■曾 杰
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解讀建筑防火的內在法則
——“一分為三”的建筑防火運作理念
■曾杰
編者按:全國著名防火專家、武警上海公安消防總隊防火部部長曾杰同志因病醫(yī)治無效,于2016年1月21日上午在上海逝世。畢業(yè)于同濟大學建筑設計系的曾杰對消防工作無限熱愛,始終站在消防創(chuàng)新發(fā)展最前沿,保障人民群眾的安居樂業(yè),維護社會發(fā)展的穩(wěn)定有序。生前,學有專攻的他對交通港航消防工作也十分重視,給予了很大的支持,并多次到港航消防機構親自指導工作,促進水上消防工作不斷發(fā)展。曾杰同志的英年早逝,令我們交通港航的水上消防人感到無比痛心和惋惜。在此,本刊特刊發(fā)一篇他生前撰寫的一篇論文,來寄托我們深深的哀思,同時,激勵我們繼續(xù)奮進。
摘 要▼
以“一分為三”的傳統(tǒng)中國哲學思想為導則,全面揭示了建筑防火的運作理念,提出了以“合”的法則構劃建筑防火的層面與角度,形成消防科學、消防技術、消防工程的學術體系;以“和”的法則追求建筑防火的整合與控制,把握績效目標、關聯(lián)合成、冗余優(yōu)化的防火力度;以“中”的法則凸顯建筑防火的化解與過渡,發(fā)揮性能化評佑、市場化服務、第三方公正的功能作用。
關鍵詞▼
建筑防火;內在法則;一分為三
在新時代潮流推動下,層出不窮的消防設施發(fā)展使人們耳目一新,與之同步的消防技術理論和管理也不斷地向前發(fā)展完善,逐步成熟。伴隨著建筑防火的技術、方法和策略的推陳出新,消防工作者極為關注建筑防火與社會、經(jīng)濟、文化基礎條件的互動、良性、和諧發(fā)展。中國傳統(tǒng)哲理睿智地提示我們,以“一分為三”這一中國哲學思想的重要理念,作為開展建筑防火工作的指導思想和運作法則至關重要。
所謂“一分為三”就是事物存在和運動的三大規(guī)律:一分為三、合三為一規(guī)律;對立、相持、和諧規(guī)律;肯定、否定、既肯定又否定規(guī)律?!耙环譃槿钡暮诵乃枷胧恰昂稀薄ⅰ昂汀?、“中”三法則,即在對事物分析、判斷、決策等過程中,必須堅持“三分法”的思維,全面構造整體體系;重視階段性、結合體在整個發(fā)展過程中的作用;積極發(fā)展中間力量并向著更高層面螺旋式發(fā)展,同時兼顧并控制兩端的異化。這些思維是客觀辯證、對立統(tǒng)一地解決發(fā)展困難與矛盾的科學認識觀和正確方法論。
“合”法則揭示的是事物都具有一分為三的特性,三者既相互統(tǒng)一,又各自不同,既相互影響,又各自獨立。三者相互作用,隨時空不斷發(fā)生變化,其運動過程是一分為三,最后運動結果則是三者合一。在建筑防火走向科學的殿堂、創(chuàng)立自身學術的新時代,闡述其內在的系統(tǒng)性是必備的,成熟的建筑防火不可缺少基礎理論,必須在各層面和各角度上都具有可實踐的科學原理和可信賴的真實判定,做到內涵機理上的完整,形成每個層面與角度既自身清晰、又相互緊密關聯(lián)的統(tǒng)一體。對于建筑防火的研究工作,只有應用好“一分為三”的“合”法則,才能辨析消防安全的實質精髓,形成消防安全學的一體化理論。綜合、全面地運用建筑防火的科學研究成果是消防安全學不斷完善的活力所在。
1.1第一層面——消防科學
