現(xiàn)代建筑的消防科學(xué)及理念對如何實(shí)現(xiàn)全面消防安全闡述

2016中國消防安全產(chǎn)業(yè)大會(huì)(CFIC2016)網(wǎng)絡(luò)直播    消防十大品牌和杰出領(lǐng)袖頒獎(jiǎng)現(xiàn)場直擊 2016年9月26日至27日，中國建筑科學(xué)研究院顧問副總工、中國消防協(xié)會(huì)副會(huì)長李引擎，中國阻燃學(xué)會(huì)秘書長周政懋，中國建筑設(shè)計(jì)院有限公司副院長、總工、中國建筑學(xué)會(huì)建筑給水排水研究分會(huì)理事長趙鋰，國際消防協(xié)會(huì)聯(lián)盟亞洲分會(huì)主席Rob Llewellyn，民政部緊急救援促進(jìn)中心副總干事吳開平，中國安全產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)理事長肖健康，中國電子商務(wù)協(xié)會(huì)秘書長盧建新，河南省新密市人民政府副市長齊智慧，慧聰消防網(wǎng)總經(jīng)理王軍以及來自各專業(yè)協(xié)會(huì)學(xué)會(huì)、學(xué)術(shù)界、設(shè)計(jì)院、企業(yè)、工程商、用戶單位的領(lǐng)導(dǎo)人與高級(jí)別代表近千人共聚CFIC2016。在CFIC2016“產(chǎn)業(yè)?信息?互聯(lián)”的主題下，與會(huì)代表圍繞消防創(chuàng)新技術(shù)、社會(huì)公益和產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題展開討論。

UL消防產(chǎn)業(yè)亞太區(qū)項(xiàng)目經(jīng)理Jack Lee在CFIC2016主講

UL消防產(chǎn)業(yè)亞太區(qū)項(xiàng)目經(jīng)理Jack Lee在CFIC2016主講    

    UL消防產(chǎn)業(yè)亞太區(qū)項(xiàng)目經(jīng)理Jack Lee在CFIC2016主講中以《現(xiàn)代建筑的消防科學(xué)以及理念——全面消防安全》作為主題，詳細(xì)講解了國際消防安全規(guī)范的關(guān)聯(lián)性、及UL針對現(xiàn)代火災(zāi)科學(xué)所進(jìn)行的相關(guān)研究，并探討其所造成的影響、以及如何實(shí)現(xiàn)有效的建筑消防保護(hù)。

以下是CFIC2016現(xiàn)場Jack Lee主講實(shí)錄：

    各位早安！很榮幸今天可以在此代表UL與大家分享現(xiàn)代建筑的消防科學(xué)及理念。今天的演講會(huì)在消防科學(xué)和國際相關(guān)法規(guī)基礎(chǔ)上探討現(xiàn)代建筑的消防安全以及如何有效的達(dá)成更全面消防管理機(jī)制。

    在我們開始進(jìn)入主題前先探討一下，為什么需要對建筑物進(jìn)行消防保護(hù)。從下圖可以看到未來的高層建筑物的開發(fā)趨勢。

Jack Lee PPT原稿 

    正如中國建筑學(xué)會(huì)建筑給水排水研究分會(huì)越鋰?yán)硎麻L所提到”中國的發(fā)展速度非?？臁?，未來世界前五個(gè)最高建筑物可能就有三個(gè)在中國。透過這一張圖示，我們可以了解到在建筑物持續(xù)變高的同時(shí)，另一個(gè)共同的特點(diǎn)是復(fù)合型的應(yīng)用，在面對現(xiàn)在社會(huì)的需求下，一棟建筑不再單單是辦公、酒店，同時(shí)也可能結(jié)合著商場及游樂設(shè)施等，就像上海中心里搭配了復(fù)合藝術(shù)展示多功能使用。顯而易見，這也將會(huì)導(dǎo)致消防保護(hù)復(fù)雜性的增加。

