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

摘要：歷史建筑與老舊市場作為城市文化遺產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)活動的重要組成部分，隨著時間的推移，原有的消防設(shè)施和管理模式無法滿足現(xiàn)代城市火災(zāi)防控的需求，尤其是在面對日益增多的火災(zāi)風(fēng)險時，歷史建筑與老舊市場的消防安全問題日益突出?；诖?，針對歷史建筑與老舊市場消防改造受限環(huán)境下的火災(zāi)預(yù)警與聯(lián)動機(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；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值，同時，其結(jié)構(gòu)和所使用的材料具有一定的特殊性，這就對歷史建筑進(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)施落后等問題，對火災(zāi)防控非常不利[1]。老舊市場因年代久遠(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原有的消防設(shè)施和管理模式已不能滿足現(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值，在開展消防改造工作時，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，大多會成為改造過程中的關(guān)鍵制約因素。具體來說，不少歷史建筑的結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，墻體厚重，窗戶與門的布局并不規(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，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" 市場經(jīng)營模式與人流密度

對老舊市場開展消防改造工作時，要將市場的經(jīng)營模式以及人流密度納入考量范圍。老舊市場一般呈現(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，人員疏散以及滅火操作難度大大增加。市場進(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。由于市場內(nèi)商鋪密集，而且不少老舊市場并未依據(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)生時商戶和顧客難以快速撤離。消防改造過程中要對疏散通道設(shè)計(jì)加以優(yōu)化，確保在緊急情況下能夠有效地引導(dǎo)人群迅速疏散。市場的經(jīng)營模式或許會對消防設(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)時充分考慮，以此提高對電氣火災(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的消防設(shè)施陳舊，有的甚至根本沒有安裝現(xiàn)代的消防設(shè)備，這給消防改造帶來了巨大挑戰(zhàn)。歷史建筑的電氣設(shè)施老化，容易引發(fā)電氣火災(zāi)，老舊市場內(nèi)常見的燃?xì)庠O(shè)備和廚房設(shè)施也存在安全隱患，要對現(xiàn)有的電氣與燃?xì)庠O(shè)備展開全面檢查并更新。還應(yīng)根據(jù)最新的消防技術(shù)對設(shè)施進(jìn)行升級，如安裝現(xiàn)代化的自動噴淋系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(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)生時能夠迅速啟動并發(fā)揮作用。消防改造過程中要注重技術(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消防改造受限環(huán)境下的新型火災(zāi)預(yù)警與聯(lián)動機(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這類結(jié)構(gòu)復(fù)雜、改造受限的環(huán)境中，傳統(tǒng)消防報警系統(tǒng)往往受限于管線布設(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)對這一難題，需構(gòu)建一套以無線通信為核心、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)低功耗無線傳感器節(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檢測器（如甲烷、一氧化碳）及電弧探測設(shè)備等，通過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?？紤]到歷史建筑電力系統(tǒng)薄弱，所有傳感節(jié)點(diǎn)需采用電池或太陽能+超級電容的混合供電方式，并通過壓縮通信協(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)場景下帶寬瓶頸的問題，特別在火災(zāi)初期“秒級響應(yīng)”需求下無法滿足，應(yīng)在場景內(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、樹莓派集群或國產(chǎn)AI模組），對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場處理與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、紅外圖像熱點(diǎn)聚集分布和氣體成分變化趨勢，構(gòu)建輕量級卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Light-CNN）模型，實(shí)現(xiàn)異常狀態(tài)的快速識別。該模型需通過本地“持續(xù)學(xué)習(xí)”機(jī)制不斷修正閾值與識別邊界，提高對特定場景誤報源（如油煙、香火等）的辨識能力[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)警等級輸出則遵循分級響應(yīng)機(jī)制：初級異常（如電弧異常、電流突升）發(fā)出本地提示，中級警報（如煙溫聯(lián)合上升）則聯(lián)動局部斷電與廣播提示，高級警報（火源確認(rèn)）立即觸發(fā)廣域聯(lián)動指令。