學術的第一層面的研究必然是基礎科學原理的發(fā)現(xiàn)并形成具有自身特點的自然學科,要真實闡述消防科學,必須追根溯源,其中三個關鍵的重點研究是必不可少的。第一維角度是火的研究,消防安全是針對火災而產(chǎn)生的,火災是時間和空間失去控制的燃燒,燃燒的直觀現(xiàn)象就是火,研究火就是要揭示在不同空間、不同時間中火的特征和蔓延規(guī)律,分析火羽流的火速率、火波長、火風壓、熱輻射、熱吸收等火災的關鍵因子和要素在火災中的變化情況?;鸬膶\生伙伴—煙氣研究自然是消防科學的第二維角度,煙氣是火災中致人傷亡和影響撲救的重要危險源,也是消防設施啟動的主要介質。對煙的質量、毒性、溫度等煙的主要參數(shù)正確描述,是開發(fā)或采取有針對性消防技術的先決條件。與其他災害不同,火災更直接威脅生命,消防工作的重點毫無疑問是以人為本,因此,對火場中人的行為研究也是消防科學的第三維角度。不同地域的人其文化、習性、素質不盡相同,不同密度、不同時間、不同氣候的人其行為特征也是有一定差異的,環(huán)境會影響人的判斷、思維和行動,建立在大量數(shù)值分析基礎上的人群消防行為仿真學是消防科學研究的一個重點。關注火、煙、人三者的相互影響是消防技術決策的前提條件,也是當前消防科學基礎研究的一項核心課題。
1.2第二層面——消防技術
消防技術的創(chuàng)造是人類征服火災的實力彰顯,消防安全學的第二層面研究就是消防技術的合理配置與應用。隨著機械、電子、信息、生化等各種技術與消防需求的不斷結合,可應用于消防領域的新產(chǎn)品、新材料、新工藝已是百花齊放,各顯神通。消防技術既有面向災害發(fā)生前的防御,又有面向災害發(fā)生后的處置,主要朝三個方面向前發(fā)展。一個是防止技術,即物質的自身防止火災燃燒或蔓延技術的研究,通過納米、生化、保護等內在或外部手段可以最大限度地控制可燃物,降低火災中物質燃燒對環(huán)境所造成的惡劣影響;另一個是信息技術,也就是對火或煙的探測、分析、判定技術的研究,準確傳遞火災的信息是消防安全的前提保障,即可為消防力量和設施投人提供聯(lián)動依據(jù),又可以在環(huán)境相對安全狀態(tài)時盡早地告知人員進行應急疏散,甚至可以為及時處置未失控火勢贏得時間;還有一個是控制技術,控制或抑制甚至撲滅火災,將損失限定在可接受的范圍內是消防安全技術的落腳點和根本點??刂苹馂牡氖侄问嵌嘣?,既有冷卻、隔離、窒息、抑制四種滅火方法,也有主動被動的控制燃燒面積和保護建筑穩(wěn)固的防御手段,還有自然、機械的煙氣排除或阻止措施,各種控制技術都可發(fā)揮各自的作用和特點,并可針對不同對象所設定的不同損失度,較為靈活地組配技術合成方式。
1.3第三層面——消防工程
第一層面的消防科學與第二層面的消防技術只有正確地與工程實踐緊密結合才能發(fā)揮其應有的經(jīng)濟和社會價值,消防安全學的第三層面就是對消防工程的實際效能的正確把握。在工程實踐中我們可以感受到,盡管工程的各個環(huán)節(jié)、各個方面都會對工程的效能產(chǎn)生影響,但必須重點研究三個指數(shù)對消防工程效能的影響率。1)質量指數(shù)。消防工程是由各種消防系統(tǒng)有機組合的,各種消防系統(tǒng)的質量直接關系到整個消防工程最終的整體效能,也決定了工程技術手段的取舍和配置,事故樹的分析方法主要研究的就是失效概率,一種技術的產(chǎn)品質量和施工質量的保證度影響著我們對這種技術的信賴程度。2)成本指數(shù)。消防的投入與產(chǎn)出是消防研究成果得以實現(xiàn)所必須面對的一個重要問題,在現(xiàn)實工作中,通過適當?shù)陌踩度?,有效地產(chǎn)生更為保險的經(jīng)濟或社會效益是發(fā)展者的成本意識,工程建設中高效能消防技術的應用要有可接受的價格作支撐,否則必然是孤芳自賞、曲高和寡。3)管理指數(shù)。先進的消防技術在工程中必須有相適應的現(xiàn)代化管理予以保障,管理指數(shù)即涉及內部能力的評定,也不可忽視外部環(huán)境的考核。工程中,缺乏有技術、有操守的消防管理者,一切的安全期望就成為空中樓閣,水里幻影。越是高科技的技術,越是需要有一整套操作規(guī)范、銜接得當?shù)倪\作機制。
