专利助力破解高层建筑消防难题

　　火灾是现代城市面临的主要灾害之一，随着现代建筑越建越高、越建越密集，火灾的危害性也越来越大。据公安部消防局统计，2015年全国共发生火灾3.8万起，共造成2854人伤亡，其中1742人死亡，1112人受伤，直接造成经济损失39.5亿元。不仅如此，近年来我国发生火灾的比例明显增多，高层建筑火灾事故死伤人数、经济损失均呈现明显上升趋势。

　　本文中，笔者以中国专利检索数据库（CPRS）中2016年4月前已公开的涉及高层建筑消防技术的专利申请为基础，对该领域的专利现状和技术发展趋势进行分析，以期对高层建筑消防技术发展提供参考。

　　社会需求大 申请量上升

　　笔者经过专利检索发现，在高层建筑消防、灭火技术领域共有相关专利申请448件。通过对专利申请情况进行分析发现，1988年至2001年，每年的专利申请总数仅为10件左右，在此期间我国高层建筑相对较少，该领域消防技术的发展需求较小。2002年至2004年，该领域专利申请量出现一次波峰。从国际局势看，2001年美国“911”恐怖袭击的出现，刺激了我国在高层建筑消防、防火以及救生领域的专利申请和技术发展。随后，该领域专利申请在2005年至2008年处于平缓期。从2009年起，我国在高层建筑消防、防火以及救生领域的专利申请量陡然增长，并在2011年达到了年最高申请量87件。

　　对照公安部消防局公布的我国火灾情况统计，从2008年起，我国火灾发生数量和人员、财产损失数量急剧上升，这对消防、灭火技术的提升产生了迫切需求，极大地刺激了消防领域的技术发展。同时，我国城镇化建设加快，短时间内增加了大量高层写字楼和住宅，客观上导致火灾总数的增长，使得消防技术发展加快，也更加多样化。2012年，该领域专利申请增长相对放缓，2013年至2015年专利申请量稳步增长。对应于2012年之后的专利发展趋势，近几年我国高楼数量迅速增长，高层建筑火灾发生频率增加，社会公众对发展高层建筑消防技术提出了迫切需求。同时，国家对高层建筑消防也越来越重视。

　　科研力量散 个人申请多

　　笔者发现，在专利申请人分布方面，以国内申请人为主，国外申请人数量较少。我国在高层建筑消防、防火以及救生领域的个人申请量占比52%，企业申请量占比31%，高校、科研院所申请量占比17%。经统计发现，企业、高校、科研院所的专利申请并不集中，绝大多数单位的申请量在4件以下，可见该领域科研力量分布极为分散，技术集中度和专利集中度较低。

　　进一步分析发现，专利申请量较多的创新主体是北京机械设备研究所、鞍山拜尔自控有限公司。其中，北京机械设备研究所主要业务为消防车辆的相关研发，鞍山拜尔自控有限公司主要针对消防桥进行改进，其他企业、高校、科研院所的研发方向主要是针对小众领域技术的改进，个人申请多为针对具体设备、部件的改进，技术分布较为分散。

　　从技术研发方向来看，2012年以前专利申请多数集中在消防车辆、灭火弹、水枪等具体装置的改进，一定程度上提高了消防效率，但在高层建筑灭火方面并无实质性突破。例如，消防车方面改进点集中在提高消防平台、伸缩臂的高度，以此来达到对更高楼层的消防灭火。但由于消防车底座较大，目前城市区域道路狭窄，车辆难以抵达火灾区域。另外，此类消防车的灭火高度多数在40米以下，囿于车辆体积、高度、城市地形等客观限制，在城市中难以有效使用。灭火弹属于该领域技术研发较为集中的方向，目前其结构和发射方式已经逐步完善。北京机械设备研究所发明的一种消防车，可连续发射24发灭火弹，每发可实现60立方米空间的火灾扑灭，定位精准，可有效实现300米以下高层建筑火灾扑灭，操作简单、机动性好，较大促进了高层建筑消防、灭火技术的发展。

　　通过上述分析可以看出，我国在高层建筑消防领域创新能力仍然比较薄弱，个人申请居多，但限于个人经济实力和实验论证的客观条件限制，发明构思提出后难以进行后续的技术研发和改进。另外，申请主体地域分散，多针对某一具体领域进行研发，缺乏技术共享和合作研发交流。

　　笔者建议，应由消防相关部门牵头，有效整合本领域科研力量；相关科研单位和企业也应加强技术交流，做好实际应用检验，了解实际改进需求，以有效促进我国高层建筑消防、灭火领域的技术发展。