邓德秋

(辽宁省消防总队，辽宁 沈阳　110032)



压缩空气泡沫消防车在高层建筑火灾扑救中的应用

邓德秋

(辽宁省消防总队，辽宁 沈阳110032)

介绍了压缩空气泡沫消防车基本知识，分析了当前高层建筑火灾扑救中的难点，总结了压缩空气泡沫消防车在高层建筑火灾扑救中的性能优势，提出了压缩空气泡沫消防车在高层建筑火灾扑救中的应用对策，以充分发挥其性能优势。

消防车；高层建筑；压缩空气泡沫

近年来，随着高层建筑火灾事故的频繁发生，各地在应对高层建筑火灾扑救装备配置力度上也在逐年加大，其中配备的压缩空气泡沫消防车更加完善了车辆装备建设体系。实践证明，作为主战车之一的压缩空气泡沫消防车具有独特的性能优势，在高层建筑火灾扑救中发挥着重要的作用，提高了部队扑救此类火灾的能力。为此，进一步研究压缩空气泡沫消防车在高层建筑火灾扑救中的应用对推进灭火技战术创新，实现人与装备的最佳结合，提高消防部队进行科学施救的能力具有重要意义。

1　压缩空气泡沫系统简介

压缩空气泡沫系统即Compressed Air Foam System(缩写为CAFS)，于20世纪30年代起源于德国，80年代开始在美国西部的消防队使用。其工作原理如图1所示，水通过水泵后进入混合管路，泡沫添加剂通过混合器进入混合器管路，空气压缩机将空气加压后进入混合器管路与水、泡沫添加剂混合。由于混合的比例以及混合的质量均由压缩空气控制单元自动检测，并根据不间断的信息反馈进行流量比例调整，因此整个系统的工作一直处于比较理想的状态。

图1　压缩空气泡沫系统工作原理示意图

压缩空气泡沫系统所用泡沫主要为A类泡沫，其灭火机理为冷却降温和隔离氧气。泡沫液属环保型，可自行降解于自然界中。因泡沫混合液中注入了有压力的压缩空气，细化了水的颗粒，增大了水的覆盖面积，减小了水的表面张力，因此，能快速渗透到燃烧物内部，吸收更多的热量，灭火效率高。主要用于扑灭A类火，也可扑救B类火。

2　当前高层建筑火灾扑救的难点

2.1登高作战难

高层建筑较高部位发生火灾时，如果没有消防电梯或普通电梯不能使用，消防人员通过楼梯登高则会消耗很大的体力，既延误时间，又影响后续战斗。各地组织消防员对辖区内不同高度的高层建筑进行了负重登高测试，测试结果表明：攀登一定高度的楼层后，消防人员心率和呼吸加快，体力下降，对开展灭火救援有较大影响。因此，高层建筑火灾大多数只能依赖内部楼梯和消防电梯登高进行内攻近战，可供登高进攻的途径非常有限。虽然部队陆续装备的举高车可抵达的楼层越来越高，但其自重、车长、车高受交通道路的桥梁限重、转弯半径过小、涵洞限高、现场登高面条件不足等因素的影响，其外部登高作战作用也有限。

2.2灭火剂供给难

在高层建筑灭火行动中，灭火剂供给是一个较大的难题。受着火楼层高度、消防员体能极限、水带自重、水带施放或吊升、水带接口和分水器固定、火场高温浓烟、现场风力风向等影响，高层建筑发生火灾时垂直铺设水带难度极大，铺设时间较长；而且供水线路长、高差大，消防车辆易发生故障，消防水带易爆裂，发生故障后调换车辆和水带耗时长。一些城市消防车辆装备更新较慢，消防主战车辆不能适应辖区高层建筑建设的速度和高度，单车单干线和多车耦合单干线供水的能力明显不足，制约了高层建筑火灾扑救的能力。

2.3固定消防设施利用率不足

固移结合是高层建筑灭火救援核心战术之一。但由于设施的维护保养不周，很多高层建筑内的固定消防设施不能完全满足灭火的需要。加之受高层建筑固定消防泵的数量和扬程大小、室内供水管网形式和口径大小，以及水泵接合器数量等影响，高层建筑固定消防设施难以满足较大火灾时的灭火需求，其他消防设施在其发生火灾时也无法保证完整可靠。固定消防设施先天不足或不能使用而造成火势扩大，甚至小火演变成大灾的案例屡见不鲜。