任何事物的發(fā)展總有對立的兩方面在相互作用,但這兩方面既統(tǒng)一于事物的本質,又引導著事物朝著自身方向轉變和分化?!耙环譃槿钡摹昂汀狈▌t強調的是雙方或多方的共贏,通過尋求雙方或多方的共同需求,找到最佳結合點,來發(fā)掘事物發(fā)展新的力量源泉,從而促進事物的整體發(fā)展?!昂汀北磉_的是適中、合度、和睦的意思,也就是“和而不同”?!昂汀狈▌t告訴我們,要實現(xiàn)對立面的整合與化解,必須處理好協(xié)調與兼顧,特別是在建筑防火的科學決策上,只有認真系統(tǒng)地研判,把握符合實際的績效度、關聯(lián)度、冗余度,才能尋求到可控制的、相匹配的技術路線,形成設計、建造、使用、管理各方都相互理解、共同接納的操作綱領和工作準則。
2.1績效的建筑防火目標設置
不同的消防對象所需要的消防目標是不同的,也就是可接受的災害損失和保護價值是不同的,目標的高低決定了技術手段的高低,越是將災害控制在初前,允許災害發(fā)展的自由度就越小,防控的手段就要更精準,所需要的信息就越多,技術就越高,因此,投入經(jīng)濟成本就越大。在火災的預防上充分說明了這一觀點,火災的發(fā)展經(jīng)歷了條件的孕育、初期的陰燃、火勢的形成、災害的開端、火災的影響、建筑的破壞等六個發(fā)展過程,要把消防目標設定在那個過程,就必須采取與之相應的技術手段。六個過程可采取的技術手段分別是控制燃燒條件形成、及時對煙氣報警和處置、對煙火主動控制和人群疏散、組織外部消防力量撲救與救援、煙氣和火勢被動防火阻隔、設置耐火結構和防火間距。同一場所,對火災防范目標設定在越是初起的發(fā)展過程,就必須使用越先進、越全面的防范技術。因此,在建筑防火工作中,不應一味追求“先進”,而是應尋求防范投入與災害損失之和的最小化,科學界定防范措施的合理性,避免“殺雞用牛刀、打鳥用導彈”的茫然決策,必須通過績效度的考量,根據(jù)不同消防技術在不同條件下的處置能力,分析各種防范計劃的價值優(yōu)勢,設定與保護對象相適應的防范等級,理性地選擇最有針對性、最有效的控制方案。在防范與損失之間,績效度是離合器,建筑防火工作的目標設置必須注重績效,采用適當績效度的防范等級。
2.2關聯(lián)的建筑防火技術合成
消防技術各有優(yōu)勢,各顯神通,為我們防御火災提供了有利的武器。面對復雜龐大的建筑,建筑防火工作的一個關鍵內容就是選擇合適的消防技術組合,組配效能的高與低,技術合成的好與壞,不僅取決于各種技術本身的作用大小,而且更依賴于各類技術相互之間的作用。根據(jù)系統(tǒng)科學的觀點,系統(tǒng)內部各要素之間以及系統(tǒng)與環(huán)境之間存在著相互聯(lián)系、相互作用的關系,因此科學地研究分析消防技術之間相互彌補、相互制約的作用至關重要?;馂膱缶?、材料防燃、自動噴水、疏散保障、結構耐火等技術就好似中國傳統(tǒng)的“五行”,互生互克,相乘相侮。設有自動噴水的建筑,在火災中火場環(huán)境溫度的降低,必然相應提高建筑整體的耐火時間;煙氣的過早排除,勢必降低儲煙倉的溫度,延緩噴淋的打開時間,造成火場面積擴大;火災報警可以提早聯(lián)動防排煙設施和應急疏散照明等疏散保障設施,提供人員安全逃生的環(huán)境;材料防燃雖有利于降低火災蔓延能力,但由于阻燃處理必須添加化學劑,造成材料燃燒時煙氣的毒性和減光率增大,影響人員疏散。因此,在分析、選擇、判定具體消防技術,構造防范體系的過程中,既不能層層加碼的任意從嚴,也不能以一當十的隨意放寬,特別是當空間和條件發(fā)生較大變化時,不能忽視技術使用的有效合理性。在從嚴和放寬.之間,關聯(lián)度是調節(jié)器,建筑防火工作的技術合成必須注重關聯(lián),采用可靠關聯(lián)度的防范系統(tǒng)。
