摘要：隨著電動自行車的廣泛普及，充電車棚的消防安全問題日益凸顯。本文通過對電動自行車充電車棚火災(zāi)風(fēng)險因素的深入剖析，運用科學(xué)的風(fēng)險評估方法構(gòu)建評估體系與模型，并詳細(xì)闡述了一系列有針對性的火災(zāi)防控技術(shù)，旨在為減少充電車棚火災(zāi)風(fēng)險、保障人民生命財產(chǎn)安全提供理論支持與實踐指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：電動自行車；充電車棚；火災(zāi)風(fēng)險評估；防控技術(shù)

引言

近年來，電動自行車憑借便捷、環(huán)保等優(yōu)勢成為大眾出行的重要交通工具之一。充電車棚作為集中充電場所，車輛集中、火災(zāi)荷載較大，一旦發(fā)生火災(zāi)，極易造成人員傷亡和重大財產(chǎn)損失。因此，開展電動自行車充電車棚火災(zāi)風(fēng)險評估與防控技術(shù)研究具有重要的現(xiàn)實意義[1]。

一、電動自行車充電車棚火災(zāi)風(fēng)險因素

（一）充電車棚火災(zāi)風(fēng)險特征

充電車棚火災(zāi)不僅突發(fā)性強、蔓延迅速，還存在一些其他的顯著特征。一方面，火災(zāi)發(fā)生時段往往具有不確定性，電動自行車充電時間不一，全天任何時段都有起火風(fēng)險，而夜間充電居多，此時人員警惕性低、疏散難度大，一旦起火極易造成人員傷亡和重大財產(chǎn)損失。另一方面，火災(zāi)撲救障礙多，車棚內(nèi)車輛擺放密集，通道狹窄，大型消防車輛難以靠近，容易延誤滅火戰(zhàn)機。由于充電車棚多為簡易建筑結(jié)構(gòu)，耐火等級低，在高溫火焰灼燒下極易坍塌，進一步加劇災(zāi)害后果，給滅火救援和人員逃生帶來重重困難。

（二）充電設(shè)備故障風(fēng)險

充電設(shè)備故障引發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險不容小覷。除了線路老化、短路、接觸不良等常見問題，部分充電設(shè)備在設(shè)計上也存在缺陷。為節(jié)省成本，一些低質(zhì)充電器未采用防火阻燃材料，起火后極易助燃。同時，充電接口插拔頻繁，若接口松動、氧化，接觸電阻增大，充電時會產(chǎn)生大量熱量，成為火源。此外，充電設(shè)備的散熱系統(tǒng)若設(shè)計不合理，長時間連續(xù)工作后熱量積聚無法散發(fā)，不僅會損壞設(shè)備，還可能引燃周邊可燃物，導(dǎo)致火災(zāi)事故，對充電車棚安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅[2]。

（三）電動自行車電池風(fēng)險

電動自行車電池風(fēng)險來源多樣。從電池生產(chǎn)環(huán)節(jié)看，部分小廠為降低成本，在電芯制造、組裝工藝上偷工減料，使得電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易出現(xiàn)熱失控。在使用過程中，用戶的不良充電習(xí)慣，如長時間過充、在高溫環(huán)境下充電，會加速電池老化、損壞，提升熱失控概率。電池回收再利用環(huán)節(jié)缺乏規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，廢舊電池拆解、重組過程中若操作不當(dāng)，可能損傷電池內(nèi)部隔膜、電極等關(guān)鍵部件，重新流入市場后成為“定時炸彈”。

（四）環(huán)境與設(shè)施風(fēng)險

環(huán)境與設(shè)施方面的風(fēng)險因素眾多。在環(huán)境方面，天氣因素影響顯著，高溫天氣使電池、充電設(shè)備散熱負(fù)擔(dān)加重，增加故障概率；潮濕環(huán)境易導(dǎo)致線路受潮、短路。車棚周邊若有易燃易爆物品存放，如汽油桶、煙花爆竹等，一旦車棚起火，極易引發(fā)連鎖爆炸反應(yīng)。在設(shè)施層面，消防標(biāo)識設(shè)置不清晰或缺失，會導(dǎo)致人員在緊急情況下難以及時找到疏散通道、消防器材位置。車棚內(nèi)消防應(yīng)急照明照度不符合要求，會影響火災(zāi)時人員的疏散逃生視線，增加恐慌情緒，與其他風(fēng)險因素相互交織，放大了充電車棚的火災(zāi)危險性。