3　压缩空气泡沫消防车的性能优势

3.1供液能力强

压缩空气泡沫消防车产生的空气泡沫比水的密度小，水带压力损失小，不怕折叠，具有较强供液能力，可以满足较高建筑供液的要求。欧美进口的压缩空气泡沫消防车通过实地测试最高可达375 m，扑救高层建筑火灾具有明显的优势。三种压缩空气泡沫消防车的供液性能见表1所示[1]。

表1　压缩空气泡沫消防车供液能力测试情况

3.2灭火效能高

高层建筑大多是写字楼或住宅，内部可燃物大多属于固体A类。压缩空气泡沫系统将水、压缩空气、A类泡沫按照一定比例组合在一起，1滴水可形成7倍泡沫，灭火效率是纯水的5～7倍，装载4 t水则相当于20～28 t重型水罐消防车的灭火功效。同等条件下，压缩空气A类泡沫灭火剂用量少、灭火时间短、扑救效果好。

3.3水渍损失小

当高层建筑的重要通信设备、电子计算机房、精密仪器、档案资料发生火灾时，如配备的二氧化碳等气体灭火装备失灵，可以使用压缩空气A类干泡沫进行覆盖保护，起到窒息灭火的作用。同等灭火条件下，压缩空气泡沫消防车直接扑灭高层建筑内A类火灾的用水仅为传统用水量的1/3以下，当采用干泡沫灭火时，用水量仅为传统用水量的1/10～1/20，克服了常规水罐消防车用水量大的缺点，减少了水渍损失，不会对民用建筑造成不当伤害。

3.4劳动强度低

高层建筑供水时，压缩空气泡沫消防车的供水压力需满足水枪喷射压力、标高差以及沿程阻力三者之和的要求，在标高差一定的条件下，使用水枪喷射压缩空气泡沫时，采用湿泡沫时水枪进口压力不超过0.15 MPa，采用干泡沫时水枪进口压力不超过0.02 MPa，水枪的反作用力较小。而且，压缩空气泡沫在水带中的比重仅为水的1/2以下，水带内80%为空气，重量轻，便于转移水枪阵地，降低消防员的劳动强度。同时，压缩空气泡沫减小了与水带的摩擦，重力势能小，沿程水带压力损失小，压缩空气体积的伸缩性可避免压力剧变时对消防水带的水锤冲击，保证了供水输送时消防员操作的安全可靠。

4　压缩空气泡沫消防车在扑救高层建筑火灾中的应用

4.1把压缩空气泡沫消防车作为城市主战车

城市主战消防车应具备多种灭火方式和多种性能，以适应城市不同火灾的作战需要。压缩空气泡沫消防车既能装载A类泡沫液又能装载B类泡沫液，既可单独用水灭火也可单独用泡沫灭火，还可根据需要同时喷射泡沫和水两种灭火剂灭火。另外，还可利用CAFS系统提供的外接供气接口为灭火救援器材装备工具提供稳定可靠的动力源，比如救生气垫、起重气垫、躯(肢)体固定气囊等，拓展了实战适应能力。

目前，《城市消防站建设标准》(建标152-2011)要求特勤消防站应配备A类泡沫消防车，一、二级消防站为选配[2]。各地可面向实战需求，在辖区重大危险源调查评估的基础上，进一步优化车辆装备配置，逐步实现城市主战消防车辆的更新换代。经济条件较好的地区可优先为一、二级消防站选配压缩空气泡沫消防车，特别是已组建高层建筑专业消防队所在的消防站必须配备压缩空气泡沫消防车，以发挥其作为主战消防车的优势。

