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火灾同水灾、地震、雷电等灾害一样,其历史已大大超过人类的生存史,但是人类认识、研究和建立火灾学科体系,却比其它的灾害晚得多。这是因火灾的突发性、蔓延性和复杂的不确定性等原因,使人们系统的、深入的认识并避免火灾的难度增大——
随着我国经济建设的飞速发展,建筑物火灾比例呈上升趋势。此类火灾致人死伤数量令人触目惊心,而造成的直接财产损失也呈直线上升之势。科学认识火灾,积极研究和探讨各类结构建筑物在火灾作用下的破坏、倒塌特点和规律,制定切实可行的灭火救援预案,对于减少此类火灾事故中的人员伤亡和财产损失具有非常重要的现实意义。
建筑火灾的发生和发展
火灾是由燃烧引起的灾变。火灾发生必须具备三个条件(即燃烧三要素):①有火源或达到燃点的热源;②有可燃物质:③有助燃的空气(或氯、溴等强氧化剂)。三者若按一定比例有机会结合便会发生燃烧,当燃烧失去控制时,便会发生火灾。一般建筑物中都存在着可燃物质,而火源比比皆是。对于现代建筑物,特别是高层建筑,主体结构虽不可燃,但由于功能日趋复杂,故火灾时有发生,并会造成巨大损失。
火灾的起因概括为:①人为因素。如未熄烟头、玩火、烟花爆竹、垃圾、纵火等:②设备原因。如设备高热、产生电火花、燃炉引燃、电焊等;
③自然原因。如雷击放电、地震、自燃等。
火灾过程是个三维无定常的过程。它包括湍流、流动、传热传质,相变和化学反应及其相互耦合的复杂的理化过程,涉及固态、液态和气态三相。火灾具有突发性、蔓延性和复杂的不确定性。建筑火灾是指燃烧作用下损坏建筑和设施,以致造成人员伤亡的灾变现象。最初起火在建筑物室内局部发生,逐渐扩散到其它区位,最后蔓延到整幢建筑物甚至周边建筑。
建筑火灾的三个主要过程
(1)明火初起阶段。明火初起,发生火灾的部位平均烟气温度较低,蔓延速度较慢,其破坏力还较小。明火初燃有可能是可燃物质已烧尽而熄灭;或是室温较低,封闭隔绝,又无充足氧气而熄灭;再就是具备燃烧的条件——有可燃物、有较高的室温、有流通的空气等,火势越燃越烈,蔓延成灾。
(2)猛烈燃烧阶段。火灾由初起,变成全面燃烧的瞬间即称轰燃。火势轰燃时,在局部火焰高温区的作用下,使房间的可燃物气体膨胀猛烈燃烧,并迅速蔓延全面起火。高温灼热的气浪急骤扩散,室温高达1100℃。激烈的燃烧很难扑灭,轰燃后的受困人员已很难幸存。
(3)火势衰灭阶段。一般当室内可燃物资80%以上已烧尽,而室温也降至最高温度时的80%时,为衰灭阶段的开始,直至明火熄灭。
建筑火灾的扩散
建筑火灾的蔓延是通过热的传播进行的,其形式是与起火点、建筑材料、物质的燃烧性能和可燃物的数量有关的。常见的有5种形式:
直接延烧:即固体可燃物表面或易燃、可燃液体表面上的一点起火,通过导热升温点燃,使燃烧沿着表面不断地向外发展下去,引起燃烧。
热传导:火灾通过传导的方式进行蔓延,一是必须具有导热性能好的介质,如金属构件、薄壁构件或金属设备等:二是蔓延的距离较近,一般只传导到媒介周边介质。故其蔓延规模也有限。
热对流:这是火灾蔓延的主要方式,炽热的燃烧烟气与冷空气间相互流动,不仅在建筑物水平面扩展,而且在竖直井道中产生热对流,其烟气沿着各种井道楼梯间等以至流窜到屋顶而引燃大火。火灾在轰燃之后,门窗破坏造成空气对流,使火势更加强烈,其砖石结构内可达1100℃,木结构内能达1300℃以上。
热幅射:即热由热源以电磁波的形式直接发射到周围物体上,室内初起火灾的轰燃效应主要是热幅射造成的。建筑火场温度达干度以上,通过各种外墙开口部位,向外发射大量的幅射热,即可加速室内火灾的蔓延,也会对邻近建筑构成威胁。在建筑防火设计中,特别强调防火间距的要求。
飞火:失火中未燃尽的可燃物或火星飞落到可燃物上,极易引起火灾。火灾中,风速作用下的热气流,在建筑火场喷射出带有粉料、板块、棍棒等形状的火星,它们可飞散到千米之外。在市区内由于风向紊乱,飞火可呈圆形分布;在郊野因风向一致,多为线型分布。
建筑火灾扩散的途径
由于建筑物平面布置和结构的不同,火灾的蔓延的途径也有区别。
