绿色消防技术研究(精选5篇)
摘要:随着社会经济的发展,火灾的发生及危害性越来越大。在了解了国内火灾形势的基础上,提出绿色消防的技术的定义,并系统的阐述现有的绿色灭火剂、绿色阻燃技术及性能化防火设计的相关内容,说明现在广泛使用的绿色消防技术及其特点,从而提出相关的评价指标体系。最后得出采用绿色消防技术进行火灾的防治及扑灭势在必行。
Abstract:With the development of social and economic,the fires were growing danger.Based on the full understanding of the domestic fire situation,and gives a definition of the fire green technologies,expatiates the content of green fire extinguisher,green flame retardant technologies and the performance-based fire-protection design,shows the characteristic of fire green technologies.Finally,indicates the proposed evaluation system related.We must realize that fire green technologies which used in fire prevention and fire fighting is inevitable.关键词:绿色消防技术环境保护绿色阻燃技术
火的使用是人类伟大创举之一,它在人类文明和社会进步中起着无法估量的重要作用。然而,火若失去控制,便会危及生命财产和自然资源,酿成灾害。我想大家仍然能记得2003年11月3日,湖南省衡阳市衡州大厦失火,造成20名公安消防官兵丧生及巨大的财产损失,我们痛心于年轻生命的消逝,更应该意识到火灾的危害。大大小小的火灾事故基本上每天都在上演。由此可知,火灾对人类造成了巨大的伤害,建筑火灾、城市火灾及工业火灾不仅会造成巨大的人员及财产损失,还会带来极其恶劣的社会影响,其中发生率最高的森林火灾的发生,会毁坏植被,破坏当地的生态环境,给环境带来毁灭性的灾害。近年来,由于科技的发展新材料不断出现,建筑内火灾载荷不断增多,以及温室效应全球变暖等因素,火灾形势日益严峻。
环境保护是我国的基本国策,是实现可持续发展战略的基础,消防工作是预防和减少火灾,保护公共财产安,维护公共安全的基础性工作。拥有良好的生态环境和消防安全条件是实现社会快速发展和社会稳定的基本保证。消防和安全保护的最终目的都是保护人类的生命财产安全。随着社会经济及科学技术的发展,人类环境保护和消防意识的增强,消防与环境保护的关系越来越密切。随着消防科技的发展,绿色灭火剂及新型灭火器具的开发和应用减少了灭火过程中对环境的污染。例如:哈龙灭火剂的淘汰,新型灭火剂的使用减轻了对大气臭氧层的破坏;绿色阻燃材料的使用最大限度的减少了那些对人类健康、生态环境、对安全有害的原料和工艺的使用,改变了以往以人的安全和环境污染为代价来提高材料的阻燃效果,实现了真正低毒、低烟和无环境污染。
综上所述,环境保护和消防密不可分,火灾的预防工作、绿色阻燃燃料的使用、绿色消防技术的发展等不仅减少了火灾对人类的危害,而且最大限度减轻了火灾对环境造成的污染;与此同时,环境保护事业的发展,对消防工作提出了更高的要求,也为火灾预防工作和灭火工作带来了有利条件。
火灾是人类所面临的最严重的灾害之一,过去消防采用的都是以卤代烷为代表的哈龙灭火剂进行灭火。由于其在灭火方面具有灭火浓度低、灭火效率高、不导电等优良性能,而在世界各地获得了广泛的应用。而不久人们就意识到,卤代烷会对臭氧层造成危害。大气臭氧对地面主要有保护、加保温等三个作用,如果某一高度的臭氧减少,会使地面紫外线增强,地面温度急剧下降等不利影响,所以臭氧是极其重要的。而人类对于环境的重视,也使得我们将“绿色技术”的概念应用于消防领域,就引导出了绿色消防技术这一新的概念。绿色消防技术同样也有着它非常丰富的内涵和广阔的发展前景,可能也是21世纪消防技术发展所要遵循的原则之一。
