高层建筑火灾初战控火研究分析.docx

高层建筑火灾初战控火研究分析.docx

《高层建筑火灾初战控火研究分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高层建筑火灾初战控火研究分析.docx（8页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

高层建筑火灾初战控火研究分析

高层建筑火灾初战控火研究分析

摘要：

高层建筑因为其建筑特点，给灭火救援实际工作带来了许多难题。

笔者在前人的研究基础上，总结了高层建筑火灾特点和救援难点，并简述了高层建筑火灾初战控火的扑救策略，为实际灭火救援工作提出了一些建议。

关键字：

高层建筑初战控火扑救策略

随着社会的高速发展，大量高层建筑不断涌现，在满足人口居住、办公需求的同时，也给消防安全带来巨大的挑战。

近10年以来，全国高层建筑火灾共计3万余起，死亡近500人，直接财产损失高达15.6亿元[1]。

据应急管理部统计，2019年全国商业场所、饭店、医院、学校、宾馆和养老院等火灾数量均有所下降，但高层建筑火灾数量却同比上涨10%，达到6974起，平均每天近20起。

重庆“1.1”加州城市花园高层住宅火灾发生后，社会各界更是广泛关注，高层建筑消防安全更是成为社会焦点、热点。

就杭州而言，2019年以来新开发建设的公共、居住建筑中，高层建筑所占比例远远超过50%，且还有进一步增加的趋势。

伴随高层建筑数量逐渐增多，随之而来的高层建筑火灾风险也不断显现，高层建筑火灾特殊性、复杂性和危险性给火灾扑救工作带来了相当大的难度。

一、高层建筑火灾研究现状

为优化高层建筑火灾扑救技战术，前人分别从不同角度作了研究探索。

唐奕彦、杜金蔓[2]和成武家、李建华[3]等人分别结合高层商住楼火灾特点进行了深入分析，研究并探讨了其相应的火灾扑救对策；张家明以上海教师公寓火灾为例，分析了装修改造高层建筑的火灾风险，归纳了相应火灾扑救对策[4]；李绍宁组织了实战化演习，总结了消防救援队伍扑救高层建筑火灾过程中存在的问题，并就扑救注意事项进行了详细讨论[5]；张庆利分析了高层建筑火灾扑救的关键技术，提出了提高作战效率的战术方法[1]；王冲亮、张帅、魏翌伟等结合消防救援队伍现状，深入分析了当前高层建筑火灾扑救中的供水问题，并阐述了火场供水的几点思考[6]；陶其刚，王谋刚和汤卫华等人归纳和总结了当前常用的高层建筑火灾火场供水方式，简述了不同条件下移动消防装备直接供水的操作细则和注意事项[7]。

前人从高层建筑火灾成因和灭火救援对策等方面进行了研究，但当前消防救援队伍基层力量相对薄弱，在辖区消防站初战控火的具体操作上还是缺乏指导性意见，科学、直观的单个作战单元初战火灾扑救战术还是需要进一步研究并验证。

