火灾事故消防技术调查-美国模式和启示
1 引言
在美国等发达国家,政府非常重视对火灾事故特别是重特大火灾事故的技术
调查,会组织专门的调查组对火灾事故的发生及发展蔓延的全过程进行深入细致的调研分析,以找出事故发生和造成损失的原因及存在的问题,便于研究相应的对策,避免同类事故再次发生。
在我国,2012 年修订的《火灾事故调查规定》(公安部121 号令)增加了第三十三条,明确规定“对较大以上的火灾事故或者特殊的火灾事故,公安机关消防机构应当开展消防技术调查,形成消防技术调查报告”,这是我国首次以法规的形式确定开展消防技术调查工作。该规定的提出对从火灾事故本身发现问题、吸取教训、提高社会抗御火灾的能力,增强消防部队战斗力,具有十分重要的意义。为了有效贯彻和落实这一规定,需要借鉴和吸收发达国家的经验。本文中,笔者将系统介绍美国开展火灾事故消防技术调查的情况,就这些技术调查是由谁组织、具体如何开展的进行详细分析,以期对我国火灾事故技术调查工作的切实开展起到借鉴作用。
2 美国火灾事故消防技术调查情况
2.1 调查组织者和参与人
美国从事火灾事故消防技术调查的机构有多个,每个机构对调查组的成立要
求及具体任务安排各有侧重,概括如下:
1、美国国家标准与技术研究院(NIST)
2002 年,美国总统签署建筑安全小组法案(NCST Act),授权NIST 在事故发生48 小时内派遣专家组调查美国境内重大建筑损坏事故。专家组成员由NIST主管任命,多来自NIST 下设的各个试验室,是消防工程、火灾科学、安全疏散等方面的专家。对于一些重特大火灾,还会要求有非NIST 雇员以外的专家加入。
NIST 的调查任务是:
(1)确定导致建筑失效的可能技术原因;
(2)评估用于疏散和应急响应程序的技术方面;
(3)对建筑标准、规范和实施指南提出具体的完善建议;
(4)对提高建筑结构安全和完善疏散及应急响应程序需要进行的研究等提出建议;
(5)90 天内给出最终建议以完成调查。
2、美国烟草火器与爆炸物管理局(ATF)
1978 年,ATF 成立了国家响应队(NRT)来帮助联邦、州和地方调查人员应对重大纵火案件和爆炸事件。NRT 可以在美国境内任何地方24 小时内响应,以协助国家和地方调查人员。
3、美国职业安全与卫生研究所(NIOSH)
NIOSH 管理下的消防员死亡调查和预防项目(FFFIPP),对美国国内消防员的殉职死亡(LODD)执行独立调查。项目组由14 人组成,其调查目标是:更好的定义消防员的殉职死亡;为预防人员伤亡提供建议;和向消防队宣传相关预防策略。
4、美国消防局(USFA)
USFA 是美国联邦应急管理署(FEMA)下设的实体分支机构,专门应对火灾危害及提供应急服务。其任务是指导各地消防机构在消防和应急救援中做好预防应对工作。USFA 负责国家消防计划的制订、国家消防教育的设置、国家应急培训中心的管理、操作和支持服务。
2.2 调查实施程序和方法
美国各机构开展火灾事故消防技术调查的程序略有不同,但主要都包括如下几步:
1、根据相应法律法规要求在一定期限内成立专家小组,开启调查工作;
2、通过专家咨询确定需要调查的技术问题及假设,明确调查任务;
3、开展资料收集工作;
4、对不确定的现象或需要验证的问题进行模拟分析和(或)试验测试;
5、综合前期调查研究成果,得出调查结论,完成调查研究报告。
其中,主要在进行资料收集和模拟分析和(或)试验测试的过程中采用了大量的科学技术方法,包括火灾现场勘查和物证提取技术、火灾动力学模拟分析、材料测试、实体火灾试验等。
2.3 调查内容
美国火灾事故消防技术调查内容的确定一般是围绕着找出、分析和论证火灾是如何开始的;火灾是如何发展蔓延的;以及火灾是如何导致现有结果的(人员伤亡、财产损失等)这3 个问题可能的技术原因而开展的。调查的具体内容详细反映在最终形成的技术调查报告中。美国各火灾技术调查机构因其权责范围不同,具体调查报告内容的侧重会有所区别。笔者认为,其中NIST 的技术调查报告内容最为深入和详尽,主要包括以下组成:
1、背景
包括概述、建筑及事发地点描述和建筑历史等内容。概述部分主要简介火灾发生时间、地点、起火位置、火灾原因和蔓延情况、现场人员观察的火情及人员伤亡情况。建筑及事发地点描述中主要介绍起火建筑的位置、面积、层数、平面布置等。根据具体事件特点,还可能增加建筑外墙和屋顶的材质、装修情况、灭火设施配备等内容。建筑历史部分主要介绍建筑的使用方、运营方情况,建筑财权、使用权转手情况,曾经发生的火灾事故及后续修整情况等。
2、事件进程描述
火灾事件发展的事件进程表是任何火灾调查都包含的基本项。一般都包含最早发现火情的时间和地点、火灾发展蔓延情况、911 接警时间、消防救援到达现场时间及具体救援情况、最终灭火时间等信息,多以图示和列表的方式反映在报告里。
3、事件应急响应