绿色消防技术是指消防活动符合环境保护的要求,对公众健康和环境不会造成危害。开展绿色消防,就是要坚持可持续发展战略,即在消防工作中既要考虑当前的形势需求,也要考虑未来社会发展的需求,决不能以牺牲后人的利益为代价来满足当代人的利益需求。其中最有代表性的为哈龙替代技术。目前,哈龙灭火剂的替代研究可分为两大方向:一是以其他灭火系统替代哈龙灭火系统的应用研究。如以二氧化碳、细水雾灭火系统进行替代;而是开发新型的“洁净气体”灭火剂和相应的灭火系统。
了解了绿色消防技术的概念,我们再了解一下绿色阻燃技术。阻燃剂使用以提高材料抗燃性,即组织材料被引燃或抑制火焰传播的助剂。但是传统的阻燃剂都有毒性,其来自两方面,一是阻燃剂自身的粉尘或蒸汽,二是阻燃剂或阻燃材料热裂解时生成的有毒气体和烟
尘。几乎所有的阻燃剂都具有一定毒性。
在人们对阻燃剂及阻燃材料的需求量增大的同时,人们对阻燃剂及阻燃材料的性能要求也更加多样化。时代的发展对阻燃剂的开发提出了新的要求,现在阻燃剂的开发更多的注重了环境保护。绿色化学与技术应用于阻燃领域里,有效减少了有害物及污染物的排放,便产生了环境友好型的绿色阻燃剂。绿色阻燃材料又称为清洁阻燃材料。引起从设计思想、原料选择、配方设计、工艺流程到产品的保存、应用及废品处理等各个环节都考虑了环境污染问题,也就是说最大限度地减少或取消那些对人类健康、生态环境、社区安全有害的原料和生产工艺的使用,不以人的安全和环境污染为代价来提高材料的阻燃效果,所以他真正的实现了低毒、低烟和无环境污染,也真正做到了从源头上阻止阻燃材料的污染。今后绿色阻燃材料工业的研究重点应是开发新型环境友好的低烟、低毒无卤产品,采用环境友好的化学反应,在工艺过程中使用无毒无害的原料、溶剂和催化剂。
对绿色阻燃剂及既然材料的评价方法应该是在整个生命周期,包括设计生产、销售、使用和后处理四个阶段,对四种不同的介质,包括生物、大气、水和土壤,都无影响或影响最小。
综上所述,绿色消防技术应满足以下条件:
(1)对环境无危害,ODP<0.05,最好ODP=0;GWP要小,及温室
效应小,要求GWP<0.1,最好不产生温室效应;
(2)对人体无毒害性,或仅有轻微影响;
(3)不可燃,灭火效能高,涉及灭火浓度=5%,且10秒内能灭火,喷射后全部气化,在封闭空间内各分部迅速、均匀,无固、液相残留物,不导电,不污损,不能击穿电子设备,不腐蚀材质;
(4)属可加液化的气体,存储占地面积小;
(5)热稳定性和化学稳定性好,属于长期存储;
(6)与弹性密封元件的相容性好,不易泄漏;
(7)制造成本是相对较低,经济型好,价格合理;
1、对水体的污染
在火灾灭火过程中, 各着火部位泄漏出来的物料混入消防水造成消防水即破污染。一般将这部分受污染的消防水称之为消防污水。各个企业产品种类繁多, 化工装置也千差万别。不同的化工装置, 不同的工艺流程, 火灾发生时不同的泄漏点位置, 不同的物料泄漏, 都会造成消防污水中污染物的组分不同, 如果处置不当极易造成严重水污染事故。著名的案例是1986午11月1日, 瑞士巴塞尔市多口化学仓库发生火灾, 消防队员牧火时使用了几百万加仑的水, 结果灭火用水与约30吨农药和其他化工原料混合流入西欧著名的莱茵河, 造成大量鱼类和其他水生动植物死亡, 严重破坏了那里的生态环境。该河流沿岸的法国、联邦德、荷兰等五个国家也深受其害。这起事故是有史以来污染环境最严重的火灾。
2、对空气的污染
目前为了提高建筑材料的抗燃性, 往往在材料中加入一些阻燃剂, 目前阻燃效率较高、用得也较多的是卤系阻燃剂, 而这类阻燃剂在发生火灾燃烧时就会释放出有毒气体或致癌物质, 这也是值得我们消防科研工作者重视的问题。此外消防中使用的氯代烷气体灭火剂如130l、1211等氟氯烃、氟溴烃更是造成大气平流层臭氧层破坏的主要杀手, 大气平流层臭氧层破坏目前已成为全球关注的主要环境问题。由此可见, 消防过程中确实会造成严重的环境污染, 而且随着社会的不断进步, 人们对生活质量的要求越来越高, 世界各国人民部愈来愈重视环境保护和消防安全。在我国近年来恶性火灾和环境事故也时有发生。
二、“绿色消防”技术
吴启鸿将“绿色技术”的概念与消防领域相对应, 防领域相对应, 就引导出“绿色消防技术”这一新概念;并认为“绿色消防技术”同样也有着它非常丰富的内涵和广阔的发展前景, 可能也是2l世纪消防技术发展所要遵循的原则之一。关于“绿色消防技术”人们近年来关注甚多的一个专题就是为了保护大气臭氧层, 限制和淘汰哈龙灭火剂, 研究开发哈龙替代物。以淘汰哈龙行动为例, 所采用的“绿色消防技术”有:
