高層建筑滅火救援中固定消防設施應用策略

張世杰

摘要：目前，高層建筑滅火救援工作由于建筑結構復雜及人員密集而存在較大難度。分析高層建筑滅火救援中固定消防設施的應用意義，發(fā)揮建筑內(nèi)部固定消防設施的作用對提高滅火救援工作質量和效率是至關重要的。從感煙探測器偵察火情、消火栓泵控制火勢、防煙設施排出濃煙、逃生通道組織人員撤離四個角度提出了固定消防設施的應用策略，以期利用科學合理的方法發(fā)揮固定消防設施作用，降低火災帶來的人員傷亡和經(jīng)濟損失。

關鍵詞：高層建筑；消火栓泵；固定消防設施；防煙系統(tǒng)；滅火救援；感煙探測器

中圖分類號：TU892? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-1227（2023）03-0019-03

高層建筑與一般建筑相比，具有更為復雜的結構和更大的人流量，因此給建筑樓層安全管理帶來了一定的挑戰(zhàn)。同時，高層建筑存在著一定的火災風險隱患，在進行滅火救援和人員疏散過程中需要進行有效的火勢控制[1]。滅火救援工作的順利開展與建筑環(huán)境有著直接聯(lián)系，不利的空間環(huán)境會加速火勢的蔓延，使滅火救援工作具有更大的難度，為了更好地預防與應對高層建筑火災事故的發(fā)生，消防救援部門應對高層建筑空間內(nèi)部結構特點進行研究，制定快速安全的滅火救援方案。為了及時進行火災撲救，為室內(nèi)被困人員增加更多的逃生疏散時間，需要合理布設與使用室內(nèi)固定消防設施，優(yōu)化高層建筑的消防系統(tǒng)設計[2]。提高室內(nèi)固定消防設施的應用技能是有效提高高層建筑消防能力的重要途徑，只有在救援中充分掌握影響火勢及救援工作的因素，熟悉高層建筑內(nèi)部空間，才能更好地應用固定消防設施做好救援工作。為了減輕火災事故造成的損失情況，提高滅火救援工作的效率，本文對高層建筑滅火救援中的固定消防設施應用策略進行了研究，希望為加強高層建筑消防技術應用提供一定參考依據(jù)。

1 高層建筑滅火救援現(xiàn)狀

高層建筑具有樓層多、空間大等特點，建筑內(nèi)部通常具有較多的人員數(shù)量，高層建筑如發(fā)生火情，則需要大量時間進行人員疏散，若未能及時疏散，導致室內(nèi)人員滯留，不僅會使被困人員出現(xiàn)恐慌心理，還可能進一步導致踩踏事故的發(fā)生[3]。高層建筑火災中的大部分事件都是因為人員疏散的不及時，使室內(nèi)人員吸入了大量的濃煙，從而出現(xiàn)嚴重中毒的情況。因此，在進行火災救援的工作時，應著重考慮室內(nèi)人員的疏散問題，火災發(fā)展與人員疏散的時間線如圖1 所示。

由圖1可知火災發(fā)展的各個階段以及人員疏散時機。由于高層建筑的建設規(guī)模逐漸擴大，建筑結構設計更加復雜，雖然滿足了建筑整體的使用要求，但也給高層建筑的火災救援工作帶來了困難，同時，高層建筑中設置的一部分設施的可燃性較強，會在火災發(fā)生時加快火勢的擴散速度，不利于滅火救援[4]。高層建筑內(nèi)部的大量空間還會影響火情偵察系統(tǒng)的有效探測，增加了火災預防和救援的風險隱患。另外，由于高層建筑內(nèi)部的管道設施設置復雜，在火災事故發(fā)生時，建筑內(nèi)部空間會發(fā)生空氣流動效應，火勢在管道之間蔓延，接觸空氣會使火勢更加猛烈，封閉的管道空間會使?jié)鉄熅奂?，對人員的疏散逃生產(chǎn)生了一定的阻礙。由于高層建筑結構復雜，內(nèi)部裝飾多，一些材料具有較強的助燃性，在發(fā)生火災事故等條件下，在燃燒過程中會產(chǎn)生大量有毒氣體，人體吸入這些氣體后會中毒，若情況嚴重會致其死亡，因此，高層建筑的消防系統(tǒng)設計與滅火救援方案的制定需要消防救援隊伍進行重點研究。