二、高层建筑消防安全风险

（一）火灾特点

1、火势蔓延途径多，易形成立体火灾。

高层内部建筑功能复杂，火灾荷载较大，易燃、可燃物除了使用、储存的外，还有不少堆放于走道、疏散楼梯和安全出口。

在建筑内部竖向管井的烟囱效应下，易燃、可燃物迅速燃烧，不断蔓延。

有关实验测试结果表明，火灾烟气的水平流速为0.3～0.8m/s，而垂直流速则为2～4m/s[8]。

虽然09年后国家已明确禁止使用易燃可燃保温材料，老旧高层建筑的外墙仍有不少采用易燃可燃保温材料。

易燃可燃保温材料一旦被引燃，在风力作用下将快速蔓延，形成立体燃烧。

当着火层火风压大于进风口压力时，高温可破坏外窗，烟火也会窜出窗户往上翻滚，并在室外风力作用下呈现出跳跃性的火势卷叠现象[9]。

2、人员疏散难度大，易造成群体伤亡。

高层建筑物楼层多，垂直撤退距离远，撤离时间长。

人员集中，但疏散设施少，因此短时间内被困人员难以全部撤离；高层建筑一旦发生火灾，火场能见度低，烟热熏烤及恐惧心理会让人方寸大乱，严重影响被困人员疏散速度。

3、封闭火场意外多，易发生爆燃轰燃。

现代的高层建筑物多采用中央空调系统，气密性相对封闭。

在氧气大量消耗、热量无法散出的情况下会存在不完全燃烧现象。

而大量不完全燃烧产物与空气混合，达到一定浓度时，遇到火源即会瞬间燃烧，形成轰燃或爆燃现象，严重影响火灾扑救和人员逃生。

国内外实验数据显示,发生爆燃的时间通常是起火后的4～15min内，而这一时间正好是初战阶段[10]。

（二）救援难点

1、车道堵塞，到场不快。

一些高层建筑原本留有的消防车道、登高场地，由于物业擅自划设停车位或设置隔离桩，消防车根本无法通行；部分高层建筑由于管理不力，周边消防车通道、登高场地被私家车占用，外立面排烟窗、救援窗被大型广告牌遮挡，都对灭火救援造成严重影响。

2010年“11·15”上海胶州路公寓火灾和今年重庆“1.1”加州城市花园高层住宅火灾就都遇到了此类问题。

2、楼层较高，体力不支。

哈尔滨市消防支队曾进行消防员高层实装登楼测试，在携装并佩戴6.8L空呼的前提下用时21min空呼就会报警，而徒手登楼的状态下也只有29min[11]；辽宁消防总队也曾做过测试，内攻人员背负9L空呼进行实战演练，最短在17min后空呼就开始报警[10]；北京消防总队组织的登楼测试显示，登顶时消防员心率都超过180次/min，呼吸都超过40次/min，这差不多是专业短跑运动员的极限心率值和呼吸次数值了[10]。

这些数据无不能反映出高层建筑初战控火对于消防救援人员的体能考验。

3、设施损坏，水路不通。

高层建筑，特别是建造年代较早的高层建筑，由于施工质量差、设施设备老化，消防设施故障率高，有的年久失修导致完全瘫痪，消防救援人员无法第一时间就近取材，也没有办法第一时间保持供水畅通；新建高层建筑，也可能因为管理不力导致消防设施完好率不高，在灭火救援现场完全不能体现新建高层建筑之“新”所在。