一般包括建筑物周围道路情况,辖区内消防局的具体管辖范围、人员及装备配备情况,初期报警及第一出动救援、事故指挥中心的成立、消防装备及人员到场时间、位置及展开作业情况,医疗等其他部门协同救助情况等。对于设有消防安全组织机构的场所,还包括对工作人员应急响应情况的分析,例如是否能够在火灾时有效引导人员安全疏散,是否能扑救初期火灾等。
4、模拟及试验
主要是进行火灾动力学模拟,一般均采用FDS 进行模拟,模拟内容主要包括火灾和烟气的蔓延及发展、温度分布、热辐射、氧气浓度等。针对实际事故特点还可能进行其他模拟分析,例如当火灾造成人员伤亡较严重时会对建筑内的人员疏散情况进行计算机模拟。
在试验测试方面,主要是进行材料的燃烧特性测试(如引燃性、热释放速率、快速火焰传播能力等),装饰材料燃烧烟气组份测定,火场环境火灾荷载分析与测试等。在这些测试基础上可能进一步进行实体或不同比例模型的火灾试验。这些试验测试的结果有些作为计算机数值模拟的输入条件,有些用以与数值模拟的结果进行交互验证、比较分析。
5、模式规范、标准和实践
此部分内容是对适用于着火建筑的模式规范的合规性进行研究。主要对建筑设计施工和维护管理中涉及到的规范情况进行回顾和分析,并结合起火建筑的实际情况,讨论规范规定中与之相对应的要求,如建筑分类、建筑高度及面积、主动灭火系统设置、安全疏散等。在美国,建筑的设计、施工和运行依据的是州和地方的建筑法规,而不是模式规范。
NIST 通过此部分的比较研究,来评定修改州和地方的建筑规范对公众安全的可能改善,促成州和地方政府采纳模式规范的相关条文。
6、总结、发现和建议
此部分内容构成了最终的调查结论,详见本文第2.4节。
2.4 调查结论
调查研究的结论部分主要是确定火灾事故的发生及发展蔓延情况,明确指出导致发生火灾事故、造成人员伤亡或财产损失等问题的可能技术原因,但不涉及责任认定。同时,基于所调查的火灾事故提出相关建议。从建议的内容看,主要包括:改善建筑安全、疏散及应急响应程序的建议,对建筑标准、规范和规程提出具体的完善建议,和提出在提高建筑结构安全和完善疏散及应急响应程序方面需要进行的研究课题。从建议的对象看,主要是对建筑的所有者、使用者、监管部门、救援机构、标准规范制定机构等提出建议。从建议时效看,包括近期、中长期还有现在已经开始整改的内容。
3 美国模式对我国的启示
通过上文的解读可以看出,美国的火灾事故消防技术调查开展较为普遍,由专门的机构负责,对火灾事故的发生、发展蔓延以至消防救援、安全疏散的全过程进行全面、客观的技术调查,搜取整个过程中的证据并采用科学的技术手段进行系统分析,从而明确火灾发生发展及造成人员伤亡等损失的可能的技术原因,在此基础上总结经验教训。这对于推动消防科学技术发展、发现新的科研课题、完善标准规范建议等都起到促进作用。笔者参考美国模式,对我国进行火灾事故
的消防技术调查得到如下启示:
1、完善调查组织程序,明确调查组人员构成及召集方式应明确主管部门,统一组织领导火灾事故消防技术调查工作。结合我国国情,尽快完善并形成一整套系统的组织程序,重点考虑明确和协调主管部门、各涉及部门和授权机构的权责情况及具体工作模式,以保证调查工作顺利开展。同时,应确定调查组的成员构成及具体召集方式。设置专门机构及固定人员从事调查或是设立消防技术调查专家库,在火灾事故发生后临时从专家库抽调人员组成专家组。在传统的由火调人员等组成调查组的基础上,吸收标准规范领域、火灾动力学研究、数值模拟和试验测试、安全疏散等方面的专业人才加入。
2、明确调查内容要求,进行指南性文件和实施细则的编写
应进一步细化和深化对调查内容的要求说明。如增加对涉及的标准规范和安全管理规章制度的合规性研究;在灾害成因分析时,明确对于造成大量人员伤亡的火灾要进行安全疏散分析,对于火灾导致建筑坍塌的情况要进行结构受力分析等。同时,应编写《火灾事故消防技术调查指南》、《火灾灾害成因分析实施细则》等,明确调查的人员组成、基本步骤、调查内容和方法等,作为进行火灾事故消防技术调查,特别是进行火灾灾害成因认定时的指导性文件。
3、构建调查技术体系,完善和落实调查结论
应进一步整合现有的现场勘验、物证鉴定、数值模拟、试验测试、火场重构等技术手段,构建对应于火灾事故的发生、发展蔓延、消防救援、安全疏散全过程的调查技术体系。结合国情,重点研究数值模拟、试验测试等技术手段在火灾灾害成因分析中的具体应用方法,强调这些技术手段的综合应用和相互验证。同时,应把调查结论的重点放在总结经验教训上,强调从火灾事故技术调查角度提出相关建议,主要包括对政府等行政机关的建议、对标准规范的制修订建议、和进一步研究的建议。并且应采取措施确保建议的落实,以最大限度避免同类事件的再次发生。
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