    互聯(lián)網(wǎng)上給我們的信息是當(dāng)今的設(shè)計(jì)師是依照多樣化的理念來進(jìn)行建筑的設(shè)計(jì)。以下圖所標(biāo)示出的十大現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念里，就有八點(diǎn)(紅色的地方)可能會(huì)對消防安全帶來影響。在此，我簡單介紹其中所造成的影響。

Jack  Lee PPT原文

    首先是科技的創(chuàng)新，從舊有的磚墻建筑，到1889年鋼鐵建筑，如法國巴黎鐵塔324米。再到當(dāng)今復(fù)合型的建筑，如上海中心632米以及迪拜的Burj Khhalifa828米，設(shè)計(jì)理念一直在變更?？萍嫉膭?chuàng)新，復(fù)雜技術(shù)的增加，都會(huì)影響消防發(fā)展。

    再來現(xiàn)在的建筑傾向于打破常規(guī)，比如北京中央電視臺(tái)，不再是傳統(tǒng)垂直的建筑，它獨(dú)特的結(jié)構(gòu)給消防安全、逃生安全，帶來同樣的難題。

    還有綠化環(huán)境。因?yàn)榈厍蜃兣O(shè)計(jì)師喜歡做綠色建筑，喜歡在建筑周圍種滿花草，這種環(huán)保意識(shí)當(dāng)然是非常好，但是在消防上，因?yàn)闃淠臼强扇夹晕镔|(zhì)，為消防救援造成一定的干擾。

    最后是新舊建筑的結(jié)合，設(shè)計(jì)師喜歡在原本舊的建筑上加建從而變成高樓大廈。但考慮到低層建筑跟高層建筑消防保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)完全不一樣，這樣也帶來風(fēng)險(xiǎn)。如何完成合符標(biāo)準(zhǔn)的消防保護(hù)，是我們面臨的最大挑戰(zhàn)。

    以上為針對現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念的幾點(diǎn)介紹。

    回到今天主題，國際消防安全法規(guī)的關(guān)聯(lián)性；我還將介紹國際上各種消防法規(guī)，再與國標(biāo)相對應(yīng)；推出UL的研發(fā)課題如何影響了當(dāng)代消防的最新標(biāo)準(zhǔn)；它所帶來的結(jié)果是怎樣建立全面有效的消防安全保護(hù)。

Jack  Lee PPT原文 

    在每個(gè)國家與地區(qū)，它的法規(guī)都有一個(gè)等級(jí)上的介入，從建筑規(guī)范開始，國際上常用的International Fire Code(IFC)、International Building Code(IBC)，或是大眾比較熟悉的美國消防協(xié)會(huì)(NFPA)的消防法(NFPA1)、建筑安全法(NPFA5000)。而其中的關(guān)聯(lián)性：不管是國際或者是NFPA的法規(guī)，在消防子系統(tǒng)的領(lǐng)域上，包括了幾個(gè)有指標(biāo)性的規(guī)范，例如生命安全/避難逃生系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)包括水、泡沫、化學(xué)系統(tǒng)或是火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)。都會(huì)再次的參考到NFPA法規(guī)的要求，如NFPA1,NFPA13,NFPA72等。

    在介紹完系統(tǒng)層面的規(guī)范后,下一階級(jí)所涉及的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也就是我們?？吹降漠a(chǎn)品性能、安全認(rèn)證，歐洲的CE、美國的UL，國內(nèi)的GB，3C認(rèn)證等，這些只是作為一個(gè)參考。 

國際消防安全法規(guī)的等級(jí)制度

    通過研究與標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)促進(jìn)了行業(yè)的安全，UL在消防安全領(lǐng)域制定了數(shù)百個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，其中，如一些大家已經(jīng)熟知的防火阻燃性能標(biāo)準(zhǔn)有UL263、UL1709，而避難逃生硬件也有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，如UL10C、UL555等。

    針對消防相關(guān)議題，UL持續(xù)與產(chǎn)業(yè)各協(xié)會(huì)合作，以確?？梢愿钊氲亓私猬F(xiàn)代火災(zāi)所帶來的影響以及后續(xù)應(yīng)對的措施。