1、哈龙1211灭火器的替代技术。
目前主要有干粉系列技术、二氧化碳系列技术、水系灭火技术、泡沫技术等替代技术。这些技术是具有与哈龙类似特性但属于环保型的替代技术。
2、哈龙固定灭火系统的替代技术。
哈龙固定灭火系统替代技术的关注重点是在有人员的场所的替代技术, 研究主要有以下三个方面的技术:1) 研制、开发新的气体替代灭火技术;2) 研究开发新的非气体替代灭火技术;3) 哈龙固定灭火系统的传统替代技术。
3、防止哈龙非必要排放和回收的技术。
主要应当做到以下几个方面:1) 减少哈龙在生产、罐装、运输、冷喷测试排放过程的泄漏措施以及待检修容器内的哈龙排放;2) 哈龙的回收和再使用技术。
三、环保型消防产品的开发
我国在90年代开始研究卤代皖替代物及灭火系统替代产品。经过十余年不懈努力, 在研制、开发哈龙替代物及替代产品方面取得了可喜的成绩, 在环保型消防产品方面前进了一大步, 主要有以下几个方面: (1) 以天然蛋白质水解产物作为基液制成的泡沫灭火剂具有无毒、无污染、少水渍、无腐蚀的特点; (2) 由氮气 (N2) 、氩气 (Ar) 和二氧化碳 (CO2) 按一定比例混合而成混合气体灭火剂 (IG541) , 在火场灭火中不腐蚀、不污染、不留残渣等特点; (3) 以无色、无味、不燃烧、不助燃的惰性气体CO2作为灭火剂, 具有清洁、无污染的优点, 虽然大量排放的CO2会产生温室效应, 但作为灭火剂使用的CO2的量与社会产生CO2总量相比却是很少的; (4) 颗粒小于5微米, 无毒无害, 绿色环保, 具有良好的流动性、弥散性和电绝缘性的超细干粉灭火剂; (5) 由华中科技大学开发的高压单相细水雾灭火剂具有先进、高效、环保型绿色消防的特点, (6) 洁净阻燃产品都能减少建筑的火灾荷载, 减缓火势的蔓延, 提高建筑物的抗火性能, 并降低火场的烟气浓度和毒性, 为火场中受困人员的疏散逃生创造条件, 甚至可以从根本上降低建筑物起火成灾的几率。
结论
火灾的消防过程的确会造成一定的环境污染, 这也是社会的重点和热点问题, 消防与环保息息相关。因此, 消防工作者在致力于消防事业同时, 也应当树立起强烈的环保意识, 将“保护环境”作为消防的又一目标, 只有这样, 才能真正实现保护人民生命和财产安全的目的。
摘要:随着经济的发展, 火灾的发生不仅仅对经济的发展产生巨大的影响, 同时对环境也造成了恶劣的影响。本文分析了消防过程中的主要污染以及绿色消防技术。
关键词:消防污染,绿色消防
参考文献
[1]刘玉润:《应对松花江水污染事件的工作回顾》, 《城市供水》, 2006 (1) :1~3。
[2]吴启鸿:《绿色消防技术》, 《安全与健康》, 2006, 2:47。
1推广绿色养殖技术的几点建议
1.1做好市场调查以及宣传工作
从一定意义上来说,绿色畜牧养殖技术是贴合国家可持续发展战略的,但是从根本上来说,在大同市推行绿色畜牧养殖技术的根本原因还是为了促进大同市的农业发展以及经济发展,维护社会稳定。因此,在推广绿色养殖技术之前,还要做好市场调查,将“什么品种的产品适合大同市”以及“什么品种的产品单位经济效益最高”等问题搞清楚,给农民实实在在的调研报告,同时将可行性计划等向相关农户说明清楚,将完善的市场调查资料作为推广绿色养殖技术的有力保障,才能为绿色畜牧养殖技术的推广保驾护航。同时,还要做好相关的宣传工作,将绿色畜牧养殖技术的重要性以及其对于农户、政府和社会的意义说清楚,使得农民朋友明白其中的关系利害,晓之以理,动之以情,将思想工作做好,会减小绿色畜牧养殖技术的推广阻力,更有利于大同市开展绿色畜牧养殖技术的推广。
1.2做好相关的技术指导工作
在有了良好的市场调查作支撑以及大量的宣传工作铺垫之后,还要做好相关的技术力量支持工作。由于绿色畜牧养殖技术对于大同市的农民朋友来说是一项比较陌生的农业科学技术,因此相关的技术指导工作更是必不可少。因此,笔者提出如下几点建议:首先,大同市将市、县、区等各级农业技术部门的技术人员统一培训,在培训之后让培训人员回到各单位宣传相关知识,使得各单位有充足的后备人员进行技术支持工作;其次,将所有有资质进行技术支持的人员进行轮班编制,每人确定技术支持对象,最大程度地保障每一户农民朋友都能够得到技术支持工作,为其绿色畜牧养殖技术的应用提供坚实的保障;接着,农业技术部门将一些常用的农药配比、施用量以及注意事项等进行宣传,将“技术送到家”;最后,笔者认为大同市的农业技术部门可以效仿我国一些农业发达地区的做法,即设立相关的农业技术帮扶站以及模范试验区,以便于绿色畜牧养殖技术的推广工作更好地开展。