火灾的横向延烧:①建筑物内没有设水平防火分区,没设防火墙及相应防火门等控制火灾的区域,是造成火势蔓延的条件;②建筑物内门洞部位的分隔构件和构筑材料在火灾的热力作用下失效,使火势沿着横向发展;⑨高层建筑多采用框架结构,吊顶上部多为连通空间,一旦起火极易在吊顶内部蔓延,且难以及时发现,导致灾情扩大;④既便无吊顶,隔墙不砌到上层结构底部,留有空洞或连通空间,也会是火灾蔓延或烟气扩散的途径:此外,火灾还可以通过隔墙、吊顶、地毯等处横向蔓延。
火灾的竖向延烧:①现代建筑物中各种竖井多,诸如通风井、排气井、管道井、垃圾井、电梯井、楼梯间、天井、中庭等等,如果防火设计不够周密与完善,一旦发生火灾,各种井道定会产生“烟囱效应”,变成拨火桶,产生激烈的热对流。高温烟气在竖井内以3~5m/s的速度向上延烧,火势急速向上发展。如果是可燃材料制成的管道,起火时能把燃烧扩散到通风管道的任何一点。②火势朝天棚顶部延烧。烟火受气流控制向上升腾,室内吊顶天棚的入孔、通风口等都是烟火进入顶棚的途径。火势还可通过金属管道热传导扩散火灾,或通过通火管道扩大火势。此外,火灾的烟气吸入通风管道,甚至使远离火灾的房间的人员烟气中毒。③火势由外墙窗口向上蔓延。一是火焰的热幅射穿过窗口烧烤相邻建筑物,再是靠着火舌直接燃向屋檐或上层。如果采用数层的竖向贯通的带形窗,即使玻璃没有破损,喷射的火焰也可能被吸附在建筑物表面,甚至会吸入上层窗户内部,使火势向上层延烧。因此窗顶宜设飘出的悬挑构件以利阻火,贯通窗樘和楼层板之间,必须应用防火胶泥加以封闭。
火灾向建筑构造、构件薄弱部位延烧:用可燃性材料做隔断不能阻火,即使用难燃性和不燃性材料进行分隔,由于耐火性差,及产生裂缝等原因也会造成火势扩大。尤其是在一些构件的连接部位搭边交界处特别容易疏漏。在吊顶与楼板之间,幕墙与分隔结构之间,保温夹层接头处,下水管道穿越部位都容易因施工质量留下孔洞,有的孔洞水平方向与垂直方向相互贯通,而事后又难于发现和查找,会遗留严重的隐患。因此,建筑设计中必须提高界面节点的可靠性、安全度,施工中则要强化质量安全意识。
加强建筑防火保障生命安全
2009年5月1日,新的《中华人民共和国消防法》及其公安部等颁发的《建筑工程消防监督管理规 定》、《消防监督检查规定》等相关配套法规已经正式实施。新的《消防法》的方针是预防为主、防消结合。新消防法以及相关规定的出台,不仅提供了法律依据,更是全力提升消防工作社会化水平,开创消防工作新局面,全面推进消防事业科学发展的保障。
科技创新、培育人才、大力普及新装备、新技术
在当今信息时代,要积极开展科技创新,研发推广新技术、新装备、新材料,改进、提高、充实消防队伍。
首先是提高消防人员的专业素质。以人为本,教育先行。消防专业学校要大力提高消防科技教学质量,培养造就一大批具有现代化消防科技水平的人才,并注意选拔突出的优秀生进一步深造,成为消防科技领军人物。二是加强消防安全工程学的研究,应用现代科学技术提高火灾技术防范能力。研究各种火灾现象及其发展的客观规律,运用计算机或风洞火灾摸拟技术,对火灾过程进行描述和分析,科学地、有针对性地提出防范火灾的技术措施。三是充分利用现代网络技术,构建信息化消防系统。加速消防远程监控中心建设,与相关单位联网,成为监督、观察、指挥、调度和信息交流的中心,掌控防消的主动权,保护生命,减少火灾的损失。四是加快消防设施装备的现代化建设。积极研发或引进先进适用的消防车、举高平台等装备。仅上海市已经配备了几十辆一七式消防车,一七式压缩空气泡沫系统,该系数具有对燃烧物的覆盖和冷却作用,灭火效率是水的5—8倍,吸收热量多、冷却性能好、降温明显、水渍损失小,明显减少烟雾形成,可减少复燃与轰燃的危险,而且重量轻。上海测试的滑轮增压系统效果显著,单车供水高度可达307米。目前我国的消防实力与国外相比差距显著。如我国的专职消防人员占全国总人口的万分之一,而美国占万分之十一,日本占万分之十二。如日本东京面积2160km2人口1150万,设77个消防署,下辖21个派出机构,拥有1.8万消防人员,1743台各式消防车,6架消防直升机。我国600多个城市中多数消防设备陈旧、数量不多,仅北京、上海一些大城市引进了外国装备,但远远不能满足城市发展的进程。