UL針對傳統(tǒng)建筑房間和現(xiàn)代建筑房間發(fā)生火災(zāi)時(shí)的對比

    以上這個(gè)影片是UL針對傳統(tǒng)建筑房間和現(xiàn)代建筑房間發(fā)生火災(zāi)時(shí)的對比，兩個(gè)房間的格局基本一樣，唯一不同的是家具材料的選用。傳統(tǒng)建筑房間的家具材料多數(shù)為實(shí)木，而現(xiàn)代建筑房間多數(shù)使用合成材料

    兩個(gè)房間同時(shí)點(diǎn)燃，在30秒之后，在傳統(tǒng)舊建筑中間位置開始看到明火，這種算是比較高能量的火焰。而在右邊現(xiàn)代建筑房間可以看到黑煙的產(chǎn)生，沒有明火，這屬于低能量燃燒。傳統(tǒng)建筑雖然比較早看到火焰，但是在一分鐘后，現(xiàn)代建筑房子的火開始極快速地蔓延，同時(shí)附帶著大量高毒性的黑煙及火焰。

    結(jié)論就是，在火焰開始后的三分鐘，現(xiàn)代建筑就已經(jīng)呈現(xiàn)閃燃的現(xiàn)象，而相對舊的傳統(tǒng)建筑物閃燃時(shí)間可能需要30分鐘。透過這樣的研究，我們可以了解到現(xiàn)代建筑跟傳統(tǒng)建筑的不同，在火災(zāi)的情況下，除非增加阻燃材料，否則逃生避難時(shí)間被大量的減短了。

    隨著這些指標(biāo)性的研究結(jié)果，也使業(yè)界發(fā)覺以往設(shè)備針對現(xiàn)代火災(zāi)的不足性，其中會(huì)碰到的幾個(gè)例子。第一個(gè)例子，傳統(tǒng)煙霧探測技術(shù)需要更靈敏以及更有效率，確保以最快速度探測火災(zāi)的同時(shí)，不會(huì)有誤報(bào)的發(fā)生。例如影像煙霧探測器，這是一個(gè)比較新的技術(shù)。好處是可以在比較寬闊的空間，直接用影像做火災(zāi)報(bào)警探測。當(dāng)然新科技就會(huì)有新的問題——穩(wěn)定性。

    第二個(gè)的例子是建筑物的防火結(jié)構(gòu)，探討最近幾年世界建筑物室內(nèi)隔火結(jié)構(gòu)的很多例子中，發(fā)現(xiàn)各個(gè)國家與地區(qū)的法規(guī)基本已很完善。但隨著新建筑技術(shù)的開發(fā)導(dǎo)致了另個(gè)一種現(xiàn)象：火不再是從內(nèi)部向其他樓層擴(kuò)散，反而是透過外墻部分?jǐn)U散。比如，在美國拉斯維加斯一個(gè)飯店所發(fā)生的火災(zāi)，就是火是透過窗戶向整個(gè)上面的樓層擴(kuò)散。

美國拉斯維加斯一個(gè)飯店所發(fā)生的火災(zāi)

    而第三個(gè)例子是系統(tǒng)整合。在所有產(chǎn)品持續(xù)開發(fā)和創(chuàng)新的階段，由于使用了越來越多新技術(shù)、新科技，如何有效把所有系統(tǒng)整合起來，是大家常常面臨的難題。

    針對現(xiàn)代與傳統(tǒng)火災(zāi)對比的研究，UL又做了一個(gè)后續(xù)更深入的研究：如何讓科學(xué)研究影響到我們現(xiàn)在的生活。

