建筑消防系统及消防方针
火,给人类带来文明、光明和温暖,但是失去控制的火,也常常给人类带来灾难。人类使用火的历史与同火灾作斗争的历史相伴相生。消防工作是人类在同火灾作斗争过程中逐步形成和发展起来的一项专门工作,是社会和经济发展的重要安全保障。在总结长期以来人类同火灾做斗争的基本经验基础上,根据消防工作的客观规律,我国在消防法规中提出了“预防为主,防消结合”的消防工作方针。它准确地表达了“防”的重要性和“防”与“消”的辩证关系.
“预防为主”,就是在消防工作的指导思想上把预防火灾的工作,动员社会力量和依靠广大群众贯彻和落实各项防火的行政措施、组织措施和技术措施,从根本上防止火灾的发生。无数事实证明,尽管完全避免发生火灾是不可能和不现实的,但只要人们有较强的消防安全意识,自觉遵守和执行消防法律、法规和规章,以及国家消防技术标准,大多数火灾是可以预防的。“防消结合”,是指同火灾作斗争的两个基本手段—预防火灾和扑救火灾须有机地结合起来,即在做好防火工作的同时,要大力加强消防队伍和消防设施的建设,积极地做好各项灭火准备,一旦发生火灾,能够迅速有效地灭火和抢救,减少火灾所造成的人身伤亡和物质损失。防火和灭火是一个问题的两个方面,是辩证统一、相辅相成、有机结合的整体,只有这样才能同火灾做有效的斗争。
建筑消防系统是要为建筑物的火灾预防和火灾扑灭建立一套完整、有效的保障体系,以提高建筑物的安全水平。建筑消防系统的建立涉及人和物两个方面的因素。对于人的因素来说,要进行消防培训和教育,提高其消防意识和技能;在日常工作和生活中培养良好的消防意识和习惯,减少火灾发生的隐患;发生火灾时能及时组织起来,正确使用消防设施,安全、迅速地撤离火场等。对于物的因素来说,就是要建立起相应的安全保障设施和系统,即要能及时发现火灾,提供各种设备及时投人灭火行动,保证人员和重要物资快速、安全地疏散;尽量在火灾初起阶段即将其扑灭,减少人员伤亡和财产损失。
在现代建筑中,由于其功能越来越复杂,使用的材料类型日益增多,建筑结构方式千变万化,建筑高度不断增加,这些因素使得消防安全面临更多的困难,因此需要采用多种形式的消防系统一起联合工作,才能达到一定的消防安全水平。建筑消防系统包含以下几个部分。
1.建筑防火
建筑防火的任务是从本质安全化着手,在假想失火条件下,尽量火情的发展,控制火势的传播和蔓延。在建筑设计时,应从以下几方面考虑:
1)尽量选用非燃、难燃性建筑材料,减刁伙灾荷载,即可燃物数量。
2)在布置建筑物总平面时,保证必要的防火间距.减小火源对周围建筑的威胁,切断火灾蔓延途径。
3)在建筑物内的平面和竖向方向合理划分防火分区,各分区间用防火墙、防火卷帘门、防火门等进行分隔,一旦某一分区失火,可将火势控制在本防火分区内,不致蔓延到其他分区,以减小损失并便于扑救。
4)合理设计疏散通道,确保火灾时灾区人员安全逃生。
5)合理设计承重构件及结构,保证建筑构件有足够的耐火极限,使其在火灾中不致倒塌、失效,确保人员疏散及扑救安全,防止重大恶性倒塌事故的发生。
6)在布置建筑物总平面时,还应保留足够的消防通道,便于城市消防车辆靠近着火建筑展开扑救。
2.自动报誉系统
火灾发生后,能被及早地发现,是为灭火和人员疏散赢得宝贵时机的重要条件,早一秒钟发现火灾,就多一份主动,多一份安全。火灾的监测可以通过设置在各部位的火灾探测器、手动报警按钮等装置来实现,也可以由人员直接通信报警。火灾探测器主要通过探测保护范围内空气中烟气的浓度和空气温度来判断有无火灾,当探测值达到预定的报警值时,发出火灾报警信号,并传送给集中的消防控制系统。