4、信号衰减，通信不畅。

高层建筑包含的钢结构或钢混结构，会削弱通讯信号，进而导致火场内外的沟通不畅，给火场指挥带来诸多不便。

5、能见度低，救援不便。

高层建筑竖井管道较多，一方面管道和孔洞上下联通，烟气充斥较快，严重影响指战员救援视线；反过来，指战员在黑暗浓烟环境下摸索前进，这些管道和孔洞又容易造成人员跌落。

6、环境封闭，排烟不易。

高层建筑大多采用钢化玻璃，不易通过简单的破拆进行自然排烟；另外，风压、风速与建筑高度相关。

据测定，如果10m高处的风速为5m/s，30m高处则为8.7m/s，60m高处为12.3m/s，90m高处达15m/s[12]。

受其影响，机械排烟也往往难以达到理想效果。

7、装备受限，作业不高。

现在杭州市最高的登高消防车是101m，看似先进，可一旦高层建筑发生火灾，也会因为各种因素影响操作。

一是操作空间受限。

登高车难以展开；二是展开时间受限，远小于黄金救援时间（3min）；三是升降高度受限，受风力影响较大；四是喷射距离受限，喷射水流难以到达。

三、在用高层建筑火灾扑救对策

（一）火场警戒：

火场警戒是指挥员根据火场情况，对现场进行危险区域划分，阻止无关人员擅自进入危险区域造成伤害的重要手段。

警戒的范围包括：

已经着火的火灾现场、有可能演变为火灾的事故现场以及其他与火灾有关的事故现场。

及时划定警戒区，既可以去除一些围观百姓对作战行动的影响，也可以避免一些火场隐藏风险。

初战控火时，指挥员应根据火势和蔓延情况及时划定警戒区域，并根据灾情处置情况和火场态势发展及时调整，确保灭火救援行的顺利展开。

具体警戒需要考虑以下几个方面：

1、防止水带爆裂、泄压等意外造成的作战安全事故；

2、防止因爆燃、轰燃或者破拆排烟导致采光玻璃、广告牌、空调辅机掉落后伤及围观群众作业消防员或刺破水带；

3、防止因灭火救援导致的其他高空坠物；

4、防止围观群众或者当事人擅自进入火场，同时减少舆论对于灭火救援行动的影响。

（二）水带铺设：

高层建筑初战控火铺设水带时，一般采取室外垂直铺设水带和室内楼梯间铺设水带，根据不同类型的火灾现场，采取灵活的水带铺设方式往往能够事半功倍。

室外垂直铺设水带铺设方法有3种，包括一次性施放法、分层施放法和一次性吊升法；室内楼梯间铺设水带方法有2种，即沿楼梯蜿蜒铺设法和沿楼梯垂直铺设法。

综合各类水带铺设方法，结合铺设时间、人力物力以及线路可靠性等因素，笔者认为有以下几种选择：

（1）当外墙明显有垂直铺设条件时，采用“一次性吊升法+沿楼梯蜿蜒铺设法（2~3层）”或“一次性施放法+沿楼梯蜿蜒铺设法（2~3层）”；

（2）当外墙有垂直铺设条件，但是被裙房、玻璃、广告牌等有所阻碍，采用“一次性吊升法+沿楼梯蜿蜒铺设法（2~3层）”；

（3）当外墙没有有垂直铺设条件，楼梯间内有垂直铺设条件时，采用“沿楼梯垂直铺设法+沿楼梯蜿蜒铺设法（2~3层）”；

（4）当外墙和楼梯间均没有垂直铺设条件时，采用沿沿楼梯蜿蜒铺设法

（三）火场供水：

在高层建筑初战控火时，科学、高效、可靠的火场供水极为重要。

在实际运用中，应坚持“以固为主、移动为辅、固移结合”原则，随机应变实施灭火救援行动。

1、以固为主

以固为主是指利用固定消防设施供水的方式。

当火灾发生在高层建筑时的低楼层时，在途中询情过程中就可以向报警人询问室内消火栓的完好率和可靠性，以此作为初战到场供水方式。

到达救援现场时，如若外部火势不大，携带相应装备迅速登楼至着火层下一层，便可直接使用室内消火栓出水灭火。

同时，可以通过远程启泵或现场手动启动水泵供水；当火灾发生在高层建筑时的高楼层时，即使经过途中询情确认消火栓的可靠性，也要安排专人负责从消防车开始铺设水带，减少因信息有误导致的时间流逝。

另外，在通过室内消火栓系统向火场供水时，应保证单个消火栓出枪数量不超过２支，且必须控制消火栓的开启数量，避免造成水压降低、射程有限的局面。

2、移动为辅

移动为辅是指移动消防装备直接供水作为辅助措施的供水方式。

当固定消防设施故障或无法满足灭火救援用水需求时，消防员应考虑采用移动供水方式。

本文涉及的移动供水，主要还是针对初战控火而言，因此主要有以下几种供水方式。

1.单车单干线供水。

当前杭州市各类新型消防车，如MAN型、大力龙等新型车辆的水泵经过测试基本能符合这百米的供水高度。

所以相比于供压，初战控火时保持不间断的供水才是优先需要考虑的。

只要找到可靠的室外消火栓进行水源补给，就能确保单车作业且供水不间断。

（2）消防车接力供水。

接力供水是后车利用水带将水送到主站车的供水方式，一般分为水罐接力供水和水泵接力供水。

但就当前基层消防救援队伍车辆配备而言，城市主战车基本已具备高层建筑供压需求，且高层建筑火灾接警调度一般也会第一时间调派水罐车，因此这里所说的接力供水更多的是指水罐接力供水。

