高層建筑物火災(zāi)撲救措施及裝備構(gòu)建的研究

段 偉 熊 泰

（畢節(jié)市消防救援支隊(duì)，貴州 畢節(jié) 551700）

0 引言

隨著我國城市規(guī)模的持續(xù)發(fā)展擴(kuò)大，生活中高層建筑物以及超高層建筑物的數(shù)量在顯著增加。高層建筑物消防救援面臨著越來越嚴(yán)峻的形勢，一旦發(fā)生事故就可能會(huì)造成重大損失，帶來了極其惡劣的影響。消防隊(duì)伍承擔(dān)了消防應(yīng)急救援的職責(zé)和使命，因此必須滿足更高更快以及更加全面的作戰(zhàn)需要。相關(guān)消防部門必須全力打造消防滅火以及更高救援水平的人才隊(duì)伍。

高層建筑物的火線救援任務(wù)目前是全世界消防領(lǐng)域公認(rèn)的難題，同時(shí)也是消防部門無法規(guī)避的必修課題。該文從高層建物筑火情特征以及撲救措施著手，討論了提升高層建筑物消防滅火救援能力以及完善裝備構(gòu)建的相關(guān)措施。

1 高層建筑物消防救援工作的重點(diǎn)及難點(diǎn)

1.1 燃燒物品種繁雜以及蔓延路徑多

城市內(nèi)部的高層建筑物由于其空間較大、樓層較多，在火災(zāi)出現(xiàn)時(shí)極易引起混合式燃燒，如果出現(xiàn)火災(zāi)，很難得到有效控制。與此同時(shí)，高層建筑物內(nèi)部樓層間的公共空間管路排布復(fù)雜，煙霧蔓延路徑較多，傳熱快，相關(guān)豎井結(jié)構(gòu)形成“煙囪”效應(yīng)。并且火勢很難得到有效控制，毒氣以及濃煙容易引起被困人員的恐慌心理。消防人員接到火警信號(hào)之后抵達(dá)火情現(xiàn)場，有可能已經(jīng)錯(cuò)失救援的最佳時(shí)機(jī)，從較小的火勢演變成兇猛燃燒的熊熊大火，當(dāng)現(xiàn)場火勢已經(jīng)蔓延擴(kuò)散之后，在需要迅速解救被困人員的條件下，火災(zāi)的撲救工作變得更加困難[1]。

1.2 高層建筑物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，被困人員逃生困難

高層建筑物出現(xiàn)重大火情的時(shí)候，火焰以及煙霧蔓延的速度較快，能夠正常使用的疏散路徑有限。此時(shí)電梯無法運(yùn)行，被困的人員集中涌入相對(duì)狹窄的疏散樓梯，或者被困在避難層內(nèi)部，極易發(fā)生人員擁堵的情況，甚至發(fā)生踩踏事故，容易造成人員傷亡。并且因?yàn)槿粘＞S護(hù)工作的中的疏忽大意，疏散樓梯通道沒能根據(jù)相關(guān)要求使用的情況下，導(dǎo)致高溫以及有毒有害煙氣進(jìn)一步擴(kuò)散，此時(shí)疏散樓梯不僅無法發(fā)揮逃生的作用，還會(huì)變成火焰擴(kuò)散的通道，成為危險(xiǎn)區(qū)域。在多數(shù)高層建筑物發(fā)生的火災(zāi)案例之中，由于火險(xiǎn)直接導(dǎo)致死亡的情況并不多見，大部分遇難者主要是由于吸入有毒煙塵造成窒息而導(dǎo)致的死亡。

1.3 消防裝備及器材更新緩慢

通常來說，城市建筑領(lǐng)域的建設(shè)速度要快于相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施和相應(yīng)器材的配備進(jìn)程，基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展緩慢導(dǎo)致了救援任務(wù)不能迅速展開。高層建筑物中通常都配置了比較完整科學(xué)的消防裝備系統(tǒng)，可以在火情的初期起到一定的作用，然而根據(jù)國內(nèi)外高層建筑物火災(zāi)案例中不難看出，建筑物內(nèi)部配置的消防裝備系統(tǒng)很難在特定時(shí)間以及空間內(nèi)，迅速撲滅火焰，由于建筑工程結(jié)構(gòu)等制約，消防車輛以及救援人員抵達(dá)現(xiàn)場后，不能第一時(shí)間到達(dá)著火點(diǎn)，也不能一次性配備齊全救援裝備以及器材。用水滅火系統(tǒng)或者氣體滅火系統(tǒng)，無法持續(xù)進(jìn)行滅火工作，市政相關(guān)消防設(shè)施等也無法長時(shí)間、足量地供應(yīng)滅火所需要的藥劑，這些狀況都會(huì)延誤最佳的救援時(shí)機(jī)。

