高層建筑火災(zāi)撲救限制因素及提高撲救能力的措施

●李硯超

(通遼市消防支隊(duì)，內(nèi)蒙古通遼 028000)

(本欄責(zé)任編輯、校對 陳 華)

近年來，隨著全國各地城市化進(jìn)程的加快，鱗次櫛比的高層建筑成了城市現(xiàn)代化的標(biāo)志之一。與突飛猛進(jìn)的高樓設(shè)計(jì)技術(shù)和發(fā)展形勢相比，高層滅火救援技術(shù)研究與應(yīng)用相對落后，消防救援難題越來越凸顯。

一、高層建筑火災(zāi)特點(diǎn)

高樓火災(zāi)具有火災(zāi)蔓延途徑多、火災(zāi)荷載大、撲救難度大等特點(diǎn)。高層火災(zāi)破壞力一定程度上源于高層建筑的“煙囪效應(yīng)”——高層建筑內(nèi)部有大空間的中庭和大量的管道豎井、樓梯間、電梯井、排氣道等各種橫、豎向管井、通道，一旦發(fā)生火災(zāi)，這些部位就成了一座拔風(fēng)的“煙囪”，加速火勢的蔓延，而且建筑物越高，“煙囪效應(yīng)”越明顯。根據(jù)上海市消防局提供的測試數(shù)據(jù)顯示，一座高度為100m的高層建筑，在無阻擋的情況下，煙氣順豎向管井?dāng)U散至頂層只需要30s，瞬間整幢建筑即可形成“立體火場”。此外，高層建筑火災(zāi)荷載大，裝修材料復(fù)雜多樣，容易發(fā)生火災(zāi)。高層建筑內(nèi)部可燃物很多，燃燒時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量有毒煙霧。雖然高層建筑不會(huì)燃燒，但當(dāng)溫度達(dá)到400～500℃時(shí)，鋼筋混凝土就會(huì)出現(xiàn)裂縫，使強(qiáng)度降低一半左右，對消防隊(duì)員的人身安全造成很大影響。所以說，高層建筑火災(zāi)撲救十分困難，往往會(huì)造成群死群傷的嚴(yán)重后果。

二、高層建筑火災(zāi)撲救五大限制因素

(一)舉高車輛舉高度限制

國內(nèi)現(xiàn)有最好的消防舉高車只能達(dá)到50多米高，相當(dāng)于十幾層樓的高度(雖然目前有少數(shù)地區(qū)配備登高車輛達(dá)到80m、100m范圍，但在全國并未普及)，對高于其極限高度的樓層被困人員，消防隊(duì)員無法利用舉高車輛進(jìn)行營救，而且利用水槍或水炮外攻射流的效果也會(huì)大打折扣。

(二)高層建筑火災(zāi)出警速度極限限制

假設(shè)某高層建筑發(fā)生火災(zāi)，3min后火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出警報(bào)，5min后工作人員確認(rèn)火災(zāi)并報(bào)警，消防第一出動(dòng)力量再于5min后到達(dá)現(xiàn)場，用2min簡要了解火場情況，隨后戰(zhàn)斗展開，至此，前后共耗時(shí)15min。這15min尚不包括火情偵查和到達(dá)著火點(diǎn)的時(shí)間，就已經(jīng)是消防部隊(duì)出警的極限速度。但火情是不等人的，高層建筑火災(zāi)在火災(zāi)燃燒的猛烈階段，熱煙氣在水平方向上的擴(kuò)散速度為0.5～0.8m·s－1;煙氣沿樓梯間等豎向的垂直擴(kuò)散速度為3～4m·s－1。以上的熱煙所到之處，會(huì)使可燃物起火而蔓延。加之樓層越高風(fēng)速越快(90m高處的風(fēng)速達(dá)15 m·s－1)，在風(fēng)力作用下，著火物所需的氧氣供應(yīng)充分，火場熱對流加快，其“煙囪效應(yīng)”也隨之增強(qiáng)，燃燒愈來愈猛烈，火勢蔓延更為加快。此時(shí)再展開一系列戰(zhàn)斗行動(dòng)，其難度和強(qiáng)度可想而知，戰(zhàn)斗行動(dòng)成敗還不得而知。

(三)高層建筑火災(zāi)的群眾疏散與戰(zhàn)斗員進(jìn)攻路線限制

在火災(zāi)情況下，人的判斷能力會(huì)由于恐慌而下降，表現(xiàn)為在疏散過程中驚慌失措，加之受到不同程度的煙氣、高溫、火焰的威脅和侵?jǐn)_，很難在疏散時(shí)形成穩(wěn)定有序的人員流動(dòng)。防煙、封閉樓梯間，作為疏散通道的重要構(gòu)成，為在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，最大限度的延緩煙氣流動(dòng)的速度，為保護(hù)人員的安全疏散提供了必要的前提和保障。但與此同時(shí)，疏散通道往往也不可避免的成為消防人員進(jìn)入火場，實(shí)施內(nèi)部進(jìn)攻的“必由之路”，這就必然的導(dǎo)致了人員的進(jìn)攻與外撤的矛盾。疏散過程中，通道內(nèi)部往往較為擁擠、嘈雜和混亂，在這種情況下，消防員攜帶器材裝備由通道作逆向行進(jìn)，并且要鋪設(shè)水帶等，不僅是困難的，而且會(huì)對人員向下疏散造成極大的影響，甚至?xí)?dǎo)致人流擁堵、踐踏，引發(fā)更大的混亂。

