
每年地球日,人们谈论可持续建筑时,往往聚焦于太阳能电池板、热泵和低碳材料,却很少提及自动喷水灭火系统。这种情况亟需改变。
当建筑物在未得到有效扑灭的情况下发生火灾时,肉眼可见的损毁仅仅是冰山一角。更难以察觉的后果是碳排放成本:温室气体排放到大气中,有毒建筑垃圾被运往垃圾填埋场,以及重建所需所有材料中蕴含的碳排放。这些成本加起来可能远远超过直接的经济损失。相关研究结果毋庸置疑。消防行业、可持续发展专家和政策制定者是时候认真对待这一信息了。
立即释放的碳:火灾失控会发生什么
火灾一旦燃起并蔓延,便会以极快且几乎无法控制的速度释放储存的碳。2010 年 FM 的一份报告,通过对住宅火灾进行全面测试,清晰地揭示了这一点:一场单间火灾若不采取任何灭火措施,会产生 404 公斤二氧化碳当量排放。而同样的火灾,如果配备了有效的自动喷水灭火系统,则仅会产生 8.7 公斤二氧化碳当量排放。排放量减少了 97.8%。
商业和工业火灾的危害更为严重。FEMALIE生命安全联盟在其2023年的报告中估计,不受控制的火灾在其建筑生命周期内造成的碳排放成本为每平方米33至90公斤,严重情况下甚至可达每平方米560公斤。现代建筑加剧了这一问题:塑料、合成绝缘材料、电子元件和经过处理的木材不仅会释放二氧化碳,还会释放多种有毒的燃烧产物。2025年发表在《自然通讯》上的一项研究发现,在所研究的20起最具破坏性的结构性火灾中,二氧化碳排放量占所有测量二氧化碳排放量的68%,其中氯化氢和铅等有毒物质的排放量甚至超过了大型火灾中典型的人为排放水平。
火灾造成的碳排放成本并非线性增长,而是随着火灾面积的扩大呈指数级增长。洒水器能在初期就阻止这种增长。
超越燃烧:废墟、拆除和垃圾填埋场
火灾扑灭后,环境成本并未停止。火灾后的清理工作并非像计划拆除那样有序地回收材料,而是用重型机械将结构受损、往往受到污染的材料大量移除,并装车运走。FM公司的研究发现,失控的火灾会导致室内物品和建筑物结构燃烧率高达62%至95%,而喷淋系统控制的火灾燃烧率仅为3%左右。这种差异直接体现在需要清理、运输和处置的残骸数量上。
大部分火灾残骸的最终归宿是垃圾填埋场。而垃圾填埋场本身也会带来碳排放:有机物在填埋场环境中分解会产生甲烷。甲烷作为温室气体的效力大约是二氧化碳的25到80倍,具体数值取决于统计周期。即使是未被火灾完全燃烧的物质,如果无法回收或再利用,也会加剧碳排放负担。FM的环境研究还发现,失控火灾产生的径流中有毒污染物的浓度显著更高,这导致了危险废物处理方面的要求,而这些要求会带来经济和碳排放的双重成本。
重建周期与隐含碳
许多严重火灾造成的损失需要彻底拆除重建。这正是碳排放成本达到最高点的地方。钢铁生产每生产一吨钢大约会产生1.8吨二氧化碳,水泥生产大约会产生0.8吨二氧化碳。当大型商业或工业建筑在火灾后必须拆除重建时,新建筑的隐含碳排放量可能非常巨大。
英国建筑研究院 (BRE) 的一项分析发现,对于英国现有建筑而言,自动喷水灭火系统每年可减少7.8%至21.6%的火灾相关碳排放,全国每年可减少高达34.8万吨二氧化碳排放。对于面积超过5000平方米的建筑,在30年的生命周期内,自动喷水灭火系统是一项净碳正投资:其制造、安装和维护的碳排放成本远低于预防重大火灾损失所节省的碳排放。瑞士再保险公司企业解决方案部门的研究发现,配备自动喷水灭火系统的仓库的全生命周期成本比同等规模但未配备该系统的仓库低3.5至3.7倍。
我们未曾谈及的问题规模
家庭消防喷淋联盟估计,自2010年以来,仅在美国,因房屋缺乏喷淋保护而直接排放的温室气体就超过18亿磅。这并非历史数据,而是住宅建筑政策中固有的、持续存在且可预防的碳排放源,并且还在不断增长。
对新建建筑的可持续性评估通常会考虑运营能耗、材料规格和运输排放。但很少量化建筑在其生命周期内经火灾风险调整后的碳排放成本。这在评估建筑环境性能方面存在显著缺陷。
证据表明
从燃烧、场地清理、处置到重建,所有环节的证据都一致:
- 住宅环境中的燃烧排放量减少了 97.8%(FM Global)
- 使用喷淋装置可使火灾全生命周期碳排放成本降低约 90%,与便携式灭火器结合使用可降低 99%(FEMALIE 生命安全联盟)。
- 英国商业和工业建筑采用喷淋系统每年可减少高达 348,000 吨二氧化碳排放(BRE)。
- 大型建筑30年净碳排放为正值(英国建筑研究院)
- 通过早期火灾控制,温室气体排放量最多可减少 98%(瑞士再保险公司企业解决方案)
- 火灾会使建筑物在生命周期内的总碳足迹增加 0.4% 至 3.7%(不安装喷淋装置),而安装喷淋装置后,碳足迹可减少至约 0.2%(消防技术,2010 年)。
为一项已被充分理解的技术构建的新框架
国际消防协会 (IFSA) 的使命是在全球范围内推广水基灭火技术。值此地球日之际,我们呼吁更广泛的可持续发展领域认识到自动喷水灭火系统的重要性,因为事实证明,它是建筑环境绩效策略的核心组成部分。
对于致力于实现净零排放目标的建筑师、开发商、业主、保险公司和政策制定者而言,喷淋系统的必要性应该从明确的环境角度来阐述,而不仅仅将其视为一项生命安全措施或风险管理工具。建筑物着火会产生大量的碳排放,而这些排放往往难以通过传统的可持续性核算来体现。安装喷淋系统的建筑物可以避免最严重的碳排放,以及由此产生的一系列环境成本。

