高層建筑外墻火災(zāi)隱患分析及撲救措施探討

馬剛

摘要：通過對高層建筑常見的外墻保溫材料進(jìn)行分析，研究其存在的火災(zāi)隱患和特點(diǎn)，探索高層建筑外墻火災(zāi)的撲救措施及安全要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：建筑外墻;保溫材料;火災(zāi)隱患;撲救措施

當(dāng)前，我國正處在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展期，城市建設(shè)的步伐明顯加快，高層建筑物數(shù)量劇增，高層建筑的外墻保溫材料及外墻設(shè)施也層出不窮，給消防安全防范和滅火救援帶來了巨大的挑戰(zhàn)。2010年11月15日上海膠州路教師公寓樓大火、2021年5月28日石家莊中華大廈火災(zāi)等案例，都在不斷警示我們，現(xiàn)今高層建筑外墻還存在許多消防安全隱患，特別在保溫材料設(shè)計(jì)、隱患排查、安全疏散、滅火救援等方面仍存在或多或少的問題。

一、常見外墻保溫材料類型及測試分析

（一）常見外墻保溫材料分類

常見外墻保溫材料分類，按照防火等級可劃分為以下三類：

燃燒性能為A級的保溫材料，如五級保溫材料、巖棉、玻璃棉、泡沫玻璃、泡沫陶瓷、發(fā)泡水泥等。

燃燒性能為B1級的保溫材料，如特殊處理后的擠塑聚苯板（XPS）、特殊處理后的聚氨酯（PU）酚醛、膠粒聚苯粒等。

燃燒性能為B2級的保溫材料，如模塑聚苯板（EPS）、擠塑聚苯板（XPS）、聚氨酯（PU）聚乙烯（PE）等。

（二）常見外墻保溫材料測試分析

用氣體打火機(jī)、煙頭、電弧焊槽鋼焊渣和電弧焊槽鋼碎片四種火源，在室外環(huán)境下，分別對外墻保溫板和巖棉板做引燃實(shí)驗(yàn)。

所用材料設(shè)備：B1級聚氨酯發(fā)泡材料有機(jī)類外墻保溫板、A1級礦渣巖棉板（巖棉板主要有復(fù)合巖棉板和礦渣巖棉板兩種）、氣體打火機(jī)、電焊焊渣、電焊切割分離的高溫槽鋼碎片。

四種點(diǎn)火源溫度：①煙頭表面溫度在200℃～300℃，中心溫度高達(dá)700℃～800℃;②打火機(jī)外焰溫度一般是280℃～500℃;③電弧溫度在6000℃～8000℃左右，熔滴平均溫度達(dá)到2000℃，焊渣溫度約500℃;④電焊切割分離的高溫槽鋼，從槽鋼熔融點(diǎn)的顏色上區(qū)分：暗紅色600℃、紅色900℃、橙黃色1100℃、黃色1300℃、淡黃1400℃、黃白1500℃、亮白（微黃）1600℃。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

1.四種火源均無法引燃巖棉板。

2.煙頭無法引燃外墻保溫板。

3.①焊渣產(chǎn)生點(diǎn)位于外墻保溫板上方兩米左右距離內(nèi)，焊渣滴落至外墻保溫板后引起一秒左右短暫燃燒，隨即熄滅;②高度超過兩米焊渣滴落至外墻保溫板無明火產(chǎn)生;③大量焊渣近距離聚集滴落于外墻保溫板一處，至外墻保溫板形成大量熔融物后，可持續(xù)燃燒。

4.氣體打火機(jī)可以引燃外墻保溫板，但打火機(jī)停止工作后，外墻保溫板火焰隨即熄滅，不能持續(xù)燃燒。

5.切割分離的高溫槽鋼碎片（呈紅色與暗紅色之間）掉落至外墻保溫板，會迅速融化外墻保溫板，立即產(chǎn)生明火，且形成大量保溫板熔融物，外墻保溫板呈持續(xù)燃燒狀態(tài)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：

1.礦渣巖棉板持續(xù)接觸400℃以上高溫物體，會碳化，但無明火產(chǎn)生;

2.B1級外墻保溫板在接觸400℃以上的高溫物體時(shí)，會產(chǎn)生明火，但高溫物體消失后，明火隨即熄滅;

3.B1級外墻保溫板在接觸600℃以上的高溫物體時(shí)，會產(chǎn)生明火，高溫物體消失后，明火持續(xù)燃燒[1]。

二、高層建筑外墻火災(zāi)的主要特點(diǎn)及原因

（一）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，致災(zāi)因素多。隨著城市的發(fā)展，高層建筑外墻上的廣告牌、燈箱、燈帶、電子屏幕等設(shè)施越來越多，建筑外墻也呈現(xiàn)出表面凹凸不平、錯(cuò)層景觀外延、臨近建筑互通等特點(diǎn)，各類設(shè)施及構(gòu)件所需要的電線、支撐結(jié)構(gòu)也越來越多，導(dǎo)致建筑外墻上的附屬結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜;建筑外墻容易受到電線短路老化、設(shè)備運(yùn)行集熱、電焊火星墜落、煙花爆竹燃放等因素影響，點(diǎn)燃外墻上可燃的保溫材料或附屬設(shè)施，從而引發(fā)大火[2]。