二、電動自行車充電車棚火災(zāi)風(fēng)險評估方法

（一）風(fēng)險評估理論概述

風(fēng)險評估理論為剖析充電車棚火災(zāi)隱患提供了科學(xué)依據(jù)。其中，事故樹分析法（FTA）以系統(tǒng)可能發(fā)生的事故為頂層事件，通過層層剖析找出導(dǎo)致事故的直接和間接原因，構(gòu)建邏輯關(guān)系圖，清晰呈現(xiàn)各因素間的因果鏈，精準(zhǔn)定位充電車棚火災(zāi)誘因。層次分析法（AHP）將復(fù)雜問題分層，兩兩比較各層元素的重要性，構(gòu)建判斷矩陣，經(jīng)計算確定各風(fēng)險因素權(quán)重，使評估更具針對性，如判定充電設(shè)備故障、電池風(fēng)險在整體火災(zāi)風(fēng)險中的相對比重。模糊綜合評價法適用于處理模糊、不確定信息，它將定性描述轉(zhuǎn)化為定量評價，綜合考慮多種因素影響。鑒于充電車棚風(fēng)險因素的模糊性，如人員管理水平難以精確量化，該方法可有效整合各類信息，輸出較為客觀的風(fēng)險評估結(jié)果，為后續(xù)決策提供有力支撐[3]。

（二）火災(zāi)風(fēng)險評估指標(biāo)體系

構(gòu)建科學(xué)、全面的指標(biāo)體系是精準(zhǔn)評估的關(guān)鍵。充電設(shè)備維度涵蓋設(shè)備老化程度、運行年限、維修記錄衡量；通過檢測觸發(fā)閾值，準(zhǔn)確判定過充過放保護功能；依據(jù)散熱片面積、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速等參數(shù)，評估充電器的散熱性能。在電池方面，考量電池類型、鋰電池?zé)岱€(wěn)定性、鉛酸電池析氫風(fēng)險；結(jié)合充放電循環(huán)次數(shù)、內(nèi)阻變化，監(jiān)測電池健康狀態(tài)；電池使用環(huán)境溫度、濕度對其性能的影響。環(huán)境設(shè)施指標(biāo)包括車棚通風(fēng)換氣能力，以每小時換氣次數(shù)衡量；檢查滅火器、消火栓等是否齊全、可正常使用；依據(jù)建筑材料的燃燒性能，確定車棚建筑耐火等級。

（三）風(fēng)險評估模型的選擇與構(gòu)建

在模型選擇上，鑒于充電車棚風(fēng)險系統(tǒng)的復(fù)雜性與不確定性，常結(jié)合多種模型的優(yōu)勢。以層次分析法與模糊綜合評價法聯(lián)用為例，運用層次分析法，確定各層級評估指標(biāo)權(quán)重。在目標(biāo)層下，準(zhǔn)則層如充電設(shè)備、電池、環(huán)境設(shè)施、人員管理等各自權(quán)重，經(jīng)專家打分、一致性檢驗得出，反映各部分對火災(zāi)風(fēng)險的相對重要性。針對底層指標(biāo)，利用模糊綜合評價法模糊化處理。例如，對于充電設(shè)備故障風(fēng)險，將線路老化、接口松動等具體因素按“嚴(yán)重”“較嚴(yán)重”“一般”“輕微”模糊等級評判，結(jié)合專家經(jīng)驗確定隸屬度矩陣，再與權(quán)重向量運算，最終綜合各部分結(jié)果，構(gòu)建出完整的充電車棚火災(zāi)風(fēng)險評估模型，實現(xiàn)從定性到定量、從局部到整體的風(fēng)險量化呈現(xiàn)，為風(fēng)險防控提供精準(zhǔn)導(dǎo)向[4]。

三、電動自行車充電車棚火災(zāi)防控技術(shù)

（一）智能充電管理系統(tǒng)

1.充電設(shè)備智能監(jiān)控技術(shù)