3。火灾事故广播与琉散指示系统
火灾被确认后,即应当将发生火灾的消息迅速通知危险区域的人群,在火情还不严重时将人员转移离开,但没有组织的疏散往往引起混乱,加上火灾现场情况复杂,能见度低,人员心情慌乱,往往不能沿着正确的路线撤离。因此,火灾现场人员的疏散特别需要清晰、明确的引导,这些任务都可由火灾事故广播与疏散指示系统完成。
4.灭火系统
在发生火灾之后,应及时将其扑灭。如果把维持燃烧所须具备的条件之一破坏,燃烧就不能继续进行,火就会熄灭。因此,灭火就是破坏燃烧条件,使燃烧反应中止的措施。
灭火方法可归纳为冷却、窒息、隔离和化学四种。前三种灭火方法是通过物理过程进行灭火,后一种方法是通过化学过程灭火。灭火系统都是通过上述四种作用的一种或综合作用而扑灭火灾的。
(1)冷却剂灭火系统
可燃物燃烧的条件之一,是在火焰和热的作用下,达到燃点,裂解、蒸馏或蒸发出可燃气体,使燃烧得以持续.若将可燃固体冷却到自燃点以下,火焰就将熄灭;将可燃液体冷却到闪点以下,并隔绝外来的热源,可燃液体不能挥发出足以维持燃烧的气体,火灾就会被扑灭。
冷却性能灭火剂,首推是水。水具有较大的热容量和很高的气化潜热,冷却性能很好。建筑水消防设备不仅投资少,操作方便,灭火效果好,管理费用低,且冷却性能好,是冷却法灭火的主要灭火设施,在建筑消防中得到了普遍的应用。
水消防系统有两种基本形式:室内消火栓系统和自动喷淋系统。室内消火栓供灭火人员手工操作使用,使用初期由屋顶水箱自动供水,也可由水泵抽吸消防水池中的蓄水来供应使用;自动喷淋系统能够自动工作,喷淋头感受到的室内温度达到一定设定值时,即可自动喷水,使火熄灭,这样就缩短了系统反应时间,在火灾初起时即将其扑灭,提高了灭火效率。
(2)窒息法灭火系统
可燃物燃烧都须具有维持燃烧所需的低氧浓度,低于这个浓度,燃烧就不能继续进行,火灾即被扑灭。如一般碳氢化合物的气体或蒸气通常在氧浓度低于15%时即不能维持燃烧。
降低空间内空气中的氧浓度的窒息法灭火,采用的灭火剂一般有二氧化碳、氮气等。重要的计算机房、贵重设备间可设置二氧化碳灭火设备来扑救初起火灾,高温设备间可采用蒸气灭火设备,重油储罐可采用烟雾灭火设备,石油化工等易燃、易爆设备可采用氮气保护,以便及时控制或扑灭初期火灾,减少损失。
(3)隔离法灭火系统
可燃物是燃烧的条件,为燃烧反应提供基本条件。若把可燃物与火焰、氧气隔离开来,燃烧即告停止,火灾也就被扑灭。
石油化工装置及其输送管道(特别是气体管路)发生火灾时,关闭易燃、可燃液体的来源,将易燃、可燃液体或气体与火焰隔开,残余易燃、可燃液体(或气体)烧尽后,火灾就被扑灭了.电机房的油槽(或油罐)可设一般泡沫固定灭火设备;汽车库、压缩机房可设泡沫喷洒灭火设备。
(4)化学法灭火系统
可燃物燃烧反应都是游离基的连锁反应。碳氢化合物在燃烧过程中其分子被活化,发生游离基H, OH和O的链锁反应。若能有效压制游离基的产生或者能降低游离基的浓度,燃烧就会停止,火灾即被扑灭。采用卤代烷灭火剂,就是降低游离基的灭火方法。
卤代烷灭火设备一般适用于贵重设备机房、电子计算机房、电子设备室、图书档案馆等既怕水又怕污染的场所,危险性较大且重要的储存易燃和可燃液体、气体的场所,以及建筑内发电机房、变压器室、油浸开关及地下工程的重要部位等。
由于卤代烷对大气臭氧层有破坏作用,除应尽量限定其在特殊场所采用外,一般不宜采用。
