高层商业建筑灭火救援技术运用的综合考量

朱贺平

（青岛市消防救援支队特勤大队，山东 青岛 266071）

0 引言

随着商业建筑的不断出现和发展，进一步满足了广大民众日益增长的生活需求。不过其自身的结构特点所带来的潜在的火灾隐患，也给其自身及内部的人员带来了较大的风险，特别是高层商业建筑物内部的人员数量较大，一旦出现火灾很可能导致无法估量的巨大损失。因为此类建筑的内部面积比较大，相应的各类功能也多种多样，使高层商业建筑通常具有内部纵深较大的特征，该种情况是消防部门在实施灭火救援任务过程中所要面对的主要难点。如果在相关建筑具有裙楼的情况下，其结构的特点是延伸部位较长，在进行救援工作的时候必须明确的主要特点，即为消防人员可能要进入65 m～135 m的地点进行救援工作，该种情况对救援相关的技术和救援人员的专业能力将会提出更高的要求。与此同时，高层商业建筑内部的各种功能的分区也比较多，通常有相对复杂多样的装修和装饰结构，这些结构往往会在火情发生时给消防救援工作带来各种各样的阻碍效果。

1 高层商业建筑灭火救援任务开展过程中的消防救援技术

1.1 对扑救场地进行优化

通常情况下位于城市中心地段的高层商业建筑物，因为在抢险救援任务中通常会遇到建筑物外部环境，例如交通及人流量等条件的制约，所以需要加强针对扑救场所确定工作的重视程度，这样才能最大限度地保证救援工作的成功，并且最大限度地避免对于周边居民及设施等带来的不利影响。对救援工作区域进行划分，合理应对由于空中可能掉落的杂物，设置有效的安全距离，杜绝抢险救援过程中对周边行人的安全带来不利影响，一般来说，现场的安全距离需要保证处于＞5.5 m 的范围。并且在抢险救援过程中特别注意对于救援的消防车辆的全方位的保护，防止空中坠落的杂物损坏车辆所配备的消防设备，消防车辆和相关建筑物的安全距离需要≥10.5 m。加强灭火救援任务执行过程中对于水带的接口合理防护的相关措施，以防外界干扰损坏车辆进而影响抢险救援任务的有序进行。

1.2 完善相关的救援任务的总体方案

相关消防救援指挥部门在抢险救援行动预案的总体规划过程中，需要进行全方位的实际勘察工作，掌握高层商业建筑的主要结构特征、客流量状况和周边交通情况等主要信息，以保证消防人员在火情出现的时候可以迅速抵达事故现场进行抢险救援工作，提高火情出现时的反应速度。相关部门必须未雨绸缪，对于过往高层商业建筑消防减灾救援的事故真实案例实施全面的分析和研究，总结实际经验，对于出现火情时的救援预案进行合理的优化，保证相关流程和方案的合理性。当相关的抢险救援相关预案需要进行调整的情况下，必须以现场实际状况为主要的依据，在推进消防救援任务的过程中切实做到结合现场实际，并且对于附近位置的水源状况实施适当的勘察工作，保证在灭火救援任务执行时有足够的水源用于灭火工作[1]。

1.3 合理使用消防用水源

一般情况下，在高层商业建筑的建造进程中会设置专用的消防用的水源，所以在相关救援人员进行消防救援任务时需要对相关的设备进行充分的使用，保证现场火情可以被迅速并且有效地控制。精确定位高层商业建筑的消防栓等提供水源的相关设备，做到第一时间获得水源以便进行灭火工作。着重加强针对高层商业建筑中的消防栓相关设备的水压的检查工作的执行力度，杜绝因为其水压不足导致的抢险救援任务执行过程中的不利结果。

1.4 明确内部救援的行进线路

相关部门为了最大限度地减轻救援过程中对相关居民的影响及伤害，需要针对内部救援的行进线路进行科学的规划，尽量避开人员密集的区域，并且最大限度地保护救援人员的人身安全。在高层商业建筑内部进行救援任务的时候，必须针对人员撤离火场的线路进行科学的评估和设定，尽量避免人员撤离过程中出现惊慌及混乱的情况，相关人员需要对内部安全空间进行合理的划分，为内部救援任务提供必要的支持。

