降低商用厨房火灾风险
随着全新客户需求的不断出现，商用厨房开始出现在形形色色的建筑和设施中。除了餐厅之外，我们在酒店、零售、学校等教育设施、机场、办公建筑、居住社区、会议中心、医疗、工厂、养老服务、宴会承办场所、熟食打包分装、军队补给等设施中都能够找到规模或大或小的商用厨房。
商用厨房数量增多，火灾发生的频率也有所增加。然而令人感到震惊的是，商用厨房中发生的火灾，往往因着火点位于排风罩和排风设备内部而无法被灭火系统有效地探知和扑灭，进而对建筑设施造成损害，导致设施内部租户的商业运营中断和利润损失，甚至因人员受伤或死亡承担很大的法律责任。
从某种角度上来说，逐渐增加的商用厨房火灾事故发生频率与固体燃料烹饪方式的增加紧密相关。如果木头等固体燃料在潮湿的情况下不充分燃烧，就会产生高度易燃的木馏焦油，并通过烹饪时产生的油烟依附在排烟设备和排烟管道中，增加了商用厨房发生火灾事故的风险，并使火灾事故的探知和扑灭工作变得更加复杂。
厨房火灾如处理不当会升级为严重火灾事故。
木馏焦油的燃点很低，会因温度的升高而产生自燃。所以，在大多数由木馏焦油自燃导致的火灾事故中，火灾的最初着火点都在排气烟道中——该位置位于传统自动式火灾喷淋系统的监管范围之外，更加难以被人及时发现。又或者，排烟设备由于临近烹饪火点，更容易在烹饪的过程中产生木馏焦油自燃现象，火势会急速通过排烟道蔓延开来，在内部人员和传统火灾探知系统并未发觉的情况下升级为严重的火灾事故。
相关案例研究与分析
某知名喜剧表演俱乐部的总部设施曾发生一起三级火灾，起火点是位于建筑内其他楼层中配套餐厅内的天然气烹饪厨房。在这里我们引用消防局发言人的原始报告：“火焰绕过了建筑内部的自动灭火系统并在不知不觉中通过通风口蔓延至建筑楼顶。”[1]在该案例中，传统的自动灭火系统确实在随后自动启动，但是火焰已经在通风管道中肆虐并蔓延至建筑内部其他的办公楼层和建筑屋顶，造成的直接经济损失和商业损失共计达900万美元。
某家私营餐厅最近也因木炭式烧烤炉烹饪设备引发了本年内的第三次火灾。值得一提的是，该餐厅商业区一栋共管商业建筑的底层(面积达11,000平方英尺，约合1,022平方米)，在本次火灾发生之后，该餐厅不得不关门大吉，相关的空间也不得不再次转租。尽管该空间所处的地理位置优越，却一直无人问津。
餐厅烟罩清洁是避免火灾的有效手段。
在另一个位于三层商业建筑底层的餐厅中，火灾则由比萨烤箱引发。此为天然气和木头混合燃料型烤箱。根据火灾报告[2]显示：“烤炉内的温度达到临界水平，引燃了常年积累在烤炉内壁上的木馏焦油。”而传统的火灾自动喷淋系统并没有发现这一问题，也并未启动灭火功能。
在一篇对13个典型的商业厨房火灾案例进行描述和分析的报告中，我们能够发现，在其中的5场火灾中，火灾自动喷淋系统并未发现火灾和及时启动灭火程序。[3]
火灾扑救问题和解决方案
常规系统
能够制造常规火灾预警和自动喷淋系统的生产商相对较多。然而由于多种原因，这种常规的系统无法有效地扑灭商业厨房中发生的火灾，尤其是无法应对由固态烹饪燃料引发的厨房火灾。
火灾探知
常规的火灾预警系统通常通过保险丝熔断来探测火灾的发生，但这已经是使用了一个世纪的过时技术了。另外，当实际温度超过预设值(例如温度超过华氏360度，约为摄氏182度)之后，保险丝还需花费一定的时间才能熔断，之后整个系统还需要经历一些机械运转方能成功启动预警和喷淋系统。更加糟糕的是，即便整个常规系统全面启动并开始自动洒水灭火程序，能够喷洒灭火的水量也远远不够——在连续喷洒的情况下，只能维持1分钟左右。
火势蔓延速度
我们可以这样认为：火焰蔓延的最低速度约等于排气管道中的空气流动速度。例如，某段排烟道的长度为15英尺(约合4.6米)，排气扇开启导致气流速度为每分钟1,500英尺(约合457米)，那么显然，火焰只需要不到1秒的时间就会穿过该排烟管道。
切断燃料
尽管常规灭火系统可以在探知火灾发生时在短时间内自动关闭天然气和电力系统以切断火灾燃料，但是无法切断实际存在的固体燃料，进而无法控制火势的发展。
常规系统的可靠性分析
