滅火救援中室內(nèi)消防設(shè)施的利用策略分析

朱洋洋

（北京市大興區(qū)安定消防救援站，北京 102600）

近年來，城市高層建筑消防安全問題頻發(fā)，因結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，為消防工作帶來消極影響，在滅火救援中無法完全保證生命財(cái)產(chǎn)安全。為此，應(yīng)當(dāng)基于建筑基本特點(diǎn)，合理使用室內(nèi)消防設(shè)施，充分發(fā)揮固定和移動(dòng)設(shè)施的滅火作用，控制火災(zāi)規(guī)模，使得受災(zāi)人員能夠及時(shí)疏散，避免出現(xiàn)踩踏擁擠事故。由此可見，滅火救援中，室內(nèi)消防設(shè)施利用要基于設(shè)備的基本特點(diǎn)和具體應(yīng)用價(jià)值，適當(dāng)引入智能化和信息化技術(shù)，保證滅火救援系統(tǒng)能夠發(fā)揮實(shí)際作用。

1 滅火救援中室內(nèi)消防系統(tǒng)利用策略

1.1 滅火系統(tǒng)

滅火系統(tǒng)中包含消火栓按鈕、室內(nèi)消火栓和室內(nèi)噴淋頭。其中室內(nèi)噴淋頭和消火栓按鈕屬于固定設(shè)施，在出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，按壓消火栓按鈕，即可將消火栓取出。取出消火栓后，電信號(hào)會(huì)感應(yīng)到取出動(dòng)作，自動(dòng)啟動(dòng)水泵，相關(guān)人員用消火栓對(duì)準(zhǔn)指定區(qū)域即可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)滅火。常見的室內(nèi)噴淋頭形式包括直立型、邊墻型、普通型和下垂型。在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)美觀性提升要求下，新型噴頭多為隱蔽式噴頭，在其感應(yīng)到煙霧溫度超過68°C 時(shí)，水從濺水盤撒出，以此達(dá)到滅火的效果。實(shí)際使用過程中，若噴淋頭蓋子上存有油料或油漆，會(huì)影響熔化溫度，無法在短時(shí)間內(nèi)使易熔金屬熔化，難以達(dá)到噴淋頭紅色玻璃管破碎溫度閾值，造成消防功能失靈。由此說明在實(shí)際施工中，應(yīng)當(dāng)注意滅火系統(tǒng)各設(shè)備正常使用的基本要點(diǎn)。

1.2 卷簾系統(tǒng)

卷簾應(yīng)用于滅火救援中起到隔離、冷卻、阻火的作用，能夠有效抑制火勢(shì)蔓延。在正常運(yùn)行狀態(tài)下，普通鋼質(zhì)復(fù)合型水噴汽霧式防火卷簾為單軌道防火卷簾門，發(fā)生火災(zāi)后，卷簾門感知系統(tǒng)將自動(dòng)將卷簾放下，并由水幕噴頭噴出水簾狀阻隔水，從而對(duì)周圍物體進(jìn)行降溫隔離。但在實(shí)際應(yīng)用中，常出現(xiàn)水霧噴頭損壞，卷簾門底端翹曲變形的情況。出現(xiàn)此種情況的原因是卷簾門為鋼質(zhì)復(fù)合型材質(zhì)，在水霧噴頭損壞情況下，卷簾門耐火極限降低，無法達(dá)到滅火救援效果，使得火情規(guī)模被精準(zhǔn)控制。為此，在滅火救援需求下，應(yīng)當(dāng)使用耐火等級(jí)高、質(zhì)量輕、系統(tǒng)簡(jiǎn)易的無機(jī)纖維雙軌雙簾式特級(jí)防火卷簾門，提高耐火等級(jí)。同時(shí)，因無需使用水幕噴頭，即可將火與物體隔離，使得其余物品不受損害。

1.3 消防疏散系統(tǒng)

