結(jié)合消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)和木結(jié)構(gòu)建筑特點(diǎn)及火災(zāi)危險(xiǎn)性，從火災(zāi)防控、監(jiān)督管理、滅火救援等方面，分別闡述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在木結(jié)構(gòu)建筑消防安全管理中的應(yīng)用，旨在降低木結(jié)構(gòu)建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，提高木結(jié)構(gòu)建筑的消防安全管理水平。

關(guān)鍵詞

木結(jié)構(gòu)；火災(zāi)危險(xiǎn)性；消防物聯(lián)網(wǎng)

1木結(jié)構(gòu)建筑概述

木材是可再生、生態(tài)、環(huán)保和氣候友好型的材料，這些特質(zhì)正好與現(xiàn)代人追求綠色健康自然的生活相契合，加上木結(jié)構(gòu)建筑具有節(jié)能、低碳、抗震、居住舒適等特征，因此在世界各地被廣泛使用。

中國(guó)木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展歷史悠久，許多宮殿、寺廟和少數(shù)民族地區(qū)民居都采用木結(jié)構(gòu)建筑，北京故宮、麗江古城、應(yīng)縣佛塔、天津獨(dú)樂寺等木結(jié)構(gòu)建筑在世界上享有盛譽(yù)。但是由于國(guó)內(nèi)土地和森林資源匱乏，使得木結(jié)構(gòu)建筑的建設(shè)和發(fā)展受到限制，相關(guān)的技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)也嚴(yán)重滯后。特別是傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)層高受限于建筑規(guī)范要求低于三層，限制了多高層木結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展。近年來隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，尤其是中國(guó)政府積極倡導(dǎo)綠色建筑發(fā)展，以及部分國(guó)外機(jī)構(gòu)或行業(yè)組織的積極推動(dòng)，中國(guó)木結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展出現(xiàn)了新的局面。


在國(guó)外，芬蘭、瑞典、美國(guó)、加拿大等國(guó)家，人們逐漸意識(shí)到木材的技術(shù)和環(huán)保優(yōu)勢(shì)，木結(jié)構(gòu)住宅獲得了廣泛的推廣應(yīng)用，越來越多的高層建筑、體育場(chǎng)館和路橋等也開始使用木結(jié)構(gòu)。依照日本木材出口協(xié)會(huì)提供的資料，日本近年來在新建住宅中，木結(jié)構(gòu)住宅所占比例超過50%；在芬蘭、瑞典，90%的民居住宅為1～2層的木結(jié)構(gòu)建筑；在加拿大和美國(guó)，80%的人居住在木結(jié)構(gòu)住宅里。木結(jié)構(gòu)建筑，正在成為這些國(guó)家的國(guó)民對(duì)詩(shī)意居所的一種潮流選擇。

倫敦Stadthaus木質(zhì)公寓樓9層樓30米高，世界上**的現(xiàn)代木建筑之一

西班牙古城塞維利亞廣場(chǎng)“都市陽(yáng)傘”，近5000平方米高度為28.5米，世界上規(guī)模**的木結(jié)構(gòu)建筑之一

2木結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性及原因分析

1、木結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性

木結(jié)構(gòu)建筑在火災(zāi)初期如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并撲滅火災(zāi)，火勢(shì)就會(huì)迅速蔓延，極易發(fā)生無可挽回的經(jīng)濟(jì)損失和重大的社會(huì)影響。木結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）建筑耐火等級(jí)低火災(zāi)載荷大

實(shí)地考察中發(fā)現(xiàn)，木結(jié)構(gòu)建筑內(nèi)部承重墻、柱、梁、樓板等構(gòu)件多為木材，而且多以松樹、柏樹和杉樹這些可揮發(fā)性樹脂含量較高的木材作為主要建筑材料，耐火等級(jí)低；有的用油漆涂刷，極易燃燒，大大增加了木結(jié)構(gòu)建筑的火災(zāi)荷載，具有較大的火災(zāi)危險(xiǎn)性。

（2）建筑密度大防火分隔差

木結(jié)構(gòu)建筑由于技術(shù)和年代等原因，在設(shè)計(jì)建造時(shí)沒有太多有效的防火保護(hù)措施，消防安全設(shè)計(jì)仍然是薄弱環(huán)節(jié)。木結(jié)構(gòu)建筑一般成群布置，建筑密度大，建筑內(nèi)部由于構(gòu)造原因，無法劃分防火分區(qū)；建筑之間大多設(shè)置較為緊密，防火間距不足；建筑群內(nèi)沒有消防通道，發(fā)生火災(zāi)時(shí)不利于安全疏散，不能滿足現(xiàn)今防火分隔和防火間距的要求，增加了火勢(shì)蔓延的危險(xiǎn)。

