迅速探知并撲滅初期火災(zāi)，提高建筑物抵御火災(zāi)的能力，保護建筑物消防安全，確保人民生命財產(chǎn)安全起到至關(guān)重要的作用。

1. 高層建筑及其發(fā)生火災(zāi)的因素

2005年，我國對高層建筑有了明確的規(guī)定，即超過十層或二十四米的住宅建筑或其他民用建筑都稱為高層建筑。這些建筑都是人員和物資密集型的場所，也是火災(zāi)的高發(fā)區(qū)域。一旦發(fā)生火災(zāi)，就會給人民的生命財產(chǎn)安全帶來嚴重的威脅。由于高層建筑的復(fù)雜性，其發(fā)生火災(zāi)的因素也十分復(fù)雜，一般可以總結(jié)為以下三個因素。

1.1 內(nèi)在因素 內(nèi)在因素主要包括火勢的控制、人員的疏散和火災(zāi)撲救?；饎莸目刂浦饕腔饎萋涌炻目刂啤＿@是因為高層建筑一般都有很多管道豎井，例如電纜井、電梯豎井、煤氣管道井、水管道、通風(fēng)管道和消防給水管道等等。如果這些管道豎井在建筑水管過程中沒有很好的處理，一旦發(fā)生火災(zāi)就是會形成煙囪效應(yīng)導(dǎo)致火勢迅速蔓延。人員的疏散主要是由于高層建筑的層數(shù)多、垂直疏散的距離較遠和建筑內(nèi)部的人員十分密集。如果發(fā)生火災(zāi)，樓梯一般是主要的疏散通道，但人下樓梯的速度要遠遠小于火勢蔓延的速度，導(dǎo)致人員疏散困難?；馂?zāi)撲救時主要受消防設(shè)施的影響，沒有性能優(yōu)越的消防設(shè)施，就很難有效的控制火勢，其次受消防人員的體力影響，如果出現(xiàn)體力不支，也給火災(zāi)撲救帶來很大的影響，甚至傷及消防人員的生命安全。

1.2 外來因素 外來因素主要是指一些不可抗力的自然因素，主要包括風(fēng)和雷擊。風(fēng)力的大小與火災(zāi)蔓延的速度有直接的關(guān)系。這是由于高層建筑一般都是樓高風(fēng)大，一旦發(fā)生火災(zāi)，在開啟外窗時，形成空氣對流，在風(fēng)的吹動下火勢就會迅速蔓延。另外，雷擊是引發(fā)火災(zāi)的一大因素。主要是因為高層建筑很大，其落雷的幾率相對較大，而且層數(shù)越高受雷擊的次數(shù)就會越多。而我國高層建筑目前普遍采用的避雷措施就是將樓內(nèi)的主鋼筋用來接地，如果施工不當留下安全隱患，在雷擊時就極易引生火災(zāi)。

1.3 人為因素 目前我國許多高層建筑發(fā)生火災(zāi)的根源都是來自于人為的因素。主要是施工中缺乏防火的考慮施工中蔓延很好的處理各種縫隙，對高層建筑的各種管道豎井沒有采取水平分割或有效的防火墻。另外還有使用建筑物不當和存在很多可燃物等等。

2. 自動消防設(shè)施在高層建筑物中的重要性

所謂自動消防設(shè)施就是一旦發(fā)生火災(zāi)時自動啟動的火災(zāi)控制系統(tǒng)。它是高層建筑物的消防安全與人員疏散安全的重要保障，是高層建筑中不可或缺的一部分。當發(fā)生火災(zāi)時，自動報警系統(tǒng)不僅能爭取疏散人員的時間，保證火災(zāi)撲救的及時性，還能最大限度的降低火災(zāi)帶來的損失。自動消防設(shè)施一般包括火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)和防火分隔系統(tǒng)等。

2.1 火災(zāi)自動報警系統(tǒng) 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，是安置在高層建筑物必備的自動消防設(shè)施之一。是由火災(zāi)報警裝置、觸發(fā)器件和火災(zāi)警報裝置及一些輔助裝置而組成。它不僅能爭取疏散時間，還能保證撲救火災(zāi)的及時有效性。另外它也是人們早期發(fā)現(xiàn)火情的好幫手，還能督促人們采取及時有效的措施防控火災(zāi)?？刂浦行牡膱缶到y(tǒng)能夠通過煙霧、溫度和紅外線的感覺探出火情，并發(fā)出火災(zāi)報警信號、應(yīng)急照明、消防控制聯(lián)動和廣播等指令，以警示人員盡快安全撤離火災(zāi)現(xiàn)場和提醒相關(guān)人員進行滅火救災(zāi)等防控措施。我國很多地方的管理人員都已經(jīng)將高層建筑的火災(zāi)報警系統(tǒng)與當?shù)叵啦块T進行直接連通，只要發(fā)生火災(zāi)，消防部門就能在第一時間接到報警信號并且將調(diào)度信號發(fā)送給消防中心去滅火，從而防止錯過最佳的撲救時機。