2 高層建筑物現(xiàn)場滅火劑供應(yīng)相關(guān)技術(shù)

2.1 固定位置消防設(shè)備供水相關(guān)技術(shù)

通常在高層建筑物的滅火過程中，應(yīng)用固定位置消防設(shè)備進(jìn)行供水操作是比較普遍的供水方式，該方案具有節(jié)省時(shí)間和節(jié)約人力的優(yōu)點(diǎn)，并且兼?zhèn)淅喂桃约鞍踩葍?yōu)勢。為此應(yīng)該優(yōu)先使用高層建筑物室內(nèi)的消火栓以及水泵連接裝置等固定位置的消防設(shè)備為滅火工作供水。

2.1.1 室內(nèi)消防栓供水

消防部門的指揮人員必須掌握室內(nèi)配備的消防栓同時(shí)開啟數(shù)量的計(jì)算方法。在應(yīng)用室內(nèi)消防栓滅火的過程中，需要保持不多于最大的消防栓同時(shí)運(yùn)行的總數(shù)量，防止供水工作發(fā)生意外中斷的情況。消防栓同時(shí)運(yùn)行的總數(shù)量如公式（1）所示。

式中：n為同時(shí)應(yīng)用水槍的數(shù)量；Q為室內(nèi)配備的消防泵的流量值；q為水槍的流量數(shù)值，如果失火的建筑物高度＞110 m的情況下取值為6.8 L/s，如果建筑物的高度＜110 m時(shí)取值為5.5 L/s；在n為非整數(shù)的情況下，需要向下進(jìn)行取整操作。當(dāng)消防泵的流量為35 L/s的情況下，根據(jù)公式（1）計(jì)算得到同時(shí)應(yīng)用的消防栓的數(shù)量是 7個(gè)或者 8個(gè)，完全符合初期戰(zhàn)斗力量的要求，能夠撲滅絕大多數(shù)初期的火災(zāi)[2]。

2.1.2 水泵連接裝置供水

借助消防車輛連接上水泵連接裝置向消防管道內(nèi)部進(jìn)行加壓供水操作，用來實(shí)現(xiàn)加大流量以及增加水槍陣地設(shè)置的目標(biāo)。在應(yīng)用水泵連接裝置時(shí)，消防人員需要連接消防栓使用的水泵連接裝置，關(guān)注消防車輛的泵壓數(shù)值，用以達(dá)到預(yù)期的供水高度。因此，可以將具有最大泵壓數(shù)值的消防車輛連接到水泵連接裝置。國外許多建筑物外部都設(shè)置了消防使用的豎管，其原理與水泵連接裝置相同，能夠達(dá)到迅速將水直接供應(yīng)到高層建筑物相應(yīng)區(qū)域的目標(biāo)，實(shí)際應(yīng)用的效果比較理想，如圖1所示。

圖1 建筑物外墻消防用豎管

2.2 移動(dòng)式消防裝備滅火劑供應(yīng)技術(shù)研究

在固定消防設(shè)備無法使用或者無法滿足消防滅火的需要時(shí)，需要借助移動(dòng)式消防滅火裝備進(jìn)行滅火劑的供給工作。

2.2.1 消防滅火劑的供應(yīng)能力

不同型號(hào)的消防車輛具備的滅火劑供應(yīng)能力各不相同，圖2是常見消防車輛配備的泵的滅火劑紅星高度的匯總。從表1數(shù)據(jù)中可以得出，消防車輛配備的消防泵，常壓泵能夠?qū)崿F(xiàn)的供水高度可達(dá)100 m左右，中壓泵以及1級(jí)水平的離心泵具備的供水能力可達(dá)160 m左右，而2級(jí)離心泵的供水能力可以超過210 m大關(guān)，特殊型號(hào)甚至能夠突破350 m大關(guān)。不過救援現(xiàn)場如果采用鋪設(shè)水帶的模式搭建供水管路，水帶部分的耐壓程度無法承受210 m以上的供水高度產(chǎn)生的壓強(qiáng)，就會(huì)導(dǎo)致供水工作的停止。壓縮空氣泡沫滅火劑的供應(yīng)高度能夠?qū)崿F(xiàn)350 m左右，并且因?yàn)閴嚎s空氣本身富有的特征，水帶部分需要承受的壓力數(shù)值比較小，因此其供應(yīng)工作的難度相來說較小。