与卤代烷灭火效果相似或可以替代卤代烷的灭火剂有FE-232, FE--25, CGE410,CEA614, HFC-23、HFC-227、氟碘烃等。
干粉灭火剂的化学作用也很好,且近年来不少类型的干粉可与泡沫联用,灭火效果很显着。凡是能用卤代烷的火灾,干粉均能达到同样效果,但干粉灭火有污染环境的不足之处。
化学法灭火的灭火速度快,若使用得当,可有效扑灭初期火灾,减少人员和财产的损失。
(5)防烟排烟系统
火灾时,伴随着物质的燃烧,将产生大量的有毒烟气。弥漫的烟气将阻碍人的视线,易使人迷失正确的逃离方向,在发生火灾这样紧急的情况下,将加重人的恐惧心理。同时,烟气还会通过呼吸对人体生命安全造成直接的威胁。国内外火灾均表明,烟气是造成人员伤亡的主要原因。因此,在灭火的同时,须同时要考虑火灾现场的排烟和其他区域特别是疏散通道的防烟问题,以便于人员的安全疏散。防烟排烟系统是人员生命安全的重要保证.
通风空调系统的风管、水管往往穿越多个水平房间和垂直楼层,一旦失火,火势及烟气极易沿着管线四处传播。因此,设计通风空调系统时应考虑阻火隔烟措施,如选用非燃的风管材料和保温材料,以及在适当的位置设置防火阀等,以切断火势及烟气传播的路线。
6)消防控制中心
前述的各个子系统在分别进行火灾的扑灭及人员的疏散等工作时,需要一个统一的控制指挥中心,使各子系统能紧密协调工作,发挥出效能。根据防火规范的要求,凡需要考虑防火设施的高层建筑(如旅馆、酒店和其他公共活动场所)及其他重要的工业、民用建筑,都应该设消防控制中心,负责整幢大楼或一个建筑群的火灾监控与消防的指挥工作;消防控制中心既应起到防火管理中心的作用,又应起到信息情报中心的作用,同时也是消防机关在该大楼灭火的指挥中心。
消防控制中心应实现下列功能:
1)火灾报警信号的显示与存储。
2)火灾信号的确认,启动各子系统联动程序。
3)启动火灾事故广播,进行分层广播,通知人员撤离.接通火灾事故照明灯和疏散指示灯,切断其有关部位的非消防电源。
4)实现消防水泵的启、停及显示消防水泵的工作、故障状态,显示消火栓按钮动作。
5)显示自动喷水灭火系统的起、停控制及运行状态。
6)显示泡沫、干粉灭火系统的起、停控制装置及系统的状态。
7)紧急启动和切断有管网的卤代烷、二氧化碳灭火系统的装置;显示系统的自动、手动工作状态;在报警、喷射各阶段发出相应的声光报普,并能手动切除声响信号;在延时阶段,应能自动关闭防火门、窗,切断通风、空调装置。
s)火灾报警后,能停止有关部位的风机,关闭防火阀,启动有关部位的防烟、排烟风机及排烟阀,并接收这些风机和阀门中的反馈信号。
9)确认火灾后,能关闭有关部位的防火门、防火卷帘,并接收其反馈信号,强制电梯全部停于首层,并接收其反馈信号。
10)消防控制中心应设两路专用电源,自动切换,互为备用。消防报警设备还应有备用直流电源,以确保供电的可靠性。
11)保证各消防子系统和消防电梯在发生火灾时,在规定时间内的电力供应不被中断。
12)与城市消防指挥中心及其他有关部门保持通信联系。
建筑消防系统的设置应坚持安全性和经济性相统一的原则.在建筑物内,消防系统设置得越全面,手段越完善,消防的安全性就越好,投资也越高。但由于火灾是一种非正常事件,在空间和时间上,人们对它的把握有很大的不确定性,要达到安全仅是理想的状态,消防系统的设计就是要根据社会的经济承受能力、消防技术水平,为建筑物内不同的生活和生产环境提供与之相适应的安全保障。