高層建筑滅火救援過程中除使用滅火設(shè)備和隔離設(shè)備外，還需使用能夠疏散人群的設(shè)備，保證在短時(shí)間內(nèi)將人員帶離危險(xiǎn)區(qū)。為達(dá)到安全逃生目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)消防救援目的，應(yīng)當(dāng)在短時(shí)間內(nèi)得到最佳逃生路徑，如此需引入信息化、數(shù)字化技術(shù)，加入傳感器，構(gòu)建消防綜合路網(wǎng)數(shù)據(jù)計(jì)算自動(dòng)化系統(tǒng)，查詢滿足實(shí)際應(yīng)用需求的疏散方案。使用室內(nèi)消防路徑查詢終端設(shè)備時(shí)，從安全性和有效性兩方面入手，在限定條件下依照不同需求，列出多條消防路徑。對(duì)應(yīng)的約束條件包含以下幾種：（1）最短路徑：要求在最短時(shí)間內(nèi)，將人員帶離安全場(chǎng)地；（2）消防救援路徑：可能在救援中經(jīng)過多個(gè)固定消防設(shè)施，并保證整個(gè)路徑長(zhǎng)度較短；（3）安全逃生路徑：盡可能排除危險(xiǎn)區(qū)域干擾，并在逃生過程中經(jīng)過多個(gè)消防設(shè)施，保證路徑較短。為達(dá)到以上目的，需要搭建消防拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并使用Dijkstra 算法計(jì)算出最短路徑，實(shí)時(shí)于設(shè)備終端顯示，為滅火救援人員提供逃生意見。

為保證救援過程符合現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用的高效要求，所設(shè)計(jì)的室內(nèi)消防路徑查詢界面，需具備三維可視化特點(diǎn)。以某室內(nèi)消防路徑查詢系統(tǒng)為例，在系統(tǒng)中將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)輸入，分別填入消防栓套數(shù)、消防噴頭個(gè)數(shù)。在出現(xiàn)火災(zāi)后，輸入火災(zāi)點(diǎn)坐標(biāo)。根據(jù)路徑選擇需求不同，輸入相應(yīng)的函數(shù)系數(shù)。在輸入后，界面將展示對(duì)應(yīng)路徑的起終點(diǎn)坐標(biāo)，以此達(dá)到相應(yīng)的安全控制和營救目的。疏散時(shí)間是滅火救援中應(yīng)當(dāng)予以控制的著力點(diǎn)，而影響疏散時(shí)間的因素較多，如人的心理狀態(tài)、是否受天氣影響、人員密度和路徑長(zhǎng)度等。實(shí)際救援中，應(yīng)當(dāng)盡可能避免缺少安全保護(hù)的人員進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域。通過應(yīng)用多路徑系統(tǒng)，在終端顯示出較長(zhǎng)路徑對(duì)于降低人員密度、較短路徑對(duì)于降低逃生心理影響所起到的不同程度的定量作用。消防人員根據(jù)界面中所顯示的差異化數(shù)據(jù)和合理化路徑信息，最終確定出最佳救援方案，以此保證室內(nèi)消防疏散工作進(jìn)行更為安全高效。

路徑救援系統(tǒng)與火情偵查系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)聯(lián)用。火情偵察系統(tǒng)設(shè)置在消防控制室，在消防控制室終端設(shè)備上將顯示對(duì)應(yīng)的救火方案。使用火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)，得到起火點(diǎn)的位置信息，按照?qǐng)?bào)警先后順序，由系統(tǒng)自動(dòng)生成火災(zāi)蔓延趨勢(shì)圖，以此制定不同等級(jí)程度的救援辦法。在消防圖形中，根據(jù)探測(cè)器所傳輸?shù)姆治鲆庖?，?jì)算當(dāng)前火災(zāi)蔓延直徑，評(píng)估后續(xù)火災(zāi)的蔓延趨勢(shì)。同時(shí)，在中樞控制室內(nèi)部設(shè)備上將給出判斷電梯能否繼續(xù)使用的意見，并將排煙系統(tǒng)打開，防止在人群疏散過程中吸入過量煙霧，導(dǎo)致身體健康受損。

2 滅火救援中重要設(shè)備的利用策略

以某建筑滅火救援中重要設(shè)備的設(shè)計(jì)與應(yīng)用為例，探討滅火設(shè)備的具體利用策略。本文所舉例的建筑中包含室內(nèi)消防系統(tǒng)。其中，室內(nèi)消火栓系統(tǒng)中涵蓋自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、加壓泵、消火栓系統(tǒng)合用加壓泵、穩(wěn)壓裝置。當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，室內(nèi)消火栓和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)每延續(xù)1h 火情將使用144 水。

