寧 晨
(北京市公安消防總隊(duì),北京 100035)
當(dāng)前,國(guó)內(nèi)消防車與消防器材均由不同企業(yè)生產(chǎn),車輛和器材采購(gòu)一般又是分批分包采購(gòu),這就造成消防車生產(chǎn)企業(yè)在進(jìn)行器材空間設(shè)置時(shí)存在很大的盲目性,消防車配發(fā)部隊(duì)后由各單位自行裝載器材,最終造成車載器材與消防車功能不匹配、器材箱空間利用率低、上車器材設(shè)置位置不利于戰(zhàn)斗展開(kāi)等一系列問(wèn)題。
近年來(lái),隨著消防車制造技術(shù)不斷進(jìn)步,車輛品種和型號(hào)不斷增多,以北京消防總隊(duì)為例,按照不同功能劃分,消防車種類就有45種,如果按照底盤(pán)、上裝廠家等統(tǒng)計(jì)多達(dá)上百種,除滅火消防車外的搶險(xiǎn)救援消防車、排煙消防車等專勤、保障消防車比例在逐步提高。但是,由于尚未出臺(tái)針對(duì)不同功能消防車隨車器材配備的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),造成65部主站消防車未配備排煙機(jī)、激光測(cè)距儀,31部搶險(xiǎn)救援消防車未配備移動(dòng)供氣源、重型支持套具的現(xiàn)象普遍存在。
由于消防車和器材分開(kāi)購(gòu)置和批量生產(chǎn)模式,消防車器材箱設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)未考慮隨車器材的種類、數(shù)量和每件器材的重量、尺寸,消防車配發(fā)部隊(duì)后由各單位自行裝載器材時(shí),無(wú)法改變器材箱格局,小器材占了大隔間和體積較大器材無(wú)法“上車”的情況同時(shí)存在,器材箱空間利用率低。例如,我國(guó)大部分地區(qū)一般5月至10月為汛期,消防部隊(duì)為防洪排澇主力軍之一,但是由于消防車器材箱相對(duì)狹窄,手抬機(jī)動(dòng)泵、浮艇泵根本無(wú)法裝載器材箱內(nèi)。再比如,某國(guó)產(chǎn)搶險(xiǎn)救援消防車裝載破拆、堵漏等器材共112件(套),而底盤(pán)和器材箱內(nèi)面積相同的進(jìn)口消防車裝載的器材達(dá)165件(套)。
由于消防車裝載的器材一般為成套使用,有些器材之間還存在作戰(zhàn)的關(guān)聯(lián)性和相互配合問(wèn)題,但是,消防車器材“見(jiàn)縫插針式”的裝載方法,造成成套器材的各部件分別放置在不同位置和相互關(guān)聯(lián)的兩種器材放置區(qū)域較遠(yuǎn)的現(xiàn)象非常普遍[1]。如,液壓破拆工具組的液壓泵和剪切、擴(kuò)張、頂撐等工作臂分置于器材箱左右兩側(cè);某些中置泵消防車,水槍、水帶、分水器等放在距離水泵出水口較遠(yuǎn)的車尾部?jī)蓚?cè)器材箱內(nèi),嚴(yán)重影響滅火救援的快速展開(kāi)。
由于器材箱事先未預(yù)留固定和限位裝置,很多器材只是簡(jiǎn)單地?cái)[放、堆砌,在車輛行駛過(guò)程中受到慣性、離心力的作用,器材與器材間、器材與骨架間、器材與箱門(mén)之間都會(huì)發(fā)生碰撞,不僅器材磨損較大,車輛的骨架、底板、器材箱門(mén)損壞問(wèn)題也較為嚴(yán)重。
結(jié)合不同功能消防車承擔(dān)的滅火救援任務(wù),優(yōu)化車載器材的種類、數(shù)量,合理設(shè)計(jì)器材箱空間,對(duì)器材進(jìn)行模塊化定位,最大限度提高器材箱空間利用率,不僅有助于形成器材之間的功能合力,提高作戰(zhàn)反應(yīng)速度和綜合戰(zhàn)斗力,方便裝備日常管理,也有助于消防車生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)改進(jìn)和模塊化生產(chǎn),減少消防車驗(yàn)收后返廠改造的工作量。消防車車載器材的優(yōu)化配置要遵循實(shí)戰(zhàn)化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的原則。