五是要加速研发配备火场指挥调度监测系统,包括消防员的保护系统,而不仅仅靠落后的对讲机。要时刻关心消防员的安危,做到随时知道每个消防员的所在位置、周围环境状况,他们面临的困难和问题。消防员随身的微型信号机做到与指挥中心的畅通无阻的联络。六是针对全国性住宅民居频频发生火灾的态势,需要积极应对不利趋势。当前北京市至少有四成社区存在不同程度的消防隐患,特别是2000年之前的高层塔楼、老国企宿舍、新开发区的回迁楼等,其隐患倍加突出。根据新《消防法》当地派出所和街道办事处必须加强消防监督管理,及时发现和排出隐患。关心体贴孤寡老人弱势群体家庭,为他们他们安装防灾报警器。本着救人第一,科学施救,自救为主的精神,尽速研发创新和推广应用逃生器材。诸如逃生系统装备、袖珍降落伞滑梯滑道、高空柔性滑道、尼龙膜充气袋、自重救生器、降落网、自垂救生索等等。
在欧美一些城市,火灾死亡人数与火灾次数的比例相对较小,是由于对住宅建筑的火灾防消技术给予高度重视,如美国在1980年,全国三分二家庭装有火灾报警器,现在几乎达到普及的程度。
优化建筑消防设计确保施工质量
新《消防法》明确,建设工程消防设计、施工的质量责任是建设、设计、施工、工程监理单位。建设工程的消防设计、施工必须符合国家工程建设消防技术标准。建设、设计、施工、工程监理等单位依法对建设工程的消防设计、施工质量负全权主体责任。
建筑消防设计是项周密、细致的综合配套工程,几乎涵盖了建筑、结构、设备(给排水、供热通风、空调)、电气(电气照明、自控、通讯、计算机)、燃气、热力、电梯……各个专业,既要考虑各专业部门的特殊性,又必须综合考虑消防工程的全局性,严格做到协调配合、顺畅有序达到优化设计。积极应对防火减灾大局,建筑设计中必须考虑:①合理规划建筑布局,确定建筑物的耐火等级;②合理划分建筑内的防火和防烟分区;③科学计算确定各结构构件和构造配件的耐火度;④设计必要的避难层、应急平台和避难通道,计算避难出口,考虑设置逃生器具;⑤考虑自然与机械防烟、排烟系统:⑥设立火灾自动报警系统(对外联网,对内传达信息与指挥);⑦消火栓与自动灭火系统;⑧超高层停机坪系统;⑨建筑内部与外饰面装修设计防火等等。
科学在发展,技术在进步,新《消防法》赋予建设、设计、施工、监理等单位十分具体的主体责任,必须积极、主动、认真对待,开拓进取、加强调查研究,增强信息意识。学习新理念,探索新技术、新设备,逐步采用以性能为基础的消防安全设计方法,即应用消防安全工程原理和方法,根据建筑物的结构、用途和内部可燃物等方面的具体情况对建筑物的火灾危险性和危害性进行定量的分析预测和评估,然后作出最优化的消防设计;施工中做到科学、合理选材,确保质量:监理更要一丝不苟,决不放过任何工程中的隐患,确保生命安全,尽可能减少财产损失。
严控建筑材料耐火性能确保消防产品安全
为了有效地预防建筑火灾的危害,或者便于灾后重建后,必须合理地选择建筑材料。
(1)据了解,目前我国建筑设计施工中,90%以上都采用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)、或模型聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、或硬质聚氨酯泡沫塑料(PU)等高分子有机质绝热材料做为外墙或屋顶保温材料。聚氨酯泡沫塑料优点是保温、耐冷热、使用寿命等都好,但是价格较高:聚苯泡沫塑料耐高压、防潮、耐腐蚀、导系数低,但最大的缺陷防火安全性差,且易老化。它们在80摄氏度就产生熔融变形滴落。央视文化中心,就是这种挤塑板(xPS)引燃了大火。2005年1月20日南京青少年活动中心的科技馆6000m2的屋顶被火吞噬,也是这种挤塑板和玻璃纤维棉。2008年7月27日济南在建中的济南奥体中心球类馆电焊渣引燃了屋顶岩棉保温材料,造成3000m2过火。新建中国科技馆2009年4月16日屋顶东南角大火也是因引燃挤塑板(XPS)成灾。