2.1 穩(wěn)壓泵

穩(wěn)壓泵正常使用的前提是能夠達(dá)到相應(yīng)壓力，因此，為保證其能夠在滅火救援中發(fā)揮實(shí)效，需在設(shè)置前合理選型。就本文所舉建筑案例而言，其在屋頂設(shè)置消防水箱。結(jié)合《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》確定穩(wěn)壓泵壓力。其計(jì)算方法為：穩(wěn)壓泵壓力，且，穩(wěn)壓泵停泵壓力為，其中為氣壓水罐內(nèi)的工作壓力比，一般取0.8。在本文中，取2.7m、取1.3m。經(jīng)計(jì)算，，。取，得到。因此，穩(wěn)壓泵的各項(xiàng)參數(shù)分別為：，，。

救援中使用穩(wěn)壓泵要保證電接點(diǎn)壓力表與出口止水閥聯(lián)用。經(jīng)過調(diào)查，當(dāng)壓力低于0.18MPa 時(shí)，其中1 臺(tái)穩(wěn)壓泵自動(dòng)啟動(dòng)；當(dāng)壓力處于超過0.22MPa 的范圍時(shí)，2臺(tái)穩(wěn)壓泵互相作為備用設(shè)備，輪流作業(yè)。

2.2 加壓泵

使用消火栓加壓泵設(shè)備的過程中，起泵方式是合理使用效果顯現(xiàn)的關(guān)鍵控制點(diǎn)。在本文所舉的建筑當(dāng)中，總設(shè)計(jì)流量為60L/s。在室內(nèi)消火栓合用系統(tǒng)中包含3 臺(tái)水泵，每臺(tái)水泵的額定流量為30L/s，其中1 臺(tái)作為備用設(shè)備發(fā)揮作用。對(duì)于在出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)的情況中，消防水箱出水管上的流量開關(guān)閾值為3.5L/s，當(dāng)超出這一范圍后，將自動(dòng)啟動(dòng)3 臺(tái)水泵中的任意1 臺(tái)。除此種啟動(dòng)方式外，還可于出水鋼管處設(shè)置壓力開關(guān)，使得消防水泵控制柜中的開關(guān)在壓力到達(dá)一定值時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)加壓泵。使用1 臺(tái)設(shè)備作為備用設(shè)備的難點(diǎn)在于起泵控制，僅通過2 個(gè)壓力開關(guān)控制壓力值和出水，需要對(duì)2 個(gè)開關(guān)的作用加以研究。第一個(gè)壓力開關(guān)啟動(dòng)后，其中1 臺(tái)加壓泵開始工作，保證穩(wěn)壓泵關(guān)閉。第一個(gè)壓力開關(guān)控制的消防泵，起泵壓力閾值為0.42MPa。只有當(dāng)壓力下降至一定程度時(shí)，才能啟動(dòng)第2 臺(tái)加壓泵。就本文所舉案例而言，當(dāng)P2處于7～10m 的范圍內(nèi)，P2=0.34MPa 時(shí)，第二臺(tái)加壓泵自動(dòng)運(yùn)行，為滅火救援提供設(shè)備支持。

