引言
隨著城市化進程的加快,大型商業(yè)綜合體在全球范圍內迅速發(fā)展。這類建筑集購物、餐飲、娛樂、辦公等多功能于一體,因其建筑體量大、人員密集度高、業(yè)態(tài)復雜,成為火災事故高發(fā)場所之一。近年來,全球范圍內發(fā)生的多起商業(yè)綜合體火災事故暴露出傳統(tǒng)防火安全管理模式的局限性。因此,對商業(yè)綜合體的火災風險進行科學評估,并優(yōu)化應急預案以增強火災防控能力,顯得尤為重要。本文基于火災風險評估方法,分析了商業(yè)綜合體的火災特性及其影響因素,并提出了優(yōu)化應急預案的策略,旨在為相關部門和管理者提供理論上的參考。
一、大型商業(yè)綜合體火災風險評估
(一)商業(yè)綜合體火災風險評估指標體系
在進行火災風險評估時,構建一個科學、合理的指標體系至關重要,這有助于全面揭示商業(yè)綜合體的火災風險特性[1]。本文汲取了國內外的研究成果,從建筑結構、火災荷載、消防設施、人員密集度及疏散能力、管理與應急響應能力這五個維度出發(fā),構建了一個評估體系,旨在對商業(yè)綜合體的火災風險進行系統(tǒng)化分析。在建筑結構方面,關注建筑的耐火等級、防火分區(qū)的設置以及疏散通道的布局。耐火等級較高的建筑能有效減緩火勢蔓延,防火分區(qū)的合理性直接關系火災控制效率,而疏散通道設計對人員撤離效率產(chǎn)生直接影響。在火災荷載方面,考慮可燃物的種類與分布、燃燒特性以及火災荷載密度(以 MJ/m2 計量),其中燃燒特性決定了火災的發(fā)展速度和煙霧毒性,而火災荷載密度越高,建筑面臨的火災風險越大。消防設施狀況包括自動噴水滅火系統(tǒng)、火災報警系統(tǒng)、滅火器配置和排煙系統(tǒng)。自動噴水滅火系統(tǒng)能在火災初期有效控制火勢,而火災報警系統(tǒng)的誤報率和漏報率直接影響火災響應的及時性。在人員密集度及疏散能力方面,工程師主要考慮高峰時段的人流密度、疏散時間以及疏散引導能力,特別是在節(jié)假日和促銷活動期間,商業(yè)綜合體的人流密度可達到 2.5∧′m2-5.0∧′m2 ,遠高于普通辦公建筑的 ,這顯著增加了火災發(fā)生時的疏散壓力。在管理與應急響應能力方面,評估火災預警機制、消防巡查的頻率以及應急演練的實施情況。研究顯示,每天進行消防巡查的商業(yè)綜合體,其火災發(fā)生率比每周巡查一次的降低 35% ,定期進行火災模擬演練,能有效提升人員的自救能力[2]。
(二)火災風險評估模型的應用
在運用火災風險評估模型時,需充分考量多種因素,采用層次分析法(AHP)與模糊綜合評估法(FCE)對商業(yè)綜合體火災風險進行綜合分析,以實現(xiàn)科學、系統(tǒng)的火災風險評估[3]。第一,通過層次分析法構建火災風險評估的層次結構模型,將火災風險分解為目標層(火災風險評估)、準則層(建筑結構、火災荷載、消防設施、人員密集度及疏散能力、管理與應急響應能力)和指標層(具體評估指標),并采用專家打分法確定各指標的相對重要性,確保評估體系的合理性。第二,利用模糊綜合評估法對火災風險進行量化分析,需要先建立隸屬度函數(shù)(MembershipFunction),將火災風險劃分為低風險( FRIlt;0.3 )、中等風險 0.3?FRIlt;0.6 、高風險( 0.6?FRIlt;0.8 和極高風險( FRI?0.8 )四個等級,并結合商業(yè)綜合體的實際數(shù)據(jù)計算火災風險指數(shù)(FireRiskIndex,F(xiàn)RI),通過案例分析驗證評估模型的適用性。以某大型商業(yè)綜合體為例,采用本文方法計算得出的FRI值為0.72,表明該商業(yè)綜合體火災風險處于高風險水平,主要原因在于建筑防火分區(qū)設置不合理、火災荷載密度較高(約 450MJ/m2 )以及人員高峰時段密集度過大(約 )。表1展示了火災風險指數(shù)(FRI)的等級劃分,不同風險等級對應建筑防火狀況、消防設施完備程度及人員疏散能力的不同,為火災風險評估提供參考依據(jù)。
表1火災風險指數(shù)(FRI)等級劃分
二、大型商業(yè)綜合體火災應急預案優(yōu)化
(一)現(xiàn)有火災應急預案的不足