表1 消防車輛泵滅火劑供應(yīng)高度

2.2.2 水帶鋪設(shè)搭建技術(shù)研究

高層建筑物出現(xiàn)火情后進(jìn)行撲救工作時(shí)的水帶的鋪設(shè)和搭建任務(wù)需要滿足既迅速又堅(jiān)固的要求，一般情況下采用順著樓梯間方向蜿蜒搭建以及垂直架設(shè)的模式。將2類模式進(jìn)行對(duì)比，蜿蜒形式的搭建模式更加牢固，而垂直形式設(shè)置水帶的速度更快。通常狀態(tài)下，在架設(shè)較低的樓層的供水線路時(shí)使用蜿蜒形式的搭建模式，在架設(shè)高樓層的供水管路時(shí)，使用垂直形式的架設(shè)模式，如圖2所示。垂直形式的水帶作業(yè)過程中水帶存在墜落的潛在風(fēng)險(xiǎn)，所以在實(shí)際作戰(zhàn)過程中，最好先采用垂直搭建特定的距離，然后使用蜿蜒搭建的模式進(jìn)行組合式架設(shè)水帶，用來確保其結(jié)構(gòu)牢固可靠。

圖2 高層建筑物火災(zāi)撲救水帶搭建示意圖

2.2.3 舉高類型消防車輛泡沫液供應(yīng)技術(shù)研究

在高層建筑物的火災(zāi)事故現(xiàn)場，通常由舉高類型的消防車輛作為外部進(jìn)攻作戰(zhàn)的主要裝備。在進(jìn)行內(nèi)部進(jìn)攻的供水線路搭建過程中，可以操控舉高類型的消防車輛伸縮機(jī)構(gòu)延展到需要進(jìn)行供水操作樓層的窗口位置，使用該車輛自帶的出水口進(jìn)行供水線路的搭建操作，既可以迅速將水源供應(yīng)到需要的高度，也能夠保證供水管路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及可靠性，還可以節(jié)約消防人員的體力。值得注意的是嚴(yán)格禁止使用舉高類型的消防車輛吊拉水帶實(shí)施供水操作，防止發(fā)生傾覆或者墜落的風(fēng)險(xiǎn)。由消防車輛配備的供液能力來講，移動(dòng)形式的裝備的供水操作適合用在低于160 m的高層建筑物火災(zāi)的撲滅工作.高度大于160 m的情況下，需要應(yīng)用固定形式的消防裝置進(jìn)行滅火操作。應(yīng)用壓縮空氣泡沫車輛進(jìn)行火災(zāi)撲滅工作時(shí)，這類作戰(zhàn)準(zhǔn)則可適用于小于350 m高度的高層建筑物火災(zāi)的撲滅任務(wù)中。

3 高層建筑物火險(xiǎn)過程中的撲救登高方法及火災(zāi)現(xiàn)場救援方法

3.1 登高過程的具體方法

一般來說，電梯設(shè)備在出現(xiàn)火情的情況下可能存在巨大的風(fēng)險(xiǎn)。為了達(dá)到節(jié)省消防人員體力的目的，可以優(yōu)先選擇配備防煙前室結(jié)構(gòu)的消防專用電梯進(jìn)行登高操作。如果必須選擇從樓梯等區(qū)域進(jìn)行登高行動(dòng)，需要優(yōu)先挑選防煙類型的樓梯間以及室外樓梯區(qū)域，用來最大程度地保證安全。如果選擇了封閉的樓梯間以及敞開模式的樓梯間進(jìn)行登高操作，必須選取配備水槍的陣地進(jìn)行掩護(hù)。在登高時(shí)作業(yè)的過程中，需要關(guān)注自身在行進(jìn)過程中的步幅以及節(jié)奏，以達(dá)到盡量節(jié)省體力的目的，并且需要特別注意空氣呼吸裝置顯示的氧氣余量。