2 高層建筑滅火救援中固定消防設施的應用意義

高層建筑由于樓層較高的原因，火災事故發(fā)生時人員疏散逃生需要花費更長的時間，人員在逃生過程中極易產(chǎn)生因恐慌情緒而造成疏散逃生混亂的問題，可能會導致嚴重的人員傷亡和經(jīng)濟損失，因此，合理使用固定消防設施，制定安全的滅火救援方案，設置科學有效的疏散逃生通道，能夠有效減少消防安全隱患，并通過火災演練而不斷增加人員的消防安全意識[5]。對于高層建筑而言，安裝火情偵察系統(tǒng)和固定消防設施能夠直接影響滅火救援的成效，正確使用固定消防設施能夠加快滅火救援的速度，從而減少人員傷亡，避免不必要的財產(chǎn)損失。因此，需要高層建筑內(nèi)部人員具有較高的消防素質，充分掌握滅火救援知識以及固定消防設施的使用方法，迅速在發(fā)現(xiàn)火情時運用滅火技能快速滅火，防止火勢進一步蔓延。若建筑內(nèi)部救援人員不能正確使用消防設施則會耽誤滅火救援的時機，導致火勢擴大，其后果難以預料。因此，在高層建筑內(nèi)部設置消防控制室，及時偵察火情，能夠在火災事故發(fā)生時充分了解火災發(fā)生情況，快速獲取現(xiàn)場情況信息[6]，從而為下一步進行滅火救援行動提供較為全面的火情偵察參考，合理制定滅火救援方案。通過火災報警系統(tǒng)確定起火點，并通過消防顯示裝置了解火勢發(fā)展情況，預測火災蔓延的大致范圍。通過信息科學技術的運用能夠實時掌握建筑內(nèi)部固定消防設施的運行情況，保證在火災事故發(fā)生后及時對滅火救援工作進行全面部署，利用消防廣播系統(tǒng)引導人們疏散逃生，通過與消防救援部門人員的通信交流，發(fā)揮建筑內(nèi)部固定消防設施的作用，對提高滅火救援工作的質量和效率具有至關重要的意義。

3 高層建筑滅火救援中固定消防設施應用策略

3.1? 感煙探測器偵察火情

為了有效預防高層建筑火災并在火災發(fā)生的第一時間發(fā)現(xiàn)火情，應當充分利用建立在建筑內(nèi)部的火災自動報警系統(tǒng)并不斷完善，進行火情偵察工作。現(xiàn)階段，我國高層建筑均配備了火災報警系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括警報裝置與觸發(fā)器等，一般利用感煙探測器掌握初起火災的火點，消防控制中心根據(jù)系統(tǒng)控制器，根據(jù)各感煙探測器發(fā)出告警信號時的順序進行時間的記錄，推斷起火點在火災自動報警系統(tǒng)首次發(fā)出告警信號的附近位置范圍，作為固定消防設施，該設備能夠在火情偵察的過程中及時發(fā)出告警，便于建筑內(nèi)部人員第一時間發(fā)現(xiàn)火情通知救援隊員，為后續(xù)的滅火救援工作和人員疏散爭取了時間[7]，并且為后續(xù)滅火救援工作提供重要的參考依據(jù)，在消防救援隊伍到達火災發(fā)生現(xiàn)場后，利用自動消防滅火系統(tǒng)將起火點以及火災燃燒位置和范圍等進行準確的掌握，并通過建筑內(nèi)部火災現(xiàn)場實際情況有針對性地采取措施，防止火勢進一步蔓延，爭取在盡量短的時間內(nèi)完成滅火。引入先進的科學技術，當高層建筑內(nèi)部出現(xiàn)異常情況時，對現(xiàn)場信息進行實時收集，將建筑內(nèi)部的火災實際情況及時匯報給消防救援機構，從而輔助指揮調度人員在火災發(fā)生現(xiàn)場做好現(xiàn)場調度工作。通過對感煙探測器的利用，完善火災自動報警系統(tǒng)，可有力保障高層建筑的消防安全，對提高滅火救援工作的準確性具有重要作用。同時，在消防設施的使用中，應配備呼吸器及照明設備，對建筑內(nèi)部進行火災詳細情況偵察，確定起火原因以及需要救援的人員數(shù)量，建筑內(nèi)部消防人員應協(xié)調配合消防救援部門，重視固定消防設施的建設和使用，進一步調整滅火救援方案，判斷是否需要切斷電源或關閉管道等工作。