(2)彩钢板:是以彩色涂层钢板为面材,芯材主要有聚苯乙烯、聚氨酯、岩棉等几种。市场以聚苯乙烯芯者居多,因生产工艺简单、价格偏低,更没有进行阻燃处理,属于易燃材料。既使经阻燃处理也很难达到耐火要求。据统计北京市2008年以彩钢板作为维护结构主材的轻钢结构房屋,共发生火灾126起。2009年第一季度就有65起,其中包括中央美院2009年3月16日宿舍火灾。 (3)建筑材料用阻燃剂:如果阻燃剂材料得到普及和应用可以大大降低火灾的发生。
强制性国家标准GB20286-2006的实施,明确了公共场所用阻燃制品及组件的定义及分类、燃烧性能要求及标识等内容,规定了公共场所使用的建筑制品、铺地材料、电线电缆、插座、开关、灯具、家电外壳等塑料制品以及座椅、沙发、床垫中使用的保温隔热层及泡沫塑料的燃烧性能,提出了相应的阻燃标准等级要求。然而,国内阻燃市场多为广谱和低级产品。业内人士透露,即使在法规已经颁布的情况下,国内相关企业仍然悄悄施行着两套标准——外销欧美市场的产品就能达到阻燃标准,内销国内市场的就不在乎有没有达标,因为阻燃性能达标必定增加产品成本。“技术不是问题,关键是成本”。如聚丙烯(PP)原料价为0.8—1.0万元,而阻燃剂每吨2.5-3.5万元,若掺加入15%-20%的阻燃剂,则成本加大很多。就是因价格原因,严重地影响着产品的阻燃质量。
目前建筑外墙保温材料尚无标准,彩钢数临时建筑的国家标准也未出台。北京市拟颁发《外墙保温安全技术规程》,提出2万m2以上的大型公共建筑不应采用可燃的外墙保温材料。新《消防法》明确规定了消防产品质量认证的准人制度,加大打击伪劣消防产品的力度。确保消防工程质量。
加强高层建筑监管力度做到隐患于未然
高层建筑的出现,既繁荣了城市,也给人们生活和各种社会活动提供了理想的空间,但祸与福同行,利与害为邻。高层建筑的祸与害较为突出的是遇到火灾,具有极大的破坏力,有人将高层建筑称为“火狱”或“灾害放大器”。这是因为:①高层建筑功能复杂、火灾隐患多、可燃物多、火源多;②火势蔓延途径多、速度快,各种竖向管道管井的烟囱效应异常显著,100米的高楼,烟气仅用30秒就扩散到屋顶;③人员疏散困难多,由于楼层高、距离长、人多拥挤、烟气干扰等;④扑救难度大。
加强高层建筑防火设计、防患于未然。首先要合理布置高层建筑总平面,设置防火间距、灭火设施和消防通道;其次确保建筑物耐火能力,按照耐火等级要求保证建筑物柱、梁、板、屋面的耐火等级在较短时间不会损坏,以利人员疏散:三是从设计上切断烟和火蔓延途径,按规范设置防火分区,保证排烟、隔火合理有效,保证疏散要求,保证空调系统合理适用。四是强调灭火、报警、给水系统的协调统一。
高楼尤其是超高层建筑灭火是全世界面临的难题,首先要在“自救”机制创新的基础上加强消防灭火的科研力度。自救主要靠楼内人们进行自灭、自救火灾。包括①加强高层消防监督管理;②保证高楼内防消灭火各项技术设施的完好:③建立健全高楼防火电子信息预案;④建立通畅的报警和良好的通讯系统。⑤建立高楼灭火专业队伍的同时组织志愿者消防人员服务。
北京市已组建首个航空特勤消防队,用直升飞机参与市内灭火和抢险救灾。并决定在100m或超过32层以上的高层建筑兴建停机坪,以缓解高层建筑救援难题。在2009年5月7日中关村159m中钢大厦火灾中,直升飞机已发挥显著作用,有5名被困者被救出。
今年1季度以来,在公安部、局监督指导下,为期8个月在全国范围开展对高层和地下建筑消防安全整治行动。主要针对高层建筑中的防火设计、消防设施、消防设备、自控报警、消防电梯、消防通道、消防水源、消防管理等项有无隐患和缺失的大检查,并限期整改。北京市对8000余栋高层建筑已开展详细排查;上海市在排查万余幢高层建筑的基础上,确定对777幢高层建筑重点进行整改;重庆市对全市对全市9521栋高层建筑摸排后,发现有3000栋存在隐患,提出整改要求8162项,其中432项重大隐患。
当前,高层建筑内的消防设施运行完好率普遍较低,报警系统中大量的探测点被隔离、遮挡,个别高层建筑的火灾自动报警系统中的火警及故障报警一直存在不能复位、排除:从系统的联动功能来看,不少单位不能通过消控中的自动联动防排烟,火灾应急照明、防火卷帘等系统的完好率较低:部分高层建筑的防烟楼梯间、封闭楼梯间的防火门被破坏且处于开放状态,疏散楼梯间及前室被占作它用,安全疏散通道不畅,通道上还设置了防盗门、卷帘门,甚至将通道门上了锁,凡此种种高层建筑内消防设施如同虚设,构成严重的火灾隐患。
