高层、地下建筑火灾扑救着重解决的六大问题

　　2009年2月9日，元霄节，晚21时许，159米的央视新址北配楼（央视文化中心）燃起冲天火柱，火势迅速向下蔓延。首都消防出动27个中队、85辆消防车、595人，经过6个多小时艰难扑救，在付出1名消防员牺牲、6名消防员和1名群众受伤的惨痛代价后，虽保住了文化中心大楼西侧的演播大厅和北外立面，但整幢大楼外墙装饰全部烧毁、内部大范围过火，所造成的损失已不可估量。同年3月8日，南京夫子庙地下商场突发火灾，虽经证明只是虚惊一场，但两起一大一小火灾无疑为生活在安定环境中的人们敲响了警钟，也为消防人提出了新的课题，即如何成功扑救高层建筑及地下工程火灾。为此，认真研究高层建筑火灾发生变化的特点和火灾扑救的难点项目，对于有效扑救高层建筑火灾，保卫城市经济发展具有重要意义。下面，笔者就高层建筑、地下工程火灾扑救应着重解决的几个问题及相关对策提出一些浅显的看法。

　　一、高层建筑、地下工程火灾的快速反应问题

　　在实际战斗中，消防部队快速反应主要体现在两大难点。一是出救速度极限问题。假设某高层或地下建筑发生火灾，3分钟后火灾报警系统发出警报，5分钟后工作人员确认火灾并报警，消防第一出动力量再于5分钟后到达现场，用2分钟简要了解火场情况，随后战斗铺开，至此，前后共耗时15分钟。这15分钟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救的极限速度。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0.5-0.8米/秒；烟气沿楼梯间等竖向的垂直扩散速度为3-4米/秒。500°C以上的热烟所到之处，既会使可燃物起火而蔓延。加之楼层越高风速越快（90米高处的风速达15米/秒），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。而地下建筑可燃物质数量多，燃烧值高，火灾荷载密度大大高于地面建筑（据统计，地下商业街的火灾荷载密度平均为100—200公斤/平方米），一旦发生火灾，火源点附近温度可达1000℃，由此形成的高 温烟雾难以扩散，造成内部压力较大；地下建筑冷空气的补充量又受到制约，使得着火建筑内部温度下降缓慢，极易形成“轰燃”。换言之，受出救速度极限影响，在消防第一力量到达现场后，高层建筑可能已经形成立体燃烧，地下建筑可能已经烧成了“闷罐”，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。二是出救力量极限问题。快速集中优势兵力于火场，是成功扑救高层建筑、地下工程火灾的前提条件。因为此类火灾蔓延迅速，扑救困难，灭火用水量大，需要灭火车辆多。登高、照明、破拆、排烟车等都是必备车种。

　　当指挥中心接到高层或地下建筑起火的报警后，指挥员在命令辖区中队出动的同时，能否及时判断出救力量的极限，立即一次性调集足够的其他灭火力量赶赴火场，同时全勤指挥部应立即出动，第一时间形成扑救火灾的优势力量，将决定灭火战斗的成败。三是首战力量控制问题。首战力量战斗展开的成败与否决定扑救的成败。首战力量到场迅速，在火灾初期阶段迅速到达火点，采取果断措施，是能够将火灾就是消灭的。

　　高层建筑火灾没有形成立体燃烧时，首战中队到场应立即携带水带、转换接口，做好个人防护，使用消防电梯到达着火层下两层，整理好装备到达着火层利用固定设施展开战斗，同时组织人员疏散。至于供水、向水泵结合器供水加压等后续工作都应该是增援力量做的事！地下建筑也是如此！

　　二、高层建筑、地下工程火灾的内外侦查问题

　　火情侦察是成功扑救高层建筑和地下工程火灾的重要环节，要贯穿于灭火的全过程，以便给火场指挥决策提供现场依据。在高层建筑及地下工程火灾中面临的侦查难题，一是进不去。高层建筑发生火灾后，登高是一个最大的难题。目前我们所采取的登高手段主要是借助内外楼梯、消防电梯、天井窗口、外墙窗口、登高车等，条件好的也有使用直升飞机的。但在实际火灾中，高层建筑的封闭性及烟囱效应造成楼内温度高、烟雾浓，上下通道往往被切断，直接从内楼梯、电梯上到燃烧层以上的楼层，难度相当大。二是看不见。地下建筑发生火灾，物资和起火部位都在地下，只能从出入口看到火和烟，从地面侦察不到位起火部位和火势蔓延情况。即使能够进入地下侦察，也由于烟大黑暗，不易准确判断起火部位、火势蔓延方向和燃烧范围及其他有关情况。灭火人员在火灾现场遇到这种情况，只能采用外部侦察和向知情人了解。高层建筑面临着同样的问题，即便进入到建筑物内，通常情况下内部到处都充满了烟雾，能见度极低，进入走廊和封闭无光的房间里能见度几乎为零，同时燃烧产生的热量因散发不出致使燃烧区域或烟雾蔓延的路径温度很高，给火情侦查带来很大困难。从以往相关火灾扑救情况来看，由于没有深入地进行火情侦察，甚至只根据外部侦察的情况，就仓促上阵，盲目地射水，结果往往因战术失误，贻误战机，导致扑救失败。