1.3指导农户进行科学的管理
有了专业的技术指导之后,农民朋友绝不能放松警惕,还需要进行科学的管理。具体来说,一方面将生活环境等方面进行调整,另一方面将动物的饮食等方面进行科学控制。生活环境等方面的调整主要集中在温度、湿度、光照以及圈舍的干净程度、细菌残留量等方面,如果动物生活的地区每天没办法得到长时间的光照来杀死细菌,笔者建议相关的农户使用紫外线灯来帮助杀菌,饮食方面的科学控制主要体现在对饲料的配比、食物的投放量、时间以及饮水的“质”与“量”。只有多管齐下,才能真正做好绿色畜牧养殖。
2总结
工作报告
在世界上我国是莲子产出大国,在我国湖南湘潭县是莲子产出大县,每年壳莲加工量达4万余吨,占全国莲子总产量的40%。但多年来壳莲加工技术和设备落后。壳莲加工主要分传统手工和半机械加工两种方式。手工加工主要为通心白莲加工。通心白莲是将莲籽在八成熟时及时采摘、手工去壳、去皮、通芯、晒干而成;半机械加工是将完全成熟的干壳莲籽简易机械去壳,人工挑选、开边、钻心、洗白等工序制成洗白莲和占芯红莲等。目前壳莲加工还是费时、费力、效率很低的农产品加工业。为了改变该现状,湖南宏兴隆湘莲食品有限公司从2005年开始致力于改变壳莲加工的技术瓶颈。目前已经初步完成了相关研究目标,相关工作情况汇报如下:
一、研究的目的与意义
1、湘莲产业发展前景很好
湘莲产业是湘潭县的传统产业,湘潭县一直被誉为全国的“湘莲之乡”,全县每年湘莲种植面积维持在5-10万亩之间,平均每年加工和销售莲子在4万吨左右,占全国市场份额的40%。据湘莲上市调研报告,湘潭县常年从事湘莲加工人员达7000余人,2007年加工量达到6万多吨,占全国莲子加工总量的60%以上,产值超过10亿元。湘潭市湘莲贸易加工企业在全国设置销售网络350个,形成遍布国内20个省、市和港、澳、台的销售网络,主要分布在广东、上海、北
1京、南京、黑龙江、福建等地,同时产品还远销韩国、东南亚、欧美、澳大利亚等十多个国家和地区。湘莲作为“莲中之皇”,深受消费者的欢迎,市场需求量也是不断扩大。当前,随着消费群体的扩大,湘莲在食品原料、产品深加工、日常餐桌食用等诸多方面的需求量也不断增大。根据市场调查和经济增长形式综合分析,未来两年湘莲一级市场约需莲子9.6 万吨,二级市场约需用6.4万吨,三级市场约需
2.8万吨,四级市场约需0.9万吨,因此,湘莲产业还有巨大的发展前景。
2、必须关注壳莲加工业的食品安全问题。
壳莲加工是莲子深加工的基础,壳莲加工如能实现高效、低耗,可以减少鲜莲的损失,提高食品安全水平,提高莲业的产业效益,有利于促进湘莲在国内莲子产业的领导地位。但是,2005年以前,由于白色的莲仁市场看好,湘潭出现了用双氧水、碱水处理莲仁的技术,对莲子安全性造成了不良影响,央视每周质量报告对该现象进行了深入报道。报道说:“在花石镇的大街两旁的屋子里,随处可见一包包等待加工的红色的莲子,红莲去了外面红色的皮就成了白莲。记者走进一家正在加工莲子的加工点,工人正在配料。只见他舀出了整整一瓢白色的片状晶体,然后倒进一个缸里。记者翻开片状晶体的包装,上面标着工业用氢氧化钠。随后,工人搬过来一包去了芯的红莲倒了进去。缸里立即冒出了一股浓烟。工人告诉我们,加工业氢氧化钠是为了方便把莲子的皮去掉,至于冒烟的药水是什么?则是工业用过氧化氢。老板说:颜色可以控制,我要它黄色就黄色,要它白色就白色。”
该类强氧化剂和强碱处理的莲子,首先会破坏莲子的营养成分,同时也会给造成污染,给莲子引入的不安全因素。另外莲子的分散加工,也导致个别不法商贩钻管理的空子,参杂使假,以次充好,在去壳后的红莲中发水增重,赚取昧心钱,导致莲籽容易霉变;还有的是将霉烂变质的莲子,通过洗白莲的方式,变成好莲子。这样导致真假莲子难辨,虫蛀霉变的莲子、发水的莲子,经过非法处理,由于外表光鲜,颗粒饱满,流入了市场。该现象久而久之就会影响湘莲产业的发展。
3、提升湘莲产业的效率势在必行。
在湘潭的湘莲加工企业中,90%是壳莲加工。目前是半机械去壳和钻心,其余过程都是人工操作。整个加工过程中,需要的人力多、劳动强度较大,加工效率低,难以提高经济效益。如钻芯操作,一人一天只能加工10余公斤,劳动力成本占加工成本的比率大于80%,导致企业无法发展。因此,提升壳莲加工的机械化、自动化水平是湘莲产业发展的需要。