2.2 自動噴水滅火系統(tǒng) 為提高高層建筑火災(zāi)的防控能力，我國絕大部分的高層建筑都裝有自動噴水系統(tǒng)。而隨著科技的不斷進步，雖然出現(xiàn)了很多新型的固定、半固定滅火設(shè)施，但目前我國高層建筑撲滅初期火災(zāi)的首選滅火設(shè)備還是自動噴水滅火系統(tǒng)，因為它不僅安全可靠，而且經(jīng)濟實用性強、滅火效果好等優(yōu)點，是高層建筑不可或缺的消防設(shè)施之一。

2.3 防排煙系統(tǒng) 防排煙系統(tǒng)一般由防火閥、送排風(fēng)管道、門開關(guān)設(shè)備、送排風(fēng)機、管井等設(shè)備組合而成。防煙系統(tǒng)的一般是在樓梯間正壓送風(fēng)，而且防煙分區(qū)與機械排煙系統(tǒng)排出的煙量有必然的聯(lián)系。高層建筑的排煙設(shè)施一般分為機械排煙設(shè)施與活動式外窗的自然排煙設(shè)施，防煙設(shè)施則一般分為機械加壓送風(fēng)防煙設(shè)施與活動式外窗自然排煙設(shè)施。

2.4 防火分隔系統(tǒng) 防火分隔設(shè)施是指在一定時間能把火勢控制在一定空間內(nèi)，阻止其蔓延擴大的一系列分隔設(shè)施。常用的防火分隔設(shè)施有防火門、防火卷簾、防火閥、阻火圈等。其中防火卷簾是現(xiàn)代高層建筑中不可缺少的防火設(shè)施，它的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面采用的是卷軸內(nèi)藏這一特點，使得其結(jié)構(gòu)合理而緊湊，具有防火、隔煙、抑制火災(zāi)橫向和豎向蔓延、保護人員疏散的特殊功能，廣泛應(yīng)用于高層建筑，是高層建筑中不可或缺的消防設(shè)施。

3. 自動消防設(shè)施有效防控高層建筑火災(zāi)的應(yīng)用

在高層建筑防火工作中，自動消防設(shè)施是有效防控火災(zāi)的重要設(shè)備之一。以下就分別從自動消防設(shè)施的早期預(yù)警、自動滅火、防火分隔、誘導(dǎo)疏散、輔助內(nèi)攻、機械防排煙六個方面談?wù)勛詣酉涝O(shè)施有效防控高層建筑火災(zāi)的具體應(yīng)用。

3.1 早期預(yù)警 將火災(zāi)報警系統(tǒng)應(yīng)用在高層建筑火災(zāi)防控體系之中，是目前我國高層建筑應(yīng)用的最多的消防設(shè)施之一。因為它不僅能夠探測火災(zāi)發(fā)生的情況，實現(xiàn)早期自動報警與聯(lián)動滅火，也是有效防控火災(zāi)的第一道防線，更是全部自動消防設(shè)施的中心區(qū)域和指令發(fā)源地。在高層建筑的火災(zāi)中，是對單位組織撲救初期火災(zāi)的早期預(yù)警，為人員的安全撤離爭取寶貴的時間。

3.2 自動滅火 西方國家早在上世紀初，就已經(jīng)把作為自動消防設(shè)施之一的自動滅火系統(tǒng)就應(yīng)用在高層建筑消防設(shè)施之中。它一般可以分為自動噴水滅火系統(tǒng)、干粉滅火系統(tǒng)、泡沫滅火系統(tǒng)和氣體滅火系統(tǒng)，目前已經(jīng)成為我國高層建筑不可或缺的安全防控火災(zāi)設(shè)備之一。

3.3 防火分隔 高層建筑內(nèi)部防火分隔的基本單元是防火分區(qū)，主要是應(yīng)用防火墻、防火卷簾、防火門等防火分隔物將建筑分隔成相對安全的區(qū)域，以實現(xiàn)限制起火區(qū)域、防止火災(zāi)蔓延擴大的作用。

