大跨度建筑消防現(xiàn)狀分析及火災撲救探討

李 凱

(天津市消防總隊，天津 300090)

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大跨度建筑消防現(xiàn)狀分析及火災撲救探討

李 凱

(天津市消防總隊，天津 300090)

近年來大跨度建筑火災事故時有發(fā)生，不僅造成重大財產(chǎn)損失和嚴重社會影響，也給消防部隊滅火救援工作帶來許多新情況、新課題。基于對天津市大跨度建筑現(xiàn)狀調(diào)研和火災風險分析，從大跨度建筑的定義、火災規(guī)律、滅火救援作戰(zhàn)制約因素、火災不同階段的主要技戰(zhàn)術及火災撲救須把握的關鍵環(huán)節(jié)等方面對大跨度建筑火災撲救進行了探討。

大跨度建筑；火災規(guī)律；火災撲救；戰(zhàn)術

大跨度建筑在建筑學上通常是指橫向跨度在60 m以上的建筑。這類建筑主要由柱、梁、板、外墻4部分組成，梁和柱是其主要承重構件。且此類建筑單層面積大、跨度大、層間高，沒有或缺少實體分隔[1]。我國大跨度建筑是在解放后才迅速發(fā)展起來的，最早應用在體育領域，且隨著建筑技術及經(jīng)濟的發(fā)展，大跨度結構被廣泛應用于生產(chǎn)、儲存、交通、商場、文化、體育等各領域，特別是大跨度大空間結構幾乎成了大型企業(yè)廠房的獨愛。但這種建筑在消防安全方面，特別是在火災撲救方面存在許多隱患，一旦發(fā)生火災，極易造成大面積燃燒和重大財產(chǎn)損失。

一、大跨度建筑特點與火災規(guī)律

(一)建筑體量大，火勢蔓延迅速

從建筑形式上，常見的大跨度鋼結構廠房、倉庫一般占地面積都比較大，且建筑基本上不設悶頂，上下連通，形成了一個巨大的內(nèi)部空間，這種建筑特點給初期火災的蔓延和擴大提供了極為有利的條件。從火災荷載上，大多數(shù)廠房等大跨度建筑工藝涉及面廣，使用功能和涉及物資多樣，火災荷載以多種形態(tài)大量共存，一旦發(fā)生火災，蔓延途徑多，經(jīng)常出現(xiàn)多點起火，火勢將很快進入猛烈階段，有的甚至發(fā)生瞬間爆燃，最終導致大面積燃燒[2-3]。此外，建筑頂棚、門窗等耐火性能比較低，一旦火勢突破至外圍，大量新鮮空氣進入，會加快火勢蔓延速度。

(二)耐火能力弱，極易造成坍塌

大跨度建筑常用的承重材料有磚、石、混凝土、鋼材、鋼筋混凝土，常用的屋面層構件及材料有金屬夾心板、彩鋼板等。從建材耐火性能上講，鋼結構、鋼筋混凝土結構、金屬夾芯板(彩鋼板)耐高溫能力比較弱，發(fā)生火災后容易失去承重性，造成建筑物坍塌。坍塌主要有整體坍塌、頂部V字形坍塌、沿蔓延方向逐步坍塌以及局部構件塌落等[4]，不同的火場情況，其發(fā)生坍塌的時間、形式、危害往往不同，有單一形式發(fā)生，也有多種形式并存；有的突發(fā)性強、對人員安全威脅大，也有的征兆明顯、可以采取防御措施避免傷害。

(三)技防能力弱，火災成災率高

現(xiàn)行的消防技術規(guī)范對大跨度建筑沒有作具體的規(guī)定，導致大跨度大空間建筑設計和施工存在許多先天不足，在消防建審過程中許多盲目依從于性能化設計和專家論證。具體體現(xiàn)在：一是在防火分區(qū)的劃分上標準相對較低；二是在建筑的使用功能上沒有強制性的消防設施配備標準；三是重建筑結構性能設計、輕防火技防能力設計。由于缺乏有效的技防手段，一定程度上給初期火災大面積蔓延提供了便利。

(四)管理不到位，火災事故頻發(fā)

