高層建筑消防滅火救援措施探討

劉博文

（烏魯木齊市消防救援支隊(duì)沙依巴克區(qū)大隊(duì)，烏魯木齊 830000）

1 引言

在時(shí)代不斷進(jìn)步過(guò)程中，高層建筑的數(shù)量不斷增多，隨之而來(lái)的是高層建筑消防滅火救援難題。 因高層建筑內(nèi)匯聚大量人群，一旦發(fā)生火災(zāi)，短時(shí)間內(nèi)安全疏散、轉(zhuǎn)移高密度人群的難度較大。 現(xiàn)有高層建筑消防滅火救援實(shí)戰(zhàn)中，基于信息技術(shù)的火災(zāi)模型分析、應(yīng)急處理措施具有較大局限性，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)高層建筑物內(nèi)部的指揮救援。 因此，探討高層建筑消防滅火救援改進(jìn)策略具有非常突出的現(xiàn)實(shí)意義。

2 高層建筑消防滅火救援的重要性

在面臨高層建筑火災(zāi)時(shí)， 建筑消防滅火救援可以有效整合火場(chǎng)周邊環(huán)境、建筑內(nèi)部信息等資源，在短時(shí)間內(nèi)制訂救援實(shí)施方案（含臨時(shí)戰(zhàn)斗編成、預(yù)設(shè)戰(zhàn)斗編成），下達(dá)消防救援作戰(zhàn)行動(dòng)命令， 預(yù)先組合投入高層建筑消防滅火救援的兵力裝備，進(jìn)而統(tǒng)一指揮，根據(jù)高層建筑消防通道、出入口組織人員疏散，進(jìn)行人員施救，降低建筑火災(zāi)對(duì)內(nèi)部居民、設(shè)施設(shè)備的危害，確保高層建筑盡快恢復(fù)運(yùn)營(yíng)[1]。

“以預(yù)防為主”是高層建筑消防救援的理念。 高層建筑消防滅火救援工作的開(kāi)展， 可以利用高層建筑消防疏散指示平面圖，進(jìn)行消防安全普及。 定期組織人們進(jìn)行消防模擬演練，增強(qiáng)普通群眾對(duì)火災(zāi)場(chǎng)景的感受， 提高普通群眾面臨真實(shí)火災(zāi)時(shí)的心理承受能力，不盲目、不慌張，提高高層建筑消防滅火救援效率。

3 高層建筑消防滅火救援的基本原則

3.1 統(tǒng)籌作戰(zhàn)

高層建筑消防滅火救援應(yīng)落實(shí)統(tǒng)籌作戰(zhàn)原則，以作戰(zhàn)目標(biāo)為指向，聚合戰(zhàn)斗力構(gòu)成要素，包括人、裝備等主體性要素與戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)指導(dǎo)性要素、 體制結(jié)構(gòu)性要素、 戰(zhàn)勤管理保障性要素。 在統(tǒng)籌作戰(zhàn)原則下，高層建筑消防滅火救援人員應(yīng)將主體性因素作為決定要素，針對(duì)高層建筑滅火救援實(shí)戰(zhàn)要求，統(tǒng)籌現(xiàn)有人員編制、專業(yè)能力、裝備實(shí)力，在目標(biāo)空間層面集約化布局，合理利用戰(zhàn)斗力要素，提高高層建筑消防滅火救援實(shí)力。

3.2 科學(xué)編組

火場(chǎng)供水能力是高層建筑消防滅火救援的關(guān)鍵， 消防滅火救援人員應(yīng)落實(shí)科學(xué)編組原則，以火場(chǎng)供水能力為核心考量因素，科學(xué)配置現(xiàn)有供水主戰(zhàn)裝備。 根據(jù)常用主站消防車高層建筑火場(chǎng)供水能力，合理選擇供水車型，如供水高度達(dá)300 m且車泵流量達(dá)25.3 L/s 的CMU1250 高層供水消防車，或者供水高度達(dá)160 m 且車泵流量達(dá)26.7 L/s 的測(cè)NH30 消防車，進(jìn)而根據(jù)主站消防車高層建筑火場(chǎng)供水技術(shù)要求， 選擇適宜的供水模式，適當(dāng)應(yīng)用壓縮泡沫，提高消防滅火救援成功率[2]。