（3）用火用電管理難度大

木結(jié)構(gòu)建筑用火用電管理難度大，主要表現(xiàn)在用火不慎、雷火、縱火、電氣火災(zāi)等方面。用火不慎主要指在建筑內(nèi)日常生活、活動(dòng)遺留火種而引發(fā)火災(zāi)，炊煮、亂扔煙頭、小孩玩火、宗教活動(dòng)等增加了火災(zāi)險(xiǎn)情。雷火及人為縱火，這類火災(zāi)一般是不可控的；不少木結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行商業(yè)化開發(fā)，電氣線路臨時(shí)亂拉亂接、線路老化、短路、不穿管敷設(shè)等，增加了木結(jié)構(gòu)建筑的火災(zāi)危險(xiǎn)性，此外游客的活動(dòng)也帶來了相當(dāng)多的不確定性火災(zāi)因素。

（4）火災(zāi)撲救困難

木結(jié)構(gòu)建筑一般交通不便、遠(yuǎn)離主城區(qū)，距離消防站較遠(yuǎn)，這些客觀條件的限制使消防救援力量不能迅速到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)展開消防撲救；消防水源、消防器材配置達(dá)不到規(guī)范要求，沒有適合的消防車道，火災(zāi)發(fā)生后，消防車難以靠近，又不能及時(shí)取用消防器材滅火，使小火釀成大災(zāi)。

（5）消防安全管理不到位。

部分木結(jié)構(gòu)建筑單位負(fù)責(zé)人消防責(zé)任意識(shí)淡薄，消防管理職責(zé)沒有落實(shí)；沒有設(shè)立專職或兼職的消防員；單位消防安全教育宣傳培訓(xùn)不到位，員工不熟悉滅火器材和消防設(shè)施操作；日常的防火檢查和消防設(shè)施巡查不到位，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)整改消防安全隱患等。

2 火災(zāi)原因分析

（1）自然原因

木結(jié)構(gòu)建筑受到來自自然界的火災(zāi)危險(xiǎn)，主要是由雷擊造成。通常容易被雷擊的木結(jié)構(gòu)建筑都有其建筑自身的原因，主要其所處的地形、地質(zhì)和建筑物特點(diǎn)有關(guān)。可以利用接閃、屏蔽、分流和均壓等電位等防護(hù)措施對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行現(xiàn)代化改造，能在很大程度避免雷擊的危害。

（2）人為原因

用火不慎：木結(jié)構(gòu)建筑內(nèi)人員的日常生活、商業(yè)活動(dòng)、維護(hù)和改建的過程中出現(xiàn)的用火不慎現(xiàn)象，都會(huì)帶來很大的火災(zāi)危險(xiǎn)性。吸煙、生活用火不慎、縱火、宗教活動(dòng)也極易引發(fā)火災(zāi)；電氣因素：隨著商業(yè)開發(fā)，在很多木結(jié)構(gòu)建筑中都增加了大量電氣設(shè)備，這在很大程度上增加了火災(zāi)危險(xiǎn)性。

3 ?火災(zāi)案例分析

北京時(shí)間9月2日晚，位于里約熱內(nèi)盧北區(qū)、有200年歷史的巴西國(guó)家博物館突遭大火，館內(nèi)藏品超過2000萬件考古學(xué)和人類學(xué)文物，約9成毀于一旦，其文化上的損失無法估量。

雖然起火原因目前還在調(diào)查中，但博物館缺乏維護(hù)和必要的消防設(shè)備是確定無疑的。大部分原因包括：

1、博物館建筑物部分為木結(jié)構(gòu)建筑，耐火等級(jí)低，防火分隔差；

2、博物館的大部分藏品、展品本身也存在火災(zāi)危險(xiǎn)性，棉、麻、文獻(xiàn)資料等均為易燃物，急劇加快火勢(shì)蔓延；

3、消防設(shè)施配置不規(guī)范，博物館內(nèi)部缺乏必要的消防設(shè)備及火災(zāi)預(yù)警體系；

4、博物館附近的兩個(gè)消防栓水壓都不足，無法及時(shí)滅火，約兩個(gè)小時(shí)后才從附近的湖中取水滅火，并調(diào)遣水罐車前來協(xié)助。

5、博物館方面堅(jiān)稱，缺乏維護(hù)的原因是沒有資金。國(guó)家博物館副館長(zhǎng)路易斯·費(fèi)爾南多·迪亞斯·杜阿爾特說，博物館已連續(xù)多年向政府申請(qǐng)資金進(jìn)行維護(hù)，“但從未得到過修繕這座宮殿的有效和緊急的支持”。