二、项目实施过程
1、确定了项目的主要研究内容
(1)适宜于机械化程度较高的壳莲加工工艺研究。组装从进料到到成品的一体化加工车间或生产线,提升自动化水平,实现莲粗加工环节减少劳动力80%的目标。
(2)莲子精细分级参数及分级装备的研究,要实现壳莲的高效、低耗加工,首先要对壳莲精确分级。只有分级准确,后续的加工才能高效和自动化。
(3)莲子高效去壳设备的研究。研究目标为:高效、低损、无尘。
(4)利用色选机替代人工挑选的可行性研究。配套脱壳莲色选设备,用设备替代人工挑选,提高选择效率。
(5)高效、精准莲子钻芯设备研究。
(6)莲子磨皮设备研究新。型红莲磨皮设研究目标为:高效、低损、低扬尘。
2、主要研究过程
(1)成立技术攻关小组。确立以公司董事长为组长的技术攻关团队。
(2)确立以自主投入为主,政府支持为辅的发展思路,公司先后投资1000多万元用于莲子机械设备的研究和工艺创新。
(3)产学研紧密结合方式开展系统研究。公司立项以来与湖南农业大学、湘潭大学密切联系,请进来,走出去的方式,开展了数十次的技术研讨会。2012年3 月至10月,在湖南农业大学食品科学技术学院相关教授的指导下,进行了大量的前期理论研究工作,并对各项理化指标完成了检测。对中试和试生产的产品检测以及随后的部分实验室研究都在湖南农业大学进行。
(4)2012年5月-10月壳莲加工自动生产线调试与建设。2012年5月开始,攻关小组根据前期研究,设计了国内第一条壳莲自动生产线,10月进行了试生产。
三、突出的研究成果
1、设计了全新的壳莲加工新工艺,实现了高效、低耗的目标。该工艺以机械性能为依据,通过分级与色选实现分级分类加工、回复加工,简化了加工设备的设计要求,与传统工艺比较提高了工效30倍。
2、研究设计了高效壳莲加工新设备。研究取得了以下专利成果:
(1)全自动莲子分级筛ZL200720062697.0,(2)莲子剥壳机ZL200720062695.1,(3)全自动莲子钻芯机ZL200720062696.6,(4)莲子磨皮机ZL200520050307.9。
3、提出不同莲子加工阶段的色选要求,引入色选机开展壳莲加工。莲子挑选工作包括挑选未能剥壳的莲子、莲仁中的刀损莲子、发霉的莲子等,过去完全依靠人工挑选,存在耗工量大,作业要求不一致,产品质量不能得到统一等问题。通过调整色选模式,配制色选设备,提高了加工质量和生产效率。
四 研究组织工作的特点
(1)研究结合生产需要,研究人员始终工作在生产第一线,根据生产需求和已有的技术基础,调整研究方案。分级机进行了两次结构设计改进,脱壳机、占芯机研发了三代机型。
(2)工艺设计与设备性能同步改进。项目根据自己研发设备的特点,为提高工效,增加出品率,不断调整工艺过程。
(3)引进和集成新技术。根据大米色选原理与色选机制造企业
结合,根据莲子色差小,颗粒大的特点,设计了莲子专用色选机。
(4)产、学、研、产紧密结合。研发过程中,与湖南农业大学、湘潭大学、湖南省农科院相关专家结合,有力促进了研究。
(5)力争各级政府重视。近几年,省委组织部、科技厅、省农开办等单位对该项目予以高度关心与支持,帮助解决了很多问题。正因为如此,项目的进展很快,尤其技术体系快速实现了工业化。
通过多年的研究,近几年来湘潭壳莲的加工技术有了显著进步,现宏兴隆湘莲食品有限已经达到了日产20吨的先进生产水平。提高了莲子的质量,确保莲子及相关产品的安全性,提高了企业的效益,基本达到了预期研究目标。
下一步研究将研究多机一体化,机电、光电一体化的装备,力争建成日产50吨的壳莲生产线。
湖南宏兴隆湘莲食品有限公司
1 上海的高层建筑情况
1.1 发展情况
根据调查统计, 截至2008年8月底, 上海市有高层建筑13 894栋, 其中100 m以上的超高层建筑有469栋。1900年-1950年半个世纪期间, 共建高层建筑72栋, 平均1.42栋/a。1951年-1970年间, 共建高层建筑10栋, 平均0.5栋/a。1971年-1980年间, 共建高层建筑75栋, 平均7.5栋/a。1981年-1990年间, 共建高层建筑571栋, 平均57.1栋/a。1991年-2000年间, 共建高层建筑3 533栋, 平均353.3栋/a。2001年-2008年8月, 共建高层建筑9 630栋, 平均1 204栋/a。