4 高層建筑消防滅火救援的技術(shù)方法

4.1 供水消防車技術(shù)方法

供水消防車是高層建筑消防滅火救援常用技術(shù)方法。 從供水方式來(lái)看，供水消防車包括單泵單干線供水、二泵耦合單干線供水、三泵耦合單干線供水、三泵耦合與手抬機(jī)動(dòng)消防泵串聯(lián)單干線供水。

其中，單泵單干線供水公車型包括供水高度小于80 m 的常規(guī)消防車、供水高度小于300 m 的高層供水消防車。 在應(yīng)用常規(guī)消防車時(shí)， 需要將消防車與壓力達(dá)到0.3 MPa 的室外消火栓相連，控制車泵出口壓力在0.3 MPa 以內(nèi)，連續(xù)供應(yīng)水源時(shí)間大于或等于4 h。若需應(yīng)用高層供水消防車，則應(yīng)在0.3 MPa壓力內(nèi)，利用耐高壓水帶連續(xù)供水60 min 及以上。

二泵耦合單干線供水車型主要為供水高度小于160 m 的常規(guī)消防車， 每車泵提高壓力0.8 MPa 且小于前方臨近高層車泵工作耐壓，經(jīng)耐高壓水泵連續(xù)供水4 h，若需停水，則先關(guān)閉前方車泵，再關(guān)閉后方車泵。

三泵耦合單干線供水適用車型為供水高度小于240 m 的常規(guī)消防車，技術(shù)方法操作與二泵耦合單干線供水類似，若需停水，則應(yīng)先關(guān)閉前方車泵，再關(guān)閉中間車泵，最后關(guān)閉后方車泵。

三泵耦合與手抬機(jī)動(dòng)消防泵串聯(lián)單干線供水適用于供水高度小于400 m 的常規(guī)消防車與手抬機(jī)消防泵， 第一臺(tái)手抬機(jī)動(dòng)消防泵位于高層建筑樓層240 m 高度位置， 逐層向上方串聯(lián)，每一臺(tái)手抬機(jī)動(dòng)消防泵供水高度在40 m 左右，進(jìn)水口壓力均需大于或等于0.1 MPa，總數(shù)量小于或等于4 臺(tái)。 若需停水，則沿著從上層到地面水源的方向，逐步停水。

除此之外，可以預(yù)先混合一定比例的水、空氣、泡沫液，形成濕式壓縮空氣泡沫， 經(jīng)車泵加壓向高處火場(chǎng)輸送， 滿足A類、B 類高層建筑火災(zāi)滅火救援要求。 或者預(yù)先混合一定比例的水、空氣、泡沫液，形成干式壓縮空氣泡沫，滿足D 類高層建筑火災(zāi)滅火救援要求。

4.2 無(wú)人機(jī)技術(shù)方法

無(wú)人機(jī)又可稱之為無(wú)人駕駛飛行器， 是由無(wú)線電遙控實(shí)現(xiàn)自動(dòng)移動(dòng)與自備程序控制的飛行器， 包括數(shù)據(jù)鏈、 動(dòng)力系統(tǒng)、飛行控制與導(dǎo)航系統(tǒng)、無(wú)人機(jī)平臺(tái)、地面指揮系統(tǒng)、云臺(tái)任務(wù)荷載等幾個(gè)部分[3]。作為一種以無(wú)人圖像回傳、飛行控制、機(jī)體材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為支撐的技術(shù)方法，消防無(wú)人機(jī)機(jī)身為碳纖維新材料，可以安全防火，并集成衛(wèi)星定位與導(dǎo)航記住、高清變焦攝像頭、 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、 熱紅外相機(jī)等裝置， 實(shí)現(xiàn)高空360°懸停拍攝，適時(shí)噴水滅火，輔助高層建筑快速滅火救援。