服務(wù)實(shí)戰(zhàn)是優(yōu)化車輛器材配置首要遵循的原則,車載器材必須充分考慮車輛在滅火作戰(zhàn)中所承擔(dān)的任務(wù)。例如,近年來(lái)消防部隊(duì)較為廣泛使用的城市多功能主戰(zhàn)消防車,其功能定位除了承擔(dān)一般性滅火任務(wù),還要承擔(dān)日常搶險(xiǎn)救援和社會(huì)救助任務(wù),在整個(gè)滅火作戰(zhàn)任務(wù)鏈當(dāng)中充當(dāng)“頭車”的角色,因此在器材配置方面除了配置射水、輸水器材以外,還應(yīng)集中配置防護(hù)、破拆、救生、警戒類器材,包括配備部分排煙、照明和偵檢器材。
2011版的《城市消防隊(duì)站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》僅對(duì)各級(jí)消防站的器材配備作了規(guī)定,但未規(guī)定“哪些器材配備到哪臺(tái)消防車的什么位置”,因此消防車車載器材的配備,既要保證《城市消防隊(duì)站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的器材全部上車,還要根據(jù)該車輛所承擔(dān)的滅火任務(wù),確定其配備器材種類和數(shù)量,實(shí)現(xiàn)同型號(hào)車輛所裝載器材盡量統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化配備[2]。考慮到不同中隊(duì)作戰(zhàn)任務(wù)的差異,也應(yīng)預(yù)留充足的機(jī)動(dòng)空間。
為了便于日常管理和戰(zhàn)時(shí)快速取放,器材布置還應(yīng)注重模塊化原則。設(shè)計(jì)器材放置位置時(shí),按照滅火、防護(hù)、偵檢、破拆、救生、照明、排煙等功能分類分區(qū)放置,同時(shí)兼顧不同類別器材之間的關(guān)聯(lián)[3]。例如,一般使用排煙器材時(shí)大多會(huì)用上照明類器材,二者宜就近擺放;破拆器材也應(yīng)該與救生器材靠近擺放,方便交通事故救援和地震、建筑坍塌事故救援中的器材取用。
下面,僅以某消防車廠生產(chǎn)的型號(hào)為ZXF5170GXFPM50S(簡(jiǎn)稱PM50型)城市多功能主戰(zhàn)消防車為例,闡述其器材優(yōu)化配置的設(shè)計(jì)方案。
簡(jiǎn)單地說(shuō),功能分區(qū)設(shè)計(jì)就是將具有同一功能的器材放置在統(tǒng)一的區(qū)域,如鐵鍬、消防斧、丁字鍋等器材功能相似,要布置在同一個(gè)區(qū)間。在救援戰(zhàn)斗中,一些器材雖不屬于同類,但他們之間存在一定的關(guān)聯(lián)性,或有先后順序的使用,因此這些器材布置位置應(yīng)該盡量靠近,或按照使用順序進(jìn)行布置。
PM50型城市多功能主戰(zhàn)消防車乘員數(shù)為8人,內(nèi)膽式滅火劑容罐,器材箱總長(zhǎng)4 785 mm,后輪前部箱體高度1 920 mm,后輪上部箱體高度1 020 mm,后輪后部箱體緊鄰泵室高度為1 920 mm,單個(gè)器材箱卷簾門(mén)寬度一般為1 200 mm,因此,可以將PM50型消防車左側(cè)器材箱從駕駛室往后依次分為A、B、C三個(gè)功能區(qū),車輛右側(cè)分割為D、E、F箱,車輛尾部為G箱,頂部為J箱,如圖1~4所示。各功能區(qū)空間位置和情況描述見(jiàn)表1。
雖然對(duì)PM50型城市多功能主戰(zhàn)消防車的器材箱進(jìn)行了功能分區(qū),各功能區(qū)放置的器材種類也基本確定,但每一件(套)器材在每個(gè)功能區(qū)的上、下空間位置還需要科學(xué)規(guī)劃。
圖1 PM50型城市多功能主戰(zhàn)消防車器材箱功能分區(qū)左視圖
圖2 PM50型城市多功能主戰(zhàn)消防車器材箱功能分區(qū)右視圖
圖3 PM50型城市多功能主戰(zhàn)消防車器材箱功能分區(qū)后視圖
圖4 PM50型城市多功能主戰(zhàn)消防車器材箱功能分區(qū)俯視圖
器材的擺放位置,要充分考慮部隊(duì)的使用習(xí)慣和頻率,將使用頻率較高的器材優(yōu)先布置到易于取放的位置,不常用的器材放置到高處或者內(nèi)側(cè)。同時(shí),為了滿足“按輕、小的器材放置上面,重、大的器材放置下面”要求[1],對(duì)每件器材的尺寸、重量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。