上述统计数据说明, 上海市高层建筑伴随着上海经济社会的发展而逐步建设发展。从20世纪90年代起, 随着改革开放的深入, 特别是随着浦东新区的开发开放, 上海的高层建筑有了飞速的发展。进入21世纪后, 高层建筑的建设更是以惊人的速度发展。
1.2 用途分类
根据调查分类, 上海市的高层建筑用途广泛, 其中居住建筑11 167栋, 占高层建筑总数的80.37%;商住楼524栋, 占3.8%;办公、科研楼885栋, 占6.4%;综合楼587栋, 占4.2%;宾馆、旅馆建筑328栋, 占2.4%;医院97栋, 占0.7%;学校78栋, 占0.6%;商场65栋, 占0.5%;高层厂房84栋, 占0.6%;仓库26栋, 占0.2%;其他用途高层建筑51栋, 占0.4%。
1.3 标志建筑
1999年3月18日建成投入使用的88层金贸大厦和2008年9月投入使用的环球金融中心是上海的标志性高层建筑。金茂大厦高420.5 m, 总建筑面积29万m2, 53~88层设有号称世界最高的中庭, 十分壮观。上海环球金融中心总建筑面积38.16万m2, 建筑主体高492 m, 在地上472 m处设置了长约55 m的观光天阁, 可让每位来访者切身体验到“云中漫步”的美妙感受。
1.4 上海高层建筑火灾情况
上海市近几年虽未发生高层建筑重特大火灾事故, 但高层建筑火灾的次数却逐年增加, 如表1所示。
从起火场所看, 住宅类高层建筑发生火灾最多, 共666起, 死亡7人, 受伤9人, 分别占火灾总数的55%、87.5%和46.7%;商场、宾馆、娱乐场所等高层人员密集场所火灾139起, 占火灾总数的11.4%;高层办公楼火灾120起, 占火灾总数的9.9%;工业库房、仓库火灾37起, 占火灾总数的3.1%; 其他火灾153起, 占火灾总数的12.6%。
从起火原因看, 电气类火灾379起, 占火灾总数的31.2%;用火不慎309起, 占火灾25.5%;吸烟170起, 占火灾总数的14%;违章操作132起, 占火灾总数的10.9%;燃放烟花爆竹等玩火类火灾90起, 占火灾总数的7.4%;放火类17起, 占火灾总数的1.4%;自燃火灾6起, 雷击火灾2起, 静电火灾1起, 不明原因火灾13起, 其他火灾94起。
2 高层建筑消防安全技术对策研究
高层建筑有其特殊的物理环境, 一旦发生火灾, 处置不当容易蔓延扩大, 而且安全疏散、防烟排烟、火灾扑救等十分困难, 极易造成重大人员伤亡和财产损失, 这方面的教训极为深刻。因此, 必须高度重视高层建筑消防安全问题。高层建筑消防安全是一个极为复杂的系统工程, 必须坚持以人为中心, 落实技术措施, 强化自主管理, 立足自防自救。
2.1 预防火灾发生的对策
加强社会单位自主管理, 严格实施消防安全责任制, 落实火灾防范措施, 防火患于未然。
(1) 严格电气燃气防火。
首先, 要选用安全可靠的电气产品和燃气设备器具, 供气管道从地面进入大楼前应设置紧急切断阀。其次, 电气设备及其线路和燃气设备及其管道要按标准、规范和规定要求安装铺设, 不得擅自乱接乱拉乱装。高层建筑应安装高灵敏度的电气短路保护器或漏电火灾探测报警系统, 从技防和人防上切实防范电气火灾发生。
(2) 严格明火管理。
对施工、维修过程中必需进行的明火作业, 必须严格审批制度, 加强安全监护, 落实防范措施。对餐厅、餐馆的火锅、蜡烛、酒精加热炉等应严格限制使用, 如果使用必须落实专人负责, 并采取可靠的安全防护措施。对吸烟问题应制定有针对性的管理规定, 并落实于日常管理中。
(3) 严格操作规程。
对用火、用电、用气必须制定安全操作规程和管理规定。对涉及用火、用电、用气的操作人员, 必须加强教育和培训, 使其具备良好的安全意识和操作技能, 自觉遵守操作规程。
(4) 严格维修保养制度。
对电气设备、燃气设备、机械设备和消防设施等, 必须落实部门、落实人员, 定期维修保养, 发现故障及时修复, 使其始终处于良好的工作状态, 确保正常运行。
(5) 严格消防监测巡查。
高层建筑的火灾报警系统应覆盖到每个房间、部位和角落, 并且要根据不同场所特点, 选择行之有效的火灾探测器。通过现代技术监控和传统人工巡查结合的方法, 及时发现火灾事故隐患, 将其消灭在萌芽状态。
(6) 严格安全责任制。