3.2? 消火栓泵控制火勢

高層建筑主要通過固定消防設施供水系統(tǒng)進行供水，若因水量不足或出現(xiàn)故障而不能滿足救援要求時，則通過固移結合的方式進行供水。在高層建筑中，室內(nèi)消火栓供水系統(tǒng)較為常見，通過該系統(tǒng)進行豎向給水是在建筑內(nèi)消火栓系統(tǒng)安全的基礎上提高滅火救援工作的關鍵。在消防救援人員到達火災現(xiàn)場時，消防人員根據(jù)高層建筑內(nèi)部材料的可燃性和火災發(fā)生原因決定滅火救援的方式，在確定利用供水系統(tǒng)進行救援后，應馬上啟用消防栓泵等自動噴水系統(tǒng)進行滅火，消防隊員連接好消火栓水帶與槍頭后，控制建筑內(nèi)部火勢進行滅火，若室內(nèi)供水系統(tǒng)不能滿足滅火救援工作所需用水量或消火栓出現(xiàn)故障不能供水時，則采用消防車中的水泵接合器對消防管道進行加壓供水，當火災情況較為嚴重，火勢蔓延面積較大時，則采用樓體鋪設水帶的方式進行供水[8]，若火災發(fā)生在較高樓層，則采用外墻消防梯鋪設水帶的方式減輕消防隊員的攀爬壓力，保證滅火救援的效率，在水帶的使用過程中，應注意因供水壓力較大導致的水帶破裂或脫落情況，應由專人負責水帶情況的觀察與控制，充分發(fā)揮水帶的救援作用。目前消防救援部門開展的高層建筑供水測試中，外墻水帶的垂直鋪設需要利用牽引繩來進行供水，若供水過程出現(xiàn)問題，則應及時進行相應的處理。固定消防給水工程在進行救援中最重要的就是保證水資源的連續(xù)供應，因此應注意對不同供水系統(tǒng)的供水能力和系統(tǒng)運行狀態(tài)充分了解，根據(jù)火災發(fā)生樓層不同的壓力值合理選擇供水方式，從而滿足不同樓層高度的供水需求，保證消火栓與水槍的合理連接，通過規(guī)范的操作控制火勢。

3.3? 防煙設施排出濃煙

由于高層建筑常出現(xiàn)大量濃煙無法在盡量短的時間內(nèi)排出的現(xiàn)象，導致室內(nèi)被困人員出現(xiàn)中毒和窒息的情況，造成人員傷亡，為了防止高層建筑在發(fā)生火災時出現(xiàn)濃煙聚集的情況，高層建筑需要在已有防煙設施建設的基礎上，實現(xiàn)排煙系統(tǒng)和防煙系統(tǒng)的智能化。消防人員必須根據(jù)高層建筑的結構設計選擇合適的設施進行排煙，結合高層建筑的使用需求，綜合考慮建筑的各個部位，將排煙設施貫穿在各個樓層，保證排煙通道具有一定的寬度，能夠在火災發(fā)生時迅速將大量濃煙排出。在人員較為密集和相對封閉的空間中，增加排煙管道的布設，并在電梯內(nèi)部和走廊空間安裝排煙控制系統(tǒng)的終端，通過高層建筑內(nèi)部的控制室進行排煙的控制，在電梯間和樓梯間合理設置送風系統(tǒng)，選擇性能較好的正壓機械，保證逃生通道的能見度，為被困人員的疏散逃生創(chuàng)造有利的條件和安全的空間。在現(xiàn)有的防煙設施基礎上，將智能技術作為控制手段，進行高層建筑各樓層的煙霧濃度自動化檢測，并將煙霧檢測信號傳遞至智能控制終端，便于高層建筑內(nèi)部消防調度人員對火情進行分析與判斷，在煙霧濃度達到火災預警值時，自動開啟防煙系統(tǒng)，并結合現(xiàn)場的火勢蔓延面積，選擇性地關閉樓梯間的可開啟外窗，通過排煙設施對濃煙進行快速地抽離和疏散，使高層建筑物的地上空間和地下空間的固定防煙系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)發(fā)揮應有的滅火救援作用。

3.4? 利用逃生通道組織人員撤離

高層建筑的救災通道即使在正常通暢的情況下，也會因火勢的蔓延而影響疏散工作的開展，為了保證防煙樓梯間與前室能夠暢通無阻地運行，使人們迅速疏散，需要通過雙向疏散的方式進行高層建筑內(nèi)部空間疏散逃生路線的合理規(guī)劃，在疏散逃生通道的出入口放置較為明顯的指示標志，保證室內(nèi)人員在疏散逃生時能夠在煙霧條件下看清通道的出口和入口，指示標志需要具備一定的照明功能，讓被困人員能夠對自己所處的位置進行清晰的判斷，從而盡可能快地從高層建筑中撤離。為了更好地組織人員撤離，本文以擁擠狀態(tài)為觀測條件，分析人群移動速度，如表1所示。

