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洒水装置(没有)拯救生命

车站夜总会2005年的火灾造成了不必要的死亡,因为没有安装消防洒水装置。

2022年7月4日

100人。这是在2003年2月20日的夜总会大火中,在短短90秒内失去的儿子、女儿、妈妈和爸爸的数量。此外,还有200多人受伤。

尽管在2003年之前,我国历史上发生了几起著名的剧院和夜总会火灾,但许多无辜的人毫无意义地死去。

为什么?究竟发生了什么事情,如此迅速地造成了如此巨大的生命损失?

最重要的是,我们能做些什么来防止类似的悲剧再次发生?

这个节目

晚上11点,大约440人挤进了以现场音乐表演而闻名的木结构单层建筑The Station,与著名的Great White乐队一起摇滚。乐队开始表演时,舞台附近点燃了烟火,喷出了一阵火花,向上射向墙壁。

贴在墙上的高度可燃聚氨酯泡沫几乎立即起火,并引燃了相邻的木制墙面(镶板)。尽管火灾发生后24秒内就开始疏散,但多种因素叠加导致门口拥挤,许多人被困在里面。

有毒的黑烟和热气弥漫在俱乐部里,降低了能见度,引发了恐慌。出口很快被冲过来的人挤得水泄不通。在90秒内,烟雾、高温和人类的挤压夺走了100条生命,其中包括大白乐队的吉他手。

建筑

该站最初建于1946年,位于罗德岛的西沃里克,当时是一家夜总会。在建造时,建筑和消防规范是在区域内制定和采用的,这与今天广泛使用的模型规范有很大不同。目前尚不清楚原建筑或其许多改建是否符合自20世纪40年代以来存在的无数规范和标准。

正如美国国家标准与技术研究所(NIST)的“车站夜总会火灾技术调查报告”所述,至少有四种不同的建筑规范可能被采用。NIST的技术调查并没有把重点放在遵守各种采用的规范和标准上。

与2005年NIST撰写报告时执行的模型代码相比,该俱乐部违反了许多代码。除了在没有许可或预防措施的情况下使用烟火外,可燃墙壁饰面(木镶板)和建筑物入口的设计都是造成生命损失的主要原因。

正门有两扇向外开的门;然而,这些通向一个只有一扇内门的小门厅。尽管另外三扇门是可用的,并且有亮着的出口标志,但近三分之二的住户试图从正门逃走。在可用的短时间内,总出口容量不足以容纳乘员的数量。

最后,虽然2003年的示范建筑规范要求在夜总会安装消防喷头(使用组A-2,占用超过300人),但由于1976年以前建造的建筑物的外生条款,它们没有安装。火灾报警系统在火灾发生41秒后安装并启动,而在此之前,靠近舞台(火灾的着火点)的人员已经开始向出口移动。

尽管消防部门在火灾发生后40秒才得到通知,而且不到4分钟就赶到了现场,但消防部门所做的一切都无法挽救这座建筑或被困在里面的人。

没有任何单一的问题导致大量的生命损失。相反,随着时间的推移,挑战的组合和积累导致了可怕的结果。

重建与建模

令人难以置信的巧合是,当地的一台新闻摄像机用高质量的视频捕捉到了火灾前和火灾中发生的大部分事件。NIST使用这段视频重建了现场、出口和火势增长。NIST使用了经验证据——包括舞台区域的部分重建和燃烧,包括烟火、泡沫和木镶板——以及使用NIST的火灾动力学模拟器和烟雾视图软件进行计算,以研究各种因素对火灾结果的影响。

燃烧测试用于“拨入”计算参数,并获得有关温度、热通量、氧气和有毒气体水平的信息。所有这些因素都会影响火灾中的生存能力。

表1是NIST报告中提供的信息的简化版本。如表所示,所列出的四种维持力因子在点火后87秒均超过。

NIST(和作者)特别感兴趣的是替代建筑设计和消防安全措施的相对价值。在这种情况下,火灾报警系统未能挽救生命。但是,增加出口宽度以满足2003年的法规要求是否可以挽救生命呢?按照NFPA 13标准安装的消防喷头是否有效地控制了火势的蔓延?

如果安装了更多出口怎么办?

NIST使用了两个出口建模程序,buildingEXODUS和Simulex,来估计在许多场景下的居住者行为和出口时间,包括“无火灾”和出口符合2003年模型建筑规范的场景。

建模软件在所有场景中使用相同的乘员行驶速度。最快的出口时间是“无火”出口场景,使用建筑物中存在的确切门配置,需要188秒。

有趣的是,NIST的出口模型显示,将前门宽度增加一倍以满足当前的规范会导致出口时间增加,达到约196秒。与第一种情况相比,撤离时间更长的原因是,即使排队的时间比其他选择要长,也有更多的数字乘客使用前门(最近的出口)逃生。

这个程序是根据在火灾中观察到的实际行为选择的。大多数住户试图从他们进入的同一扇门离开,而不是使用其他可用的出口。

在所有模拟场景中,至少有166名数字居住者在90秒时留在大楼内。幸运的是,在实际火灾中,音乐会观众从破碎的窗户中逃脱,与计算模型相比,减少了实际死亡人数。

如果额外的出口和更早的检测都不能挽救生命,那么洒水装置能起作用吗?

如果有洒水装置会怎样?

NIST的物理重建在舞台和主地板区域安装了四个快速响应的K5.6普通温度洒水装置,尺寸为12英尺乘12英尺,在舞台后部的鼓形凹室安装了第五个洒水装置,如图2所示。喷头的喷雾密度约为0.10 gpm/ft2所有洒水装置都在运行。

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在重建燃烧试验期间,有三个洒水装置运行。在舞台左边的平台上方,第一个洒水装置在23秒后启动。舞台右侧平台上方的洒水装置在26秒后启动。一秒钟后,壁龛里的洒水装置启动了。

表2再次列出了达到不可维持的时间,现在包括了对有洒水和无洒水建筑物重建的比较。

NIST在该阶段的火灾重建实验表明,“根据NFPA 13安装在测试室内的消防喷淋系统能够控制非阻燃聚氨酯泡沫板引发的火灾,并在实验持续时间(超过5分钟)内保持测试室内头部高度的生存条件。”计算机模拟了整个夜总会有洒水装置和没有洒水装置的情况,得出了类似的积极结果。”

经验教训

NIST的报告推荐了几项改善生命安全的建议,比如执行现有的规范要求。此外,NIST的报告建议了许多建筑规范修改,这些修改最终由规范委员会考虑。并非所有建议最终都得到了实施,但有两个重大变化。

首先是2006年版的《国际建筑规范》将A-2组的强制洒水装置的门槛从300人改为100人。此阈值与A组占用中的紧急硬件占用数一致。

其次,尽管The Station是一家夜总会,但减少的洒水门槛已扩大到所有a -2组的入住者,包括不提供酒精饮料的餐馆。因此,即使是一些拥有大型座位区或游乐区的大型快餐店也可能需要安装洒水装置。

显然,如果车站配备了消防洒水装置,那失去的100个灵魂的结局可能会大不相同。

Christopher Culp, PE, CET,是亨德森工程公司消防和生命安全主管和负责人。他帮助管理亨德森80人的消防和生命安全部门,并在该公司拥有25年的消防系统设计和建筑规范合规经验。卡尔普自2007年以来一直担任消防和生命安全小组的负责人。