    我們發(fā)現(xiàn)在火災(zāi)中，傳統(tǒng)的建筑屬于高能量的氧化燃燒，新的建筑則屬于低能量的燜燒過程。通過分析煙霧的特性，發(fā)現(xiàn)因?yàn)榻ㄖ４罅渴褂煤铣刹牧?，如聚氨酯。所以?dǎo)致火災(zāi)里煙霧的顆粒完全不一樣，UL對現(xiàn)代使用的材料做了大量測試，最后發(fā)現(xiàn)聚氨酯這種材料最具代表性。原因是聚氨酯燃燒過后顆粒最小難以探測，但同時(shí)因其特性會(huì)跟其他煙霧沾粘在一起，導(dǎo)致它的體積快速膨脹，這樣就造成人們疏散時(shí)間大大縮短。

    因此，業(yè)界需要研發(fā)出更新更靈敏的煙霧傳感技術(shù)來確保足夠的逃生時(shí)間。

    第二個(gè)介紹的研究里發(fā)現(xiàn)，有些火災(zāi)是透過外墻擴(kuò)散。據(jù)了解迪拜去年發(fā)生火災(zāi)中已有很多外墻擴(kuò)散的案例。下圖是去年發(fā)生火災(zāi)的住宅，可以看到火災(zāi)垂直延伸，右邊的圖可以看到火是向其他樓層延伸，而左上方的則是從外墻擴(kuò)散的?；馂?zāi)擴(kuò)散的方式，包括透過內(nèi)部的墻擴(kuò)散，也還可能借由外墻的內(nèi)部組織擴(kuò)散。內(nèi)部組織含有的絕緣、隔音、防潮、隔水等材料，都是具有高易燃性的，火災(zāi)的輻射熱能雖然沒有使外墻表面著火，但中間層、外層的著火也會(huì)導(dǎo)致擴(kuò)散到其他樓層。因此讓阻燃技術(shù)回歸到如何有效地把所有的結(jié)構(gòu)整合起來是非常重要的一個(gè)話題。

火災(zāi)垂直延伸   

    接下來跟大家分享最后一個(gè)議題：如何實(shí)現(xiàn)有效的建筑消防保護(hù)。

    關(guān)于產(chǎn)品認(rèn)證方面相信大家對UL已有所熟悉，自1894年涉足消防業(yè)務(wù)以來，UL領(lǐng)導(dǎo)著消防、安防產(chǎn)品的測試、認(rèn)證和研究，是全球少有的幾家擁有標(biāo)準(zhǔn)制訂能力的認(rèn)證機(jī)構(gòu)，公開發(fā)行數(shù)以百計(jì)的消防、安防標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品目錄。要使建筑消防保護(hù)有效運(yùn)行，產(chǎn)品的安全性能是最基本的，而產(chǎn)品個(gè)體在整體系統(tǒng)整合中是否具有兼容性也是必須考慮到的，此外，對建筑物整體消防系統(tǒng)還需要有一套完善的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。了解建筑物需要保護(hù)的等級(jí)，正確安裝以及完工后進(jìn)行整體性的檢測，同時(shí)，適當(dāng)?shù)谋ｐB(yǎng)、維修，確保它可以持續(xù)營運(yùn)以及有效的監(jiān)控。

    一）關(guān)于消防系統(tǒng)整合方面，眾所周知消防系統(tǒng)大概可以分為被動(dòng)防火以及主動(dòng)防護(hù)兩大類。被動(dòng)防火包含安裝、設(shè)備的應(yīng)用、系統(tǒng)總體性能的測試、信號(hào)管理，適當(dāng)?shù)谋ｐB(yǎng)以及維修，相關(guān)紀(jì)錄的保持等等元素。而主動(dòng)防火的部分，防火窗、門、墻體這樣的結(jié)構(gòu)，從整合性來說能完全達(dá)到防火阻燃作用。

    二）中央監(jiān)測是未來市場新趨勢，其中含安故障安全保護(hù)、系統(tǒng)總體性能的測試、信號(hào)管理及其保護(hù)功能。各大廠商都希望在消防監(jiān)控、安防或者是物業(yè)管理的管控上大展拳腳。而故障安全保護(hù)，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)如果某一個(gè)系統(tǒng)失效，是否有相對應(yīng)的配套系統(tǒng)作替補(bǔ)顯得非常重要。