充電設(shè)備智能監(jiān)控技術(shù)依托先進的傳感器與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為充電車棚安全筑牢首道防線。在充電設(shè)備內(nèi)部及線路關(guān)鍵節(jié)點，安裝高精度電流、電壓傳感器與溫度探測器，它們能實時捕捉細(xì)微變化。一旦電流出現(xiàn)異常波動，如瞬間過載或持續(xù)微弱漏電，系統(tǒng)立即發(fā)出預(yù)警；電壓偏離正常充電區(qū)間，無論是過壓還是欠壓，監(jiān)控系統(tǒng)都能敏銳察覺，精準(zhǔn)定位故障設(shè)備。同時，溫度監(jiān)測至關(guān)重要。當(dāng)充電器散熱片溫度超出安全閾值，預(yù)示著散熱不暢或內(nèi)部短路風(fēng)險，系統(tǒng)迅速切斷電源，阻止熱量積聚引發(fā)火災(zāi)，并將異常信息推送至管理人員手機端與監(jiān)控平臺，實現(xiàn)24小時不間斷智能守護，確保充電全過程安全可控。

2.充電功率智能調(diào)節(jié)技術(shù)

充電功率智能調(diào)節(jié)技術(shù)依循電池特性與實時狀態(tài)靈活調(diào)配電力。識別接入電池類型，鋰電池與鉛酸電池充電曲線不同，系統(tǒng)自動匹配最佳初始充電電流。隨著充電進程的推進，持續(xù)監(jiān)測電池電壓、溫度變化。若檢測到電池溫度上升過快，表明電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)加劇，系統(tǒng)即刻降低充電功率，避免過熱；當(dāng)電池電量接近飽和，智能切換至涓流充電模式，防止過充。這不僅延長電池壽命，還從源頭上削減因充電不當(dāng)引發(fā)的火災(zāi)風(fēng)險，適配不同車況，為每一次充電保駕護航[5]。

（二）電池管理系統(tǒng)（BMS）技術(shù)

1.電池狀態(tài)監(jiān)測

電池狀態(tài)監(jiān)測是BMS技術(shù)的核心功能之一。通過在電池組內(nèi)集成多個監(jiān)測單元，對每節(jié)電芯的電壓、電流、溫度進行實時采樣。以鋰電池為例，在正常工作時，各電芯電壓應(yīng)在極小偏差范圍內(nèi)波動，一旦某節(jié)電芯電壓驟降或驟升，預(yù)示著可能存在短路、開路等故障隱患；電流監(jiān)測可反映電池充放電速率，異常的大電流充放往往是熱失控前奏。溫度監(jiān)測更是關(guān)鍵，電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)對溫度敏感，過高溫度極易引發(fā)熱失控。BMS系統(tǒng)每秒多次采集數(shù)據(jù)，繪制動態(tài)變化曲線，精準(zhǔn)掌握電池健康全貌，為后續(xù)故障預(yù)警提供堅實數(shù)據(jù)支持。

2.電池故障預(yù)警與保護

基于精準(zhǔn)的電池狀態(tài)監(jiān)測，電池故障預(yù)警與保護機制迅速響應(yīng)。當(dāng)BMS判定電池出現(xiàn)異常，如某節(jié)電芯溫度持續(xù)攀升且接近熱失控臨界值，系統(tǒng)立即發(fā)出高頻警報，既通知車棚現(xiàn)場人員，又向遠(yuǎn)程監(jiān)控中心報警。同時，果斷切斷該電池供電回路，阻止熱失控蔓延至整個電池組。在電池出現(xiàn)過充、過放、短路等極端情況時，保護電路瞬間啟動，以毫秒級速度隔離故障電池，保障充電車棚及周邊安全[6]。

（三）智能火災(zāi)探測與報警系統(tǒng)

1.煙霧探測器技術(shù)

煙霧探測器技術(shù)是火災(zāi)早期預(yù)警的尖兵。選用先進的光電式煙霧探測器，內(nèi)部光源與光敏元件巧妙配合，光線在正常環(huán)境下穩(wěn)定傳播，一旦有煙霧顆粒進入探測腔，光線散射改變光敏元件接收光強，觸發(fā)報警信號。此類探測器靈敏度極高，能在陰燃階段更早察覺火情。

2.溫度傳感器技術(shù)

溫度傳感器技術(shù)與煙霧探測器協(xié)同作戰(zhàn)，全方位守護充電車棚。分布于車棚各處的高精度溫度傳感器，實時感知環(huán)境溫度變化。在電氣設(shè)備過載發(fā)熱、電池?zé)崾Э爻跗?，溫度會率先出現(xiàn)異常升高，傳感器將這一細(xì)微變化轉(zhuǎn)化為電信號傳輸。與煙霧探測器互補，當(dāng)煙霧尚未明顯積聚時，溫度急劇上升，超過設(shè)定閾值，觸發(fā)報警[7]。