常规的火灾喷淋系统包含有大约30种连续性的运转动作和组件功能，包括系统设定、火灾探知、系统激活、灭火程序启动等。这些系统行为和组件功能通常会构成线性触发结构，并且每个组件和功能仅包含“发生”和“不发生”两种结果。这种结构很易引发系统故障，因为单一功能或系统组件的失效将导致整个系统的失效。例如，保险丝受到油渍污染无法熔断或火灾探知线路损毁导致灭火系统在未发生火灾的情况下开始灭火程序等。
消防灭火系统的日常维护不可忽视。
火花熄灭器
尽管目前在防火市场中已经出现了“火花熄灭器”等阻火设备，但是对这些设备尚无明确的管理标准和行业测试规范。当然，类似的阻火设备确实能够起到一定的作用，但是它们是否能够有效地抑制固态燃料的意外起火尚未得到实际验证。
完善灭火系统
通过努力，常规防火系统的制造商也取得了一些成果，在一定程度上完善了灭火系统。其中的一种可以通过水阀和管道与建筑设施的供水系统相连接，保证了火灾发生时能够提供足够的喷洒灭火用水。但是，该系统仍旧需要通过保险丝熔断方式来激活。
其他的类似系统还包含有智能电子化火灾探知组件，但是其灭火用水量仍旧是固定的，只能持续1分钟而已。有家名为A.U.K的公司做了进一步完善，其系统中包含有智能化电子探知组件、自发运行组件和监控组件，并配有备用电池，以便在火灾发生电力中断后持续地发挥火灾扑救作用。尽管灭火喷水量仍旧不足，但是该系统已经获得了相应的批准，允许进入欧盟国家市场。
先进的灭火系统
目前，技术上最为先进的灭火系统通常集成有电子感知、自动运行、系统监控、后备电力和网络交互等功能，并且通过智能或人工控制，保证灭火喷洒水量充足。此外，在灭火用水中还将增加表面活性剂，来增加着火物体表面的湿度，更快更好地扑灭火焰。
在过火表面尽可能地覆盖水和活性剂可以很大程度上限制可燃物的温度升高，并隔离氧气来抑制物体燃烧，进而在最短时间内扑灭火焰或控制火势的蔓延，并且，随着灭火用水遇热蒸发，空气中的水蒸气含量不断增加，也会从比例上大幅度降低空气含氧量，进一步削弱火势。某生产商的灭火系统则更加先进，可以通过特殊的布置定期对排风道和厨房烟道进行自动冲洗，使用热水或蒸汽来去除烟道内壁上残留的可燃物，从根本上降低商用厨房火灾发生的风险。[4]
排气管道问题
针对与排油排烟设备相连接的排气管道，有关部门还制定了相关的管理规范和防火工程标准。例如在美国，所有不超过三层的建筑必须安装现场焊接型通风管道，且使用材料、焊接方式、连接方式、管道斜率、污物排出方式和清洁口等必须符合相应的规范要求。然而，尽管规范和标准是确凿的，现场焊接型通风管道和排气设备仍旧会在日常运行中给我们带来巨大的挑战，例如：
——焊接方式并不能确保排风管道的防水性;
——相关材料会在高温状态下失去原有的稳定性;
——排气管道、排气设备和排气扇之间的连接度和协调性较低;
——管道易燃物和其他污物的清除工作不足;
——耐火隔层的失效和意外灼穿;
——排风管道的斜率和污物排出方式不合规;
——整个排风系统缺少合理的清洁活门和清洁空间。
在美国，某个相关的国家标准中就要求所有注册的、由工厂合理生产制造的排风管道都必须能够适应和消除四层及以上商用建筑中固体燃料烹饪方式带来的火灾隐患。[5]根据位置和使用方式的不同，排风管道和其他附属设备可以参照多个标准进行检测。
稳健的设计方式正在不断地提高防火设备的安全性，安装由正规厂家生产的排风和排烟通风管道也变得越来越关键，它能够确实地降低存在于固态燃料烹饪方法中的火灾隐患。
物理设备和易燃物的安全间隙
如果不遵从相关防火规范，并在进行排放设备和管道设备的安装时与周边易燃材料保持安全间隙，我们就将不可避免地受到小型火灾的威胁，并通过快速蔓延从而造成不可估量的损失。最常见的就是排烟设备的安装错误。商业厨房中的排烟设备往往必须安装在不锈钢后挡板上，而挡板则黏着或镶钉在石膏墙板上，石膏墙板又与木质的建筑立柱相连接;又或者，排烟设备安装在与木质天花板相连接的屋顶石膏墙板上。
根据美国的相关防火规范和标准，上述两种排烟设备的安装方式都不符合防火规范标准——存在易燃隐患的物理设备与可燃性周边建筑结构之间应至少保持18英寸(约合46厘米)的安全距离。为了应对可能发生的空间局限性问题，防火规范还附有合理缩减该安全距离的指导性方案——例如在物理设备和易燃材质之间架设金属隔板或其他隔热结构等。
排风机设备和管道的清洁
