唐 劍霍城縣公安消防大隊(duì)
民用高層住宅樓的防火系統(tǒng)與自動(dòng)滅火技術(shù)
唐 劍
霍城縣公安消防大隊(duì)
經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,人口的劇增,讓人們?cè)谙硎苌鐣?huì)經(jīng)濟(jì)大發(fā)展和社會(huì)文明進(jìn)步的諸多好處的同時(shí),也日益被水泥叢林包圍起來。縱觀世界各地的城市,其中一個(gè)最顯著的現(xiàn)象就是現(xiàn)代化的大跨度、超高層、高層的民用建筑如雨后春筍般地紛紛聳立起來。而仔細(xì)研究這些現(xiàn)代建筑(包括民用高層住宅樓)的基本發(fā)展動(dòng)向,會(huì)發(fā)現(xiàn)它們具備三方面的顯著特點(diǎn)。
一是向空間的不斷延伸和發(fā)展,這也是受土地資源有限、人口越來越多的影響,人類不得不遵循節(jié)約城市建設(shè)用地的總原則,讓城市建筑向空中發(fā)展,以獲得更多的建筑面積。
二是向多功能復(fù)合型方向發(fā)展,即本著人性化的便利、快捷的服務(wù)目的,復(fù)合多種社會(huì)服務(wù)功能于同一建筑空間或樓層內(nèi),使其具有人們所需求的一個(gè)城市街區(qū)的功能,人們不用為了實(shí)現(xiàn)不同的功能需求而往來不同的街區(qū),為密集的城市減少了交通方面的壓力。
三是向大跨度、大容量方向發(fā)展,為了使城市更具有可持續(xù)發(fā)展活力,更節(jié)能、更環(huán)保,減少市區(qū)交通擁堵及有害氣體排放,更多的人員生活或工作在同一建筑空間內(nèi),使現(xiàn)代建筑像一個(gè)“城中城”。
上述三大特點(diǎn)無論哪一個(gè)特點(diǎn)的實(shí)現(xiàn),都會(huì)讓現(xiàn)代建筑革新遇到技術(shù)上的新難題和新課題,尤其是對(duì)建筑現(xiàn)有的防火系統(tǒng)設(shè)計(jì)和滅火技術(shù)提出全新挑戰(zhàn)。作為公安消防部門的科技人員,必須制訂新的高層民用住宅建筑的消防設(shè)計(jì)審核與工程竣工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),革新消防設(shè)施的檢測(cè)、驗(yàn)收手段;而對(duì)從事建筑防火滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工管理的科技人員,則需要對(duì)傳統(tǒng)的民用建筑防火滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)進(jìn)行革新,以適應(yīng)現(xiàn)代高層民用住宅方面的特點(diǎn)和消防安全大挑戰(zhàn)。
消防行業(yè)與建筑行業(yè)人士都知道,建筑防火有三條終極目標(biāo)。一是對(duì)建筑本身的火災(zāi)隱患進(jìn)行清除,使火災(zāi)發(fā)生幾率降到最低;二是遇到火情發(fā)生時(shí),最有效地保障被困人員在火災(zāi)的人身安全,并使其安全地于最短時(shí)間內(nèi)撤離起火現(xiàn)場(chǎng);三是火情能讓公安消防人員最快知曉,并可以通過自動(dòng)滅火設(shè)備及時(shí)滅火,使火勢(shì)蔓延得到盡快阻止。
一般來說,主動(dòng)防火滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)與被動(dòng)防火滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)是建筑防火滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)的兩大重要組成部分。從功能區(qū)分上分析,主動(dòng)防火滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要由消防供電系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)和安全疏散系統(tǒng)等設(shè)備構(gòu)成,具有早期發(fā)現(xiàn)并撲滅火災(zāi)這一最基本功能;被動(dòng)防火滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)是由內(nèi)裝修防火設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的防火設(shè)計(jì)、防火及防煙分區(qū)設(shè)計(jì)、防火卷簾和防火門窗等分隔設(shè)施以及各種垂直與水平孔洞的封堵等要件構(gòu)成。
當(dāng)今世界,人們的工作、生活方式以及社會(huì)需求在不斷增加,為了滿足這些需求和變化,人類過度地對(duì)自然實(shí)施掘取和開發(fā),導(dǎo)致自身的生存環(huán)境日益惡化,不可再生的能源正在快速減少。為了應(yīng)對(duì)不利的局面,人類不得不進(jìn)行各種門類的新工藝、新技術(shù)創(chuàng)新,以實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能保護(hù)自然環(huán)境,作為能源消耗大戶之一的建筑行業(yè)又要如何交出滿意的答案呢?
