国际建筑防火的现状

出处:按学科分类—政治、法律 中国商业出版社《最新单位消防工作实务全书第二卷》第546页(3121字)

归纳起来,国际建筑防火的现状可从以下几个方面来描述。

(一)建筑火灾基础科学的研究

建筑火灾基础科学研究的基本目的就在于通过各种燃烧现象(物理的、化学的),去揭示建筑火灾发生、发展及蔓延的基本规律,为火灾的防治工作提供最基础的理论根据。目前,火灾理论尚在建立初期,主要的研究手段尚离不开实体燃烧试验。但由于电子技术等高科技的发展,以及实体燃烧试验成本过高等原因,许多国家已纷纷利用计算机技术开展火灾模拟理论的研究。目前这些研究工作已可做到:

1.提供工程中可以参照应用的计算程序。如建筑物的火灾模型、烟气蔓延运动的过程、结构在火灾中的稳定等。

2.对城市和建筑的火灾危险度及防火、保险费用提供安全评估专家系统。

3.将火灾模拟的研究成果用于消防教学和部队训练等。

(二)现代消防技术的发展

现代消防与建筑防火是相互依托的永恒性的工作。社会的不断发展使消防事业日益面临新的困惑和挑战。所谓“消防现代化”的观念也是现代社会的产物。仅从防御灾害的角度看,现代城市是脆弱的,因为城市中的电力、通讯、交通、煤气、自来水等各种网络的某一环节一旦发生问题,就可能导致全城性的灾难。鉴于此,各国都下了很大气力进行消防技术现代化的工作。就工业化国家现状看,他们基本实现了城市防灾救护系统的一体化,消防队伍的职业化,即消防队同时兼有救灾、救生和帮助市民排忧解难等多项功能,并且消防队员具有终生职业的性质。这种体制有利于消防人才的培养和消防队伍的稳定,有利于新技术的采用,而且救灾、救生一体化有助于全社会对消防工作的理解与支持。

各国正将更多的电子新技术用于城市的消防控制中心,计算机智能技术的应用将取代传统的消防思维和做法。有的国家正在准备设置三维空间的图像设施,以了解火灾现场的立体关系。而卫星系统将被用来随时采集火灾现场的资料并指挥扑救工作。红外观测仪将用于远距离地探测火灾现象。就灭火武器和方法而言,传统的一套也将会从根本上有所改变。现代化的消防装备将可以实现远距离和空中灭火,通过卫星指挥的遥控式固定灭火导弹可以准确有效地击中任何方位的着火目标。飞机空中喷洒灭火药剂可在极短的时间内抑制火势的蔓延。

(三)新型防火建材的研究

就建材防火工作而言,一方面要对它们的燃烧机理进行定量的分析,另一方面就是创造高质量的新型防火材料。近年来,国际上集中开展的工作包括:

1.非燃材料在高温条件下的力学和变形状态的研究。

2.建材燃烧性能等级合理划分的研究。

3.火灾荷载密度与建筑物火灾危险度关系的研究。

4.建筑室内装修材料易燃性、发烟性和热释效率的评估。

5.新型阻燃建材品种的开发研究。

(四)建筑物总体防火区划合理性的研究

近年来高档次的公共建筑在城市中占有了更多的位置。为了保证消防灭火及时和受灾区域不过分地扩大,以及人员的安全避难,人们正在从事如下的一些工作:

1.城市防火规划布局合理性的研究。它综合考虑了城市的人文、地理、气候、交通、工业等多方面的因素。

2.火灾中人员恐慌心理和最佳逃生方法的研究。

3.建筑内防火分区和人员密度、流量的计算分析。

4.新型防火分隔构件和产品的研制,使这些产品最终达到多功能、外形美观、经济实用、系列化的目的。

(五)自动灭火系统的完善与优化

自动灭火系统作为灭火工程的一部分,大约占建设费用的1.5%。传统的自动喷水灭火喷头热惰性严重、灵敏度差,所以往往要开启相当数量的喷头,在较大的作用面积上保持一定的喷水强度。针对这一问题,美国人率先提出了快速响应-早期灭火这一全新的自动喷水灭火系统的理论。快速响应喷头动作速度比传统的喷头快4.5~14倍,达到了早期发现、早期灭火的目的。

除此之外,日本人正在试制智能型的定点灭火喷头。该产品可以自动巡测着火的具体位置,并将水柱定向喷射到着火点,若干分钟之后,自动停止工作并做二次巡检和智能判断。如果火灾已被扑灭则中止工作,如果火灾仍未根除则继续自动喷水。该产品一旦投产将是自动灭火系统的一次根本性的革命。

就自动灭火系统而言,人们需要做的工作还包括:水幕系统与结构构件共同工作,自动喷淋系统与古建筑的保护,灭火系统管网的优化设计,卤代烷替代剂的研究等等。

(六)火灾探测报警系统的智能化与早期化

1.火灾探测报警系统的智能化技术

新一代的智能型火灾探测与报警技术正吸引着众多的科学家和制造厂商为之奋斗。智能系统应包括如下的内容:

(1)智能化的探测器。传统的探测器只有单一的传递火灾信息的功能,而无法作出判断。目前日本正在研制中的复合型探头便属于具有判断功能的智能型产品。该探测器将光、烟、热三种感应功能复合在一起,即通过对火灾空间有可能出现的光、烟、热三种火灾现象与正常使用中出现的这三种现象作比较判断,只有当几种判断都有问题时,才发出火灾报警信号。

(2)分析运算功能。火灾报警控制器能对接收到的火灾探测参数进行分析运算,实现“零点”补偿,自动消除环境背景的干扰。

(3)特征参数存储功能。控制器具有存储火灾探测参数特征曲线的功能,并能与现场采集的火灾探测参数对比,实现定值和速率的预警或报警。

2.早期火灾报警技术的开发

除了智能报警系统之外,早期火灾报警技术的开发是人们关注的另一大焦点。澳大利亚的一个公司将空气净化的技术移植到火灾报警系统中,该技术通过对收集到的空气中的粒子作分析判断,可比一般探测器在时间上早几十倍准确地探知火灾的发生。

总之,火灾探测智能系统应从火灾探测与判断、发布警号、自动灭火控制、防火分隔、防烟、排烟、引导疏散、指挥救生等步骤全部实现计算机智能处理。

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