高层建筑灭火之难

丁 雨/ 编辑

近几年,随着我国社会经济的不断发展,城市高层建筑的数量也逐年增加,特别是北京、上海、广州、深圳等一线城市,鳞次栉比的高层建筑,不仅仅是用来做商务楼,还有小区住宅等等。由于高层建筑高耸入云且内部结构复杂,一旦发生火灾,若处理不当,就会给人们造成极大的经济损失。因此,积极研究和探讨高层火灾处置对策显得十分重要,但所遇到的难题也是颇多的。

救人之难

火势无法控制就是其中一个难题。高层建筑一般建立在城市人口来往频繁区域,周边其他的建筑物杂多,如办公楼、商业小店、宾馆以及住宅等。这些建筑物本身就有着许多易燃、易爆的设备,经过火势席卷,将会引发更大的火灾甚至是爆炸,这就必然导致后期火势更加猛烈。而且,现今的高层建筑设有多种楼梯、电梯以及管道井等。一旦出现火灾,火势就会顺着这些通道口迅速向四周扩散,将导致火灾危害变大,扑灭火灾也将变得更加困难。不仅如此,在风力影响下,火势还会蔓延到周边的建筑群,引发更大的火灾,碰到易爆物体产生的爆炸将会造成更严重的伤亡。
发生火灾后,由于高层建筑的人员比较密集,因此难以在短时间内对人群进行疏散。而且高层建筑的高度高,疏散一般都是通过电梯、楼梯,这就给疏散增加了很多的难度。
因为建筑材料的燃烧,很容易产生一些有毒气体,这些气体、浓烟很容易让人们出现呼吸困难、中毒等情况。在火灾中,80% 的人都是死于浓烟窒息,这次“杭州6·22 保姆纵火案”中母子四人都是吸入浓烟窒息而亡。而这时,如果工作人员的消防意识不够,很容易出现惊慌失措,手忙脚乱,不仅不能有效指引群众有秩序逃生,反而会造成踩踏事件,加大了消防人员救援的难度。

技术之难

高层建筑火灾扑救困难的主要问题是其建筑高度。由于建筑高度,在面对高层建筑灾难事故时,传统的直接外攻灭火、强攻近战、防控堵截等技战术措施都难以实施。主要有以下几方面的原因:
1.消防装备。目前的消防装备技术水平跟不上高层建筑的发展,现有的装备器材还不能满足高层建筑火灾扑救的需要。如果在不考虑外在环境限制的情况下,最高的消防云梯约130 米高。但事实上消防云梯车只能升至限定值的 80 %左右,在这个基础上高压水龙还能喷射出10 米左右。当地面风力达到 4 ~ 5 级时,云梯车升高作业就会有一定的危险性。
如果着火的高层建筑超过云梯的极限工作高度,则无法从室外扑救,除非动用直升机,否则只能依靠内攻。这是高层建
筑灭火救援成为世界性难题的主要原因。
2.立体供水。高层建筑火灾的火场供水一直是个难题,虽然现在的高层建筑都设置了固定灭火设施,但在实际灭火战斗中许多建筑内部消防设施无法正常使用,消防官兵不得不利用水带垂直铺设向上供水。2009 年上半年公安部消防局在全国消防部队开展的高层供液测试中,江苏省南京市消防支队采用外墙垂直铺设水带、“双车 + 泵耦合”的供液方式,最大供液高度达到 385 米;北京市朝阳区消防支队采用外墙垂直铺设水带、A 类泡沫车单车供液最大高度达到 330 米;上海市黄浦区消防支队采用外墙垂直铺设水带、压缩空气泡沫车单车最大供液高度达到 220 米。但不管采取哪种方法,同样都要面对向着火楼层长距离铺设和固定水带的问题,由于楼层高、铺设水带慢,水压大、水带容易爆裂等不利因素的影响,垂直供水难度非常大。
2009 年央视“2·9”火灾中着火的是央视主体大楼北侧的配楼“北京文华东方酒店”,该酒店建筑高约一百三四十米,东、南两面着火,火势有80 米到100 米高。引起大火的主要原因是业主单位不听治安民警劝阻,执意违法燃放烟花所致,火灾共造成1 人死亡和7 人受伤。起火的文化中心大楼地上30 层,地下3 层,建筑面积10.3 万平方米,火灾造成文化中心外立面严重受损,给国家财产造成严重损失。这就是一次典型的高层建筑火灾,那次火灾也向世人提出了一个发人深省的问题,就是在与火灾蔓延赛跑的实战中,即便现有装备的供液高度能突破 500 米、甚至达到迪拜塔的828 米,在确保参战消防员自身安全的前提下,消防员能够深入内攻、顺利完成水带铺设并展开灭火救援行动的可能性有多大 ?
3.灭火作战。传统技战术在应对超高层建筑火灾时显得苍白无力,最典型的例子就是2010 年,上海东方明珠广播电视塔着火。2010 年4 月 13 日 1 时 05 分许,上海东方明珠广播电视塔塔尖因雷击发生火灾,着火部位在 460 米 处,但电梯仅到达 350 米 处的上部球体,350 ~ 440 米为内外结合的垂直梯,垂直梯保护圈直径不足0.8 米,440 ~ 460 米处均无楼梯,仅有参差布置的信号发射器。面对这种特殊火灾,现有的消防装备根本无计可施,灭火攻坚组不得不在460 米着火点处运用灭火器乃至口喷矿泉水等原始方法扑灭火灾。