在高層建筑消防滅火救援時(shí)，無(wú)人機(jī)可用于災(zāi)情偵察、監(jiān)控指揮、輔助救援等作業(yè)。 在災(zāi)情偵察時(shí)，無(wú)人機(jī)可以突破地形、濃煙環(huán)境限制，靈活偵察；在監(jiān)控指揮方面，無(wú)人機(jī)可實(shí)現(xiàn)數(shù)百米高飛行、 數(shù)千米半徑巡航， 配合超高清廣角可見(jiàn)光相機(jī)，將高層建筑火災(zāi)發(fā)生情況傳遞給地面操作人員，幫助地面指揮人員清晰辨別火源，有效捕捉火災(zāi)中心位置、燃燒物、水源、周邊環(huán)境溫度，便于消防救援人員確定工作重點(diǎn)，提高火災(zāi)救援效率；在輔助救援方面，無(wú)人機(jī)可以搭載語(yǔ)音模塊，有效傳達(dá)指令，或者搭載安全繩，輔助人員橫向逃生，也可搭載特殊滅火導(dǎo)彈，在著火層上方發(fā)射，精準(zhǔn)破滅高層建筑火災(zāi)。

4.3 云梯消防車技術(shù)方法

云梯消防車是一種舉高消防車，配備可伸縮式工作臂，具有靈活操作、廣泛作業(yè)的特點(diǎn)，可以有效應(yīng)對(duì)高層建筑火災(zāi)，快速轉(zhuǎn)移高層建筑內(nèi)人員、重要財(cái)產(chǎn)。 從伸展云梯方式來(lái)看，云梯消防車包括單純卷?yè)P(yáng)結(jié)構(gòu)伸梯、2 支長(zhǎng)油缸+鋼絲繩結(jié)構(gòu)伸梯兩種類型。 單純卷?yè)P(yáng)結(jié)構(gòu)伸梯的云梯消防車具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)；2 支長(zhǎng)油缸+鋼絲繩結(jié)構(gòu)伸梯的云梯消防車具有操作便捷、快速升降的特點(diǎn)。 消防滅火救援人員可以根據(jù)高層建筑消防滅火需求合理進(jìn)行應(yīng)用[4]。

為確保云梯消防車技術(shù)方法的優(yōu)良作用充分發(fā)揮， 在應(yīng)用前，消防滅火救援人員應(yīng)了解云梯消防車的基本操作、運(yùn)作原理以及操作技巧，特別是高空操作技巧。 處于頂端平臺(tái)的消防滅火救援人員應(yīng)具備全面觀察上層與下層情況、 及時(shí)與其他救援人員溝通、有效控制射程范圍、適時(shí)開(kāi)展疏導(dǎo)等能力，及時(shí)安撫情緒激動(dòng)的受困人員，避免受困人員自發(fā)危險(xiǎn)行為。根據(jù)云梯消防車噸位大的特點(diǎn)， 選擇地勢(shì)平坦且地面堅(jiān)硬的位置，遠(yuǎn)離管道、電線、化糞池等位置，必要情況下在緩坡位置提前鋪設(shè)硬度足夠的模板，避開(kāi)風(fēng)速超過(guò)7 級(jí)的天氣，確保云梯消防車安全發(fā)揮作用[5]。 同時(shí)，消防救援人員應(yīng)樹(shù)立強(qiáng)烈的安全意識(shí)，完備個(gè)人防護(hù)，確定身體、平臺(tái)護(hù)欄之間牢固而可靠，若需回轉(zhuǎn)云梯則停止射水，確保云梯消防車穩(wěn)定運(yùn)行。 除此之外，在使用云梯消防車技術(shù)過(guò)程中，消防滅火救援人員應(yīng)以液壓系統(tǒng)為支撐，完成云梯旋轉(zhuǎn)、升降、支腿升降、俯仰、調(diào)平動(dòng)作，配合云梯架頂端安裝的固定式泡沫發(fā)生器（遙控炮），噴射空氣機(jī)械泡沫（或水流），達(dá)到滅火效果。 若動(dòng)作期間云梯出現(xiàn)異常，則立即利用緊急手動(dòng)操作裝置處理。