2.3 消防取水口

充足的水源是滅火救援提高成功率的關(guān)鍵所在，在高層建筑出現(xiàn)火情時(shí)，容易因水源壓力不足，導(dǎo)致無法為建筑內(nèi)部消防設(shè)備供水的情況。現(xiàn)階段所使用的消防栓，已聯(lián)用自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，并通過連接超長(zhǎng)供水帶，縮短出水時(shí)間，噴水范圍覆蓋大部分高層建筑區(qū)域，能夠基本滿足滅火救援工作。實(shí)際設(shè)備使用中，首先啟動(dòng)消防水泵，在消防員或其他受災(zāi)人員檢查消防泵工作狀態(tài)是否正常的基礎(chǔ)上，按下消防泵啟動(dòng)按鈕，水將自動(dòng)供應(yīng)。消防救援人員在到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，對(duì)消防泵狀態(tài)進(jìn)行檢查。若受災(zāi)人員沒能及時(shí)開啟消防水泵，則由消防員手動(dòng)開啟或點(diǎn)擊按鈕，迅速啟動(dòng)滅火設(shè)備，保證水源供應(yīng)充足。對(duì)于部分建筑而言，其本身面積較大，受災(zāi)范圍較廣，水量充足才可保證火情控制效果，達(dá)到救援目的。此時(shí)，可聯(lián)用消防車水泵，與建筑內(nèi)部消防設(shè)施共同作用，達(dá)到送水和提供水源噴射壓力的效果，避免出現(xiàn)因大量供水壓力，造成火災(zāi)救援工作難以開展的問題。

2.4 消防水泵接合器

一般在室外設(shè)置消防水池，根據(jù)管道水頭損失、海拔高度考量和計(jì)算吸水高度，并使用消防水泵接合器，將室外水池中的水源引入到室內(nèi)。在設(shè)置取水口的過程中，應(yīng)當(dāng)將其作為室外消火栓，合理定位與室內(nèi)消防系統(tǒng)間的距離，使用消防水泵結(jié)合器維持穩(wěn)定供水狀態(tài)。充分考慮滅火水壓和水量需求，將結(jié)合器放置于消火栓管網(wǎng)上，從而保證室外水池可作為滅火用水提供設(shè)備，提升滅火救援工作開展的切實(shí)效率。水泵接合器接入質(zhì)量受到止回閥影響，為降低管網(wǎng)水回流至室外管網(wǎng)問題發(fā)生的概率，需要于消火栓處放置止回閥，并將其置于入戶下端，從而保障注入系統(tǒng)的水量。

2.5 無人機(jī)

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，將無人機(jī)應(yīng)用與滅火救援的頻率逐漸增加，因無人機(jī)本身結(jié)構(gòu)較為小巧，含有少量零部件，并具備較強(qiáng)穩(wěn)定性，動(dòng)作較為靈活，將其應(yīng)用于消防滅火救援當(dāng)中能夠進(jìn)入起火建筑物內(nèi)部。實(shí)際應(yīng)用無人機(jī)的過程當(dāng)中，通過遠(yuǎn)程操控，實(shí)時(shí)采集火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況數(shù)據(jù)，還原現(xiàn)場(chǎng)狀況，能夠清晰對(duì)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況予以把控。結(jié)合對(duì)實(shí)際救援中事故發(fā)生時(shí)間的調(diào)研結(jié)果來看，發(fā)現(xiàn)夜間出現(xiàn)火災(zāi)事故的概率較高，傳統(tǒng)設(shè)備無法具備夜視功能，消防人員難以進(jìn)入建筑內(nèi)部獲取火災(zāi)動(dòng)態(tài)和人員位置信息。而將無人機(jī)應(yīng)用于火災(zāi)救援當(dāng)中能夠捕捉觀察火災(zāi)信息，發(fā)揮夜視和視頻信息傳輸拍攝的作用。救援人員操作遙控端，在通信衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)絡(luò)、5G 無線網(wǎng)絡(luò)等數(shù)據(jù)信息傳輸技術(shù)的支持下，將起火現(xiàn)場(chǎng)的各類環(huán)境因素和人員因素，以可視化形態(tài)展現(xiàn)于救援人員眼前。并通過數(shù)據(jù)共享，將信息傳遞給不同部門的救援人員，使其能夠快速獲得有利信息，以此制定救援方案，縮短救援時(shí)間。