應(yīng)當(dāng)提供一個(gè)能耗最少、通風(fēng)良好的健康的工作、生活環(huán)境給千百萬城鎮(zhèn)居民,這正是現(xiàn)代智能建筑蓬勃興起的動(dòng)力和需求所在。面對(duì)智能建筑,人們一致給予自動(dòng)防火滅火系統(tǒng)的作用和特性以極高評(píng)價(jià)。究其原因不外乎兩個(gè)方面:一是這一系統(tǒng)包括火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)、火災(zāi)確認(rèn)和報(bào)警系統(tǒng)、日常防火管理系統(tǒng)等智能建筑的自動(dòng)防火滅火系統(tǒng)屬于獨(dú)立的一個(gè)系統(tǒng);二是該系統(tǒng)還包括自動(dòng)噴水滅火和恢復(fù)系統(tǒng)、監(jiān)控被圍困者、有助于人員疏散及營(yíng)救、防止火災(zāi)蔓延等功能。要科學(xué)評(píng)估這一自動(dòng)防火系統(tǒng)的功能,還應(yīng)當(dāng)包含以下指標(biāo):一是傳感電路(包括傳輸終端、傳輸導(dǎo)線等);二是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)終端設(shè)備近似傳感器、噴頭;三是數(shù)據(jù)處理終端,包括相關(guān)軟件、顯示器及打印系統(tǒng)、CUP的輔助設(shè)備等。
這幾年我國(guó)城鎮(zhèn)化呈現(xiàn)出快速發(fā)展的勢(shì)頭,從而使得建筑材料品種越來越繁多,材質(zhì)各異,成分也更加復(fù)雜。由于對(duì)火的耐受能力,在不同材料上的表現(xiàn)具有十分大的差異,因此哪些材料可以用,哪些材料不能用,不是任何一個(gè)部門都能貿(mào)然定度的事,所以,對(duì)不同用途的材料確定不同的耐火等級(jí)是比較科學(xué)客觀的方法?;谶@一認(rèn)識(shí),相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)盡快建立起一套科學(xué)化的建筑材料耐火性能檢測(cè)與分析標(biāo)準(zhǔn)。
我們都知道,有毒有害氣體也是材料燃燒分解的副產(chǎn)物,輻射熱是材料在燃燒時(shí)都會(huì)產(chǎn)生的,引燃其它材料也是火勢(shì)蔓延時(shí)最常發(fā)生的現(xiàn)象。因此,在制訂材料燃燒性能測(cè)試方法時(shí),必須做到既方便實(shí)用,又合理經(jīng)濟(jì)。基于這一訴求,我們需要深入研究各種建筑材料燃燒性能,并在這個(gè)基礎(chǔ)上探索研究,找到一種相對(duì)科學(xué)的耐火性能測(cè)試方法。分析以前的測(cè)試方法,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)有很多局限。一方面,以往在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下所采用的試驗(yàn)方法,都只是泛泛地評(píng)價(jià)制品或材料的相對(duì)燃燒性能,卻根本無法說明實(shí)際火災(zāi)條件下的著火危險(xiǎn)性或耐火性能。這就要求我們不斷探索,尋求能獲取真實(shí)數(shù)據(jù),相比較更接近實(shí)際的測(cè)試方法。另一方面,傳統(tǒng)的測(cè)試方法已不能反映具有保溫、隔熱等多種功能的現(xiàn)代復(fù)合型建筑材料的防火性能和耐火特性,這就讓建筑材料的防火測(cè)試面臨一個(gè)全新的課題。
針對(duì)上述問題,國(guó)際上現(xiàn)在正興起一種科學(xué)、合理、簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)的新測(cè)試方法,對(duì)材料的燃燒性能依據(jù)錐型量熱計(jì)試驗(yàn),進(jìn)行分級(jí)測(cè)試,成為材料的耐火性研究新途徑。