5 高層建筑消防滅火救援的改進(jìn)策略

在以往高層建筑消防滅火救援中， 地理信息模型特有的空間分析功能可為消防滅火救援人員提供行車路線、 時(shí)間信息，但無(wú)法提供建筑內(nèi)部信息[6]。加之高層建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)各異，室內(nèi)火災(zāi)多發(fā)，制約了消防指揮救援效率。 基于此，可以引入建筑信息模型，在提供建筑地理位置、周邊建筑及街道概況、建筑結(jié)構(gòu)與面積的基礎(chǔ)上，在建筑信息模型中，基于透視思維提取二維圖紙中建筑內(nèi)部及消防設(shè)備的空間拓?fù)潢P(guān)系， 獲取建筑高度與滅火等級(jí)、建筑內(nèi)外消防水源、建筑消防車道與疏散通道位置、建筑消防噴淋與消防龍頭等信息。 同時(shí)，利用建筑信息模型三維可視化、漫游模擬功能，協(xié)助高層建筑消防管理，為火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)消防滅火指揮效率提高提供依據(jù)。

具體應(yīng)用中， 為進(jìn)一步降低高層建筑三維可視化實(shí)現(xiàn)難度， 可以對(duì)建筑信息模型應(yīng)用于高層建筑消防滅火救援指揮的流程進(jìn)行梳理。 首先，判定建筑內(nèi)是否存在無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)，若建筑內(nèi)存在無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)，則進(jìn)行無(wú)線報(bào)警點(diǎn)位編碼定位，確定并生成火災(zāi)記錄。 若建筑內(nèi)部不存在無(wú)線報(bào)警系統(tǒng)，則判定建筑是否可精確定位，若可精確定位，根據(jù)高層建筑名稱、聯(lián)系方式、門牌號(hào)進(jìn)行定位，反之則根據(jù)道路交叉口、特征物、參考單位進(jìn)行定位，確認(rèn)火災(zāi)地點(diǎn)并生成記錄。 其次，根據(jù)高層建筑火災(zāi)記錄，分析最佳路徑，明確周邊水源情況、住戶情況，并向建筑信息模型內(nèi)輸入火災(zāi)地點(diǎn)、行車路線、災(zāi)情性質(zhì)表，進(jìn)一步判定出現(xiàn)火災(zāi)的高層建筑物。 最后，根據(jù)高層建筑物情況，調(diào)出發(fā)生火災(zāi)的高層建筑信息模型，在立體空間內(nèi)料漿建筑內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)、消防設(shè)施位置、消防設(shè)備數(shù)量、疏散通道狀態(tài)、防護(hù)分區(qū)等，執(zhí)行調(diào)度處理操作。

在建筑信息模型應(yīng)用的基礎(chǔ)上， 可以進(jìn)一步完善高層建筑消防火災(zāi)應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)， 在評(píng)估高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，為建筑消防火災(zāi)應(yīng)急救援工作開(kāi)展提供科學(xué)的指導(dǎo)。 完善的高層建筑消防火災(zāi)應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)具備地圖查找功能、模糊綜合評(píng)價(jià)模型、建筑信息模型，可以自行評(píng)估火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的可視化輸出[7]。 進(jìn)而配合建筑信息模型，規(guī)劃最佳人員疏散路線，搜尋最近消防救援部門與最佳出警路線， 為高層建筑消防滅火救援工作高效開(kāi)展提供依據(jù)。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高層建筑具有樓層多、形體高、群體化、規(guī)模大的特點(diǎn)，一旦發(fā)生火災(zāi)，會(huì)迅速蔓延，并產(chǎn)生濃厚的有毒煙霧，阻礙消防滅火救援進(jìn)程。 因此，消防滅火救援人員應(yīng)貫徹統(tǒng)籌作戰(zhàn)、科學(xué)編組的原則，合理利用無(wú)人飛行器、固定式消防設(shè)施、云梯消防車等技術(shù)方法。 同時(shí)，根據(jù)高層建筑消防滅火救援特點(diǎn)，引進(jìn)建筑信息模型。 利用建筑信息模型三維、立體的特點(diǎn)，改進(jìn)消防滅火救援決策與實(shí)施體系，為高層建筑消防滅火救援工作的高效率開(kāi)展提供依據(jù)。