大型商業(yè)綜合體由于建筑面積大、人員密集、商業(yè)功能復雜,火災風險極高[4]。然而,現(xiàn)有火災應急預案在多個方面仍存在明顯不足,制約了火災應急處置的效率和有效性。第一,預警系統(tǒng)滯后。部分商業(yè)綜合體仍在使用傳統(tǒng)火災探測系統(tǒng),其傳感器靈敏度低,誤報和漏報問題嚴重,導致火災警報的準確性和及時性不足。據(jù)統(tǒng)計,全國范圍內商業(yè)建筑火災報警系統(tǒng)的誤報率平均達到20% ,部分老舊系統(tǒng)甚至高達 40% ,這直接影響了消防人員對火情的正確判斷,導致應急響應延遲。第二,應急指揮系統(tǒng)不夠完善。在火災發(fā)生時,部分商業(yè)綜合體缺乏高效的應急指揮機制,導致救援行動協(xié)調性較差。當前,商業(yè)綜合體的消防應急指揮依賴人工決策,未能有效整合智能調度技術,指揮調度存在信息滯后、決策緩慢等問題。第三,人員疏散指引不足。現(xiàn)有商業(yè)綜合體火災應急預案對人員疏散的引導方式較為單一,多依賴固定的疏散路線和傳統(tǒng)指示標識,未充分考慮高峰時段人流的動態(tài)變化。第四,消防演練不夠系統(tǒng)。部分商業(yè)綜合體的消防演練形式化嚴重,演練周期不固定,缺乏對真實火災場景的模擬訓練,導致員工和商戶的應急反應能力不足[5]
(二)火災應急預案的優(yōu)化措施
1.智能化火災預警與應急指揮機制優(yōu)化
圖1 物聯(lián)網(wǎng)消防控制系統(tǒng)
針對當前商業(yè)綜合體火災應急預案中存在的火災探測滯后和應急指揮體系協(xié)同能力不足的問題,構建智能化火災預警系統(tǒng)和優(yōu)化應急指揮機制是提升火災響應效率的關鍵措施。在火災預警方面,可以利用物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術提高探測器的靈敏度,采用智能煙霧探測器、紅外溫感探測器、可燃氣體傳感器等多種監(jiān)測設備,實現(xiàn)精確的火災監(jiān)測。圖1展示了智能火災預警與應急響應系統(tǒng)的架構,該系統(tǒng)基于物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術,實現(xiàn)了從火災探測、數(shù)據(jù)傳輸、分析預警到目標定位與信息發(fā)布的全流程智能化管理。結合大數(shù)據(jù)分析的同時,建立火災風險評估模型,對火災隱患進行動態(tài)監(jiān)測和提前預警,從而提高火災防控的前瞻性。人工智能(AI)技術可以用于分析商場內部的溫度、煙霧濃度及人流變化,采用深度學習算法優(yōu)化火災報警模型,提高預警的準確性。在應急指揮方面,可以建立基于云計算的智能應急指揮平臺,實現(xiàn)對火災信息的實時共享,提高應急響應效率。智能應急指揮平臺可以整合火災報警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、人員疏散管理系統(tǒng)等,實現(xiàn)多系統(tǒng)聯(lián)動,在火災發(fā)生時實時分析火場狀況,并自動生成最優(yōu)應急處置方案。應急指揮體系必須采用多層次架構,涵蓋現(xiàn)場指揮、樓層指揮、區(qū)域指揮以及消防指揮中心等四個層級,以確保信息傳遞的高效性和決策鏈條的順暢性。通過構建智能化火災預警系統(tǒng)和優(yōu)化應急指揮機制,能夠提升商業(yè)綜合體在火災探測和應急決策方面的能力,從而確保在火災發(fā)生時,消防部門能夠迅速做出響應。
2.完善人員疏散管理體系與強化消防培訓
完善人員疏散管理體系和加強消防培訓演練是提升商業(yè)綜合體火災應對能力的重要保障。在疏散管理方面,應采用動態(tài)疏散仿真技術,優(yōu)化商場內部人流疏散路徑,提高人員疏散效率。動態(tài)疏散仿真可基于計算機模擬不同火災場景,分析人員密度、疏散通道寬度、逃生時間等關鍵參數(shù),以優(yōu)化疏散通道布局。此外,在關鍵節(jié)點增加智能疏散引導標識,結合聲光警示裝置,確?;馂陌l(fā)生時人員能夠迅速找到最優(yōu)逃生路線。例如,在某商業(yè)綜合體火災疏散實驗中,采用智能引導標識的區(qū)域,其人員疏散時間比傳統(tǒng)固定標識區(qū)域縮短了 25% ,大幅提升了人員疏散效率。在消防培訓方面,應組織高頻次、多場景的火災應急演練,提高員工和商戶的自救能力。當前部分商業(yè)綜合體的消防演練流于形式,未能讓參與者真正掌握火災應急技能,因此消防演練應更加貼近實際,如采用“無預警”演練方式,使員工在不知情的情況下進行實戰(zhàn)模擬,以提升真實火災場景下的應急反應能力??梢圆捎肰R(虛擬現(xiàn)實)火災模擬系統(tǒng),使人員在虛擬環(huán)境中熟悉疏散路線,提高應急響應能力。