内攻之难

内攻作战依靠的主要是消防员进入火场内部,对受困者进行救援和对火势进行扑救。但也有很多问题制约内攻的顺利完成。
消防员个人防护装备制约。火场中最为重要的消防员个人防护器具,空气呼吸器的使用时间极为有限,无法保证长时间作战需要。辽宁省消防总队曾经做过测试,攻坚组队员背负9 升空气呼吸器,在极限条件下进行内攻实战演练,最短在 17 分钟后空气呼吸器开始报警。
消防员体能的制约。在灭火救援中消防员背负至少 20 千克器材攀登,需要消耗大量体力,待到达起火层后会因体力透支使战斗力下降。在建高层建筑消防给水系统、照明系统、疏散楼梯等尚未建好时,消防员登高作战就更加困难。北京市消防总队曾组织 15 名消防队员在一栋高 34 米 的 12 层楼房内进行攀登楼梯体能测试,15 名消防队员身穿战斗服,脚踏战斗靴,手提 2 盘水带,身背 1 支水枪。登上顶层时,消防队员的心率都超过 180 次/ 分钟,呼吸都超过 40 次/ 分钟,这几乎是专业短跑运动员的最高极限心率值和呼吸次数值。
由此可见,无论身体多么强壮的消防队员攀登 100 米以上的高楼,也会力不从心而无法执行救援任务。
还有些其他因素的制约。比如:一是战斗员沿疏散楼梯向楼内进攻时,楼内的被困人员正在向楼下逃生,既影响了人群的疏散速度,又阻碍、拖延了消防员的攀登速度,在一定程度上制约灭火救援行动的展开; 二是超高层建筑发生火灾时,因受消防登高设备、玻璃幕墙限制和风向、风力的影响,难以实施破拆进行自然排烟,采用机械排烟系统又容易受风力、气压等气候条件的影响而难以达到理想的排烟效果,大量的烟气蔓延在大楼内部,对消防队员的灭火行动和室内人员的疏散都会造成威胁; 三是全封闭式的高层建筑内可燃物燃烧产生的不完全燃烧产物聚积后,与空气混合达到爆炸极限,遇着火源会发生爆燃,爆燃产生的冲击波能使玻璃破碎,建筑物构件损毁,产生的热辐射能使火灾区域温度陡然升高,甚至可超过 1000℃,对消防员的安全产生很大的威胁。从国内外消防科研部门实际测试的数据得出,发生爆燃的时间通常在起火后的 6 ~ 7 分钟,最早为 4 分钟,最晚为15 分钟。
而这一时间正好是消防员抵达火场后战斗展开的阶段。
高层建筑火灾的影响是很大的,对人民生命财产安全造成的危害也是难以弥补的。有研究表明,火灾在初期是最容易被控制的。高层建筑在意外情况下发生火灾后,如果一开始就能展开有效的救援行动,就可以把火灾控制在小范围内,不至于造成太大的伤害。所以,加强建筑内的安全保卫人员、服务人员、工程技术人员、管理人员的消防意识和消防技术
是很有必要的。救援行动中有很多需要改善的问题,这主要要各部门进行协商管理。消防部门应该根据现有的设备情况进行合理的营救,提高灭火救援过程中的技术水平,在实践中出真知,不断地进行调整,迎接挑战,争取逐步解决高层建筑灭火救援总动中存在的各种问题,这是一个长期的过程,需要消防人员不断地探索,找出一条适合高层建筑的救援之路,减少人员伤亡,确保高层建筑在城市建筑中的质量问题,提高人民的生命安全保障。

(本文观点综合自魏捍东、张 智、崔文涛、付海曼、曹杨等相关论文,在此致谢。)

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