1.5 及时去除内街的顶棚

对于高层商业建筑的内街部分的顶棚，在救援过程中需要及时进行去除，这样的操作可以加快消防救援人员执行任务的进度。特别是许多的高层商业建筑中内部的装修工程的结构相对较为复杂，从而给救援人员的工作增加了困难，所以及时将内街部分的顶棚去除可以最大限度地减轻其对被困人员的撤离及救援工作开展的阻碍。借助机械式的排烟设备对于火灾现场出现的有毒有害气体进行快速排放，在相关建筑物的屋顶设置专门的排烟装置，加强其与火警预警系统的配合工作。将高层商业建筑的玻璃材质的穹顶及装修材料等全部移除后，完成针对内部救援路线的科学设计，合理推进灭火救援任务。明确相关区域的换气情况和次数，有效地控制排烟量，一般来说，最好控制在7 次/h 的水平为宜。现阶段，电动排烟窗装置在高层商业建筑中的配置已经非常普及，该设备能在火情警报系统的相应信号的指示下迅速进行排烟操作。火灾现场必须进行相应的指挥，以防排烟受阻的情况导致相关人员身处险境。

2 消防救援无人机在高层商业建筑物中进行灭火救援的技术

消防用的无人机具有不受地形限制、视角广阔、容易操控以及能够搭载多类探测装备等特点及功能，其在消防救援行业拥有广阔的应用前景，在火灾现场区域受到空气、高温、环境等条件的制约，某些风险较大的位置，消防救援人员不具备进入实施救援的条件，然而无人机能够完成火情监控、投递相关物资等关键任务，能够显著提升救援的效率。无人机能够对某些危险性非常高的现场实施侦查作业，借助消防专用的彩色摄像机装置，对于高层商业建筑现场的火情具体状况、内部的被困人员具体位置等方面的信息精准收集。完成收集有关信息数据工作之后，借助无线网络进行数据传输，将图像传送到消防指挥中心，相关人员根据收到的现场数据，借助辅助消防救援系统的操作，对现场信息进行分析，制定科学的救援预案，提升救援行动的实际效果[2]。

3 红外热成像技术在高层商业建筑物灭火救援中的应用

3.1 技术原理

红外热成像仪是借助记录目标和环境温度的差异来捕捉目标影像的装置，红外热成像仪能够把人眼不可见的射线转化成可见的影像。基本原理是物质发出的红外线透过光学镜片聚集到探测装置上，该装置发出电子信号，该信号透过放大仪数字化处理后到热成像仪的电子处理单元，转化成能够在显示器上显示清晰影像。基本原理如图1 所示。

图1 红外热成像技术原理

3.2 红外热成像技术在消防救援过程中的应用

红外热成像仪属于侦察火灾的辅助工具，可以定位火焰中心区域及燃烧情况，红外热成像仪具备比较强的穿透烟雾能力，消防救援员借助红外热成像仪能够准确地捕捉到全部潜在的危险、迅速找到起火点及被困人员等。

4 大数据技术在高层商业建筑物灭火救援中的实际应用

4.1 加强对大数据技术的分析研究工作

加强对大数据技术的收集需要有关消防工程技术部门、消防队及社会各界间的数据信息互相配合，进而保证数据信息的完整性。由于大数据技术对专业性的要求非常高，相关消防工工程技术人员必须针对数据信息的采集进行挖掘，而且在搭建消防系统内部网络的时候必须关注与互联网的互联互通功能，进而保证相关数据信息的获得并且提升对应的处理能力，为消防救援工作的正确决策提供技术支持。

4.2 使用大数据技术完善消防监控系统

使用物联网技术及大数据平台技术能够针对主要的高层商业建筑物进行的远距离监控。例如对人员密集的公共场合实施即时监控，与此同时还能够依照消防救援评测结果实施监控，一旦意外发生的时候能够以最快的速度将有关数据信息直接传输至消防指挥中心，并且使用消防监控系统针对相关火灾险情数据信息实行记录，便于相关消防救援人员开展灭火救援工作。

4.3 数据信息共享技术

使大数据技术作用最大化最为关键的就是数据信息共享技术。以大数据技术为基础的信息体系实质是一类具有海量数据信息，并且针对该数据信息能够实行各类分析及研究，该体系功能强大并且种类丰富，保证相关数据信息经过合理的研究及筛选，如果要完成该目标，就必须针对全部相关部门的数据信息进行整合，显著提高灭火救援效率[3]。