三、未來智慧消防技術的發(fā)展趨勢與優(yōu)化建議
(一)智慧消防技術的發(fā)展趨勢
未來智慧消防技術的發(fā)展將主要集中在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、5G通信、數(shù)字孿生(DigitalTwin)等技術的深度融合應用方面。第一,人工智能與深度學習的應用,將提升火災監(jiān)測與預警的精準度?;谏疃葘W習的火災圖像識別系統(tǒng)可實現(xiàn)對火情的自動檢測,結合計算機視覺技術,對煙霧、火焰、熱源進行自動識別,并減少誤報率。第二,物聯(lián)網(wǎng)與傳感技術的高度集成,將形成更加完善的消防監(jiān)測網(wǎng)絡。未來的智慧消防系統(tǒng)將通過低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)、5G物聯(lián)網(wǎng)(IoT)等技術,使智能傳感器具備更高的響應速度和更廣的覆蓋范圍,實現(xiàn)全場景、無死角監(jiān)測。第三,智能邊緣計算(EdgeComputing)將被應用于消防系統(tǒng),使得傳感器能夠在本地實時處理數(shù)據(jù),減少對云計算資源的依賴,提高數(shù)據(jù)處理的時效性。第四,數(shù)字孿生技術的應用將為火災應急響應提供更直觀的數(shù)據(jù)支持。通過BIM(建筑信息建模)與GIS(地理信息系統(tǒng))的結合,消防指揮中心可實時監(jiān)控建筑內部的火災發(fā)展情況,并利用數(shù)字李生系統(tǒng)對火災場景進行模擬推演,從而制定更精準的應急方案。
(二)智慧消防技術的優(yōu)化建議
隨著智慧消防技術的不斷進步,對相關專業(yè)人才的需求變得越來越迫切。應鼓勵高等教育機構和職業(yè)院校開設相關專業(yè)課程,培育既熟悉消防業(yè)務,又精通信息技術的復合型人才。同時,加強在職人員的培訓和繼續(xù)教育,打造一支高素質、專業(yè)化的智慧消防團隊,確保技術的有效應用和持續(xù)發(fā)展。此外,需加大研發(fā)投人和創(chuàng)新力度。盡管智慧消防技術已取得一定進展,但仍有許多方面亟待完善。政府和企業(yè)應增加對智慧消防技術研發(fā)的資金支持,激勵科研機構與企業(yè)攜手創(chuàng)新,專注于提高火災監(jiān)測的精確度和應急響應的速度等關鍵領域,推動技術持續(xù)升級和更新?lián)Q代。智慧消防系統(tǒng)在運行中會處理大量消防數(shù)據(jù)以及與人員、場所等相關的敏感信息,因此數(shù)據(jù)安全和隱私保護至關重要。必須建立和完善數(shù)據(jù)安全管理制度,運用先進的加密技術,確保數(shù)據(jù)在采集、傳輸、存儲和使用等各個環(huán)節(jié)的安全。
結語
鑒于其復雜的建筑結構和密集的人流,大型商業(yè)綜合體常常面臨較高的火災風險。本文基于火災風險評估的理論框架,深入探討了影響商業(yè)綜合體火災風險的主要因素,并提出了改進應急預案的策略。研究發(fā)現(xiàn),構建智能化的火災預警系統(tǒng)、優(yōu)化應急指揮流程、完善人員疏散管理體系以及強化消防安全培訓和演練,是提升商業(yè)綜合體火災應急響應能力的關鍵措施。隨著人工智能、大數(shù)據(jù)分析、區(qū)塊鏈等先進技術的整合應用,火災防控的精確性和智能化水平將得到進一步提升,從而為商業(yè)綜合體的安全運營提供更加堅實的保障。
參考文獻
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