高层建筑火灾扑救探讨与思考

高层建筑火灾扑救探讨与思考高层建筑、地下建筑、石油化工火灾扑救，是目前世界公认的三大难题。我国高层建筑火灾进入了高发期，2007年至2008年，我国发生在当地有影响高层建筑火灾990起，直接经济损失3.3亿元。1998年至2008年，重庆市发生高层建筑火灾670起。我国高层建筑火灾以中央电视台新址园区在建附属文化中心大楼火灾为分界岭，高层建筑火灾的发生形式、蔓延的途径多样化，扑救难度越来越大。根据高层建筑发展特点，火灾特点，灭火救援特点，多年来灭火救援的实践和发现的问题，对高层建筑火灾扑救的战术与技术进行一些思考性研究探讨。一、近几年我国高层建筑发展特点和趋势，增加火灾发生概率和灭火救援难度近几年我国和世界各国高层建筑的发展无论从数量上、建筑高度、体型结构、建筑材料都发生了较大的变化，增加了火灾发生的概率和扑救难度。（一）建筑数量急剧增加。截至2009年5月，据部消防局专项检查统计，我国建成投入使用的各类高层建筑已有154026栋，其中超高层建筑1869栋。北京、上海、江苏、山东、广东、重庆6省市高层建筑均超过万栋，其中广东已达21054栋；重庆市高层建筑每年以千栋以上的速度增加。在2008年7月13日统计，已建成投入使用的高层建筑8664栋。2009年3月31日统计，已建成投入使用的高层建筑9730栋，在建4261栋。（二）建筑高度不断增加。上海、江苏、山东、广东4省市超高层建筑均超过100栋。其中，上海468栋，建筑高度最高的上海环球金融中心492米，东方明珠塔尖高468米，在建的上海中心118层、632米。重庆超高层达到90余栋，世贸大楼68层、268米，在化龙桥将建西部第一高楼450米。广州中信大厦391米，83层；珠江新城西塔地上103层，高432米。南京绿地广场?紫峰大厦70层、400米。台湾101大厦地上101层、地下5层、加上塔尖总高508米的世界第一高大厦。阿联酋在建高层高800米。沙特准备建1000米高层。（三）建筑体形复杂、内部空间多变。巨型结构及悬挑结构，连体建筑及立面开洞建筑等，体形复杂、内部空间多变，超出了现行设计规范要求建筑增多。如中央电视台新址园区在建附属文化中心大楼且跨度较大，建筑内部竖向管井多，共享空间多，结构布局复杂。（四）混合结构应用增多。钢筋混凝土建筑占总量的74％，钢－混凝土混合结构的建筑增多。（五）新颖结构体系出现。如国家大剧院、央视大楼等新颖结构建筑不断出现。（六）大量使用新型外墙装饰材料。现在，很多建筑使用玻璃幕墙、钛锌板装饰，挤塑板、聚氨酯泡沫等作外墙保温材料。如中央电视台新址园区在建附属文化中心大楼南、北外立面装修材料为玻璃幕墙，东、西外立面为钛锌板，使用挤塑板、聚氨酯泡沫等作外墙保温材料。二、高层建筑火灾扑救难的原因高层建筑火灾扑救难的主要原因有以下几个方面：（一）立体展开十分困难。一是初期战斗展开时，战斗员沿疏散楼梯向楼内进攻，而此时楼内的人员正在向楼下逃生，绝大多数人都是通过疏散楼梯上下楼，因此容易人为地形成“梗阻”；当消防电梯电源关闭、举高车辆达不到起火层高度时，消防员只能选择沿内部疏散楼梯向上攀登，此时一是受疏散楼梯的防烟性能影响。会与向下疏散的人群发生对撞，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。二是消防员登高能力的限制。消防员身负至少20公斤器材攀登，需要消耗大量体力，待到达起火层后会因为体力透支，使战斗力下降。在建高层消防给水系统、照明系统、疏散楼梯等没有建好时登高更为困难。三是向高层供水难。当高层建筑火灾燃烧范围大，楼内供水系统供水量不足，需要由外部向高层建筑上部供水时，沿外墙或内部空间铺设水带的技术难度很大，也很耗费时间。（二）楼内人员难以疏散。火灾发生后，浓烟从起火层朝疏散通道、窗户和其它部位向楼上迅速蔓延，1分钟左右高温浓烟就能升上楼顶，使楼上的人员陷入危险的困境，难以自主逃生。火灾情况下高层建筑内的人原则上不得使用乘客电梯上下楼（原因是怕电源被人为切断或被火灾烧断，造成被困电梯内）。