强化消防安全宣传教育和培训
全面实施消防大宣传、大教育、大培训,增强公民安全意识和素质,鼓励和引导公民关心、了解、支持、参与监督消防。
随着我国经济建设的飞速发展,建筑物火灾比例呈上升趋势。此类火灾致人死伤数量令人触目惊心,而造成的直接财产损失也呈直线上升之势。科学认识火灾,积极研究和探讨各类结构建筑物在火灾作用下的破坏、倒塌特点和规律,制定切实可行的灭火救援预案,对于减少此类火灾事故中的人员伤亡和财产损失具有非常重要的现实意义。
建筑火灾的发生和发展
火灾是由燃烧引起的灾变。火灾发生必须具备三个条件(即燃烧三要素):①有火源或达到燃点的热源;②有可燃物质:③有助燃的空气(或氯、溴等强氧化剂)。三者若按一定比例有机会结合便会发生燃烧,当燃烧失去控制时,便会发生火灾。一般建筑物中都存在着可燃物质,而火源比比皆是。对于现代建筑物,特别是高层建筑,主体结构虽不可燃,但由于功能日趋复杂,故火灾时有发生,并会造成巨大损失。
火灾的起因概括为:①人为因素。如未熄烟头、玩火、烟花爆竹、垃圾、纵火等:②设备原因。如设备高热、产生电火花、燃炉引燃、电焊等;
③自然原因。如雷击放电、地震、自燃等。
火灾过程是个三维无定常的过程。它包括湍流、流动、传热传质,相变和化学反应及其相互耦合的复杂的理化过程,涉及固态、液态和气态三相。火灾具有突发性、蔓延性和复杂的不确定性。建筑火灾是指燃烧作用下损坏建筑和设施,以致造成人员伤亡的灾变现象。最初起火在建筑物室内局部发生,逐渐扩散到其它区位,最后蔓延到整幢建筑物甚至周边建筑。
建筑火灾的三个主要过程
(1)明火初起阶段。明火初起,发生火灾的部位平均烟气温度较低,蔓延速度较慢,其破坏力还较小。明火初燃有可能是可燃物质已烧尽而熄灭;或是室温较低,封闭隔绝,又无充足氧气而熄灭;再就是具备燃烧的条件——有可燃物、有较高的室温、有流通的空气等,火势越燃越烈,蔓延成灾。
(2)猛烈燃烧阶段。火灾由初起,变成全面燃烧的瞬间即称轰燃。火势轰燃时,在局部火焰高温区的作用下,使房间的可燃物气体膨胀猛烈燃烧,并迅速蔓延全面起火。高温灼热的气浪急骤扩散,室温高达1100℃。激烈的燃烧很难扑灭,轰燃后的受困人员已很难幸存。
(3)火势衰灭阶段。一般当室内可燃物资80%以上已烧尽,而室温也降至最高温度时的80%时,为衰灭阶段的开始,直至明火熄灭。
建筑火灾的扩散
建筑火灾的蔓延是通过热的传播进行的,其形式是与起火点、建筑材料、物质的燃烧性能和可燃物的数量有关的。常见的有5种形式:
直接延烧:即固体可燃物表面或易燃、可燃液体表面上的一点起火,通过导热升温点燃,使燃烧沿着表面不断地向外发展下去,引起燃烧。
热传导:火灾通过传导的方式进行蔓延,一是必须具有导热性能好的介质,如金属构件、薄壁构件或金属设备等:二是蔓延的距离较近,一般只传导到媒介周边介质。故其蔓延规模也有限。
热对流:这是火灾蔓延的主要方式,炽热的燃烧烟气与冷空气间相互流动,不仅在建筑物水平面扩展,而且在竖直井道中产生热对流,其烟气沿着各种井道楼梯间等以至流窜到屋顶而引燃大火。火灾在轰燃之后,门窗破坏造成空气对流,使火势更加强烈,其砖石结构内可达1100℃,木结构内能达1300℃以上。
热幅射:即热由热源以电磁波的形式直接发射到周围物体上,室内初起火灾的轰燃效应主要是热幅射造成的。建筑火场温度达干度以上,通过各种外墙开口部位,向外发射大量的幅射热,即可加速室内火灾的蔓延,也会对邻近建筑构成威胁。在建筑防火设计中,特别强调防火间距的要求。
飞火:失火中未燃尽的可燃物或火星飞落到可燃物上,极易引起火灾。火灾中,风速作用下的热气流,在建筑火场喷射出带有粉料、板块、棍棒等形状的火星,它们可飞散到千米之外。在市区内由于风向紊乱,飞火可呈圆形分布;在郊野因风向一致,多为线型分布。
建筑火灾扩散的途径
由于建筑物平面布置和结构的不同,火灾的蔓延的途径也有区别。
火灾的横向延烧:①建筑物内没有设水平防火分区,没设防火墙及相应防火门等控制火灾的区域,是造成火势蔓延的条件;②建筑物内门洞部位的分隔构件和构筑材料在火灾的热力作用下失效,使火势沿着横向发展;⑨高层建筑多采用框架结构,吊顶上部多为连通空间,一旦起火极易在吊顶内部蔓延,且难以及时发现,导致灾情扩大;④既便无吊顶,隔墙不砌到上层结构底部,留有空洞或连通空间,也会是火灾蔓延或烟气扩散的途径:此外,火灾还可以通过隔墙、吊顶、地毯等处横向蔓延。