　　三、高层建筑、地下工程火灾的群众疏散问题

　　在火灾情况下，人的思维和判断能力会由于精神的高度紧张而下降，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。因此，在群众疏散的问题上，我们要面对两个矛盾。一是疏散方向与火势蔓延的矛盾。高层建筑、地下工程发生火灾时，灼热烟气和有毒气体的迅速流动是造成火势蔓延和人身伤亡的重要因素。而此类设施人员集中，疏散设施少，高层民用建筑容纳人数多在千人以上，地下商用设施人数也在百人之上，而疏散通道不可能设置得很多，因此难以在较短的时间内将人员全部撤离危险区。尤其是高层建筑高度高，层数多，人员一般集中于上部，垂直疏散距离远，需要疏散的时间长，而且疏散方向与烟火蔓延的方向相反，不得不在烟熏和热气流的烘烤中进行疏散。二是进攻与外撤的矛盾。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、地下工程火灾的战斗员体能问题

　　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。特别是高层建筑火灾扑救，不顾号员的登高能力和进攻的登高途径，只靠消防队员的英勇顽强、负重登楼灭火，即消耗了大量的体力又耽误了时间。据测定，健康的消防队员负重登高8层楼（24米，负重登高一般良性体能极限高度，负重登高24米后依然可以保持良性体能，超过24米则体能会骤然下降）前后生理比较为：登高前心率72次/分，登高后心率168次/分；登高前呼吸24次/分，登高后呼吸32次/分。而试验证明，一名体魄健壮的人，心率超过180次／分，呼吸超过40次／分的话，15分钟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至45分钟之间。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5-10分钟，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、地下工程火灾的火场供水问题

　　高层建筑和地下工程由于结构复杂、火灾荷载大、人员集中，其火灾燃烧猛烈、蔓延迅速，火灾扑救极其困难，特别是能否保证火灾扑救中的及时、不间断供灭火剂，将直接关系灭火救援成败。高层及地下工程火场供水以“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、地下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/cm2；中压区在18-20kg/cm2；高压区在40kg/cm2左右，水带工作压力约在1.3-2.0Mpa之间，接口工作压力为16 kg/cm2，耐压测试为24kg/cm2。现在我们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蹦口。

　　另外，在这里不得不着重提出的是A类泡沫车。A类泡沫系统采用机械方式将压缩空气与水和泡沫原液相混合产生高度气泡化和高能量的机械泡沫，即压缩空气A类泡沫，其湿泡沫比重是0.2，干泡沫比重是0.06，说明在同样压力下可以比水输送的更远。据演习测试A类泡沫消防车向高层垂直供泡沫时，单车供给高度平均在200米，最高可达375米。A类泡沫充水后水带的重量轻，供泡沫高度达到250米时，两个战斗员在地面可以轻松抱起水带，水带的铺设固定也特别方便；且Ａ类泡沫能粘挂在建筑板材及脚手架上，形成灭火覆盖层，能有效抵御燃烧辐射热，特别适宜扑救高层建筑火灾。与云梯消防车、高喷消防车相比较，A类泡沫消防车经济性好、实用性高、战斗力超强，是城市消防站应当优先配备的新型主战车种。

　　六、高层建筑、地下工程火灾的安全保障问题

　　火灾现场安全保障包括被困人员的救援、消防员自身安全、外围人员的安全三个方面。在高层建筑和地下工程火灾中，这三个方面同等棘手。 高层建筑和地下工程发生火灾时，由于烟雾和热流扩散迅速，在烟雾中常会有大量有毒气体，首先是一氧化碳对人生命安全构成威胁。空气中一氧化碳浓度达到1.3%时，人只要呼吸二、三口就会失去知觉，3分钟内就可导致死亡。其次，高层建筑和地下工程多数采用大量高分子材料装饰装修，它们燃烧时会产生氯气和氨氢酸等剧毒气体。最后，火灾中的热气流对人的生命威胁也很大。在干燥的空气条件下，人的生存温度范围是40－149℃，而在含有大量水份的热空气中，只要吸入一、二口热空气，就有窒息死亡的危险。同样，地面人员安全保障也应引起重视，特别是超高层建筑尤为重要。上海环球金融中心火灾，大楼东北侧几十扇玻璃爆裂坠落，这些“飞行尖刀”对地面人员威胁巨大，还不时有燃烧物体坠下，引燃了地面的可燃物。高空坠落物的水平位移有时大得惊人，例如“9.11”灾难中，从世贸大楼顶端坠落的人体有的飘落到三、四个街区之外。