大跨度舉高破拆消防車在廠房倉庫火災撲救中的應用研究

肖俏偉 陳耿

摘要：針對廠房倉庫火災撲救的作戰(zhàn)難點和各階段戰(zhàn)術需求，提出了大跨度舉高破拆消防車頂部破拆、結構破拆和精準滅火的技戰(zhàn)術應用方法，初步量化了各場景和應用戰(zhàn)法下破拆高度、破拆水平距離的能力范圍。最后，針對初期控火、攻堅滅火和消滅殘火三個階段，開展了大跨度舉高破拆消防車在廠房倉庫火災撲救中的戰(zhàn)術應用分析。

關鍵詞：消防車；大跨度舉高破拆消防車；廠房倉庫火災；戰(zhàn)術應用；滅火救援

近年來，多款具有破拆舉升功能的舉高破拆消防車配備到消防救援隊伍，滿足了高空滅火和救援的作業(yè)需求[1-2]。眾多學者關于消防車的發(fā)展情況[3]和破拆消防車的設計、制造、銷售等情況多有研究[4-5]，但是對于實戰(zhàn)化應用方法的研究相對較少。本文以某型大跨度舉高破拆消防車（簡稱“大跨度破拆車”）為例，分析其在大跨度廠房倉庫火災撲救中的性能優(yōu)勢和技戰(zhàn)術應用方法。

1 大跨度破拆車性能分析

大跨度破拆車不僅有臂架炮，還搭載了鏟斗、液壓錘、液壓剪、液壓抓、起重卷揚等不同破拆裝置，可在滅火救援現場實現剪、鉆、鑿、挖、抓等不同工作狀態(tài)時的舉高破拆能力。大跨度破拆車臂架包括一臂、二臂、動臂和斗桿（見圖1），最大工作高度為27.5m，最大水平探伸距離為23m，最大下探深度為11m，動臂前端設置流量為4800L/min水炮，高度約25m，射程85m。臂架展開安全工作范圍見圖2。該車臂架動作靈活，可根據需要實現多種臂架姿態(tài)下的滅火救援作業(yè)，這里重點討論大跨度破拆車舉高展開、跨越展開和水平展開三種典型臂架展開形式在廠房倉庫火災撲救中的戰(zhàn)術應用。

1.1? 舉高展開

舉高展開是指大跨度破拆車的舉升臂（一臂和二臂）和破拆臂（動臂和斗桿）均盡量豎直展開，利用破拆頭破拆高處部位的作業(yè)方式（見圖3）。大跨度破拆車舉高展開模式下舉升高度可達27.5m。

1.2? 跨越展開

跨越展開是指大跨度破拆車的一臂仰角最大、二臂水平展開，破拆臂（動臂和斗桿）根據情況水平和下探展開的作業(yè)方式（見圖4）。大跨度破拆車跨越展開模式下，舉升高度不小于10m，水平跨越幅度可達12m及以上。

1.3? 水平展開

水平展開是指大跨度破拆車的一臂和二臂水平展開，破拆臂（動臂和斗桿）根據應用情況盡量水平方向伸展的作業(yè)方式（見圖5）。大跨度破拆車水平展開模式下水平幅度可達23m，對應工作高度為5m。

2 大跨度廠房倉庫火災撲救的作戰(zhàn)難點

大跨度廠房倉庫由于存儲物資較多，火災荷載非常大，發(fā)生火災后的火場溫度很高、容易發(fā)生倒塌事故，滅火救援工作難以開展。

2.1? 火場溫度高

廠房和物資倉庫內存儲的物品密集，火災荷載非常大，加上廠房倉庫大多為密閉狀態(tài)，門窗少，空氣不流通，有的倉庫還建設有房中房，密閉性非常好，所以倉庫內部一旦發(fā)生火災，空間溫度會快速升高，物質分解出氣體的速度不斷加快，使燃燒強度急劇增大，火勢蔓延速度加快，很快進入燃燒猛烈階段，火場溫度非常高，消防救援力量內攻近戰(zhàn)困難。

2.2? 倒塌危險大

廠房倉庫一般采用大跨度結構，建筑材料多為彩鋼板或者鋼結構，發(fā)生火災后，在火場高溫作用下，結構承載能力降低，加速斷裂，使庫房和隔板出現倒塌、坍塌，難以靠近實施滅火，作戰(zhàn)風險高。另外，一旦發(fā)生倒塌，火點被掩埋，進一步清理工作量非常大，火勢難以撲救。