（二）蔓延速度快，初期控火難度高。由于火災(zāi)的垂直蔓延速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水平蔓延速度，且高層建筑外墻上又有大量的孔洞及可燃物質(zhì)，容易形成“煙囪效應(yīng)”[3]。因此，建筑外墻一旦發(fā)生火災(zāi)，短時(shí)間內(nèi)就會蔓延至上層建筑的外墻，當(dāng)消防人員到達(dá)現(xiàn)場，很難快速組織力量，完成大面積火災(zāi)的控制。

（三）容易形成立體火災(zāi)，滅火救援風(fēng)險(xiǎn)大。高層建筑外墻火災(zāi)快速向上發(fā)展的同時(shí)，也會逐步突破各個(gè)樓層的門窗、陽臺和管道，導(dǎo)致高層建筑的內(nèi)外同時(shí)燃燒，形成立體火災(zāi)。消防人員在全面燃燒的建筑內(nèi)，實(shí)施內(nèi)攻滅火及救援，將給自身安全帶來巨大風(fēng)險(xiǎn)。

（四）影響范圍大，指揮協(xié)調(diào)要求高。高層建筑外墻發(fā)生火災(zāi)后，會吸引大量群眾圍觀，煙火會波及周邊建筑，會危及建筑內(nèi)部（包括臨近建筑）大量人員的生命安全，極易引發(fā)群眾性事件，影響范圍巨大，需要公安、消防、應(yīng)急、住建、供水、電力、醫(yī)療等多方力量參與處置，對指揮協(xié)調(diào)能力提出更高要求。

三、高層建筑外墻火災(zāi)撲救的技戰(zhàn)術(shù)要求

（一）堅(jiān)持“以固為主、外圍打擊、內(nèi)部堵截、高位設(shè)防”的戰(zhàn)術(shù)措施，快速堵截設(shè)防，提高預(yù)先設(shè)防意識，有效打擊火勢，控制火勢蔓延[4]。優(yōu)先利用固定消防設(shè)施，組織力量登高至建筑頂部，使用室內(nèi)消火栓快速出水，實(shí)施頂部射水控火。

（二）外圍射水?dāng)r截。火勢位于較低樓層時(shí)，使用車載炮、移動炮、水槍打擊最高點(diǎn)火勢，并快速水平移動，使水流自然流淌，撲滅下部火勢。火勢位于較高處時(shí)，利用舉高消防車高空射水，要合理調(diào)整射水角度和射流方式，控制水炮流量，防止“趕火燒”，防止火勢向高層建筑內(nèi)部蔓延，或傷及內(nèi)部救援人員。

（三）提前預(yù)設(shè)堵截設(shè)防陣地。根據(jù)火勢蔓延速度，提前從高層建筑內(nèi)部登高至火頭上方一定樓層的位置，設(shè)置水槍陣地，堵截火勢向上、向內(nèi)蔓延。必要時(shí)，要在多個(gè)樓層，同步設(shè)置多道防線，防止火勢突破防線或“跳躍式”發(fā)展。

（四）內(nèi)部逐層設(shè)置防守力量。要在預(yù)設(shè)陣地的基礎(chǔ)上，根據(jù)火災(zāi)態(tài)勢變化，逐層組織力量落實(shí)防護(hù)措施，不留盲區(qū)、死角，防止火勢突破陽臺、外窗向室內(nèi)蔓延，嚴(yán)防形成內(nèi)外火勢交織的立體式全面燃燒。

（五）堅(jiān)持高位射水?dāng)r截。根據(jù)火災(zāi)蔓延速度快的特點(diǎn)，戰(zhàn)斗展開要留有余地，射水時(shí)要及時(shí)變換射流形式，調(diào)整射水角度，高位射水，形成“迎頭痛擊”的效果。占據(jù)相鄰高層建筑的屋頂、平臺等制高點(diǎn)，設(shè)置水槍陣地，配合舉高消防車射水，形成交叉射水、高位壓制態(tài)勢。

（六）地面及時(shí)清理殘火。遇有燃燒殘留物、飛濺物等掉落時(shí)，及時(shí)組織力量撲滅地面殘火，或預(yù)先噴射滅火劑保護(hù)。大風(fēng)天氣，在地面要預(yù)留機(jī)動力量，防止產(chǎn)生“飛火”。

四、高層建筑外墻火災(zāi)撲救的具體措施

（一）加強(qiáng)第一出動力量，協(xié)調(diào)多方力量。高層建筑外墻發(fā)生火災(zāi)后，蔓延迅速，燃燒猛烈，必須充分調(diào)集滅火力量。消防指揮中心在接到報(bào)警后，應(yīng)加強(qiáng)第一出動力量的調(diào)度，并調(diào)動相應(yīng)的滅火救援指揮力量快速趕赴火場，同時(shí)迅速啟動應(yīng)急預(yù)案，協(xié)調(diào)供電、醫(yī)療、公安、住建、供水等部門到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場，協(xié)助處置。