3.智能分析與報警系統(tǒng)

智能分析與報警系統(tǒng)作為“智慧大腦”，整合煙霧、溫度等多元信息。它接收來自探測器與傳感器的實時數(shù)據(jù)，運用內(nèi)置智能算法深度剖析。一方面，通過對比歷史數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)模型，甄別信號真?zhèn)危懦藛T吸煙、短暫設(shè)備發(fā)熱等誤報警；另一方面，依據(jù)火勢蔓延模型，結(jié)合車棚布局、通風(fēng)情況，預(yù)測火災(zāi)發(fā)展趨勢，指導(dǎo)報警策略。

（四）智能滅火系統(tǒng)

1.自動滅火裝置

自動滅火裝置是充電車棚火災(zāi)防控的關(guān)鍵執(zhí)行單元，其布局與啟動機制都經(jīng)過精心設(shè)計。在車棚頂部及車輛停放密集區(qū)域，按照科學(xué)間距均勻安裝自動滅火噴頭或滅火裝置。這些裝置具備多種觸發(fā)模式，一旦煙霧探測器與溫度傳感器同時發(fā)出火災(zāi)警報或者環(huán)境溫度急劇升至特定閾值，滅火裝置將立即自動啟動。例如，干粉自動滅火裝置能在瞬間噴射出干粉滅火劑，覆蓋起火區(qū)域，阻斷火焰與氧氣接觸，迅速抑制火勢蔓延；氣溶膠自動滅火裝置通過快速分散的氣溶膠微粒，在高效滅火的同時，對電子設(shè)備損害極小，適用于配備智能充電設(shè)備的車棚，確保在無人值守時第一時間對火災(zāi)進行撲救，為后續(xù)消防救援爭取寶貴時間。

2.滅火劑選擇與效能分析

干粉滅火劑因其滅火范圍廣、滅火速度快，對于鋰電池、鉛酸電池起火引發(fā)的復(fù)雜火情都有良好的撲救效果，能迅速冷卻燃燒物、隔絕空氣，阻止火勢進一步擴大。然而，使用干粉滅火劑后，清理難度較大，可能對車棚內(nèi)設(shè)備及車輛造成一定污染。相比之下，二氧化碳滅火劑能在汽化過程中吸收熱量，快速降低環(huán)境溫度，不會留下殘留物，對精密電子設(shè)備友好。然而，由于其窒息滅火特性，在通風(fēng)不良的車棚內(nèi)要謹(jǐn)慎使用，防止人員缺氧窒息。氣溶膠滅火劑綜合了兩者優(yōu)勢，滅火后無殘留，對環(huán)境影響小，滅火效能高[8]。

結(jié)語

本文對電動自行車充電車棚火災(zāi)風(fēng)險評估與防控技術(shù)進行了深入探究。通過剖析火災(zāi)風(fēng)險因素，明確充電車棚火災(zāi)突發(fā)性強、致災(zāi)因素復(fù)雜等特點以及充電設(shè)備、電池、環(huán)境設(shè)施等方面的風(fēng)險隱患。同時，借助科學(xué)的風(fēng)險評估方法與構(gòu)建的模型，精準(zhǔn)量化風(fēng)險等級。

參考文獻

[1]任小波.居民樓電動車火災(zāi)成因及管理措施探討[J].消防界（電子版），2023，9（01）：100-102.

[2]毛仕漢，莊孝凡.電動車火災(zāi)現(xiàn)狀分析及解決措施探討[J].中國設(shè)備工程，2022（21）：103-105.

[3]劉鑫.電動自行車火災(zāi)隱患分析及預(yù)防對策研究[J].今日消防，2022，7（10）：74-76.

[4]賈鏡煒.電動自行車消防隱患治理工作的現(xiàn)狀與對策[J].今日消防，2022，7（08）：41-44.

[5]馮天印.電動車火災(zāi)的原因與撲救、防范對策分析[J].消防界（電子版），2022，8（04）：127-128.

[6]趙鋒飛，楊春虹.住宅區(qū)電動自行車充電問題優(yōu)化策略及建議——以呼和浩特為例[J].城市住宅，2020，27（09）：196-197.

[7]王偉.電動自行車停車庫（棚）設(shè)置現(xiàn)狀及安全對策[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2017，36（08）：163-165.

[8]馬家輝，張星星.治理電動車安全隱患應(yīng)“對癥下藥”[J].中國消防，2014（13）：46-47.