2.3? 火災撲救困難

廠房倉庫多用于生產和存儲各類商品或貨物，發(fā)生火災之后，火場溫度很高，建筑結構易發(fā)生倒塌，滅火劑很難直接噴射到著火點。猛烈燃燒中還有貨物中心的陰燃情況，火災撲救通常會持續(xù)很長時間，所需要的消防車輛、消防人員和滅火劑數量多。

3 大跨度廠房倉庫火災撲救的戰(zhàn)術需求

大跨度廠房倉庫火災撲救的戰(zhàn)術需求一般包括排煙排熱、預防和消除建筑結構倒塌、清理障礙實施滅火等。

3.1? 排煙排熱

廠房倉庫發(fā)生火災之后，如果能夠第一時間找到火點，將火勢控制在初期階段，火場后續(xù)就不會發(fā)生建筑倒塌的危險，火災也不會蔓延變大致難以控制。如果控制不住火勢的蔓延，可以采取破拆方式進行熱量和煙氣排放。破拆點應該采取鄰近著火點的部位，最好是著火點的正上方，這樣煙氣就會直接被排放。

3.2? 消除倒塌威脅

攻堅滅火階段，大跨度廠房倉庫在高溫的烘烤下非常容易發(fā)生整體性倒塌。為了避免倒塌事故的發(fā)生，有效的戰(zhàn)術方法包括冷卻和排煙散熱。如果火災已經進入猛烈燃燒階段，建筑結構有明顯的變形、傾斜、裂縫等倒塌征兆時，此時應采取主動的戰(zhàn)術方法消除倒塌的威脅，應對岌岌可危的建筑結構進行破拆處理，或進行主動推倒處理，避免對人員生命造成威脅。

3.3? 清除障礙

消滅殘火階段，在大空間廠房倉庫的火災現場，倒塌的建筑結構，或堆積的貨物、倒塌的貨架等障礙物都需要進行戰(zhàn)術清理，以提升滅火救援效率。分析多起倉庫火災案例發(fā)現，在火勢被控制后，鋼結構廠房倉庫發(fā)生了明顯變形，并且廠房倉庫內原料和物品堆垛，這些都會成為進一步實施滅火救援的障礙，必須首先對其進行清除。

4 大跨度破拆車的戰(zhàn)術應用方法

廠房倉庫火災的滅火救援過程主要包括初期控火、攻堅滅火和消滅殘火三個階段，大跨度破拆車在不同滅火救援階段的具體戰(zhàn)術應用方法可概括為頂部破拆、結構破拆和精準滅火三個方面。

4.1? 頂部破拆

大跨度廠房倉庫的頂部多為彩鋼板結構，但也有部分為磚木結構，甚至鋼筋混凝土結構。發(fā)生火災后，如果能在著火點正上方對屋頂進行破拆，將非常有利于及時實施火場排煙散熱，有助于控制火勢的蔓延變大，并利于精確打擊著火點，實施快速滅火。在很多救援現場，破拆屋頂的最直接方式為登頂實施破拆，即消防隊員攀登到屋頂，利用無齒鋸對彩鋼板進行破拆。由于彩鋼板的強度有限，高溫烘烤下有隨時發(fā)生倒塌的可能，因此登頂破拆的做法雖然較為直接有效，但是危險性非常大。

相比之下，利用大跨度破拆車舉高展開或跨越展開的方式，最大限度地伸到建筑頂部，是更加安全、高效的屋頂破拆方法。大跨度破拆車可以在跨越8m高庫房、保證斗桿和破拆頭與作業(yè)面有效作用角度情況下對建筑頂部實施破拆，破拆水平距離不小于20m。

廠房倉庫一般為2～3層，高度為8～15m，根據廠房倉庫的實際高度和跨度，大跨度破拆車可采用舉高展開或跨越展開等形式，實現舉升破拆時最大高度為27.5m，最大跨越幅度為23m。對廠房倉庫頂部實施破拆時，在保證破拆頭與作業(yè)面任意有效作用角度下，大跨度破拆車采用舉高展開或跨越展開等作業(yè)形式，破拆水平距離分別不小于20～15m，見圖6。