（二）注重火情偵察，詳細(xì)掌握火場情況。轄區(qū)隊(duì)站指揮員在奔赴火場的同時(shí)，應(yīng)向指揮中心了解起火物、被困人員、起火樓層等火災(zāi)現(xiàn)場相關(guān)情況，并對起火建筑的水源情況、消防設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)、消防中控室位置、樓層平面圖、主要疏散通道等情況做到大致掌握，使指揮員到達(dá)現(xiàn)場后，能夠迅速組織帶領(lǐng)火情偵察小組，重點(diǎn)明確的開展火情偵察工作，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)火點(diǎn)，并進(jìn)行科學(xué)有效處置。

（三）措施科學(xué)，攻堅(jiān)迅速。針對這些高層建筑外墻保溫材料火災(zāi)的新特點(diǎn)，必須科學(xué)運(yùn)用戰(zhàn)術(shù)：

1.點(diǎn)面結(jié)合，注重內(nèi)攻。高層建筑外墻火災(zāi)撲救過程中的外圍射水，僅僅只能輔助于前期火勢控制，其撲救工作必須強(qiáng)調(diào)內(nèi)攻為主，必須依靠內(nèi)攻力量的“強(qiáng)攻近戰(zhàn)”。除建筑內(nèi)部登高內(nèi)攻外，也可利用外部登高設(shè)施，把戰(zhàn)斗員送入著火樓層的上一層或兩層，搶先在其蔓延的方向上布置兵力，發(fā)揮近距離控火的威力，有效打擊火勢，控制火勢蔓延。

2.立體作戰(zhàn)，分區(qū)圍殲。外圍的立體進(jìn)攻有利于從整體上控制火勢，內(nèi)部的分區(qū)圍殲才能使戰(zhàn)斗展開全方位化、多角度化，把高層建筑的整體火場逐層分區(qū)，逐個(gè)擊破，把一個(gè)大的火場分割成若干個(gè)小火場，逐層消滅，從而為最后的圍殲總攻創(chuàng)造條件，最終取得滅火戰(zhàn)斗的勝利。

3.依托固定消防設(shè)施，固移配合。各類救援力量在滅火戰(zhàn)斗中普遍存在著“重移動、輕固定”的習(xí)慣。發(fā)生火災(zāi)后，先期到達(dá)的滅火力量要充分發(fā)揮內(nèi)部消防設(shè)施的功能，當(dāng)室內(nèi)固定消防設(shè)施失去作用時(shí)，要迅速通過消防車或消防水泵向火場供水，利用水泵接合器向大樓供水，確?；饒龉┧婚g斷。

五、高層建筑外墻火災(zāi)撲救的安全要點(diǎn)

（一）防重心前傾墜落。在樓頂、高層平臺、工作斗、窗口等位置戰(zhàn)斗展開，尤其是射水滅火時(shí)，必須采取保護(hù)措施，重心適當(dāng)靠后，防止因水槍后坐力牽引、技術(shù)運(yùn)用不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е赂呖諌嬄洹?/p>

（二）防熱氣流灼傷。建筑內(nèi)部人員嚴(yán)禁在火點(diǎn)正上方或火勢蔓延主要方向上，近距離向外探望觀察火勢，防止熱氣流或飛濺物灼傷。利用舉高消防車展開時(shí)，工作斗不得直接伸到火點(diǎn)正上方或煙霧飄散集中的方向，應(yīng)先從上風(fēng)或側(cè)上風(fēng)方向預(yù)先展開。

（三）防高空墜物傷人。地面人員、車輛、裝備等，要與起火建筑保持安全距離，防止燃燒殘留物、飛濺物、玻璃等墜落傷人。

（四）防水流對射傷人。內(nèi)攻人員到位時(shí)，外部舉高消防車不得向內(nèi)攻區(qū)域射水，內(nèi)部人員也不得向外部救援人員作業(yè)區(qū)域射水。消防人員射水時(shí)，要調(diào)整射流方式和水槍流量，注意射水角度，充分考慮高層建筑構(gòu)件的荷載能力，防止沖擊墜落。

高層建筑外墻火災(zāi)的撲救，對消防救援隊(duì)伍來講，仍然是一個(gè)難題，消防人員必須不斷探索和總結(jié)高層建筑外墻火災(zāi)的發(fā)展特點(diǎn)與撲救措施，最大限度發(fā)揮現(xiàn)有裝備性能，發(fā)揮最佳滅火效益，打贏現(xiàn)代條件下的高層建筑外墻火災(zāi)撲救攻堅(jiān)戰(zhàn)，為駐地的一方平安貢獻(xiàn)應(yīng)有的力量。

參考文獻(xiàn)：

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