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

基于動態(tài)消防分區(qū)的應(yīng)急控制模塊，通過無線遠(yuǎn)程繼電控制，聯(lián)動場所關(guān)鍵斷電點(diǎn)、燃?xì)怆姶砰y、電動排煙窗等設(shè)備，控制火勢擴(kuò)散路徑。部署點(diǎn)對點(diǎn)電子導(dǎo)向終端（如液晶動態(tài)指示屏、語音廣播設(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，動態(tài)生成最優(yōu)疏散路徑，并隨環(huán)境更新實(shí)時變更，引導(dǎo)人員遠(yuǎn)離火源。智能終端信息反饋機(jī)制允許用戶通過手機(jī)掃碼或現(xiàn)場交互屏獲取個性化疏散路徑提示，同時結(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)果與用戶反饋信息，支持OPC-UA、MQTT、Modbus等多協(xié)議格式，確保設(shè)備廠商兼容性。②風(fēng)險評估引擎：基于機(jī)器學(xué)習(xí)與貝葉斯推理模型，對歷史數(shù)據(jù)建模分析，實(shí)現(xiàn)潛在風(fēng)險區(qū)域預(yù)測及火災(zāi)概率預(yù)估。③協(xié)同聯(lián)動模塊：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，推送事件級響應(yīng)任務(wù)單，并支持人工與自動響應(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)與剩余疏散時間，為指揮決策提供技術(shù)支撐。⑤運(yùn)行監(jiān)測與績效評估：平臺定期生成各區(qū)域消防運(yùn)行狀態(tài)評估報告，統(tǒng)計(jì)預(yù)警數(shù)量、響應(yīng)時長、誤報率等指標(biāo)，輔助管理部門優(yōu)化機(jī)制運(yùn)行。

為了加強(qiáng)平臺的彈性與可持續(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自動巡檢與自愈系統(tǒng)，確保平臺長期穩(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)動機(jī)制的應(yīng)用策略

3.1" 源頭隱患識別預(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所、歷史建筑或空間封閉場域中，受制于空間結(jié)構(gòu)和材料性質(zhì)，智能感知設(shè)備的安裝與布線往往受限，此時需回歸火災(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)險分級預(yù)警的制度體系，具體包括定時、定人、定路線的巡查制度。尤其要將巡查重點(diǎn)放在電氣線路老化、可燃堆積物、廚房明火操作、封閉空間的氣體存儲等高風(fēng)險區(qū)域。同時，巡查人員應(yīng)配備統(tǒng)一的記錄工具（如紙質(zhì)臺賬、手持檢查表），在巡查過程中按照部位、類型、隱患等級進(jìn)行分級登記，并落實(shí)責(zé)任追溯機(jī)制。另外，應(yīng)強(qiáng)化場所使用人員的風(fēng)險識別培訓(xùn)，賦予每一位“在場者”初級火災(zāi)隱患識別能力，從而在第一時間形成預(yù)警意識。

3.2" 多通道報警與人工聯(lián)動策略：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)動穩(wěn)定的環(huán)境當(dāng)中，火情信息傳遞的效率對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)的報警與聯(lián)動系統(tǒng)。展開來說，在每一關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)都要設(shè)置手動報警裝置，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)用手搖報警器、哨聲信號等構(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)迅速開啟現(xiàn)場應(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、漏報風(fēng)險。對于多棟或多區(qū)域的改造型建筑群中，可設(shè)立“聯(lián)動員”制度，在每個小單元安排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)。此策略雖不依賴信息化平臺，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“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，定期開展通道清障工作，尤其是在樓道、過道、通風(fēng)井等處，設(shè)立專人負(fù)責(zé)常態(tài)化檢查與清理。最后，應(yīng)通過場景化訓(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)疏散路線與響應(yīng)流程的有效性。針對行動不便人員、兒童等特殊人群，還應(yīng)設(shè)置“一對一引導(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

總之，歷史建筑和老舊市場在進(jìn)行消防改造時存在一定的局限性，因此在消防改造的同時，如何最大限度地保障消防安全顯得尤為重要。近年來，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)動反應(yīng)機(jī)制和綜合信息平臺為代表的新型機(jī)制的逐步應(yīng)用，火災(zāi)隱患得以通過感知識別、聯(lián)動響應(yīng)和信息平臺的協(xié)同作用，被更加高效地監(jiān)測與處置。基于此，實(shí)施新型火災(zāi)預(yù)警與聯(lián)動機(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)

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