（3）手抬泵接力供水。

当主战车供水能力无法满足供水需求时，可利用手抬泵配合加压供水。

但需要注意，消防车泵和手抬泵接力供水要掌握好启泵时间和手抬泵接受供水的压力，并且使用手抬泵必须是建筑毗邻天然水源。

当然，在同样压力下，压缩空气A类泡沫可以比水输送的更高，如若初战车辆包含A类泡沫消防车，也可优先考虑使用泡沫灭火。

3、固移结合

固移结合是指移动供水装备和固定消防设施相结合进行供水的方式。

当消防水泵损坏或者水泵供水量不能满足灭火救援需求时，就应通过水泵接合器或首层室内消火栓向管网供水。

当然，实际情况比上文复杂得多，可能涉及的问题包括高低区供水之分、供水压力的控制以及各类管线问题的排查。

因此，在未完全掌握管线情况的前提下不建议使用，充实管线带来的时间消耗以及接错管线带来的风险隐患都远移动供水来的大。

（四）灭火进攻：

1、应将着火层下一层或两层作为“进攻起点层”和“人员物资中转站”，且力量部署顺序应从着火层到着火层的上层再到着火层的下层；倘若在评估消防电梯可用的情况下，也要第一时间佩戴空呼进入电梯，避免靠近着火层是受到烟气危害。

2、有条件的应及时打开着火层和其上部楼层的外墙门窗排出浓烟和高温，从而提高排烟效率，提高“中性面”，减少受火势、高温、浓烟威胁的楼层[8]；

3、在进行门窗破拆，进行内攻时，在做好个人防护的同时，也要注意操作程序，切实做好感受温度、水枪掩护等必要措施，防止轰燃、回燃对消防员造成不可挽救的伤害。

4、为防止发生安全事故，举高车供水时应考虑地面结构和的承重能力，且消防员进行登高作业时，务必系好安全带；在利用举高消防车喷射水柱从外部打击火势时，应避免内部有内攻人员的情况。

四、结论

笔者从当前消防救援队伍实际出发，通过研究分析阐述了高层建筑初战控火中火场警戒、水带铺设、火场供水以及灭火进攻的常规行动和作战要点，为单个作战单元提供了高层建筑初战控火时较为直观的建议。

参考文献

[1]张庆利.高层建筑火灾扑救关键技术应用研究[J].消防科学与技术,2019,38（01）:

133-136.

[2]唐奕彦,杜金蔓.基于高层商住楼火灾扑救对策的探讨[J].消防界,2017,17（01）:

70-70.

[3]成武家,李建华.高层商住楼火灾扑救对策探讨[J].消防科学与技术,2016,35（010）:

1464-1466.

[4]张家明.从"11·15"上海教师公寓火灾谈在建高层建筑的消防安全管理与火灾扑救对策[J].消防技术与产品信息,2010（12）:

39-48.

[5]李绍宁.高层建筑火灾内攻灭火实战化演习的组织及实施[J].武警学院学报,2016,032（012）:

47-51.

[6]王坤亮,张帅,魏翌伟.关于高层建筑火场供水的几点思考[C]//中国消防协会科学技术年会.2011.

[7]陶其刚,王谋刚,汤卫华.高层建筑火灾火场供水研究[J].消防科学与技术,2010（01）:

70-73.

[8]陈家强.高层建筑火灾与应对措施[J].消防科学与技术,2007,26

（2）.

[9]安春晖.高层建筑火灾扑救难点分析与对策研究[J].城市与减灾,2017,000（005）:

1-7.

[10]魏捍东,张智.从央视大火探讨超高层建筑灭火对策[J].消防科学与技术,2010（07）:

606-612.

[11]刘东波.高层建筑火灾扑救的制约因素及改进措施[J].消防科学与技术,2017（8）.

[12]刘洪强,魏捍东.高层建筑火灾扑救面临的困难及对策[J].武警学院学报,2015,31（008）:

26-29.