有的單位為節(jié)約成本，聘請不具備相關資質(zhì)的施工單位，未按建筑防火設計要求施工，在消防設施材料上選用偽劣產(chǎn)品；有的單位在實際使用時變更使用功能，為追求大空間和節(jié)約資金而忽視必要的防火分隔，導致防火分區(qū)大大超出了安全的要求；有的單位為了增加建筑的使用面積，違章在主建筑周圍搭建其他臨時用房，使得原先不相連的建筑互相連接，給火勢蔓延提供了直接通道；還有的單位存在著先施工后申報、項目更改未重報、未通過驗收便投入使用、管理不到位等一系列不正?，F(xiàn)象，也是促成火災事故頻發(fā)的主要原因。

二、大跨度建筑火災撲救難點與制約因素

(一)大量高溫濃煙聚集，減緩作戰(zhàn)行動

一方面，大跨度建筑內(nèi)部可燃物多，且室內(nèi)空氣與外界不流通，很多沒有排煙設施，發(fā)生火災后，高溫煙霧在短時間內(nèi)籠罩整個建筑，阻礙消防隊員視線，同時燃燒產(chǎn)生的大量可燃氣體，極易發(fā)生轟燃。另一方面，產(chǎn)生的煙霧中含有一定比例的有毒成分，極大降低了作戰(zhàn)行動效率。

(二)鋼結構易發(fā)生坍塌，易造成官兵傷亡

據(jù)了解，目前國內(nèi)已建成的大型企業(yè)廠房、庫房，承重結構多數(shù)采用鋼構件，鋼構件在火災情況下強度具有急劇下降的特性，決定了此類建筑一旦發(fā)生火災，極易造成不可避免的坍塌，給內(nèi)攻人員生命安全造成極大威脅。

(三)內(nèi)部情況復雜，內(nèi)攻和疏散難度大

大跨度建筑特別是連體建筑內(nèi)部錯綜復雜，人員一旦進入很容易迷失方向，給內(nèi)攻偵察和控火造成極大難度，再加上濃煙、心理等因素，遇到突發(fā)情況往往造成人員撤不出來，給消防隊員內(nèi)攻行動造成一定危險。且有的單位為了利用空間，貨物堆積如山，通道不足或被占用，大大增加了疏散難度。

(四)地理位置偏僻，消防水源缺乏

大跨度建筑受占地面積大的限制，一般都建在城郊或較為偏僻的工業(yè)園區(qū)，市政消防水源規(guī)劃往往與園區(qū)工程項目規(guī)劃不同步，相關配套設施起步晚、不完善，有的甚至沒有系統(tǒng)的規(guī)劃，導致消防設施、供水管網(wǎng)不完善，附近無市政消防水源。有的單位周邊建有市政水源，由于管網(wǎng)形式、管徑、壓力等問題，且天然水源距離較遠，不能滿足大面積火災長時間供水實際需要。

(五)火勢發(fā)展迅猛，初戰(zhàn)力量薄弱

大跨度建筑一旦發(fā)生火災并形成大面積燃燒后，單靠轄區(qū)中隊現(xiàn)有裝備和執(zhí)勤力量難以有效控制。雖然，此類火災撲救均加強了第一出動力量，但考慮到單位管理機制不完善、消防設施缺乏，增援消防隊距離遠、廠區(qū)水源缺乏等一系列綜合情況，第一出動力量到場時基本上已錯過了撲救火災的最佳時間，難以在第一時間把足夠的優(yōu)勢力量集中到火勢發(fā)展蔓延的要害位置。

(六)現(xiàn)場災情預判難，臨機處置難度大

大跨度建筑在實際使用過程中，可能涉及到生產(chǎn)、儲存、加工、中轉(zhuǎn)等不同工藝段，涉及的物資種類多，理化性質(zhì)復雜，使得在戰(zhàn)斗展開時要分別處理、逐個對待，選擇合理的戰(zhàn)斗模式和正確的滅火藥劑，給現(xiàn)場臨機處置指揮提出了很高的要求。

三、大跨度建筑火災撲救的技戰(zhàn)術

(一)火災初期階段，要快打閃電戰(zhàn)

