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高层建筑火灾扑救限制因素及提高扑救能力的措施

2011-08-15李砚超

中国人民警察大学学报 2011年8期
关键词:水带火场供水

●李砚超

(通辽市消防支队,内蒙古通辽 028000)

(本栏责任编辑、校对 陈 华)

近年来,随着全国各地城市化进程的加快,鳞次栉比的高层建筑成了城市现代化的标志之一。与突飞猛进的高楼设计技术和发展形势相比,高层灭火救援技术研究与应用相对落后,消防救援难题越来越凸显。

一、高层建筑火灾特点

高楼火灾具有火灾蔓延途径多、火灾荷载大、扑救难度大等特点。高层火灾破坏力一定程度上源于高层建筑的“烟囱效应”——高层建筑内部有大空间的中庭和大量的管道竖井、楼梯间、电梯井、排气道等各种横、竖向管井、通道,一旦发生火灾,这些部位就成了一座拔风的“烟囱”,加速火势的蔓延,而且建筑物越高,“烟囱效应”越明显。根据上海市消防局提供的测试数据显示,一座高度为100m的高层建筑,在无阻挡的情况下,烟气顺竖向管井扩散至顶层只需要30s,瞬间整幢建筑即可形成“立体火场”。此外,高层建筑火灾荷载大,装修材料复杂多样,容易发生火灾。高层建筑内部可燃物很多,燃烧时还会产生大量有毒烟雾。虽然高层建筑不会燃烧,但当温度达到400~500℃时,钢筋混凝土就会出现裂缝,使强度降低一半左右,对消防队员的人身安全造成很大影响。所以说,高层建筑火灾扑救十分困难,往往会造成群死群伤的严重后果。

二、高层建筑火灾扑救五大限制因素

(一)举高车辆举高度限制

国内现有最好的消防举高车只能达到50多米高,相当于十几层楼的高度(虽然目前有少数地区配备登高车辆达到80m、100m范围,但在全国并未普及),对高于其极限高度的楼层被困人员,消防队员无法利用举高车辆进行营救,而且利用水枪或水炮外攻射流的效果也会大打折扣。

(二)高层建筑火灾出警速度极限限制

假设某高层建筑发生火灾,3min后火灾报警系统发出警报,5min后工作人员确认火灾并报警,消防第一出动力量再于5min后到达现场,用2min简要了解火场情况,随后战斗展开,至此,前后共耗时15min。这15min尚不包括火情侦查和到达着火点的时间,就已经是消防部队出警的极限速度。但火情是不等人的,高层建筑火灾在火灾燃烧的猛烈阶段,热烟气在水平方向上的扩散速度为0.5~0.8m·s-1;烟气沿楼梯间等竖向的垂直扩散速度为3~4m·s-1。以上的热烟所到之处,会使可燃物起火而蔓延。加之楼层越高风速越快(90m高处的风速达15 m·s-1),在风力作用下,着火物所需的氧气供应充分,火场热对流加快,其“烟囱效应”也随之增强,燃烧愈来愈猛烈,火势蔓延更为加快。此时再展开一系列战斗行动,其难度和强度可想而知,战斗行动成败还不得而知。

(三)高层建筑火灾的群众疏散与战斗员进攻路线限制

在火灾情况下,人的判断能力会由于恐慌而下降,表现为在疏散过程中惊慌失措,加之受到不同程度的烟气、高温、火焰的威胁和侵扰,很难在疏散时形成稳定有序的人员流动。防烟、封闭楼梯间,作为疏散通道的重要构成,为在火灾发生时,最大限度的延缓烟气流动的速度,为保护人员的安全疏散提供了必要的前提和保障。但与此同时,疏散通道往往也不可避免的成为消防人员进入火场,实施内部进攻的“必由之路”,这就必然的导致了人员的进攻与外撤的矛盾。疏散过程中,通道内部往往较为拥挤、嘈杂和混乱,在这种情况下,消防员携带器材装备由通道作逆向行进,并且要铺设水带等,不仅是困难的,而且会对人员向下疏散造成极大的影响,甚至会导致人流拥堵、践踏,引发更大的混乱。

(四)高层建筑火灾的战斗员体能限制

消防员在保存行动能力的前提下,迅速到达着火点,是灭火救援行动的开始和成功的前提。据测定,健康的消防队员负重登高8层楼(24m,负重登高一般良性体能极限高度)前后生理比较为:登高前心率72次·min-1,登高后心率168次·min-1;登高前呼吸24 次·min-1,登高后呼吸32 次·min-1。而试验证明,一名体魄健壮的人,心率超过180次·min-1,呼吸超过40 次·min-1的话,15min 后就会失去活动能力。况且,以上仅仅是最理想的假设情况,实际战斗中还必须考虑到战斗员的心理压力、火势变化和空气呼吸器的消耗。中等劳动强度情况下,消防队员正常使用的空气呼吸器的工作时间大多在30~45min之间。高层建筑发生火灾扑救中,战斗员的体力消耗量特别大,其强度远远超过中等劳动强度,对氧气的需求和一次性呼吸的含氧量也随之加大,已经超出了空气呼吸器的工作标准。廊坊武警学院曾做过满负荷运动后,立即佩戴空气呼吸器的实验,测试证明空气呼吸器仅能供氧5~10min,而且一次性供氧量不足,极有可能引起头晕、胸闷、眼花等症状。