高层建筑的产权所有单位、物业管理单位和租用单位, 必须建立统一的消防安全管理组织, 明确各自的消防安全责任, 并把消防安全责任分解到各个部门、各个层面、各个房间、各个员工, 各负其责, 齐抓共管, 把自主管理落到实处。
2.2 控制火灾扩大的对策
严密技术措施, 力求控制效果, 寓智能于消防。高层建筑在设计、施工阶段, 必须高度重视其消防安全质量。除了应考虑建筑的使用功能、耐火极限、防火间距、消防车道、消防水源、消防登高面外, 在火灾控制方面应重点考虑以下消防技术措施。
2.2.1 防火分区
防火分区分隔是控制火灾规模、阻止火灾扩大的基本手段。
(1) 面积分区。
对体量大、规模大的高层建筑, 应按照消防技术规范, 根据实际情况采取必要的防火分区分隔。
(2) 功能分区。
对不同用途的部位、场所应进行防火分区。如对厨房间、配电间、设备用房、餐饮场所、娱乐场所、宾馆客房等, 应根据功能划分, 分别采用一定耐火等级的实体隔墙和防火门等进行防火分隔。
(3) 井道分隔。
对电梯井、电缆井、燃气管井、给排水管井、衣物滑槽井、暖通风井等竖向井道, 必须采用相应耐火等级的隔墙和防火门、防火阀, 与其他部位进行分隔。
(4) 层间分隔。
原则上每一个层面应形成一个防火分区。各种管道穿过楼板时, 必须在其穿越楼板处用不燃材料严密封堵。对共享空间, 应根据实际情况采取有针对性的行之有效的防火保护措施。对玻璃幕墙应采取设置窗间墙、窗槛墙或防火实体裙墙等阻止火热向上卷叠扩展的防火措施。在室内布置喷淋时, 应考虑外墙窗口等开口部位的保护需求。
(5) 房间分隔。
高层建筑中的旅馆客房、医院病房、办公室等之间, 应用不燃材料分隔到结构梁板底部, 使各个房间成为一个独立的防火单元。
2.2.2 钢结构耐火
钢结构由于具有质量轻、施工方便等优点, 被广泛应用于高层和超高层建筑。据有关资料介绍, 世界上最高的100栋超高层建筑中, 钢结构建筑占70%左右。然而, 钢结构的耐火能力是钢结构建筑的一大隐患。纽约世贸中心遭遇恐怖袭击燃起熊熊烈火, 1 h后倒塌, 重要原因是钢结构耐不住高达2 000 ℃的火场高温。因此, 高层建筑钢结构的耐火问题的研究至关重要。
(1) 材料革命。
应从治本着手, 改革高层建筑钢结构的材料组分, 使其具有特定的成份、表面结构和微观组织, 增强抗火耐高温的性能。
(2) 保护措施。
对高层建筑的钢结构应采取防火喷涂、防火板包覆、水喷淋等有效的保护措施, 提高钢结构的耐火极限, 延缓火焰高温对钢结构的破坏。
2.2.3 材料不燃难燃化
建筑装修材料和室内装饰材料的不燃难燃化, 是预防火灾扩大蔓延的有效措施。
(1) 室内装修。
应严格控制可燃材料, 特别是15层以上的高层部位, 室内墙面、吊顶、隔断应使用不燃材料, 局部造型装修需要可采用难燃阻燃材料。宴会厅、会议厅等场所墙面采用大面积难燃阻燃材料装修的, 应作为一个独立的准防火分区与其他部位分隔。安全疏散通道、楼梯间及其前室、避难区 (间) 等是生命之路, 其墙面、吊顶、地面均应采用非燃材料装修。
(2) 室内家俱。
超高层建筑办公室和客房的家俱, 如桌椅、橱柜等, 宜尽量选用阻燃材料制作, 以最大限度地减小火灾荷载。
(3) 装饰织物。
旅馆客房的床罩、窗帘以及沙发的包覆材料等, 应采用阻燃处理的织物。超高层建筑公共部位场所的地毯应选用阻燃型地毯, 并在防火分区分隔的防火门处也应采取隔断措施。
2.2.4 消防设施智能化
智能化的火灾报警和灭火系统, 是早期发现和及时扑灭火灾、控制火势扩大的有效措施。
(1) 设计。
科学设计是基础。早期报警、早期灭火, 是控制火灾范围的有效技术支撑。因此, 在高层建筑除了安装普通的室内消火栓、消防软管水喉外, 必须按照规范的要求系统地、全方位地设计火灾自动报警、自动灭火和防烟排烟系统, 并根据针对性、实用性、先进性的原则选用消防设备。应积极推广应用先进消防技术和先进消防设备, 如高灵敏度的早期火灾自动报警系统、漏电火灾自动报警系统、远程消防设施监控系统、高压细水雾灭火系统、自动定位射水灭火系统、厨房灶台火灾自动灭火系统、自动排烟窗等等, 以现代科技手段提升火灾防控能力。
(2) 施工。
施工质量是根本。高层建筑的消防系统涉及整个建筑的消防安全, 施工必须精心组织, 应按照审核批准的设计图纸施工, 不得随意更改设计。采用的设备材料必须严格把关, 防止以次充好, 偷工减料。对消防产品、阻燃装修材料、防火涂料等, 在安装使用前应进行抽样见证检验, 以确保工程消防安全质量。