經(jīng)偵察、研判火災處于初期階段時，要樹立“準確、高效”的作戰(zhàn)理念，應盡可能優(yōu)先采取內(nèi)攻，準確選擇內(nèi)攻突破口，建立有效的進攻救生通道，在最短時間內(nèi)采取最有效滅火冷卻措施[5]。在內(nèi)攻通道的選擇和水槍陣地的設置上，要充分考慮火勢蔓延的可能性，精確打擊火點，嚴格杜絕“趕火”。要重點以內(nèi)部通道、防火分區(qū)、火災荷載小等區(qū)域為依托選擇突破口；同時要充分考慮建筑的形狀，如建筑形狀不對稱或呈不規(guī)則形狀時，應選擇在跨度最短處作為進攻突破口，并盡量選擇上風或側上風方向；選擇燃燒相對較弱的部位作為進攻突破口，對稱布陣、同步設防、堵截火勢、消滅火災。

(二)火災發(fā)展階段，要巧打阻擊戰(zhàn)

在火災處于發(fā)展階段，要樹立“權衡主次”的作戰(zhàn)理念，充分運用堵截、分割、破拆等戰(zhàn)術措施，科學設置進攻陣地。正確判斷內(nèi)攻條件，適時慎重組織內(nèi)攻，在蔓延的直接方向堵截火勢，在內(nèi)部形成若干條水槍分隔線。這個階段通常已經(jīng)形成較大面積燃燒，或控制困難、內(nèi)攻無法進入，在建筑物大部分還沒有燃燒等情況下，指揮員一定要正確評估火場力量對比，分清全局和局部的關系，舍局部、保全局，舍一般、保重點。當轄區(qū)兵力不足，增援力量沒有到達之前，必須把兵力部署在火勢蔓延的主要方面或影響全局的局部位置上，形成局部優(yōu)勢，只有這樣才能取得戰(zhàn)斗的控制權。

(三)火災猛烈階段，要穩(wěn)打持久戰(zhàn)

在火災處于猛烈階段，整個建筑發(fā)生大面積燃燒，屋頂極有可能或已經(jīng)發(fā)生坍塌，在無人員被困或無完全把握的情況下，要樹立“外部圍控”作戰(zhàn)理念，嚴禁強行內(nèi)攻，應以外部冷卻控火為主，充分利用高噴車、大功率車載炮、帶架水槍等從外部壓制火勢、冷卻滅火防止火勢范圍進一步擴大。大跨度建筑發(fā)生倒塌后，屋頂覆于燃燒物之上，使滅火劑無法直達火焰，給撲救帶來困難，勢必形成拉鋸戰(zhàn)，指戰(zhàn)員要樹立“外部圍控”的作戰(zhàn)理念，要敢于舍去全面過火建筑，合理設置外部陣地，保護毗鄰建筑不被波及，充分調(diào)集增援力量，保證火場供水不間斷，同時要根據(jù)火場情況及時調(diào)集后勤保障物資，做好打持久戰(zhàn)的各項準備工作。

四、大跨度建筑火災撲救應把握的重點環(huán)節(jié)

(一)強化“一鍵式”力量調(diào)集

大跨度建筑火災要堅決貫徹“殺雞用牛刀”的理念，科學制定大跨度建筑火災作戰(zhàn)力量編成，采取“一鍵式”力量調(diào)派模式，確保第一時間一次性調(diào)集足夠的力量和有效裝備到達火場，寧可調(diào)而不用，不可用而沒有。

(二)強化多種形式火情偵察

除常規(guī)偵察內(nèi)容外，應著重偵察起火時間和廠房的梁、柱、人字架等構件有無扭曲、變形、跨塌等跡象，有針對性地采取各種滅火和防護措施，重點偵查火災燃燒性質(zhì)、面積和蔓延主要方向，以便做好力量部署[6]。充分利用熱成像儀、激光測距儀、無人機等先進裝備，科學實施火場偵察，為科學把握火勢發(fā)展、內(nèi)攻時機、進攻路線等奠定基礎。

(三)強化安全行進與緊急避險

內(nèi)攻人員要優(yōu)先考慮從跨度兩側進入，利用照明燈、水帶控制進入距離，按梯次進攻展開要求，兩組交替掩護行進，每組不少于2人，保持間隔不超過水槍掩護距離的一半，緩慢前進逼近燃燒區(qū)。同時，要全面均勻冷卻周圍的柱子和頂部鋼構件。在實施內(nèi)攻前，應規(guī)定緊急撤退路線、方向及撤退信號，做到“能進能退”。