2.3冗余的建筑防火策略優(yōu)化
安全工作不可缺少冗余,科學實驗的結論和措施不能簡單地應用于實踐工程,因為實驗追求的只是技術的正面效能,而工程應用必須考慮事件的各種負面因素的影響力。在工程設計決策中,不能簡單地類比放大實驗所取得技術方案,而是應該按照博弈的方法,平衡正反兩方面的需求,現(xiàn)實地判定并選擇兼顧正面發(fā)揮和負面控制各自利益的方案,取得兩者均能接受的雙贏效果。在建筑防火工作中,我們既要客觀地面對現(xiàn)實的復雜性,公正地分析消防工程在現(xiàn)實階段下存在的各類不確定因素及其概率,又要全面思考消防技術的應用環(huán)境,積極慎重進行策略設計。首先要重視質量、成本、管理指數(shù)對技術的影響力,消防技術不可以只針對一種設定的火災形式,必須多能級地解決可能發(fā)生的不同等級、不同情形的火災,在安全設防上也不能假設設施必定運行正常,應周全考慮消防技術自身可能發(fā)生的各種故障,要增加一些可承受的安全系數(shù),對可能發(fā)生的各種不利情況進行合理的防控。其次要比選各種策略在不利狀況下的工作效能,取長補短,優(yōu)化組合,在工程成本有限增加、投人適當?shù)那疤嵯拢瑑浔匾娜哂嗄芰?,從整體上系統(tǒng)地控制各種可能發(fā)生的火災事件向惡性化、極端化發(fā)展,使建筑的火災防范能力處于損失可以接受的層面上。在應用和實驗之間,冗余度是平衡器,建筑防火工作的策略優(yōu)化必須注重冗余,采用合理冗余度的防范儲備。
社會總是在各種矛盾的沖撞中不斷螺旋式地前進,各種利益總是在矛盾的對抗中尋求博弈與妥協(xié)。在開展建筑防火工作的實踐中,傳統(tǒng)的工作模式已難以解決發(fā)展中的瓶頸和困難,簡單地依靠政府部門的行政決定或科研機構的理論分析,也難以解決工程建設所遇到的各種矛盾,更無法平衡各種需求。要突破就必須遵循“一分為三”的“中”,也就是基于“執(zhí)兩用中”基本原理的中介思想,“用中”表現(xiàn)了一種和諧觀,與極端化、絕對論、片面性形成對立。正如古語所言“人有中曰參,無中曰兩。兩爭曰弱,參和曰強”,建筑防火工作只要尋求到了關鍵的中間體,確立穩(wěn)妥適當?shù)墓ぷ魉悸?,就能通過合理的過渡與轉換,解開這些對立、交錯的復雜現(xiàn)象。
3.1性能化評估是化解突破與規(guī)定矛盾的明智稀釋劑
創(chuàng)新意識促使人們熱衷于希望一種突破,尋求一次超越,實現(xiàn)獨領風騷的時代魅力。在工程建設的需求上,由于現(xiàn)代建筑的理念和技術的發(fā)展,傳統(tǒng)的設計思想經(jīng)常遇到建設者的挑戰(zhàn),龐大的建筑群產(chǎn)生了更為復雜的功能需求,采用交織互通的建筑空間的組合,大儲量、大機械的運用是主要的手段,但要實現(xiàn)這些效果,在設計時必然面對現(xiàn)行規(guī)范的約束和限制,要妥善化解突破和規(guī)定之間的矛盾,必須尋找一個可對話交流、可協(xié)商評判的工作平臺或渠道。建立在數(shù)理歸納、仿真模擬基礎上的消防性能化評估自然是最佳的出路,其實踐的出發(fā)點是為了實現(xiàn)建設者的主要目的,但其分析的基礎運用的卻是消防語言,采用的保障值來自于整個社會對災害損失的承受度,落腳點是大家基本接受的火災防御能級,雖然由于其自身還存在一些尚需完善的不盡如人意之處,但是隨著我們科學研究的不斷深入,其所采用的工具必然會更加具有說服力,最終可以形成對事故的剖析更周密嚴謹,對消防投入更經(jīng)濟有效,對功能實現(xiàn)更理想妥當?shù)南腊踩治龇椒?。同時,性能化評估工作也會產(chǎn)生新的催化效應,應用性能化這一科學的分析手段可以科學地找到建筑消防安全方面的薄弱點,合理地修正不安全、不經(jīng)濟的設計,全面地提出切實可行的安全對策并提供更有針對性的防范措施和設備,系統(tǒng)地提升建筑抗御火災的能力。公道而言,通過性能化評估可以贏得安全需求與功能需求的互動發(fā)展。