下面,僅以PM50型城市多功能主戰(zhàn)消防車D艙室為例介紹器材放置的具體設(shè)計(jì)思路。首先,將器材箱分為上、中、下三層。然后,再將計(jì)劃裝入的電絕緣服、二級(jí)化學(xué)防化服、移動(dòng)式機(jī)動(dòng)排煙機(jī)、起重氣墊、手動(dòng)破拆工具組、絕緣剪斷鉗、無(wú)齒鋸、機(jī)動(dòng)鏈鋸、破拆工具組等器材,結(jié)合尺寸和質(zhì)量指標(biāo),按照使用頻率,擺放器材。使用頻率低于30的器材放置在最上層,使用頻率介于30~66之間的器材放于中間層、使用頻率高于66的器材放于最下層。由于重量的大小直接關(guān)系到我們?nèi)∧玫碾y易程度,因此要根據(jù)質(zhì)量的大小對(duì)使用頻率進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚|(zhì)量越大的器材越不容易取放,因此要往下部存放,特別是質(zhì)量超過(guò)10 kg以后影響較為明顯,每增加5 kg,其對(duì)應(yīng)的頻率指數(shù)會(huì)提高2%左右,因此需要通過(guò)質(zhì)量對(duì)使用頻率進(jìn)行修正,最后,根據(jù)消防車重心的平衡等問(wèn)題,適當(dāng)調(diào)整器材的最終放置位置。如,
表1 PM50型城市多功能主戰(zhàn)消防車器材箱功能區(qū)情況
考慮到手動(dòng)破拆工具組單個(gè)器材的重量都不超過(guò)10kg,且交替擺放于推拉門(mén)的正面有利于節(jié)省空間,可以將其上移至中部;又如,考慮液壓破拆工具組組件較多,占用空間多,無(wú)齒鋸可上移至中層倉(cāng),但宜放于鏈鋸的下側(cè)。同時(shí),手動(dòng)破拆工具組雖然其使用頻率達(dá)到了75%,應(yīng)擺放在下部,但相對(duì)質(zhì)量較輕,體積小,直接固定在旋轉(zhuǎn)托板正面可以節(jié)省空間,因此可挪到中間旋轉(zhuǎn)托盤(pán)上。具體情況見(jiàn)表2。
表2 D艙器材設(shè)置位置情況
器材箱的結(jié)構(gòu)應(yīng)在保證整體強(qiáng)度的前提下,細(xì)化隔斷位置,采用滑動(dòng)抽屜、旋轉(zhuǎn)開(kāi)啟架、懸掛架、滑動(dòng)推拉盤(pán)以及器材盒的方式,達(dá)到空間的高效利用和方便取放的目的,并通過(guò)器材箱內(nèi)各種機(jī)構(gòu)件,合理有效固定隨車器材。
3.3.1滑動(dòng)抽屜,可一鍵式鎖止,主要放置零散的不規(guī)則小體積器材。抽屜運(yùn)動(dòng)時(shí)呈下弧線運(yùn)動(dòng)軌跡,拉出時(shí)呈40°~60°傾角便于取放器材,推進(jìn)時(shí)呈水平狀態(tài)。在運(yùn)動(dòng)接近末端時(shí)有阻尼(緩沖)減震裝置,防止沖擊。
3.3.2旋轉(zhuǎn)開(kāi)啟架,主要放置零散的不規(guī)則的小器材,可順或逆時(shí)針?biāo)叫D(zhuǎn),在0°、90°位置鎖止。
3.3.3懸掛架,采用上下軌道式結(jié)構(gòu),單面豎懸掛架單向鎖止,雙向懸掛架雙向鎖止。
3.3.4平拖板,水平向外抽拉,拉出距離等于拖板長(zhǎng)度,在0位和全部拉出時(shí),各有一個(gè)限位鎖止裝置。
3.3.5器材盒,主要放置防護(hù)類、偵檢類、警戒類等器材。器材盒由螺栓連接,可上下可調(diào)節(jié),器材盒上口邊為圓弧形,防止操作時(shí)碰傷。
3.3.6拉梯翻轉(zhuǎn)架,運(yùn)動(dòng)時(shí)呈直線、弧線滑道軌跡,具有雙重鎖止安全機(jī)構(gòu)、減(緩)沖裝置,無(wú)需人員爬上車頂即可方便取用救援梯。
遵循實(shí)戰(zhàn)化、標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化原則,依據(jù)消防車功能定位,對(duì)器材箱進(jìn)行功能分區(qū)。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析車載器材的形狀尺寸、質(zhì)量、使用頻率和相互之間的關(guān)聯(lián)性,確定每一件(套)器材的放置位置和固定連接結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)消防車器材箱的優(yōu)化布局。優(yōu)化方案具體實(shí)施,可打破傳統(tǒng)的消防車和消防器材分別招標(biāo)采購(gòu)的形式,參考?xì)W美發(fā)達(dá)國(guó)家車輛裝備定制模式,先行確定消防車所要裝載的器材種類、大小以及擺放位置,向消防車生產(chǎn)企業(yè)提出具體的方案和要求。