火灾的竖向延烧:①现代建筑物中各种竖井多,诸如通风井、排气井、管道井、垃圾井、电梯井、楼梯间、天井、中庭等等,如果防火设计不够周密与完善,一旦发生火灾,各种井道定会产生“烟囱效应”,变成拨火桶,产生激烈的热对流。高温烟气在竖井内以3~5m/s的速度向上延烧,火势急速向上发展。如果是可燃材料制成的管道,起火时能把燃烧扩散到通风管道的任何一点。②火势朝天棚顶部延烧。烟火受气流控制向上升腾,室内吊顶天棚的入孔、通风口等都是烟火进入顶棚的途径。火势还可通过金属管道热传导扩散火灾,或通过通火管道扩大火势。此外,火灾的烟气吸入通风管道,甚至使远离火灾的房间的人员烟气中毒。③火势由外墙窗口向上蔓延。一是火焰的热幅射穿过窗口烧烤相邻建筑物,再是靠着火舌直接燃向屋檐或上层。如果采用数层的竖向贯通的带形窗,即使玻璃没有破损,喷射的火焰也可能被吸附在建筑物表面,甚至会吸入上层窗户内部,使火势向上层延烧。因此窗顶宜设飘出的悬挑构件以利阻火,贯通窗樘和楼层板之间,必须应用防火胶泥加以封闭。
火灾向建筑构造、构件薄弱部位延烧:用可燃性材料做隔断不能阻火,即使用难燃性和不燃性材料进行分隔,由于耐火性差,及产生裂缝等原因也会造成火势扩大。尤其是在一些构件的连接部位搭边交界处特别容易疏漏。在吊顶与楼板之间,幕墙与分隔结构之间,保温夹层接头处,下水管道穿越部位都容易因施工质量留下孔洞,有的孔洞水平方向与垂直方向相互贯通,而事后又难于发现和查找,会遗留严重的隐患。因此,建筑设计中必须提高界面节点的可靠性、安全度,施工中则要强化质量安全意识。
加强建筑防火保障生命安全
2009年5月1日,新的《中华人民共和国消防法》及其公安部等颁发的《建筑工程消防监督管理规 定》、《消防监督检查规定》等相关配套法规已经正式实施。新的《消防法》的方针是预防为主、防消结合。新消防法以及相关规定的出台,不仅提供了法律依据,更是全力提升消防工作社会化水平,开创消防工作新局面,全面推进消防事业科学发展的保障。
科技创新、培育人才、大力普及新装备、新技术
在当今信息时代,要积极开展科技创新,研发推广新技术、新装备、新材料,改进、提高、充实消防队伍。
首先是提高消防人员的专业素质。以人为本,教育先行。消防专业学校要大力提高消防科技教学质量,培养造就一大批具有现代化消防科技水平的人才,并注意选拔突出的优秀生进一步深造,成为消防科技领军人物。二是加强消防安全工程学的研究,应用现代科学技术提高火灾技术防范能力。研究各种火灾现象及其发展的客观规律,运用计算机或风洞火灾摸拟技术,对火灾过程进行描述和分析,科学地、有针对性地提出防范火灾的技术措施。三是充分利用现代网络技术,构建信息化消防系统。加速消防远程监控中心建设,与相关单位联网,成为监督、观察、指挥、调度和信息交流的中心,掌控防消的主动权,保护生命,减少火灾的损失。四是加快消防设施装备的现代化建设。积极研发或引进先进适用的消防车、举高平台等装备。仅上海市已经配备了几十辆一七式消防车,一七式压缩空气泡沫系统,该系数具有对燃烧物的覆盖和冷却作用,灭火效率是水的5—8倍,吸收热量多、冷却性能好、降温明显、水渍损失小,明显减少烟雾形成,可减少复燃与轰燃的危险,而且重量轻。上海测试的滑轮增压系统效果显著,单车供水高度可达307米。目前我国的消防实力与国外相比差距显著。如我国的专职消防人员占全国总人口的万分之一,而美国占万分之十一,日本占万分之十二。如日本东京面积2160km2人口1150万,设77个消防署,下辖21个派出机构,拥有1.8万消防人员,1743台各式消防车,6架消防直升机。我国600多个城市中多数消防设备陈旧、数量不多,仅北京、上海一些大城市引进了外国装备,但远远不能满足城市发展的进程。五是要加速研发配备火场指挥调度监测系统,包括消防员的保护系统,而不仅仅靠落后的对讲机。要时刻关心消防员的安危,做到随时知道每个消防员的所在位置、周围环境状况,他们面临的困难和问题。