無人機(jī)裝備在滅火救援中，還可起到物資投放、播放應(yīng)急廣播信息、應(yīng)急照明和應(yīng)急通信的作用。使用無人機(jī)裝置補(bǔ)給救援物資，將其運(yùn)送到被困人員附近。就現(xiàn)階段所使用的無人機(jī)裝置來講，超出其自身重量10 倍的物品同樣可通過遠(yuǎn)程操作，運(yùn)送到被困人員附近。救援人員可在保證被困人員生命安全的基礎(chǔ)上投放急需的食品與藥品，并搭接小繩索，輔助投放和運(yùn)送，使得傳輸和搭接救援通道更為通暢?；馂?zāi)救援中，為降低潛在蔓延風(fēng)險(xiǎn)，由無人機(jī)裝置遠(yuǎn)程播放應(yīng)急廣播信息，傳遞有效信息，緩解被困人員恐慌情緒，播放正確逃生自救辦法與路線，使得消防滅火救援任務(wù)順利實(shí)現(xiàn)。使用云臺(tái)，將播報(bào)聲音信息范圍擴(kuò)展至半徑約為850m 的區(qū)間內(nèi)，提高救援效果。在無人機(jī)上搭載照明裝置，遠(yuǎn)程操控?zé)o人機(jī)，使得照明方向與拍攝方向維持一致，提高航空拍攝和夜間拍攝的清晰度。除此以外，火災(zāi)事故現(xiàn)場(chǎng)要素較多，情況錯(cuò)綜復(fù)雜，為向消防指揮中心提供準(zhǔn)確信息，可聯(lián)用應(yīng)急通訊系統(tǒng)，將其架設(shè)于無人機(jī)裝置上，發(fā)揮出無線中繼平臺(tái)作用，聯(lián)通通信鏈路，維持信息傳遞的通暢，避免出現(xiàn)其他因素干擾現(xiàn)場(chǎng)通信的情況。

2.6 系統(tǒng)設(shè)備附件選用

室內(nèi)消火栓系統(tǒng)所使用的管材和設(shè)備附件，同樣要支持滅火救援工作順利開展。選用不滲透性能強(qiáng)、承壓能力較好的管材，使用聚乙烯復(fù)合管，配以鋼絲網(wǎng)骨架，利用電熔連接方式。當(dāng)使用離心球墨鑄鐵給水管時(shí)，要配備柔性接口。若使用e-PSP 鋼塑復(fù)合壓力管，需借助雙熱熔連接方式與其他設(shè)備準(zhǔn)確相連。

2.7 消防泵配置方式

對(duì)于消火栓合用系統(tǒng)配置來講，室內(nèi)消火栓中所使用的消防泵，要充分聯(lián)系室外消火栓系統(tǒng)，從控制可靠性、安全性、壓力和流量等多個(gè)方面，選擇相應(yīng)的配置方式。例如，一用一備指的是室內(nèi)外共用1 臺(tái)消防泵。對(duì)于此種配置方式來講，其優(yōu)點(diǎn)在于系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單，節(jié)約泵房面積，造價(jià)較低，所使用的水泵數(shù)量少，適用在揚(yáng)程不高和系統(tǒng)流量不大的建筑當(dāng)中。但在火災(zāi)初期，存在動(dòng)壓較大的問題，會(huì)影響管道承壓能力；兩用一備指的是室內(nèi)外共用2 臺(tái)消防泵。此種配置方式相對(duì)控制簡(jiǎn)單，系統(tǒng)安全性高，有效節(jié)省泵房面積，適用于壓力降低后啟用第2臺(tái)泵的揚(yáng)程低的建筑當(dāng)中；三用一備指的是室內(nèi)外共用3臺(tái)消防泵。此種配置方式可靠性較低，且增加系統(tǒng)控制難度，實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中盡可能避免應(yīng)用。

3 結(jié)語

綜上所述，高層建筑的數(shù)量逐漸增加，發(fā)生火災(zāi)后加重了滅火救援工作開展的壓力，實(shí)際滅火救援過程中，應(yīng)當(dāng)合理使用室內(nèi)消防設(shè)備，充分發(fā)揮固定和移動(dòng)設(shè)備的功能。在日常管理中，加強(qiáng)對(duì)室內(nèi)消防系統(tǒng)中設(shè)備的檢驗(yàn)和維修力度，保證在實(shí)際使用過程中能夠展現(xiàn)出滅火救援作用。隨著技術(shù)不斷發(fā)展，消防滅火設(shè)備應(yīng)當(dāng)引入數(shù)字化、現(xiàn)代化和自動(dòng)化技術(shù)，降低人為操作壓力，利用自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程控制、提前預(yù)警等救援滅火方式降低受災(zāi)影響。