以民用高層住宅樓為代表的現(xiàn)代建筑,兼具“廣度”和“高度”,加大了發(fā)生火災(zāi)時(shí)公安消防人員撲救實(shí)施的難度??茖W(xué)理性地分析,筆者認(rèn)為自我撲救火災(zāi)是高層建筑失火后最好的選擇。這就要求具備能及早發(fā)現(xiàn)火情,能盡早自動(dòng)滅火的自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)兩大自救手段。而設(shè)計(jì)人員在建筑防火設(shè)計(jì)中卻多會(huì)忽視自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng),只將注意重點(diǎn)放在自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)上。然而,從功能上分析,告訴人們發(fā)生了火情這是自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)功能與職責(zé)所在,要想讓這一系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)滅火功能,則是天方夜譚;而自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)既能在探知火情的同時(shí)實(shí)施自動(dòng)噴水來達(dá)到撲滅火災(zāi)的目的。綜上分析,自動(dòng)防火滅火系統(tǒng)在民用住宅樓設(shè)計(jì)中重要性不言而喻,切不可忽視。
消防技術(shù)人員對(duì)傳統(tǒng)的自動(dòng)噴水滅火噴頭進(jìn)行多次試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)其靈敏度差,熱惰性嚴(yán)重。如果有火災(zāi)發(fā)生,不但需要開啟數(shù)量相當(dāng)多的噴頭,而且要保持足夠的噴水強(qiáng)度在較大作用面積上,這樣方能發(fā)揮滅火威力。美國(guó)科學(xué)家針對(duì)這一問題,基于“早期滅火”這一全新自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)理論,率先提出了快速響應(yīng)噴頭。比起傳統(tǒng)噴頭來,這種噴頭的噴水動(dòng)作要快5~14倍,從而很迅捷地實(shí)現(xiàn)了早發(fā)現(xiàn)、早滅火的目的。雖然快速響應(yīng)噴頭在我國(guó)已也開始進(jìn)入研制階段,但是面對(duì)某些特定場(chǎng)合以及高度超過60m高的大空間時(shí),仍需繼續(xù)進(jìn)一步深入研究解決,目前來看,還沒有更好的辦法。
國(guó)外已經(jīng)成功研制出一種智能型的自動(dòng)啟閉定點(diǎn)滅火噴頭。這種噴頭既能自動(dòng)巡檢著火點(diǎn)的具體位置,并向著火點(diǎn)噴射水柱,自動(dòng)于數(shù)分鐘后停噴并做二次巡檢和智能判斷。如果火災(zāi)已被撲滅,就會(huì)終止噴水,否則繼續(xù)巡檢和自動(dòng)噴水,負(fù)責(zé)到底。
消防安全,尤其是高層民用住宅樓的防火安全因?yàn)殛P(guān)乎廣大居住者的生命安全,所以一直面臨著極其嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)。這幾年,我國(guó)雖然在自動(dòng)防火滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品研制方面投入了大量的財(cái)力、人力和物力,取得了一些成效,但同國(guó)際先進(jìn)水平比起來,差距不小,需要我們加快技術(shù)更新的步伐。用發(fā)展的眼光來看,以民用高層住宅樓為主角的現(xiàn)代建筑主動(dòng)防火和自動(dòng)滅火的核心是自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng),這就需要從事建筑消防設(shè)計(jì)、審核、施工和消防檢測(cè)與驗(yàn)收的科技人員義不容辭、責(zé)無旁貸地給予極大地關(guān)注和投入,以確保廣大人民群眾的生命與財(cái)產(chǎn)不受火災(zāi)威脅和傷害,能安居樂業(yè),健康、快樂地生活。