消防员随身的微型信号机做到与指挥中心的畅通无阻的联络。六是针对全国性住宅民居频频发生火灾的态势,需要积极应对不利趋势。当前北京市至少有四成社区存在不同程度的消防隐患,特别是2000年之前的高层塔楼、老国企宿舍、新开发区的回迁楼等,其隐患倍加突出。根据新《消防法》当地派出所和街道办事处必须加强消防监督管理,及时发现和排出隐患。关心体贴孤寡老人弱势群体家庭,为他们他们安装防灾报警器。本着救人第一,科学施救,自救为主的精神,尽速研发创新和推广应用逃生器材。诸如逃生系统装备、袖珍降落伞滑梯滑道、高空柔性滑道、尼龙膜充气袋、自重救生器、降落网、自垂救生索等等。
在欧美一些城市,火灾死亡人数与火灾次数的比例相对较小,是由于对住宅建筑的火灾防消技术给予高度重视,如美国在1980年,全国三分二家庭装有火灾报警器,现在几乎达到普及的程度。
优化建筑消防设计确保施工质量
新《消防法》明确,建设工程消防设计、施工的质量责任是建设、设计、施工、工程监理单位。建设工程的消防设计、施工必须符合国家工程建设消防技术标准。建设、设计、施工、工程监理等单位依法对建设工程的消防设计、施工质量负全权主体责任。
建筑消防设计是项周密、细致的综合配套工程,几乎涵盖了建筑、结构、设备(给排水、供热通风、空调)、电气(电气照明、自控、通讯、计算机)、燃气、热力、电梯……各个专业,既要考虑各专业部门的特殊性,又必须综合考虑消防工程的全局性,严格做到协调配合、顺畅有序达到优化设计。积极应对防火减灾大局,建筑设计中必须考虑:①合理规划建筑布局,确定建筑物的耐火等级;②合理划分建筑内的防火和防烟分区;③科学计算确定各结构构件和构造配件的耐火度;④设计必要的避难层、应急平台和避难通道,计算避难出口,考虑设置逃生器具;⑤考虑自然与机械防烟、排烟系统:⑥设立火灾自动报警系统(对外联网,对内传达信息与指挥);⑦消火栓与自动灭火系统;⑧超高层停机坪系统;⑨建筑内部与外饰面装修设计防火等等。
科学在发展,技术在进步,新《消防法》赋予建设、设计、施工、监理等单位十分具体的主体责任,必须积极、主动、认真对待,开拓进取、加强调查研究,增强信息意识。学习新理念,探索新技术、新设备,逐步采用以性能为基础的消防安全设计方法,即应用消防安全工程原理和方法,根据建筑物的结构、用途和内部可燃物等方面的具体情况对建筑物的火灾危险性和危害性进行定量的分析预测和评估,然后作出最优化的消防设计;施工中做到科学、合理选材,确保质量:监理更要一丝不苟,决不放过任何工程中的隐患,确保生命安全,尽可能减少财产损失。
严控建筑材料耐火性能确保消防产品安全
为了有效地预防建筑火灾的危害,或者便于灾后重建后,必须合理地选择建筑材料。
(1)据了解,目前我国建筑设计施工中,90%以上都采用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)、或模型聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、或硬质聚氨酯泡沫塑料(PU)等高分子有机质绝热材料做为外墙或屋顶保温材料。聚氨酯泡沫塑料优点是保温、耐冷热、使用寿命等都好,但是价格较高:聚苯泡沫塑料耐高压、防潮、耐腐蚀、导系数低,但最大的缺陷防火安全性差,且易老化。它们在80摄氏度就产生熔融变形滴落。央视文化中心,就是这种挤塑板(xPS)引燃了大火。2005年1月20日南京青少年活动中心的科技馆6000m2的屋顶被火吞噬,也是这种挤塑板和玻璃纤维棉。2008年7月27日济南在建中的济南奥体中心球类馆电焊渣引燃了屋顶岩棉保温材料,造成3000m2过火。新建中国科技馆2009年4月16日屋顶东南角大火也是因引燃挤塑板(XPS)成灾。
(2)彩钢板:是以彩色涂层钢板为面材,芯材主要有聚苯乙烯、聚氨酯、岩棉等几种。市场以聚苯乙烯芯者居多,因生产工艺简单、价格偏低,更没有进行阻燃处理,属于易燃材料。既使经阻燃处理也很难达到耐火要求。据统计北京市2008年以彩钢板作为维护结构主材的轻钢结构房屋,共发生火灾126起。2009年第一季度就有65起,其中包括中央美院2009年3月16日宿舍火灾。 (3)建筑材料用阻燃剂:如果阻燃剂材料得到普及和应用可以大大降低火灾的发生。