消防官兵主要从没有受到烟火威胁的消防电梯和疏散通道等途径登楼，将被困人员向楼下或楼上疏散，需要消耗大量时间。（三）楼上坠物影响作战。高层建筑燃烧范围大、火势猛烈时，外墙和内部平顶采光玻璃、广告牌、空调辅机等会受热坠落，尤其是玻璃坠落下来会刺破水带、危及人员和车辆器材的安全。灭火过程中产生的“飞行尖刀”严重威胁着消防官兵的作战行动和作战进程。（四）局部空间易发爆燃。高层建筑，尤其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与空气混合达到爆炸浓度极限，遇到着火源便会在瞬间发生爆燃。爆燃产生的冲击波能使玻璃破碎，建筑物构件损毁；爆燃产生的热辐射能使火灾区域温度陡然升高，可超过1000℃。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，而这时正好是消防人员到达火场战斗展开的阶段，对消防人员的安全构成了很大的威胁。（五）浓烟弥漫视线受阻。高层建筑发生火灾由于其烟囱效应，会使烟雾和高温在大楼内迅速蔓延，疏散通道中既便有很好的应急照明指示，人们的视线也往往受到严重影响。最为严重的是燃烧产生的有毒气体对人的生命安全构成极大威胁，因为现代高层建筑的装修材料仍旧存在燃烧后产生大量有毒气体的问题。在火灾初起阶段，烟气在水平方向扩散速度为0.3m/s，在火灾猛烈燃烧阶段，由于高温的作用，烟气扩散速度为0.5~0.8m/s，烟气沿楼梯间、管道、电缆等竖向管的竖直扩散蔓延的速度为3~4m/s。特别是发生轰燃后，烈火熊熊，浓烟滚滚，使人感到十分恐怖。不仅被困人员惊慌失措，而且容易使消防员在行动中产生惊慌失措的现象，直接影响战斗力。（六）受消防装备的制约，影响战斗力有效发挥。战术受技术装备的制约，灭火救援消防备装技术水平跟不上高层建筑发展。目前配备装备器材，还不能完全满足高层建筑火灾扑救的要求。如：空气呼吸器的使用时间短，影响长时间作战，新型的车辆装备不足（如压缩空气泡沫消防车、举高车）。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80米、100米范围，但在全国并未普及，国内登高车的最大举高为101米，也仅有1辆)，对高于其极限高度的楼层被困人员，无法利用举高车辆进行营救，而且水枪或水炮外攻射程达不到。举高车使用受地理环境限制。（七）其它原因。固定消防设施还不完善，堵截火势蔓延困难，缺乏实战经验，消防用水量不足（初、中期），器材补充困难，通讯不畅等。（八）火势蔓延的途径和方式发生变化。高层建筑火灾蔓延的方向主要由内向外、由下向上，而央视大火是由上向下、由外向内蔓延非常快的非常特殊的火灾。三、高层建筑火灾扑救应把握的几个关键环节高层建筑火灾扑救必须坚持“以固为主、固移结合，内外相济、攻防并举”，重点把握好一下几个关键环节。（一）力量调集。坚持“一次性调足力量，快速救人灭火”的原则，加强首批力量调集，强化优势兵力于火场，优化组合到场人员和装备，使之形成配套作战链。一次性调足力量，不仅是消防力量，包括社会力量。按预案调集，有具体目标预案的按预案调集，无具体目标预案的按高层建筑火灾扑救力量编成预案调集。（二）火情侦察。充分利用消防控制室、侦检仪器等手段，采取内外部侦察，准确掌握起火部位、火势发展、人员被困、内部消防设施运行以及作战人员行动等情况，了解建筑结构稳定情况和现场水源道路情况，确定灭火救生途径和方法。火情侦察是扑救任何火灾必须进行的重要环节，高层建筑火灾扑救的火情侦察是非常重要的一个环节。如果火情侦察不清、有疏漏，将直接影响指挥员的决策和战术运用。（三）要以快制快,救人第一，合理运用技术、战术。采取多种途径快速登高救人，坚持“消防电梯为主、疏散楼梯间为次、其他途径为辅”的原则对被困人员全力施救。被困人员疏散出来后，要及时将疏散楼梯间的门给关上，防止烟气进入。对来不及疏散或者疏散楼梯间被烟雾笼罩，可将避难层（间）和防烟楼梯间作为临时避险点，缓解施救压力。