美国国家防火协会(NFPA，National Fire Protection Association)的第96号防火规范文件第11.6.2条规定：“所有商业厨房的排气和排风组件必须在受到含油污泥等易燃物较为严重的污染之前进行清洁和保养，彻底去除易燃物，降低火灾隐患。”这里的“含油污泥”即指固态燃料不充分燃烧产生的木馏焦油和烹饪过程中油烟附着产生的油脂污渍。此外，第A.4.1.6条规定还明确地提出：“在使用固态燃料进行烹饪作业时，将产生更多的碳粉尘、木馏焦油和油脂污渍的堆积。这些易燃物质堆积在排风设施和排风管道中，对烹饪过程中的温度和火花飞溅十分敏感，是很大的火灾隐患。”[5]
NFPA第96号防火规范文件第11.4条规定，要求“所有单位的整体油烟排风系统必须有专人专责进行检查和管理，负责人应为防火相关专业从业人员，接受过防火相关管理工作的培训和教育，并应具备有关部门颁发的防火安全工程管理人资质。使用固态燃料进行烹饪作业的油烟排风设备必须每月至少进行一次防火安全排查”[6]。然而，某资深火灾调查员和商用厨房火灾题材撰稿人则建议：“固态燃料甚至可以在短短的一周内就能够构成巨大的火灾安全隐患。”[7]
降低风险
在商用厨房中，使用固态燃料进行烹饪的趋势正变得越来越流行，而由于木质燃料的不完全氧化确实会释放出具有易燃性的低燃点木馏焦油，商用厨房乃至整个商用建筑将面临越来越大的火灾风险。如何来降低这种持续增加的风险呢?我们需要不断地完善厨房火灾预警和扑灭系统，使用厂家正规生产的排烟管道设备，遵从行业防火规范保持物理设备和易燃建筑设施建构之间的安全间隙，经常地进行隐患排查并做好排气排烟系统的清洁和维护工作。
注释：
[1] Chicago Tribune, "Second City goes dark after Wednesday blaze", Aug. 28, 2015, page 4.
[2] Ready, Derrick. Report on Incident #2010119259. City of Baltimore Fire Investigation Bureau, 2010. Baltimore, Maryland, USA.
[3] Evarts, Ben. November 2012. "Structure Fires in Eating and Drinking Establishments." NFPA Fire Analysis and Research, National Fire Prevention Association, Quincy, Massachusetts, USA.
[4] Griffin, Bill and Morgan, Mike. "60 Years of Commercial Kitchen Fire Suppression." ASHRAE Journal, June 2014.
[5] NFPA 96 Standard for Ventilation Control and Fire Protection of Commercial Cooking Operations. 2015 Edition, Section A.4.1.6
[6] NFPA 96 Standard for Ventilation Control and Fire Protection of Commercial Cooking Operations. 2015 Edition, Section 14.4.2.
[7] Ackland, Phil. "A Guide for Commercial Kitchen Fires." 2012. Philip Ackland Holdings, Ltd. Chapter 5, page 5.
道格·霍顿(Doug Horton)，电机工程学硕士(MSEE)、认证食品服务规划师，在美国伊利诺伊州巴达维亚市D.J. HORTON联合公司任职首席咨询师，有着14年的国际连锁餐厅设备工程管理经验，并自主开发了综合型维护管理系统。
(本文由国际设施管理协会(IFMA)授权发表，翻译/南天)
(原载于《现代物业·设施管理》2017年2-3期)
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