(四)高層建筑火災(zāi)的戰(zhàn)斗員體能限制

消防員在保存行動(dòng)能力的前提下，迅速到達(dá)著火點(diǎn)，是滅火救援行動(dòng)的開始和成功的前提。據(jù)測定，健康的消防隊(duì)員負(fù)重登高8層樓(24m，負(fù)重登高一般良性體能極限高度)前后生理比較為:登高前心率72次·min－1，登高后心率168次·min－1;登高前呼吸24 次·min－1，登高后呼吸32 次·min－1。而試驗(yàn)證明，一名體魄健壯的人，心率超過180次·min－1，呼吸超過40 次·min－1的話，15min 后就會(huì)失去活動(dòng)能力。況且，以上僅僅是最理想的假設(shè)情況，實(shí)際戰(zhàn)斗中還必須考慮到戰(zhàn)斗員的心理壓力、火勢變化和空氣呼吸器的消耗。中等勞動(dòng)強(qiáng)度情況下，消防隊(duì)員正常使用的空氣呼吸器的工作時(shí)間大多在30～45min之間。高層建筑發(fā)生火災(zāi)撲救中，戰(zhàn)斗員的體力消耗量特別大，其強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過中等勞動(dòng)強(qiáng)度，對氧氣的需求和一次性呼吸的含氧量也隨之加大，已經(jīng)超出了空氣呼吸器的工作標(biāo)準(zhǔn)。廊坊武警學(xué)院曾做過滿負(fù)荷運(yùn)動(dòng)后，立即佩戴空氣呼吸器的實(shí)驗(yàn)，測試證明空氣呼吸器僅能供氧5～10min，而且一次性供氧量不足，極有可能引起頭暈、胸悶、眼花等癥狀。

(五)高層建筑火災(zāi)的火場供水限制

能否保證高層建筑火災(zāi)撲救中的及時(shí)、不間斷供應(yīng)滅火劑，將直接關(guān)系滅火救援成敗。高層建筑火場供水以“以固為主，固移結(jié)合”為戰(zhàn)術(shù)原則，但通常，室內(nèi)消防給水設(shè)施不能正常供水，或供水能力不能滿足火場需要，只能從外部鋪設(shè)供水干線撲救是最常見的情況。因此外部供水就對器材裝備提出了較高要求?，F(xiàn)階段，撲救高層建筑火災(zāi)主要強(qiáng)調(diào)登高車、高噴車等特種車輛，而忽略了泵浦車輛和基本器材的建設(shè)?！鞍宋濉笨萍脊リP(guān)項(xiàng)目“高層—遠(yuǎn)距離供水應(yīng)用技術(shù)研究”實(shí)地測試結(jié)果說明，單車單干線，采用中低壓泵單泵供水出2支Φ19mm水槍，垂直供水高度達(dá)150m。當(dāng)火場高度超過單輛消防車供水能力時(shí)，可用同類車或功率相仿的車泵進(jìn)行多車單干線耦合供水(三車串聯(lián)單干線測試高度可達(dá)246m)。相比較泵浦車輛，在應(yīng)對高層建筑火災(zāi)時(shí)，供水水帶的選擇和配備更是重中之重，因?yàn)楸仨毧紤]垂直供水對消防車水泵口處幾盤水帶的負(fù)荷壓力。目前可作為供水主戰(zhàn)車的主要有國產(chǎn)東風(fēng)140、145、153型泵浦水罐消防車、北方奔馳車、斯太爾車、五十鈴車等，普遍使用的是采用快式三卡接口的13、16型水帶。此類車型低壓區(qū)壓力約在10kg·cm－1;中壓區(qū)在18～20kg·cm－1;高壓區(qū)在40kg·cm－1左右，水帶工作壓力約在1.3～2.0MPa之間，接口工作壓力為16kg·cm－1，耐壓測試為24kg·cm－1?，F(xiàn)在中壓泵出水口壓力滿壓供水時(shí)可達(dá)2.5MPa，這個(gè)壓力已經(jīng)超過了上述水帶的工作壓力。當(dāng)向高層建筑供水時(shí)，為了盡量多供水，一般都會(huì)將消防泵的能力用到最大，此時(shí)消防泵口的幾盤隨時(shí)會(huì)發(fā)生破裂或崩口。為此，部隊(duì)?wèi)?yīng)配備專門用于高層建筑滅火時(shí)使用的專用水帶及接口，避免此類事故的發(fā)生。