4.2对压缩空气泡沫消防车开展性能专项培训

压缩空气泡沫消防车目前主要由国外生产，其工作原理、灭火机理相同，但车辆结构形式、操作方法不尽相同。自动化的CAFS系统，操作时只须打开出水球阀、压缩空气开关和泡沫泵开关，设定好水和泡沫液比例即可，而手动CAFS系统，操作时除调节泵、压缩空气和泡沫的出口压力外，还要调节压缩空气流量、水流量和泡沫液流量，操作人员易疲劳和误操作。因此，对压缩空气泡沫消防车开展性能专项培训是加强压缩空气泡沫消防车应用的重要环节和必要措施。建议各地消防部队结合压缩空气泡沫消防车品牌，利用车辆装备投标、验收、测试等时机，聘请生产厂家专业技术人员到达现场为使用单位业务骨干进行操作方法、维护保养、安全使用等内容的专项培训，提高对压缩空气泡沫消防车性能的认识水平和解决实际问题的能力。如使用常规出口出压缩空气泡沫时，供液压力应控制在0.8～l.0 MPa，使用增压出口时，供液压力应控制在1.2～1.5 MPa；用于灭火的A类泡沫灭火剂，其混合比例不应>0.5%，―般情况下以0.3%为宜；用于隔热防护的A类泡沫灭火剂，其混合比例不应<0.8%等。

4.3对压缩空气泡沫消防车开展针对性训练

为提高压缩空气泡沫消防车的使用效率，各地应结合辖区标志性高层建筑组织开展针对性训练。应针对车辆装备器材配置与实战应用脱节的问题，开展供水线路铺设训练，规范现场供水前提条件。在此基础上，针对同一高层建筑不同高度位置，开展供水或供液训练，规范水带施放、水带固定、车辆加压、车辆停水等技术，分别使用进口或国产泡沫，在压缩空气泡沫消防车不同工况、泡沫液不同混合比的状态下，进行不同组合的训练，分别记录掌握水泵压力、流量，泡沫量，水枪数量、流量、射程等基础参数，并将训练测试的结果类比普通水罐消防车和泡沫消防车，分析并总结其效能的优劣，全面掌握压缩空气泡沫消防车技术性能，实现装备与实战的有机结合。

4.4将压缩空气泡沫消防车作为编成优化力量

扑救高层建筑火灾，灭火剂供给应坚持“以固为主、快速出水，固移结合、压缩空气泡沫优先”的原则，充分利用建筑内部固定消防设施，最大限度地发挥现有消防装备性能。当建筑内部固定消防设施无法使用，消防车耦合供水达不到供水高度，消防车泵与机动手抬泵接力供水实施困难时，应充分利用压缩空气泡沫消防车的性能优势，将压缩空气泡沫消防车作为编成优化力量，快速实施供液灭火。可考虑将压缩空气泡沫消防车、举高车等大功率大流量消防车停放在火场侧进行登高灭火，将泵流量匹配的水罐或泡沫消防车停放在水源侧进行供水，在水源充足、交通条件良好且距离现场6 km范围内的情况下，还可配合大功率远程供水系统直接占领水源为压缩空气泡沫消防车和其他车辆进行远程供水，形成前打后供的力量编成体系。执勤中队平时要依据辖区火灾特点、火灾事故的等级和规模，优化组合现有灭火力量，完善“4+X”战斗编成，明确不同情况下的力量构成，形成配套的作战单元，实现作战力量发挥最大效能。“4+X”战斗编成见图2。

图2　“4+X”编成模式示意图

5　结束语

压缩空气泡沫消防车是当代先进的车辆技术装备，其多种灭火方式和多种性能在灭火救援战斗中发挥了作为主战消防车辆的技术优势和特殊价值。实践证明，压缩空气泡沫消防车的配备改变了消防部队传统的作战理念，完善了灭火救援技战术措施，提高了消防部队科学施救能力，可以预见其将会在灭火救援实践中发挥更大的作用。

[1] 公安部消防局.高层建筑灭火对策研究指南[M].上海：上海科学普及出版社,2009.

[2] 中华人民共和国公安部.城市消防站建设标准:建标152-2011[S].北京：中国计划出版社，2011.

(责任编辑陈华)

The Application of CAFS Fire Engine in Fire-Extinguishing in High-rise Buildings

DENG Deqiu

(FireCropsofLiaoningProvince,Shenyang110032,China)

To promote the development of CAFS fire engines, this study shows their basic constituents and knowledge, analyzes the difficulties in fire extinguishing in high-rise buildings, and then summarizes the performance advantages of CAFS fire engines and application countermeasures to cope with high-rise building fires.

fire engine; high-rise building; CAFS

2016-05-06

邓德秋(1976—)，男，河南信阳人，工程师。

●灭火救援技术

D631.6

A

1008-2077(2016)06-0023-04