圖6? 頂部破拆高度和水平距離范圍示意圖

另外，考慮到建筑頂部結構不同，應采取不同的破拆模塊。對于彩鋼板和磚木結構屋頂，采用剪切、抓取、鏟鉤的方式均可實現破拆；沖擊的方式更適于破拆鋼筋混凝土結構屋頂。需要注意的是，如果采取從上往下沖擊屋頂破拆，可能會加速屋頂的倒塌，應謹慎應用。

4.2? 結構破拆

在某些大跨度廠房倉庫火災的救援現場，如果建筑高度較高，較難實現建筑頂部的破拆，可能需要對建筑側立面實施破拆，而且排煙口應盡量設置在房間的高點位置，以達到快速排煙排熱、滅火救援的目的。

大跨度破拆車充分發(fā)揮臂架動作靈活的優(yōu)勢，采取舉高展開模式或跨越展開模式，可實現不同高度、不同位置的破拆，其破拆范圍非常大，破拆效率較高。若破拆對象為鋼筋混凝土結構，建議用沖擊方式進行破拆，但是應提前進行建筑結構評估，避免導致建筑結構的整體倒塌。

在大跨度廠房倉庫火災的救援現場，如果建筑結構已經發(fā)生了局部倒塌，或已經出現倒塌的征兆，為了消除倒塌帶來的風險隱患，應對建筑結構采取主動推倒、破拆等措施。

4.3? 精準滅火

在廠房倉庫火災撲救現場，由于建筑跨度較大、火場溫度非常高，建筑又有隨時倒塌的危險，消防員不能隨意實施內攻滅火，如果從上往下實施火勢打擊，不僅不能有效打擊火點，還有可能造成建筑的快速倒塌。因此，結合火場的實際情況，合理設置滅火陣地，提升火災撲救的精確度和效率非常重要。大跨度破拆車在實施破拆之后，還可以臂架炮出水滅火，破拆、滅火二者作用相結合，具有明顯優(yōu)勢。大跨度破拆車不但可以在特殊部位設置滅火陣地，還可以利用水平展開的方式進行遠距離滅火，確保作戰(zhàn)安全，有效避免建筑倒塌帶來的威脅。

5 結語

全面評測大跨度舉高消防車性能特點，結合應用場景的作戰(zhàn)難點和戰(zhàn)術需求，系統分析大跨度舉高消防車頂部破拆、結構破拆和精準滅火三個技戰(zhàn)術在廠房倉庫火災滅火救援中的能力優(yōu)勢。長遠來看，大跨度舉高消防車等新型裝備的研發(fā)與應用勢必會改變滅火救援的作戰(zhàn)方式，這一方向的研究值得引起重視。

參考文獻：

[1]楊明.中國消防技術發(fā)展史研究[D].沈陽：東北大學，2015.

[2]小溪.上海消防引進多功能強臂式消防車[J].消防技術與產品信息，2009（4）：9.

[3]李明璐，尹藝玲.智能消防車的發(fā)展研究現狀[J].裝備制造技術，2019（6）：225-228.

[4]劉仁華.多功能破拆消防車臂架動力學分析[D].大連：大連理工大學，2013.

[5]易軍，曲金勇，肖狄虎.工程機械工業(yè)設計及研究[J].包裝工程，2019，40（18）：1-11.

Research on the application of large-span high-lifting and demolition fire truck in fire fighting in factory and warehouse

Xiao Qiaowei， Chen Geng

（Sany Automobile Manufacturing Co.， Ltd.， Hunan Changsha 410000）

Abstract： Aiming at the operational difficulties and tactical requirements of fire fighting in factories and warehouses at various stages， technical and tactical application methods of top demolition， structural demolition and precise fire extinguishing of large-span high-lifting and demolition fire trucks are proposed. The ability range of demolition height and demolition horizontal distance under various scenarios and application tactics was initially quantified. Finally， according to the three stages of initial fire control， tackling and extinguishing fires and eliminating residual fires， the tactical application analysis of large-span high-lifting and demolition fire trucks in fire fighting in factories and warehouses is carried out.

Keywords： fire truck; large-span high-lifting and demolition fire truck; factory and warehouse fire， tactical application， fire fighting and rescue