這一慘痛的災(zāi)難給我們敲響了警鐘，文化遺產(chǎn)的防火工作不容忽視。根據(jù)國(guó)家文物局的統(tǒng)計(jì)，2017年，全國(guó)發(fā)生文物火災(zāi)事故共17起，其中，全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位發(fā)生火災(zāi)事故6起，電氣引起的火災(zāi)事故3起，用火管理不善引起的1起，正在核查調(diào)查的2起。為應(yīng)對(duì)火災(zāi)隱患，2018年9月3日，應(yīng)急管理部部署文物建筑博物館火災(zāi)防控措施，立即開展文物建筑、博物館等消防安全檢查。

文物建筑、博物館多為磚木結(jié)構(gòu)或木結(jié)構(gòu)，具有較大的火災(zāi)危險(xiǎn)性，將消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于木結(jié)構(gòu)建筑的防火安全中，保證木結(jié)構(gòu)建筑免受火災(zāi)的威脅，應(yīng)當(dāng)引起高度重視和深入研究。

3

木結(jié)構(gòu)建筑消防物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

可結(jié)合木結(jié)構(gòu)建筑自身情況，運(yùn)用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)將電氣火災(zāi)預(yù)警、可燃?xì)怏w泄漏預(yù)警、獨(dú)立式煙感火災(zāi)報(bào)警和視頻監(jiān)控等信息結(jié)合一起，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)統(tǒng)一監(jiān)控，用戶手機(jī)APP信息提醒。在火災(zāi)發(fā)生前，有效預(yù)測(cè)預(yù)警；在火災(zāi)發(fā)生后，及時(shí)引導(dǎo)疏散，有效地解決木結(jié)構(gòu)建筑監(jiān)管不到位的情況，真正做到安全自查、隱患自除、責(zé)任自負(fù)。系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示：

系統(tǒng)主要包括

（1）熱成像火災(zāi)監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)

熱成像火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)使用的非制冷氧化釩（VOx）微熱探測(cè)技術(shù)，能夠檢測(cè)出10km距離內(nèi)4㎡大小溫度超過280℃的范圍，每8s進(jìn)行一次檢測(cè)，對(duì)火災(zāi)進(jìn)行預(yù)測(cè)報(bào)警的準(zhǔn)確度在97%以上，一旦探測(cè)范圍內(nèi)的自然物溫度達(dá)到或者超過燃燒臨界溫度，能夠智能識(shí)別火情進(jìn)行火災(zāi)預(yù)警報(bào)警。熱成像火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)對(duì)煙霧狀態(tài)的火災(zāi)也具有較強(qiáng)的識(shí)別預(yù)警功能，這些優(yōu)勢(shì)都使熱成像火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)在木結(jié)構(gòu)建筑消防安全預(yù)警中具有較大的應(yīng)用價(jià)值。

（2）獨(dú)立式無線可燃?xì)怏w探測(cè)器

獨(dú)立式無線可燃?xì)怏w探測(cè)器用于檢測(cè)可燃?xì)怏w泄漏，預(yù)防氣體泄漏造成的危害。當(dāng)探測(cè)器監(jiān)測(cè)到有可燃?xì)怏w泄漏并達(dá)到探測(cè)器設(shè)定的報(bào)警濃度時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，自動(dòng)切斷閥門，有效預(yù)防有火災(zāi)隱患的場(chǎng)所因燃?xì)庑孤┮l(fā)的惡性事故。探測(cè)器的報(bào)警信號(hào)將通過NB-IOT或者LORA無線通信方式上傳到監(jiān)控中心，以便及時(shí)處理。

（3）吸氣式感煙探測(cè)器

具有靈敏度高、可早期報(bào)警、可區(qū)分灰塵及故障等誤報(bào)、抗氣流能力強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)、適用于高大空間及安裝靈活等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)這種探測(cè)器在故宮及布達(dá)拉宮、天壇等處進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)，效果較好，這是普通點(diǎn)式探測(cè)器無法做到的。

（4）獨(dú)立式無線煙感探測(cè)器

結(jié)合安防視頻監(jiān)控技術(shù)、消防報(bào)警技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)無線組網(wǎng)技術(shù)，采用獨(dú)立式無線高清煙感攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)煙霧火災(zāi)報(bào)警信息和視頻監(jiān)控聯(lián)動(dòng)，用戶可通過移動(dòng)APP實(shí)現(xiàn)移動(dòng)遠(yuǎn)程監(jiān)控管理?？芍С?jǐn)U展如可燃?xì)怏w探測(cè)器、紅外探測(cè)器等其他消防、安防設(shè)備。感煙報(bào)警器一旦發(fā)出報(bào)警信號(hào)，可實(shí)時(shí)推送到相關(guān)責(zé)任人和管理人員手機(jī)。