由表1可知各類人員在擁擠狀態(tài)下的移動速度，由于老年男性女性的移動速度較慢，因此在火災情況較為嚴重時，消防隊員抵達救援現(xiàn)場后，需要對樓體進行強攻，為被困人員開辟逃生通道，若樓梯或安全通道被火阻擋時，則通過消防云梯的架設解救被困人員，在火勢蔓延較快的情況下需要對靠近起火點的空間墻體進行破除，便于消防人員進一步實施救援工作。消防電梯的電纜和開關箱都具有防火性能，消防電梯電路以雙回路為主，對消防電梯的正確應用能夠便于消防隊員在第一時間展開救援工作。對于超高層建筑而言，避難層的設計是十分必要的，避難層的設計根據(jù)高層建筑高度，設置2個以上的疏散通道和疏散方向，從而更好地進行人員的疏散逃生和后續(xù)的滅火救援，讓被困人員快速進入避難層中，通過避難層鄰近的消防電梯?？奎c，使人員快速撤離發(fā)生火災的高層建筑，為消防隊員進行滅火救援、防止火災蔓延創(chuàng)造了寶貴的時機。

4 結語

本文從感煙探測器偵察火情、消火栓泵控制火勢、防煙設施排出濃煙、利用逃生通道組織人員撤離四個方面提出了應用策略。同時，由于實踐和條件的限制，本文研究還存在著諸多不足，有待于在今后的研究中深入探討，如未涉及對于火災監(jiān)控系統(tǒng)的應用研究，且對于各固定消防設施的全面管理研究較少，未來還將進一步研究固定消防設施的綜合應用，為高層建筑滅火救援工作提供良好服務，發(fā)揮固定消防設施在火災發(fā)生時的關鍵作用。

參考文獻：

[1]汪永明.高層建筑滅火救援戰(zhàn)斗編成的創(chuàng)新與實踐[J].消防科學與技術，2021，40（9）：1394-1397.

[2]葉繼紅，潘俊山.基于BIM和元胞自動機的建筑火災救援路徑動態(tài)規(guī)劃研究[J].土木工程學報，2020，53（8）：1-8.

[3]黎承.壓縮空氣泡沫快速輸送技術在超高層建筑滅火的應用研究[J].給水排水，2020，56（5）：123-126.

[4]陳巨巖，肖迪.輕型木結構防火板在醫(yī)院建筑消防設計中的應用[J].林產(chǎn)工業(yè)，2020，57（12）：96-98+101.

[5]尹亮，闞強，范峰，等.建筑結構火災下倒塌預警手段及干涉雷達應用探討[J].消防科學與技術，2020，39（12）：1668-1671.

[6]張振國.窄帶物聯(lián)網(wǎng)在“智慧消防”模式構建中的應用研究[J].消防科學與技術，2020，39（12）：1739-1742.

[7]王成武，任燁軍，單宏偉，等.超高層建筑施工消防疏散與預警技術的研究及應用[J].施工技術，2020，49（6）：23-25.

[8]張明振，段江忠，況凱騫，等.超高壓消防泵在超高層建筑的供水測試及應用分析[J].消防科學與技術，2020，39（8）：1149-1151.

Application strategy of fixed fire facilities in

fire fighting and rescue of high-rise buildings

Zhang Shijie

（Special Fire and Rescue Brigade of Tianjin， Tianjin 300270）

Abstract：At present， the fire fighting and rescue work of high-rise buildings is difficult due to the complex building structure and dense personnel. Analyzing the application significance of fixed fire facilities in fire fighting and rescue of high-rise buildings， and giving full play to the role of fixed fire facilities inside buildings is crucial to improving the quality and efficiency of fire fighting and rescue work. The application strategy of fixed fire facilities is put forward from four perspectives： smoke detectors detect fire， hydrant pumps control fire， smoke prevention facilities discharge thick smoke， and escape routes organize personnel evacuation. It is hoped that scientific and reasonable methods will be used to play the role of fixed fire facilities and reduce the casualties and economic losses caused by fires.

Keywords：high-rise building; fire hydrant pump; fixed fire facilities; smoke prevention system; fire fighting and rescue; smoke detector