强制性国家标准GB20286-2006的实施,明确了公共场所用阻燃制品及组件的定义及分类、燃烧性能要求及标识等内容,规定了公共场所使用的建筑制品、铺地材料、电线电缆、插座、开关、灯具、家电外壳等塑料制品以及座椅、沙发、床垫中使用的保温隔热层及泡沫塑料的燃烧性能,提出了相应的阻燃标准等级要求。然而,国内阻燃市场多为广谱和低级产品。业内人士透露,即使在法规已经颁布的情况下,国内相关企业仍然悄悄施行着两套标准——外销欧美市场的产品就能达到阻燃标准,内销国内市场的就不在乎有没有达标,因为阻燃性能达标必定增加产品成本。“技术不是问题,关键是成本”。如聚丙烯(PP)原料价为0.8—1.0万元,而阻燃剂每吨2.5-3.5万元,若掺加入15%-20%的阻燃剂,则成本加大很多。就是因价格原因,严重地影响着产品的阻燃质量。
目前建筑外墙保温材料尚无标准,彩钢数临时建筑的国家标准也未出台。北京市拟颁发《外墙保温安全技术规程》,提出2万m2以上的大型公共建筑不应采用可燃的外墙保温材料。新《消防法》明确规定了消防产品质量认证的准人制度,加大打击伪劣消防产品的力度。确保消防工程质量。
加强高层建筑监管力度做到隐患于未然
高层建筑的出现,既繁荣了城市,也给人们生活和各种社会活动提供了理想的空间,但祸与福同行,利与害为邻。高层建筑的祸与害较为突出的是遇到火灾,具有极大的破坏力,有人将高层建筑称为“火狱”或“灾害放大器”。这是因为:①高层建筑功能复杂、火灾隐患多、可燃物多、火源多;②火势蔓延途径多、速度快,各种竖向管道管井的烟囱效应异常显著,100米的高楼,烟气仅用30秒就扩散到屋顶;③人员疏散困难多,由于楼层高、距离长、人多拥挤、烟气干扰等;④扑救难度大。
加强高层建筑防火设计、防患于未然。首先要合理布置高层建筑总平面,设置防火间距、灭火设施和消防通道;其次确保建筑物耐火能力,按照耐火等级要求保证建筑物柱、梁、板、屋面的耐火等级在较短时间不会损坏,以利人员疏散:三是从设计上切断烟和火蔓延途径,按规范设置防火分区,保证排烟、隔火合理有效,保证疏散要求,保证空调系统合理适用。四是强调灭火、报警、给水系统的协调统一。
高楼尤其是超高层建筑灭火是全世界面临的难题,首先要在“自救”机制创新的基础上加强消防灭火的科研力度。自救主要靠楼内人们进行自灭、自救火灾。包括①加强高层消防监督管理;②保证高楼内防消灭火各项技术设施的完好:③建立健全高楼防火电子信息预案;④建立通畅的报警和良好的通讯系统。⑤建立高楼灭火专业队伍的同时组织志愿者消防人员服务。
北京市已组建首个航空特勤消防队,用直升飞机参与市内灭火和抢险救灾。并决定在100m或超过32层以上的高层建筑兴建停机坪,以缓解高层建筑救援难题。在2009年5月7日中关村159m中钢大厦火灾中,直升飞机已发挥显著作用,有5名被困者被救出。
今年1季度以来,在公安部、局监督指导下,为期8个月在全国范围开展对高层和地下建筑消防安全整治行动。主要针对高层建筑中的防火设计、消防设施、消防设备、自控报警、消防电梯、消防通道、消防水源、消防管理等项有无隐患和缺失的大检查,并限期整改。北京市对8000余栋高层建筑已开展详细排查;上海市在排查万余幢高层建筑的基础上,确定对777幢高层建筑重点进行整改;重庆市对全市对全市9521栋高层建筑摸排后,发现有3000栋存在隐患,提出整改要求8162项,其中432项重大隐患。
当前,高层建筑内的消防设施运行完好率普遍较低,报警系统中大量的探测点被隔离、遮挡,个别高层建筑的火灾自动报警系统中的火警及故障报警一直存在不能复位、排除:从系统的联动功能来看,不少单位不能通过消控中的自动联动防排烟,火灾应急照明、防火卷帘等系统的完好率较低:部分高层建筑的防烟楼梯间、封闭楼梯间的防火门被破坏且处于开放状态,疏散楼梯间及前室被占作它用,安全疏散通道不畅,通道上还设置了防盗门、卷帘门,甚至将通道门上了锁,凡此种种高层建筑内消防设施如同虚设,构成严重的火灾隐患。
强化消防安全宣传教育和培训
全面实施消防大宣传、大教育、大培训,增强公民安全意识和素质,鼓励和引导公民关心、了解、支持、参与监督消防。