3.4 誘導(dǎo)疏散 應(yīng)用應(yīng)急照明系統(tǒng)、燈光疏散指示系統(tǒng)、應(yīng)急廣播等自動消防設(shè)施是火災(zāi)時誘導(dǎo)人員疏散的主要設(shè)施?；馂?zāi)發(fā)生后，安全疏散設(shè)施是否正常工作，對減少火災(zāi)人員傷亡至關(guān)重要。高層建筑由于高度高、層數(shù)多、設(shè)備雜，各種管路交錯縱橫，火勢一旦失去控制蔓延極為迅速，加之高層建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜、人員密集、疏散距離長等特點。依靠消防隊員到場對被困人員進行大規(guī)模疏散幾乎不具備可操作性。當前世界上被廣泛應(yīng)用的建筑防火性能化設(shè)計中，對人員疏散安全評估采取的通行技術(shù)路線是通過設(shè)定火災(zāi)模擬場景，建立人員疏散模型，在對人員所需安全疏散時間、可用安全疏散時間進行計算比較后，對建筑防火設(shè)計進行評價和修改，其最主要的前提條件之一就是人要自主疏散到防煙樓梯間、避難層或室外等安全區(qū)域。

3.5 輔助內(nèi)攻 高層建筑內(nèi)自動消防設(shè)施往往配置比較完備，基本具有滅火戰(zhàn)斗所需要的供水、排煙、阻火、疏散等主要必備設(shè)施。因此，在第一時間內(nèi)正確應(yīng)用高層建筑自動消防設(shè)施，展開內(nèi)攻近戰(zhàn)，才是撲救高層建筑火災(zāi)最直接、最有效的方法。一是可以應(yīng)用消防控制中心輔助偵查火情，了解最先發(fā)生火災(zāi)的部位和蔓延方向，確認防火卷簾、防排煙、噴淋等系統(tǒng)是否啟動；二是可以及時啟動消防泵供水，優(yōu)先利用室內(nèi)消火栓系統(tǒng)滅火，相比于單純依靠人工鋪設(shè)水帶滅火省時省力，提高處置效率。三是通過水泵接合器向噴淋系統(tǒng)和室內(nèi)消火栓系統(tǒng)供水，利用已開啟灑水噴頭直接作用于著火區(qū)域，并可以設(shè)立更多的水槍陣地，從而贏得滅火戰(zhàn)斗的主動權(quán)。四是利用遠程控制設(shè)備及時關(guān)閉防火門、防火卷簾等防火分隔物，阻止火勢蔓延，并依托防火分隔設(shè)置滅火陣地。五是啟動機械防排煙系統(tǒng)，有效地排除煙霧。六是開啟火災(zāi)應(yīng)急廣播，分層、分區(qū)下達疏散命令，利用建筑內(nèi)部各類疏散指示標志，指明疏散途徑。引導(dǎo)被困人員有序疏散，防止出現(xiàn)驚慌，造成疏散通道擁擠、堵塞。

3.6 機械防排煙 高層建筑因為存在“煙囪效應(yīng)”，火災(zāi)蔓延速度非?？欤藛T疏散起來也有一定難度。機械防排煙的目的是確保在發(fā)生火災(zāi)時人員能夠安全疏散。機械防排煙的重要工程就是“風(fēng)道”。高層建筑多采用豎向風(fēng)道，當砌塊砌到梁時，內(nèi)表無法砌齊。因此，設(shè)計中最好不要選擇土建風(fēng)道。相關(guān)的科研單位要盡可能的開發(fā)出可作豎向風(fēng)道的新材料，如質(zhì)量輕、防火性強的無機材料。最好能由工廠進行定型化生產(chǎn)，便于整體風(fēng)道的安裝。

總之，實現(xiàn)自動消防設(shè)施在高層建筑中普遍應(yīng)用，對有效控制和撲滅火災(zāi)有著十分重要的作用。在高層建筑建設(shè)過程中，必須認真做好各項消防安全防范措施，加大自動消防設(shè)施的普及力度和維護管理，盡可能的遏制重大火災(zāi)事故的發(fā)生，以保證人民的生命財產(chǎn)安全。

參考文獻

[1] 劉明亮.河南某大型高層綜合性建筑消防設(shè)計[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2010（06）.

[2] 李偉民.重慶市高層建筑消防安全現(xiàn)狀及預(yù)防措施[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2010（11）.

[3] 蘇一娜.高層建筑防火安全問題及對策[J].黑龍江科技信息，2011（19）.

[4] 傅夢.高層建筑外裝修火災(zāi)特性及防火對策[J].防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報， 2011（01）.

[5] 胡濤.對當前高層建筑防火問題的探討[J].科技傳播，2010（22）.

[6] 趙祥，王禹.建筑性能化防火設(shè)計方法及其應(yīng)用初探[J].四川建筑科學(xué)研究，2008，（02）.

[7] 蔡晶菁，陳舒.建筑性能化防火設(shè)計方法的工程應(yīng)用[J].科技資訊，2010（05）.