合理选择进攻路线，火灾初期时大量人员正在从疏散楼梯疏散，进攻路线（登高）尽量避开疏散楼梯或减少从疏散楼梯进攻的人员，避免与向下疏散的人员发生冲撞梗阻。首先应选择乘坐消防电梯快速登至起火楼层和上下面各一层楼展开灭火。在确认火势仅在一间或几间屋内初起燃烧，抓住战机，可以乘用乘客电梯或观光电梯迅速登楼灭火。使用乘客电梯作战时，必须控制大楼的电源，确保不被他人切断。（四）坚持“以固为主、快速出水”的原则。要坚持“以固为主、快速出水”的原则，充分利用固定消防设施，全面展开灭火救援战斗。当系统水量不足时，要利用消防车向室内消火栓水泵接合器或建筑底层室内消火栓加压供水，保障火场用水持续不间断。在利用水泵结合器供水时，要分清供水区域，及时开启接合器的进水阀。（五）固移结合、压缩空气泡沫优先。当建筑固定消防设施实效或无法动作时，要坚持“固移结合、压缩空气泡沫优先”的原则，迅速采取单车、双车耦合、单车与手抬机动泵耦合等方式，运用垂直铺设、延楼梯铺设等方法，快速实施高层供水。据实地测试，目前东风153单车供水高度可达100米以上，五十铃单车最高供水高度可达220米（正常工作高度150米左右）。AT多功能消防车、压缩空气泡沫消防车向高层建筑供水、供泡沫液能够达到250米，甚至更高。（六）科学、合理、安全破拆。需要破拆时，破拆要遵循“科学破拆、合理破拆、安全破拆”的原则，对玻璃幕墙破拆时要安排专人进行安全监护，防止碎玻璃落下后对地面的人员、车辆和装备造成伤害。要防止误拆高层建筑重要构件、承重墙体，以及易燃气体管道，供水供电设备。在高层建筑着火层以上破拆时，应避开着火层突破外壳的一侧，防止火势向上蔓延。星级宾馆、写字楼通常都有内部通用（万能）钥匙，分为全楼、局部或单层通用，既有金属钥匙，也有电子钥匙。火场指挥员应向有关人员索取，以便及时开启门锁、打开通道，避免不必要的破拆，减少经济损失。（七）排烟。排烟要坚持“固定设施为主，移动设备辅助”的原则，与单位工程技术人员共同确定排烟方式、方法和时间，在防护到位的情况下实施排烟，将排烟口应选择在背风方向，进风侧用喷雾水枪予以辅助。在排烟侧宜使用直流水枪掩护，防止烟气引燃附近可燃物。在开启建筑门窗进行排烟时，使用雾状水流向室内喷射，消除轰燃危险。四、应对高层建筑火灾及扑救的几点思考（一）加强高层建筑的消防监督，全力整治火灾隐患，减少火灾发生。重庆市在高层建筑整治前统计，有5650栋高层建筑存在火灾隐患24038处，其中重大火灾隐患114件。隐患多，发生火灾的概率就大，发生火灾后隐患对扑救灭火救援也带来更大困难。如福建拉丁酒吧和深圳舞王俱乐部火灾均因吸音棉（聚氨酯）泡沫燃烧后产生大量有毒烟雾，导致大量人员伤亡。聚氨酯泡沫燃烧产物为一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、高氯含量有毒烟雾(氯气)、氰化物等极易使人中毒。加强高层建筑的消防监督，全力整治消除火灾隐患，督促单位确保固定消防设施完整好用，保证消防用水，是减少高层建筑发生火灾的最有效、唯一的措施。（二）提高官兵素质。一是解决指挥员组织指挥问题。去年，七局在上海举行全国高层建筑火灾扑救研修班，总队在3月举行了基层指挥员高层建筑火灾扑救培训班，目的就是提高指挥员扑救高层建筑火灾组织指挥能力。要全面提高各级指挥员扑救高层建筑火灾组织指挥能力，任重而道远。二是大力开展车辆装备测试训练、高层供水、救人、排烟、破折等技术操法训练，提高部队高层建筑火灾扑救的攻坚能力。通过训练解决战斗员登高、向高层供水等问题，每个中队要组建一支针对高层建筑火灾扑救的登高救人、强攻灭火的攻尖班，关键时刻能冲得上、攻得下、完得成急难险重任务，达到“登高100米，坚持1小时”的攻坚能力。（三）强化高层建筑预案制定、六熟悉、实战演练，做好“打有准备之仗”。通过对高层建筑预案制定、六熟悉、实战演练，使官兵全面掌握建筑使用功能、危险程度、事故救援措施和方法、固定消防设施运行情况等，必要时对设施进行测试（如水泵接合器多年未使用有的已锈蚀，不能使用，只有测试才知道是否能用）。