    三）而信號(hào)的保護(hù)，信號(hào)的功能，安裝及再操作。在這方面可能是系統(tǒng)軟件的自動(dòng)化，中央監(jiān)測涉及到很多不同方面，包括消防安防及營運(yùn)管理，而消防關(guān)系到生命安全，所以信號(hào)必須是迅速的、及時(shí)的，而且必須是由自動(dòng)化管理。

    四）關(guān)于建筑施工時(shí)間軸對應(yīng)的問題，建筑施工大致上必須經(jīng)過的四大階段，包括規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、設(shè)施營運(yùn)及保養(yǎng)。而設(shè)施營運(yùn)之前需要進(jìn)行設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)圖的審查，消防安全檢測以確保建筑物整體性能符合安全的要求。也要提出的是，在規(guī)劃與設(shè)計(jì)階段，要進(jìn)行整改的成本最低，若是在施工后才進(jìn)行整改，成本只會(huì)非常高昂。在我們協(xié)助客戶檢驗(yàn)整體消防系統(tǒng)時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到這樣的情況，在施工后工程整體驗(yàn)收前發(fā)現(xiàn)問題再進(jìn)行整改，這其中的成本損失實(shí)際上會(huì)非常高，甚至到不可預(yù)測的地步。

    最后，與大家分享幾個(gè)世界上比較著名的幾個(gè)火災(zāi)案例：

    第一個(gè)例子，2015年底，迪拜煙火活動(dòng)導(dǎo)致旁邊一棟在建建筑物發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)的燃燒是由于煙火的火焰透過外墻蔓延至整個(gè)建筑物。這個(gè)事件雖然沒有很多人員傷亡，但該棟建筑至今還是停滯狀態(tài)。

    第二個(gè)例子，菲律賓工廠失火事件，該事件造成72個(gè)人的死亡，原因是整體防火系統(tǒng)失效所造成的。

    第三個(gè)例子，臺(tái)灣的“小巨蛋”，它在設(shè)計(jì)階段由于臺(tái)灣針對大型場所的消防安全法規(guī)還沒有很完善，所以在“小巨蛋”設(shè)計(jì)階段沒有溶入國際上應(yīng)有的逃生避難方面的設(shè)計(jì)，而后期運(yùn)營商也不愿意在消防安全方面花錢整改，導(dǎo)致最近重新翻修、重建，這造成了巨大的投資損失。

    第四個(gè)例子，由于場所營業(yè)性質(zhì)的改變造成的人員傷亡事件：2002年巴西夜店有242人的死亡。同樣類似的例子也經(jīng)常發(fā)生在其他國家，如2003年美國一娛樂場所，室內(nèi)先起火，人員在逃生當(dāng)中，由于通道出口不夠大，導(dǎo)致人員逃生不及時(shí)困在里面而造成踩踏，造成大量人員傷亡。還有就是2015年羅馬尼亞事件造成64人死亡的部分。

    怎樣做好系統(tǒng)安全？大家了解到現(xiàn)在社會(huì)一直在變，越變越復(fù)雜，并且都相互影響，所以我們相關(guān)的保護(hù)也要與時(shí)俱進(jìn)。

    法規(guī)，不能只依靠科學(xué)的評(píng)估，法規(guī)的核心是最基本的行為規(guī)范。在很多的地方，法規(guī)在各個(gè)國家與地區(qū)都是一樣的情況。法規(guī)的完善需要重大事件的發(fā)生而進(jìn)行進(jìn)一步的修補(bǔ)。我們可以通過其他地方所發(fā)生的不同事件中的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)研究，從而提升消防安全。

    每一個(gè)建筑物都有它的特色，由于場所類別的構(gòu)造不同，都有其獨(dú)特性，這方面沒有完全正確的答案。但是可行的是通過特別的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析，對不同建筑物要進(jìn)行不同的消防設(shè)施保護(hù)管理以及規(guī)劃，這樣才能有效地提供消防安全保護(hù)。

    我今天的演講就到這里，謝謝大家?。?