摘要:以某市大型劇院為研究對象,從分析大空間建筑人員疏散時間、建筑火災(zāi)特點及救援難點入手,探討該類場所火災(zāi)發(fā)生時滅火救援及戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:大空間;人員疏散;滅火救援
伴隨我國社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展以及生產(chǎn)力的大幅度提升,一大批新型的體育場館、影劇院、展覽館等大空間建筑應(yīng)運而生。此類建筑由于使用功能多樣化的需要,多以鋼結(jié)構(gòu)為主要承重主體,建筑跨度大、空間高,內(nèi)部火災(zāi)荷載大、人員流動性大,造成內(nèi)部固定消防設(shè)施設(shè)置困難,滅火救援、現(xiàn)場保障難度增大,一旦發(fā)生火災(zāi),極易造成火勢的迅速蔓延,嚴(yán)重影響人民群眾生命財產(chǎn)安全。
筆者以某市大劇院為研究對象,通過模擬火災(zāi)場景,分析人員疏散時間,總結(jié)類似大空間建筑火災(zāi)特點及救援難點,提出針對性滅火救援技戰(zhàn)術(shù),為今后的消防救援工作提供經(jīng)驗。
一、工程簡介及疏散時間設(shè)計
該市大劇院接近正方形,東西向約 212m,南北向約 245m,用地總面積約 51557㎡。 建筑為地上四層,劇場主體為單層大空間結(jié)構(gòu),各層功能如下:一層主要為輔助空間,二層為兩個劇場的入口兼休息平臺,三層為包廂和附屬的休息區(qū),四層為燈光室等機房。
為確保火災(zāi)發(fā)生時該場所內(nèi)人員能夠得到及時疏散,同時為了合理使用滅火救援力量、正確采用各種滅火救援技戰(zhàn)術(shù)提供數(shù)據(jù)參考,從疏散最不利的原則出發(fā),進(jìn)行火情設(shè)定,可采用STEPS分析軟件,進(jìn)行人員疏散時間設(shè)計。
STEPS 分析軟件是一個三維疏散分析軟件,由英國Mott MacDonal開發(fā),可用于大型復(fù)雜建筑空間的人員疏散分析,目前已廣泛應(yīng)用于加拿大埃得蒙頓機場、印度德里地鐵、美國明尼阿波利斯 LRT、英國生命國際中心、中央電視臺等重大工程項目的疏散分析中。
二、建筑火災(zāi)特點及救援難點
(一)內(nèi)攻路徑選擇困難
首先此類建筑為滿足美觀性要求,地毯、窗簾幕布等內(nèi)裝修材料數(shù)量巨大,且多為易燃、可燃物品。其次,考慮到此類場所會經(jīng)常性的舉辦大型活動,大量布景道具的可燃性物品會極大的增加臨時火災(zāi)荷載。同時大空間建筑由于本身功能性的需求,導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分錯綜復(fù)雜。以該大劇院為例,首層為辦公、餐廳、布景室,二層為大、小劇場、舞臺、后臺、候場大廳,使用功能不同、物品布置不同、內(nèi)部疏散通道設(shè)置不同的場所交錯設(shè)置無法進(jìn)行有效分隔。
(二)高溫有毒煙氣排出困難
火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣對人員的危害,主要表現(xiàn)為煙氣的熱作用和毒性作用。依托于科技的進(jìn)步與經(jīng)濟的發(fā)展,近年來各種全新材質(zhì)內(nèi)裝修材料層出不窮,與傳統(tǒng)的木質(zhì)、金屬等裝飾材料不同,現(xiàn)代裝飾裝修材料趨向于復(fù)合型材料方向發(fā)展,利用各種化學(xué)原料、木質(zhì)纖維、秸稈和稻殼、石材等材料合成而來,并且大量采用高分子化合物,這些物質(zhì)燃燒后會產(chǎn)生大量高溫有毒煙氣,導(dǎo)致人員窒息、呼吸道灼傷等危險情況發(fā)生。與此同時,大空間建筑內(nèi)部高度普遍較高,觀眾廳等凈空高度相當(dāng)于中庭,且人員密集、不利于煙氣的排出。除此之外,入口大廳等場所,不僅具有接待、導(dǎo)流等基本功能,更是供展示、派對等多功能活動的空間,而且此類建筑頂部造型多變,無法布置機械排煙設(shè)施,即使采用自然排煙方式,規(guī)范中對其可行性也未作明確要求,排煙排熱的困難,會極大的延遲、阻礙滅火救援行動的進(jìn)行。
(三)人員疏散難度大
此類場所內(nèi)人員密度普遍較大,除了觀眾人數(shù)眾多外,演員、服務(wù)、化妝、場務(wù)等后勤保障工作人員也占很大一部分比例。并且,該場所內(nèi)的人員構(gòu)成復(fù)雜,年齡因素、對于場地的熟悉程度、人員活動的靈活性等都會導(dǎo)致人員行進(jìn)速度的不同,從而影響疏散時間。其次,發(fā)生火災(zāi)時,此類場所由于背景音量高、室內(nèi)空間體積大,不利于火災(zāi)聲光報警信號的傳播,會在一定程度上延誤人員感知火災(zāi)的時間。第三,火災(zāi)情況下人員心里緊張,加之著火后高溫?zé)煔馐鼓芤姸冉档停菀壮霈F(xiàn)驚慌、擁擠、踩踏等現(xiàn)象,嚴(yán)重影響疏散速度。