(3) 验收。
竣工验收是关键。竣工验收是高层建筑消防安全的最后一道防线, 必须严格把好关。对于火灾自动报警系统、自动灭火系统、防排烟系统等消防系统和钢结构防火喷涂工程, 应委托具有专业资质和技术力量的机构进行检测。
2.3 安全疏散避难对策
必须坚持以人为本, 整合建筑疏散功能, 确保生命于安全。
(1) 疏散楼梯。
疏散楼梯是火灾时人员疏散的主要途径。经测试, 两股人流在消防员组织指挥下同时通过着火层时, 每分钟可通过60人左右。从纽约世贸中心遭遇恐怖袭击倒塌的教训以及从该世贸中心人员疏散的经验来看, 超高层建筑疏散楼梯的宽度宜以三股人流设计为好, 其中两股为向下疏散的人流, 另一股为向上救援的人流。人员密集场所的高层和超高层建筑疏散楼梯的宽度应通过计算确定。笔者认为, 超高层建筑疏散楼梯没有必要在避难层强制错位, 但必须在通向避难层处设置醒目的指示标志。
(2) 避难区间。
旅馆、办公楼和综合楼等超高层建筑, 除利用机械设备层或每隔15层设置避难层 (区) 外, 宜在每层或每隔若干层设置主要供行动不便和年老体弱者专用的避难区 (间) 。避难区 (间) 应靠外墙布置, 在结构上采取安全可靠的防火分隔措施与其他部位分隔。在避难区 (间) 的入口处, 宜设置防烟前室。在避难区 (间) 内应设置应急的专用消防电话、消火栓、应急照明等消防设施。
(3) 屋顶避难广场。
高层建筑最高层部分设置观光层、餐厅等人员密集的公共场所时, 在屋顶应设置具有安全性的避难广场。
(4) 屋顶停机坪。
超高层建筑的屋顶宜设置供直升飞机使用的停机坪, 其面积不宜小于20 m×20 m, 荷负强度不应小于设定直升飞机自重的2.25倍。设置直升飞机停机坪有困难的, 宜设置供直升飞机紧急救助用的屋顶平台, 其面积不宜小于10 m×10 m, 便于直升飞机悬停在屋顶上方空中进行救助。屋顶停机坪和直升飞机紧急救助平台应设有明显的标志。设屋顶停机坪时在屋顶四周应设置事故油槽, 并设置泡沫灭火装置或在屋顶消火栓处设置泡沫液桶。
(5) 应急照明。
公共部位、安全疏散通道、防烟前室、防烟楼梯间、避难区 (间) 以及重要设备用房等应设置应急照明设施。在安全出口处上方和安全疏散通道地面或墙面上应设置醒目的灯光疏散诱导标志, 其疏散指示必须正确, 不可误导。高层建筑内人员密集场所宜在地面或墙面上增设能保持连续视觉的、火灾时能控制指示方向的智能型安全疏散指示标志。
(6) 防烟排烟。
火灾时有效地控制烟气的流动, 是实施安全疏散的重要保证。因此, 在高层建筑必须设计有效的防排烟方式并配置有效的防排烟设施。为确保安全疏散, 在防烟楼梯间及其前室、避难间 (区) 应采用正压送风, 在疏散通道采取机械排烟方式。旅馆、办公楼等超高层建筑具有密封较好的疏散通道时, 也可采取在安全疏散通道和楼梯间防烟前室进行机械正压送风。对客房、办公室可采用机械排烟或开窗自然排烟的防排烟方式。对消防电梯井及其前室则应采取正压送风, 防止烟气侵入。对未设置可开启窗的玻璃幕墙建筑的走道、房间设置机械排烟系统时, 应考虑设置机械补风系统, 否则火灾时不能进行有效的排烟。
(7) 疏散电梯。
传统理念中, 火灾时客梯是不能用于疏散人员的。鉴于高层建筑垂直安全疏散楼梯极其有限, 应从技术上考虑客梯的可靠性和安全性问题, 如增强电梯供电回路, 提高电梯防水性能, 实施电梯井正压送风等, 在保证客梯安全可靠的情况下, 也可将其作为疏散人员的垂直交通工具, 以提高应急疏散的效率。
3结束语
高层建筑消防安全方面需要研究探讨的问题很多, 笔者仅就防范火灾发生、控制火灾发展、保障人员疏散等问题提出了一些意见, 以供参考。
摘要:针对高层建筑的特点, 分析了高层建筑的火灾危险性和危害性, 提出了高层建筑消防安全需要进行全面系统设计, 实施全方位科学管理, 加强各方面综合协调以及必须坚持以人为本、强化自主管理、落实技术措施、立足自防自救的观点, 并对防范火灾发生、控制火灾扩大、确保安全疏散、实施火灾扑救等问题进行了探讨。
关键词:高层建筑,火灾危险性,安全对策
参考文献
[1]公安部消防局.中国消防手册[M].上海:上海科学技术出版社, 2006.
[2]李引擎.建筑防火性能化设计[M].北京:化学工业出版社, 2005.
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