三、提高滅火救援能力的措施

(一)開展轄區(qū)“六熟悉”工作、加強(qiáng)高層建筑滅火預(yù)案演練和無預(yù)案演練

一是要始終把“六熟悉”作為業(yè)務(wù)訓(xùn)練工作的重點(diǎn)，務(wù)必使官兵充分掌握轄區(qū)內(nèi)的實(shí)際情況，做到底細(xì)清、情況明，確保一旦發(fā)生災(zāi)害事故，能夠做到第一時(shí)間到達(dá)事故地點(diǎn)、第一時(shí)間進(jìn)行處置，最大限度減少人員和財(cái)產(chǎn)損失，避免因不熟悉道路、火場方位和水源位置而貽誤滅火戰(zhàn)機(jī)，造成不必要的損失。二是通過預(yù)案演練，認(rèn)真規(guī)范高層建筑火災(zāi)的接警出動(dòng)、火情偵察、火場警戒、疏散救人、火災(zāi)撲救、火場破拆、排煙、供水、照明、清理和移交等滅火戰(zhàn)斗行動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)人員、裝備與技戰(zhàn)術(shù)的有機(jī)結(jié)合，從各個(gè)方面進(jìn)一步的細(xì)化，提高部隊(duì)快速反應(yīng)能力和作戰(zhàn)能力，同時(shí)加強(qiáng)各單位的協(xié)同能力。三是開展事前不打招呼、不設(shè)定時(shí)間、不設(shè)定火災(zāi)目標(biāo)單位的無預(yù)案消防演練，從實(shí)戰(zhàn)角度錘煉部隊(duì)官兵的處突作戰(zhàn)能力。為今后能夠有效加強(qiáng)高層建筑供水、及時(shí)撲救高層建筑火災(zāi)以及在火災(zāi)撲救中的安全防護(hù)工作等方面積累經(jīng)驗(yàn)。

(二)充分利用建筑內(nèi)部消防設(shè)施保證火場不間斷供水

高層建筑發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)主要依靠建筑內(nèi)給水管網(wǎng)以及各種固定滅火設(shè)施，立足于利用室內(nèi)消防滅火設(shè)施自救為主，各種移動(dòng)式消防裝備為輔。高層建筑發(fā)生火災(zāi)后，重要部位應(yīng)能自動(dòng)滅火外，消防隊(duì)到達(dá)火場后戰(zhàn)斗行動(dòng)步驟為:①將消防車?？吭诟邔咏ㄖ浇刺帯＂诠┧嚿蠎?zhàn)斗員，沿進(jìn)攻路線進(jìn)入著火層，使用樓層消火栓滅火，同時(shí)用消火栓處按鈕啟動(dòng)消防固定水泵。③在使用消火栓滅火的同時(shí)，檢查各滅火設(shè)施的滅火與阻火效能，使其發(fā)揮應(yīng)有作用。④根據(jù)火場用水情況，視需要通過消防水泵接合器向室內(nèi)管網(wǎng)供水，補(bǔ)充消防用水量。⑤超高層建筑(建筑高度大于100m)應(yīng)設(shè)置自救能力較強(qiáng)、撲救初期火災(zāi)效果較好的固定或自動(dòng)滅火設(shè)施及給水管網(wǎng)系統(tǒng)。

(三)貫徹救人第一的指導(dǎo)思想

一是高層建筑火災(zāi)應(yīng)貫徹“固移結(jié)合”的原則進(jìn)行人員疏散與救生。二是要充分利用建筑物內(nèi)已有的設(shè)施進(jìn)行疏散和營救。要利用室內(nèi)的防煙樓梯、封閉樓梯進(jìn)行疏散營救;利用建筑物的陽臺(tái)、避難層、室內(nèi)設(shè)置的緩降器、救生袋、安全繩等進(jìn)行疏散營救;利用墻邊落水管進(jìn)行逃生;利用房間床單等物連接起來進(jìn)行逃生;在不影響滅火戰(zhàn)斗行動(dòng)的情況下，利用消防電梯進(jìn)行疏散營救。三是利用移動(dòng)消防裝備救人(在利用建筑物內(nèi)部消防設(shè)施疏散救人的同時(shí)，還應(yīng)盡可能采用舉高車開辟外圍救人通道，實(shí)施救人，條件許可還可以考慮直升機(jī)救人等)。

(四)做好火場安全防范工作

高層建筑火災(zāi)蔓延速度快，煙氣毒氣重，建筑外部飛濺火災(zāi)殘留物及飛火威脅嚴(yán)重，人員逃生困難，救生裝備展開困難，這些都導(dǎo)致了撲救高層建筑火災(zāi)的危險(xiǎn)性，美國911事件中犧牲大量消防隊(duì)員就是前車之鑒，所以做好火場的安全防范工作是撲救當(dāng)中的重要環(huán)節(jié)。要設(shè)立火場警戒和火場觀察哨，明確聯(lián)絡(luò)信號密切注視火場變化，并由交警、巡警對火場周圍道路實(shí)施交通管制。指揮部根據(jù)觀察哨提供的信息，及時(shí)調(diào)整力量部署，可為成功撲滅高層建筑火災(zāi)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]盧兆明，陸君安，黃崇超，等.高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合評估[C]//CSIAM第五屆年會(huì)論文集，北京:北京大學(xué)出版社，2000.

[2]霍然，胡源，李元洲.建筑火災(zāi)安全工程導(dǎo)論[M].合肥:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，1999.