（5）智慧用電安全監(jiān)控系統(tǒng)

智慧用電安全監(jiān)控系統(tǒng)通過對(duì)配電線路的漏電、電流、溫度、電壓、故障電弧等引發(fā)電氣火災(zāi)的危險(xiǎn)參數(shù)實(shí)施24小時(shí)不間斷監(jiān)控，當(dāng)線路中的電氣參數(shù)出現(xiàn)異常達(dá)到預(yù)警值時(shí)，可立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)并準(zhǔn)確報(bào)出故障點(diǎn)，管理人員同步在手機(jī)端可獲得預(yù)警信息，電氣**人員及時(shí)排查電氣火災(zāi)隱患，**限度的避免電氣火災(zāi)事故的發(fā)生。

（6）消火栓無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

采用LORA無線自組網(wǎng)技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)建筑物消火栓狀態(tài)、消火栓管道壓力、自動(dòng)噴淋系統(tǒng)水壓、高位消防水箱和消防水池水位、消防供水管道閥門啟閉狀態(tài)等情況，可通過手機(jī)APP系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)監(jiān)控單位消防安全狀態(tài)。

（7）防火門開關(guān)監(jiān)控

防火門監(jiān)控通過對(duì)社會(huì)單位防火門加裝門開關(guān)感應(yīng)設(shè)備，采用物聯(lián)網(wǎng)無線組網(wǎng)方式，實(shí)現(xiàn)防火門開關(guān)狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，確?；馂?zāi)逃生時(shí)逃生通道暢通無阻，人員及時(shí)有效撤離。方案無需額外布線，省去施工成本和管理成本，做到快速有效接入。

（8）NFC智能巡檢系統(tǒng)

在單位的消防重點(diǎn)部位及消防設(shè)施張貼智能NFC標(biāo)簽，巡檢人員利用帶NFC功能的手機(jī)進(jìn)行每日防火巡查工作，系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)化的菜單巡查檢查，并可以拍照上傳，解決了一線巡查員不會(huì)查的問題，同時(shí)確保時(shí)間上和空間上的真實(shí)性，實(shí)現(xiàn)對(duì)消防安全巡查人員的巡更管理和對(duì)建筑消防設(shè)施設(shè)備的檢查管理。

（9）智慧消防手機(jī)APP

實(shí)現(xiàn)單位消防安全狀況的***感知、全過程監(jiān)控，提供隱患排查、視頻監(jiān)控、一鍵緊急報(bào)警功能，為管理員、維保單位、主管機(jī)構(gòu)提供閉環(huán)消防安全管理模式。

4木結(jié)構(gòu)建筑消防安全管理建議

（1）針對(duì)木結(jié)構(gòu)建筑的建筑特征、火災(zāi)危險(xiǎn)源、發(fā)生火災(zāi)的可能性與條件、消防安全管理等方面，通過消防安全工程學(xué)原理，對(duì)建筑進(jìn)行消防安全評(píng)估。通過火災(zāi)危險(xiǎn)性分析評(píng)估，找出并分析消防安全隱患，針對(duì)性制定火災(zāi)預(yù)防措施。

（2）落實(shí)消防安全主體責(zé)任，加強(qiáng)教育宣傳培訓(xùn)，嚴(yán)格落實(shí)巡查制度。

（3）消防水源，在木結(jié)構(gòu)建筑群消防規(guī)劃中，應(yīng)充分利用天然水源，設(shè)置消防車取水口，確保消防車火災(zāi)時(shí)可以及時(shí)補(bǔ)充初期滅火用水。沒有天然水源，應(yīng)當(dāng)配備消防水池和消防泵，以保證消防用水。對(duì)于不能用水滅火的木結(jié)構(gòu)建筑，可以配置推車式滅火器或柜式氣體滅火裝置等滅火設(shè)備，其配置數(shù)量和要求需滿足建筑的消防需要。

（4）針對(duì)不同使用功能的木結(jié)構(gòu)建筑配置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、建筑滅火器、消火栓滅火系統(tǒng)等合理、完備的主動(dòng)消防措施。

（5）加強(qiáng)木結(jié)構(gòu)建筑施工、維護(hù)工程中的消防安全管理工作，嚴(yán)格控制火源和各種易燃易爆物品的管理。