5 物联网通信技术在高层商业建筑物灭火救援中的使用

5.1 火情救援环境中的无线网络技术

无线网络技术具有较强的穿墙能力，由于高层商业建筑物内部构造非常复杂，相关消防救援人员在配带个人通信装置以后，经常出现信号无法穿过墙体导致无法实现有效沟通的状况，所以相关消防救援人员在救援过程中采用的无线网络技术发射的信号必须具备较强的穿墙能力；无线通信网络覆盖范围必须广，可以达到完全覆盖全部火情现场的效果，即为必须满足在没有任何遮挡的状况下覆盖面积≥1.2 km2的区域。

5.2 火情救援环境中的数据收集技术

相关消防工程技术人员必须使用物联网技术中的传感装置，即无线网络检测技术，把全部参与救援的消防救援人员当作传感装置在无线网络中的节点，使用相关消防救援人员每人携带的救援装置中的各类传感器完成针对各种数据信息的收集工作。然而一部分收集到的数据信息能够直接上传至网络，但是某些数据信息因为火灾现场的特殊性就必须使用物联网技术中的人工智能技术对其进一步处理，把处理后的数据信息借助相关网络传感装置上传至消防应急通信指挥部[4]。

5.3 浓烟状况下的通信连接技术

在浓烟状况下，相关消防救援人员能够借助各类暗号及灯光进行相互之间的通信，消防救援员戴上具备透过浓烟能力的强照明光源对所处位置进行侦查，联络信号使用各种不同闪烁频率及颜色的灯光进行分类。依据火情现场的真实状况进行针对性较强的训练。日常训练时必须把各种灯语的定义向相关消防救援人员讲解到位，使他们完全克服在浓烟状况下由于对讲机、车载无线电发音不清晰、通信设备迟缓进而依靠人工呼叫及跑动进行调度通信的障碍。

6 消防救援机器人在高层商业建筑物进行灭火救援的消防技术

消防救援机器人依靠履带式探测行进装置进入火灾现场，并对其内部空间进行仔细探测，将相关参数信息通过红外感知发射装置传送到消防救援设备，然后相关指挥人员指示火情探测装置派出消防救援机器人进行排烟作业，依据机器人配备的探测装置将相关数据信息、控制行驶路线、排烟装置的功率及最佳排烟角度等重要信息进行传回。在排除浓烟及有毒有害气体以后，消防救援机器人进行灭火救援工作[5]。消防救援机器人能够轻易实现上、下高层商业建筑物及灵巧进入其火情现场，消防救援机器人具有抵抗浓烟及有毒有害气体伤害的特点，对于在极端恶劣条件的进行救援工作的适应性极强，其自身配备了各种消防灭火设备，消防救援机器人安装的红外线高清记录摄像头能够为消防救援指挥部传送封闭空间火情现场的视频影像，非常方便相关救援指挥人员向机器人准确合理的发出相关指令，大幅提升了救援的工作效率。在消防救援机器人灭火救援的过程中，首先保证机器人实现自动化控制，最后借助远距离自动定位系统，朝向起火的窗口投掷破窗装置，随后进行灭火弹的发射，在火情现场进行灭火救援。经过相关试验数据得出，消防救援机器人使用的空气动力学位移测量传感系统、陀螺装置进行定位及无线传输数据回馈能够彻底解决高层商业建筑物灭火过程中的现场定位及消防指挥的问题。消防救援机器人本身配置的方位自动感应及位姿调整等功能，均能大幅提升在高层商业建筑物消防救援过程中复杂状况的现场应对能力。消防机器人如图2 所示。

图2 消防救援机器人

7 结语

综上所述，因为高层商业建筑物具有纵深比较大及结构复杂的特点，可能给火情现场被困人员的撤离及有毒有害气体的把控等救援工作带来较大的困难，给消防人员开展灭火救援工作带来阻碍。因此，工程技术人员对扑救场地进行优化、对救援方案进行完善、有效地使用消防水源、对内攻线路合理选定、拆除内街顶棚及定期开展消防演练等措施，提高灭火救援任务的质量及工作效率，可在极短的时间内有效控制火情，减少广大人民群众的生命财产及经济损失。