3.2市場化服務是化解落實與執(zhí)行矛盾的理想黏合劑
經(jīng)濟活動中的不同角色決定了在工程建設過程中投入與產(chǎn)出的衡量上常常難以趨于一致,不同利益方在工程決策上會有一定的差距,使得傳統(tǒng)的依靠行政命令或簡單地按照規(guī)定辦事會受到各種沖突與異化,形成表面應付和強迫執(zhí)行的被動局面。一方面專業(yè)部門強調自身重要性,在直接參與工程活動,落實消防安全要求中,不可避免會有要求過高的矯枉過正或利益交換的放棄原則等種種不盡如人意、影響公正的事件發(fā)生,另一方面建設、使用單位受時間和成本的制約,在責任意識不清,抱有僥幸心理時,常常會片面考慮堂皇舒適的效果而忽視安全要求的執(zhí)行,人力和財力的投入出現(xiàn)重投入輕安全的低效甚至失效的運作態(tài)勢。要化解這一執(zhí)行與落實的矛盾,只有采取市場化服務的方式,讓具有專業(yè)職業(yè)能力的消防服務者去執(zhí)行消防安全的專業(yè)技術要求。消防服務者既要落實安全管理的必備條件,接受政府的監(jiān)督,又要滿足建設、使用單位的需求,具有經(jīng)濟投入的競爭力,成為被服務者自愿選擇的消防合作伙伴。市場消防服務者不是靠權力而是靠能力去贏得市場的信賴。在執(zhí)行安全規(guī)定時,為盡量滿足或平衡各種利益,可以本著等效原則,利用先進的技術,采取性能化分析與評估,優(yōu)化技術方案,修正技術措施,在政府組織的專家論證后,提供更為經(jīng)濟或更為有效的消防安全保障。公益而言,通過市場化服務可以形成安全效益與經(jīng)濟投入的良性循環(huán)。
3.3第三方公正是化解運營與監(jiān)督矛盾的重要潤滑劑
現(xiàn)代社會需要的是社會利益的平衡。在消防安全管理中,由于各自的環(huán)境與需求的不同,對格式化的規(guī)范尚且存在運營方和監(jiān)督方對同一的消防要求會有不同的理解力和視覺角度,產(chǎn)生各自的觀點和看法,相對靈活的性能化消防評估更是難以達成共識,由于性能化技術的發(fā)展本身需要不斷完善,因此,兩方對其的運用必然會出現(xiàn)一些差異,對結果也有可能會各持己見。要正確處理好運營與監(jiān)督之間的矛盾,除了在工作中加強溝通,反復協(xié)調,求同化異,還必須依靠第三方的公正制度。這種制度目前主要采取的是論證會方式,即政府組織來自各個領域的專家集體討論甚至試驗分析論證,檢驗性能化工作報告的合理性,通過論證予以認可的技術報告作為監(jiān)督采納的依據(jù)。但隨著社會誠信機制和監(jiān)控機制建立,保險機構精細化管理,性能化評估的理論分析趨于完善,消防設施狀態(tài)等各項數(shù)據(jù)統(tǒng)計更加周密,有公正能力的第三方組織在市場化的社會自循環(huán)中將會發(fā)揮其中立、科學、嚴謹?shù)淖饔茫瑸檎疀Q策提供支撐,為評估單位的提供鑒定。第三方組織可以利用其專業(yè)化的優(yōu)勢,加強消防科學理論的建設,提升火災防控能力,尋求消防投入的最佳結合點,推動消防安全工程學、消防社會學、消防經(jīng)濟學的共同發(fā)展,并且第三方組織還可以在政府和社會之間搭建橋梁,反映社會的訴求,宣傳政府的法規(guī),成為消防事業(yè)的中堅力量。公信而言,通過第三方公正可以推動安全保障與社會發(fā)展的和諧統(tǒng)一。
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