(四)強化科學破拆排煙

切忌盲目破拆建筑門窗，要科學選擇開口位置，避免因破拆不當造成火勢蔓延或建筑失穩(wěn)。破拆時應選擇在下風或側下風位置，盡量減少新鮮空氣涌入助長火勢，同時利用射水掩護和降低火場溫度。在對屋頂彩鋼板、窗口實施破拆時，應在構件耐火極限時間范圍內(nèi)，利用舉高車、單杠梯等并用安全繩保護，在確保安全的條件下破拆，排煙口應盡量靠近火點，使高溫煙氣從正上方迅速排出。

(五)強化火場供水不間斷

在充分利用建筑內(nèi)部消防水源供水的同時，要就近選擇可靠的消防水源，優(yōu)先考慮河道、湖泊等；要最大限度發(fā)揮機動車作戰(zhàn)效能、優(yōu)化供水編隊形式，整建制消防中隊利用火場1 km以內(nèi)水源，采取串聯(lián)接力形成獨立供水干線，杜絕后方車不占水源供水、接力供水距離過近等現(xiàn)象；針對火場1 km以外水源的特殊現(xiàn)場，宜采用多種形式遠距離供水，提升滅火救援后方供水保障能力。

(六)強化安全警戒和個人防護

一方面，應設立火場警戒和觀察哨，科學劃定作業(yè)區(qū)、交通管制區(qū)范圍，嚴格執(zhí)行出入登記制度，明確聯(lián)絡信號，監(jiān)控火場變化，落實現(xiàn)場安全預警和監(jiān)督制度。另一方面，內(nèi)攻人員必須佩戴空氣呼吸器、呼救器等防護裝備，長時間作戰(zhàn)可考慮佩戴氧氣呼吸器，視情穿著防高溫、防危化品的防護服，攜帶穿透力較強的移動照明工具、通信導向繩等。

(七)強化各項滅火準備工作

一是要掌握大跨度建筑火災規(guī)律、倒塌形式、戰(zhàn)術原則，在實際組織指揮和戰(zhàn)斗行動中做到靈活、合理運用。二是立足最復雜、最不利等情況下，編制滅火預案，科學制定作戰(zhàn)力量編成，提升預案可視性、可操作性。三是重點開展火情偵察、內(nèi)攻近戰(zhàn)、破拆排煙、安全警戒等關鍵戰(zhàn)術環(huán)節(jié)的實地演練和通信、物資供給等戰(zhàn)勤保障的實戰(zhàn)性測試。四是立足現(xiàn)有裝備，開展防護、射水、供水、破拆、排煙、舉高、遠程供水、工程機械等車輛裝備器材實戰(zhàn)技術性能測試。五是重點開展安全常識、行進安全、緊急撤離和逃生避險等作戰(zhàn)安全訓練和班組合成訓練，規(guī)范作戰(zhàn)安全行動。六是健全跨區(qū)域聯(lián)合作戰(zhàn)機制，定期開展跨區(qū)域聯(lián)合實戰(zhàn)演練，加強與供水、供電、供氣、建筑工程、大型機械等社會聯(lián)動力量協(xié)同配合。

[1] 公安部消防局.滅火救援典型戰(zhàn)例評析:第三章[M].2014.

[2] 公安部消防局.中國消防手冊:第十卷[M].上海:上?？茖W技術出版社，2006.

[3] 姜連瑞,姜大鵬,于洋.大跨度鋼建筑火災行動安全研究[C]//2013年度滅火與應急救援技術學術研討會論文集，2013.

[4] 莊炳石.高層及大跨度建筑結構滅火救援和戰(zhàn)斗員防護問題[J].中國科技財富，2010(12):89.

[5] 周景輝.淺談大空間、大跨度建筑火災的滅火救援[J].中國西部科技，2011，10(23):43-44.

[6] 田景濤.大跨度大空間建筑火災特點及撲救對策[J].武警學院學報，2012,28(10):32-34.

Large-span Construction Present Situation Analysis and the Discussion of Firefighting and Rescue

LI Kai

(TianjinFireCorps,Tianjin300090,China)

Large-span building fire accident often happened in recent years, not only cause significant damage to property and serious social impact, firefighting and rescue work for fire troops also bring many new situations and new topic. The author combined with the recent situation of large span building in Tianjin and risk analysis, from the definition, fire law, operational constraints firefighting and rescue work, fire at different stages of the main tactics, firefighting and rescue must grasp the key link in this paper.

large-span building; fire law; firefighting and rescue; save tactics

2016-07-26

李凱(1981— )，男，天津人，工程師。

D631.6

A

1008-2077(2016)10-0045-04