3.2 火災(zāi)現(xiàn)場救援方法

3.2.1 內(nèi)部攻擊救援方法

在進(jìn)行內(nèi)攻救援的過程中，必須組建不少于5人的內(nèi)攻救援小組，并且需要完全使用固定式消防救援設(shè)施進(jìn)行掩護(hù)。在樓層較高進(jìn)行救援時(shí)，為了節(jié)省相關(guān)消防救援人員的體力，提升救援工作的效率，可以在起火樓層下面2～3層或者避難層搭建救人緩沖平臺(tái)，和其余救援小組組成分樓層進(jìn)行接力救人。當(dāng)中著火層以下的樓層使用自主疏散法進(jìn)行救援。

3.2.2 外面救人通道的組建

外面救人通道的組建，能夠借助搭設(shè)消防救援云梯以及使用舉高類型消防救援車輛的方式。但是需要確定8 m拉梯至3層、10 m拉梯至4層、18 m金屬材質(zhì)拉梯至6層，7層以上、150 m以下依靠舉高類型消防救援車輛組建救人通道的準(zhǔn)則。

4 高層建筑物火災(zāi)撲救火勢控制技術(shù)研究

4.1 煙霧控制技術(shù)

在高層建筑物火災(zāi)過程中進(jìn)行煙氣控制的時(shí)候，可以使用水槍陣地、防煙及排煙設(shè)備以及防火卷簾等消防裝置對(duì)煙霧進(jìn)行阻截，引導(dǎo)煙氣飄動(dòng)。針對(duì)煙霧的控制需要注意高層建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，完全使用防煙、排煙裝備以及水槍陣地，保證煙氣能夠流通。

4.2 火勢堵截技術(shù)

當(dāng)火勢較大時(shí)，需要控制火勢發(fā)展。對(duì)于高層建筑物火災(zāi)來講，常見的蔓延路徑有電梯井、樓梯間、管道井和電纜井。在進(jìn)行陣地排布時(shí)，必須關(guān)注豎向通道的蔓延，可以使用噴水霧的方法進(jìn)行堵截。

4.3 火勢撲救技術(shù)

當(dāng)高層建筑物火情現(xiàn)場消防救援力量充沛的時(shí)候，必須積極使用固定式消防救援設(shè)施進(jìn)行滅火工作，A類泡沫的滅火效率比水高6倍～8倍，在壓縮空氣泡沫模式中應(yīng)用A類泡沫滅火劑對(duì)A類火進(jìn)行撲滅的時(shí)候，將混合物比例控制在0.3%～0.6%，發(fā)泡倍數(shù)控制在7倍～16倍時(shí)，可以產(chǎn)生非常好的滅火效果[3]。

5 高層建筑物火災(zāi)撲救能力提高及相關(guān)消防裝備構(gòu)建的研究

高層建筑物火災(zāi)救援是一道難題，如果要解決這個(gè)難題，相關(guān)部門需要組建一支協(xié)同配合、技戰(zhàn)術(shù)及體能全方位發(fā)展的消防救援力量。依據(jù)火情特征配備不同的消防裝備和器材。例如在配備正常消防救援裝備和器材的前提條件下，重點(diǎn)加裝排煙照明類、通信類以及個(gè)人防護(hù)類的相關(guān)器材，增添更多實(shí)戰(zhàn)性較強(qiáng)的登高平臺(tái)消防救援車輛以及無人機(jī)等新型特種裝備。積極做好固定消防裝備的保養(yǎng)維護(hù)工作，保證相關(guān)消防裝備處于正常狀態(tài)，可以隨時(shí)應(yīng)急使用。搭建以消防救援員為核心，科學(xué)的技戰(zhàn)術(shù)為紐帶，通過配備固定消防設(shè)施裝置、新型消防救援車輛以及飛行器等設(shè)施，搭建一整套行之有效的應(yīng)急消防救援力量，高層建筑物裝備構(gòu)建系統(tǒng)如圖3所示。

圖3 高層建筑物裝備構(gòu)建系統(tǒng)

6 結(jié)語

綜上所述，該文研究了高層建筑物火災(zāi)的撲救過程中的難點(diǎn)，從火災(zāi)現(xiàn)場供水、高空作業(yè)、救人措施以及火情控制方法等層面，分析且給出了高層建筑物火災(zāi)險(xiǎn)情撲救的重要技術(shù)方案。并且提出了完全使用固定消防救援設(shè)施進(jìn)行滅火供水、人員救援、高空作業(yè)以及滅火的戰(zhàn)術(shù)理念，從而強(qiáng)調(diào)了在使用移動(dòng)消防救援裝置的時(shí)候，必須注重發(fā)揮其全部功能，顯著提升消防救援的工作效率。