(四)立體火災(zāi)發(fā)展迅速
火災(zāi)發(fā)生時,火焰及高溫?zé)煔鈺刂郊柏Q直方向孔洞進(jìn)行蔓延,其中豎向蔓延的速度尤其迅速,可以達(dá)到3~4m/s。特別是大型劇院等此類建筑空間高大,垂直蔓延途徑多,樓梯間、管道井、垃圾道等豎向孔洞形成的強烈的煙囪效應(yīng)會使整棟建筑在很短時間內(nèi)形成立體燃燒。建筑構(gòu)件在火焰和高溫的作用下,會超過其自身耐火極限,出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象。特別是大空間、大跨度建筑,多采用鋼結(jié)構(gòu)組建,如果受到火災(zāi)長時間的作用,極易因為到達(dá)耐火極限而失去承載力,或者因遇水迅速冷卻變形,失去靜態(tài)平衡穩(wěn)定性,導(dǎo)致局部或整體倒塌,嚴(yán)重威脅受困群眾和救援人員安全。
三、滅火救援技戰(zhàn)術(shù)措施
撲救大空間、人員密集場所建筑,必須貫徹“救人第一、科學(xué)施救”的指導(dǎo)思想和“先控制、后消滅”的戰(zhàn)術(shù)原則,根據(jù)現(xiàn)場情況,加強首戰(zhàn)出動力量,第一時間組織人員疏散及物資的轉(zhuǎn)移,集中優(yōu)勢力量控制火勢發(fā)展,最大程度的減少火災(zāi)損失和危害。
(一)快速組織火情偵察,及時進(jìn)行風(fēng)險評估
首戰(zhàn)力量到場后,必須及時了解火場情況,采取外部觀察與內(nèi)部偵察相結(jié)合,明確火場主要方面,查明被困人員數(shù)量、位置,確定燃燒范圍、火勢蔓延方向,制定疏散營救路線及進(jìn)攻陣地。要對火場形勢和行動風(fēng)險組織評估,了解混凝土、鋼結(jié)構(gòu)等承重構(gòu)件受熱時間長短、溫度高低以及火勢大小,邀請結(jié)構(gòu)建筑專家,對不穩(wěn)定構(gòu)件及時消除或采取加固措施。同時應(yīng)考慮到大型建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,可燃物品多,燃燒強度大,在進(jìn)行內(nèi)部偵察時,必須組織梯隊掩護和人員輪換,確保救援人員安全。
(二)充分利用固定設(shè)施,科學(xué)使用技術(shù)裝備
大空間建筑在設(shè)計初期,其內(nèi)部的消防系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)行過全方面的設(shè)計及論證,充分利用這些建筑內(nèi)部的消防設(shè)施,能夠很大程度上為火災(zāi)的撲救和人員疏散提供便利。在滅火救援行動中,救援人員要提前進(jìn)入控制室進(jìn)行偵察,觀察各個系統(tǒng)運行情況,充分利用火災(zāi)報警系統(tǒng)探察火情,利用自動噴水滅火系統(tǒng)和防排煙系統(tǒng)控制初期火災(zāi)和排除有毒煙氣。同時使用生命探測儀等偵檢設(shè)備,輔助進(jìn)行火情偵察,對于大空間建筑內(nèi)火災(zāi)長時間影響的部位,優(yōu)先使用遙控水炮等設(shè)施,嚴(yán)格控制一線人員數(shù)量。
(三)落實個人防護要求,加大火場安全監(jiān)控
火場內(nèi)部形勢瞬息萬變,為保證滅火救援行動能夠有序開展,內(nèi)攻人員必須嚴(yán)格落實個人防護要求,除攜帶個人防護裝備外,各個搜救小組還應(yīng)帶好便攜式照明燈、對講機、導(dǎo)向繩、救生照明作業(yè)線等裝備。對于面積較大的火場,尤其是高溫?zé)煔獾拇罂臻g火場,要分區(qū)分段設(shè)置安全員或接應(yīng)點,做好進(jìn)出人員的安全檢查,掌握出入火場人員動態(tài)及位置,觀察火場形式變化,遇有突發(fā)情況,及時發(fā)出撤離信號,有序組織內(nèi)攻人員撤離。
大空間建筑的滅火救援存在諸多難點,一旦發(fā)生火災(zāi)極易造成人員和財產(chǎn)的傷亡損失。為了保障人民生命財產(chǎn)安全,通過了解該類建筑火災(zāi)特點,模擬人員疏散所需時間,能夠更加有效地增強戰(zhàn)術(shù)制定、路線選擇的合理性,切實提高滅火救援工作效率。
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作者簡介:
郭武剛(1982.9—),男,漢族,山西應(yīng)縣人,本科學(xué)歷,助理工程師,研究方向:消防管理工作。