(五)高层建筑火灾的火场供水限制

能否保证高层建筑火灾扑救中的及时、不间断供应灭火剂,将直接关系灭火救援成败。高层建筑火场供水以“以固为主,固移结合”为战术原则,但通常,室内消防给水设施不能正常供水,或供水能力不能满足火场需要,只能从外部铺设供水干线扑救是最常见的情况。因此外部供水就对器材装备提出了较高要求。现阶段,扑救高层建筑火灾主要强调登高车、高喷车等特种车辆,而忽略了泵浦车辆和基本器材的建设。“八五”科技攻关项目“高层—远距离供水应用技术研究”实地测试结果说明,单车单干线,采用中低压泵单泵供水出2支Φ19mm水枪,垂直供水高度达150m。当火场高度超过单辆消防车供水能力时,可用同类车或功率相仿的车泵进行多车单干线耦合供水(三车串联单干线测试高度可达246m)。相比较泵浦车辆,在应对高层建筑火灾时,供水水带的选择和配备更是重中之重,因为必须考虑垂直供水对消防车水泵口处几盘水带的负荷压力。目前可作为供水主战车的主要有国产东风140、145、153型泵浦水罐消防车、北方奔驰车、斯太尔车、五十铃车等,普遍使用的是采用快式三卡接口的13、16型水带。此类车型低压区压力约在10kg·cm-1;中压区在18~20kg·cm-1;高压区在40kg·cm-1左右,水带工作压力约在1.3~2.0MPa之间,接口工作压力为16kg·cm-1,耐压测试为24kg·cm-1。现在中压泵出水口压力满压供水时可达2.5MPa,这个压力已经超过了上述水带的工作压力。当向高层建筑供水时,为了尽量多供水,一般都会将消防泵的能力用到最大,此时消防泵口的几盘随时会发生破裂或崩口。为此,部队应配备专门用于高层建筑灭火时使用的专用水带及接口,避免此类事故的发生。

三、提高灭火救援能力的措施

(一)开展辖区“六熟悉”工作、加强高层建筑灭火预案演练和无预案演练

一是要始终把“六熟悉”作为业务训练工作的重点,务必使官兵充分掌握辖区内的实际情况,做到底细清、情况明,确保一旦发生灾害事故,能够做到第一时间到达事故地点、第一时间进行处置,最大限度减少人员和财产损失,避免因不熟悉道路、火场方位和水源位置而贻误灭火战机,造成不必要的损失。二是通过预案演练,认真规范高层建筑火灾的接警出动、火情侦察、火场警戒、疏散救人、火灾扑救、火场破拆、排烟、供水、照明、清理和移交等灭火战斗行动程序,实现人员、装备与技战术的有机结合,从各个方面进一步的细化,提高部队快速反应能力和作战能力,同时加强各单位的协同能力。三是开展事前不打招呼、不设定时间、不设定火灾目标单位的无预案消防演练,从实战角度锤炼部队官兵的处突作战能力。为今后能够有效加强高层建筑供水、及时扑救高层建筑火灾以及在火灾扑救中的安全防护工作等方面积累经验。

(二)充分利用建筑内部消防设施保证火场不间断供水

高层建筑发生火灾,应主要依靠建筑内给水管网以及各种固定灭火设施,立足于利用室内消防灭火设施自救为主,各种移动式消防装备为辅。高层建筑发生火灾后,重要部位应能自动灭火外,消防队到达火场后战斗行动步骤为:①将消防车停靠在高层建筑附近水源处。②供水车上战斗员,沿进攻路线进入着火层,使用楼层消火栓灭火,同时用消火栓处按钮启动消防固定水泵。③在使用消火栓灭火的同时,检查各灭火设施的灭火与阻火效能,使其发挥应有作用。④根据火场用水情况,视需要通过消防水泵接合器向室内管网供水,补充消防用水量。⑤超高层建筑(建筑高度大于100m)应设置自救能力较强、扑救初期火灾效果较好的固定或自动灭火设施及给水管网系统。

(三)贯彻救人第一的指导思想

一是高层建筑火灾应贯彻“固移结合”的原则进行人员疏散与救生。二是要充分利用建筑物内已有的设施进行疏散和营救。要利用室内的防烟楼梯、封闭楼梯进行疏散营救;利用建筑物的阳台、避难层、室内设置的缓降器、救生袋、安全绳等进行疏散营救;利用墙边落水管进行逃生;利用房间床单等物连接起来进行逃生;在不影响灭火战斗行动的情况下,利用消防电梯进行疏散营救。三是利用移动消防装备救人(在利用建筑物内部消防设施疏散救人的同时,还应尽可能采用举高车开辟外围救人通道,实施救人,条件许可还可以考虑直升机救人等)。

(四)做好火场安全防范工作

高层建筑火灾蔓延速度快,烟气毒气重,建筑外部飞溅火灾残留物及飞火威胁严重,人员逃生困难,救生装备展开困难,这些都导致了扑救高层建筑火灾的危险性,美国911事件中牺牲大量消防队员就是前车之鉴,所以做好火场的安全防范工作是扑救当中的重要环节。要设立火场警戒和火场观察哨,明确联络信号密切注视火场变化,并由交警、巡警对火场周围道路实施交通管制。指挥部根据观察哨提供的信息,及时调整力量部署,可为成功扑灭高层建筑火灾打下坚实的基础。

[1]卢兆明,陆君安,黄崇超,等.高层建筑火灾风险综合评估[C]//CSIAM第五届年会论文集,北京:北京大学出版社,2000.

[2]霍然,胡源,李元洲.建筑火灾安全工程导论[M].合肥:中国科学技术大学出版社,1999.

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