張智華??
【摘 要】本文主要介紹高層建筑的火災特點及其危險性,同時闡述自動消防設施的功能,并從自動消防設施的早期預警、自動滅火、防火分隔、誘導疏散、輔助內(nèi)攻、機械防排煙六個方面分析自動消防設施有效防控高層建筑火災的具體應用,從而提高防控高層建筑火災的能力。
【關鍵詞】自動消防設施;高層建筑;火災
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)生火災撲救難度大,火災損失及其嚴重。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高層建筑的消防要求。在這種情況下,建筑自動消防設施對于迅速探知并撲滅初期火災,提高建筑物抵御火災的能力,保護建筑物消防安全,確保人民生命財產(chǎn)安全起到至關重要的作用。
1. 高層建筑及其發(fā)生火災的因素
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,也是火災的高發(fā)區(qū)域。一旦發(fā)生火災,就會給人民的生命財產(chǎn)安全帶來嚴重的威脅。由于高層建筑的復雜性,其發(fā)生火災的因素也十分復雜,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、人員的疏散和火災撲救?;饎莸目刂浦饕腔饎萋涌炻目刂?。這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)生火災就是會形成煙囪效應導致火勢迅速蔓延。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,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,導致人員疏散困難?;馂膿渚葧r主要受消防設施的影響,沒有性能優(yōu)越的消防設施,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,主要包括風和雷擊。風力的大小與火災蔓延的速度有直接的關系。這是由于高層建筑一般都是樓高風大,一旦發(fā)生火災,在開啟外窗時,形成空氣對流,在風的吹動下火勢就會迅速蔓延。另外,雷擊是引發(fā)火災的一大因素。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。
1.3 人為因素 目前我國許多高層建筑發(fā)生火災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. 自動消防設施在高層建筑物中的重要性
所謂自動消防設施就是一旦發(fā)生火災時自動啟動的火災控制系統(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)生火災時,自動報警系統(tǒng)不僅能爭取疏散人員的時間,保證火災撲救的及時性,還能最大限度的降低火災帶來的損失。自動消防設施一般包括火災自動報警系統(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 火災自動報警系統(tǒng) 火災自動報警系統(tǒng),是安置在高層建筑物必備的自動消防設施之一。是由火災報警裝置、觸發(fā)器件和火災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??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)出火災報警信號、應急照明、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現(xiàn)場和提醒相關人員進行滅火救災等防控措施。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,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、半固定滅火設施,但目前我國高層建筑撲滅初期火災的首選滅火設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、送排風管道、門開關設備、送排風機、管井等設備組合而成。防煙系統(tǒng)的一般是在樓梯間正壓送風,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。高層建筑的排煙設施一般分為機械排煙設施與活動式外窗的自然排煙設施,防煙設施則一般分為機械加壓送風防煙設施與活動式外窗自然排煙設施。
2.4 防火分隔系統(tǒng) 防火分隔設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施。常用的防火分隔設施有防火門、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施,它的結(jié)構設計方面采用的是卷軸內(nèi)藏這一特點,使得其結(jié)構合理而緊湊,具有防火、隔煙、抑制火災橫向和豎向蔓延、保護人員疏散的特殊功能,廣泛應用于高層建筑,是高層建筑中不可或缺的消防設施。
3. 自動消防設施有效防控高層建筑火災的應用
在高層建筑防火工作中,自動消防設施是有效防控火災的重要設備之一。以下就分別從自動消防設施的早期預警、自動滅火、防火分隔、誘導疏散、輔助內(nèi)攻、機械防排煙六個方面談談自動消防設施有效防控高層建筑火災的具體應用。
3.1 早期預警 將火災報警系統(tǒng)應用在高層建筑火災防控體系之中,是目前我國高層建筑應用的最多的消防設施之一。因為它不僅能夠探測火災發(fā)生的情況,實現(xiàn)早期自動報警與聯(lián)動滅火,也是有效防控火災的第一道防線,更是全部自動消防設施的中心區(qū)域和指令發(fā)源地。在高層建筑的火災中,是對單位組織撲救初期火災的早期預警,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)把作為自動消防設施之一的自動滅火系統(tǒng)就應用在高層建筑消防設施之中。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設備之一。
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、防止火災蔓延擴大的作用。
3.4 誘導疏散 應用應急照明系統(tǒng)、燈光疏散指示系統(tǒng)、應急廣播等自動消防設施是火災時誘導人員疏散的主要設施?;馂陌l(fā)生后,安全疏散設施是否正常工作,對減少火災人員傷亡至關重要。高層建筑由于高度高、層數(shù)多、設備雜,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)構復雜、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用的建筑防火性能化設計中,對人員疏散安全評估采取的通行技術路線是通過設定火災模擬場景,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、疏散等主要必備設施。因此,在第一時間內(nèi)正確應用高層建筑自動消防設施,展開內(nèi)攻近戰(zhàn),才是撲救高層建筑火災最直接、最有效的方法。一是可以應用消防控制中心輔助偵查火情,了解最先發(fā)生火災的部位和蔓延方向,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,并可以設立更多的水槍陣地,從而贏得滅火戰(zhàn)斗的主動權。四是利用遠程控制設備及時關閉防火門、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。六是開啟火災應急廣播,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”,火災蔓延速度非???,人員疏散起來也有一定難度。機械防排煙的目的是確保在發(fā)生火災時人員能夠安全疏散。機械防排煙的重要工程就是“風道”。高層建筑多采用豎向風道,當砌塊砌到梁時,內(nèi)表無法砌齊。因此,設計中最好不要選擇土建風道。相關的科研單位要盡可能的開發(fā)出可作豎向風道的新材料,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),便于整體風道的安裝。
總之,實現(xiàn)自動消防設施在高層建筑中普遍應用,對有效控制和撲滅火災有著十分重要的作用。在高層建筑建設過程中,必須認真做好各項消防安全防范措施,加大自動消防設施的普及力度和維護管理,盡可能的遏制重大火災事故的發(fā)生,以保證人民的生命財產(chǎn)安全。
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