风驱火,对消防员的威胁到底有多大

2019-09-10 02:19橙色救援公众号
今日消防 2019年3期
关键词:烟气消防员战术

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消防部门历来讲究传统,结果就是过去怎么干的、现在就怎么干。这种以经验为导向的方法是消防部门做事的核心理念,也是力量源泉。但是,其缺点同样不容小觑,这种方法限制了我们的发展,除非有事故或事件,倒逼我们去适应新的情况。

一些较为罕见的火灾特性,如火势迅速恶化,是造成消防员牺牲的重要原因。因为,大多数消防部门很少或从来都没有,直面这样一个现实:我们对某些火灾特性缺乏了解。因循守旧使得我们很少有机会,从那些致命的事故当中去学习,也不知道如何去避免伤亡事故的发生。

“不保持传统,就无法向过去学习;不打破传统,就无法从今天学习。”

由于世界上一些大城市的火灾数量庞大,因此,更加经常遇到一些特定的火灾现象。上世纪90年代,纽约消防部门就在大量类似的火灾中,发生了多起消防员牺牲事件。

1   单元房火灾扑救的标准战术

全世界的消防队,在扑救单元房火灾的战术几乎都是类似的。进攻小组沿楼梯或乘坐电梯到达着火楼层的下一层或下两层,连接室内消火栓开始灭火。

这样,他们就可以爬一两层楼梯、穿过着火楼层的走廊,靠近起火单元房的门口,进门开展灭火作业,既简便又高效。

在他们潜意识当中,楼梯和单元房的门能够抵抗火势足够长时间的燃烧,支撑到消防力量的到场。这种情况下,消防员在内攻前,有房门的保护。当单元房门被打开的时候,他们就可以安全射水灭火。

2   消防员牺牲的单元房火灾

據媒体报道,1998年12月18日,纽约万达利亚大道一栋大楼的10层发生火灾。消防员到场后,看到单元房里有橙色的光芒,立即展开行动,并找到了通往着火楼层的路线。

他们顶着炙热与浓烟,到达单元房,打开房门展开进攻。但很快,消防员就被火焰包围。他们只能发出求救信号,却无法从浓烟烈火中逃脱。

由于走道温度太高,导致搜救小组无法进入,营救被困消防员的努力变成了徒劳。事后调查发现,单元房的正面受到了强风的影响(风力高达40km/h)。

3   风驱火

在这场火灾前后几年里,纽约发生了多起类似火灾。多次单元房火灾的建筑都受到了强风的影响。传统的灭火战术应对此类火灾,往往造成参战人员的伤亡。

在纽约消防部门内部,有人开始思考为什么会造成这些牺牲,有没有更好的方法来扑救这类火灾呢?他们同NIST「美国国家标准和技术研究所」的两名正在研究火灾特性的工程师进行洽谈交流,希望能够找到答案。

3.1  实验测试

3.1.1  测试场景搭建

在国家标准与技术研究所的实验室里,他们重建了一个全尺寸单元房,布置了普通单元房内所有的家具。单元房门口就是走廊,这种情况同万达利亚大道那次火灾的情况是完全一致的。他们拿来一台大风机,模拟出当天的风量。这种情景分别在有风和无风的条件下烧了8次,测试了几种新战术。

3.1.2 测试结果

很明显,火灾一开始发展很快。窗户破裂后,大量氧气涌入火场,这场火的问题是热烟气的排出。由于产生大量热烟气,单元房压力上升。单元房内部的压力和风的压力保持相对平衡。换句话说,由于风的作用,火灾仅局限于室内燃烧,没有向外蔓延。

如果单元房的门被突然打开,压力的变化,会通过打开的门让气体产生流动。风会把大量可燃气体吹到走廊里面,遇到氧气后,就会立即开始燃烧。门打开后,走廊里一片火海,温度飙升至1500℃左右。毋庸置疑,消防员在这种环境下,几乎没有幸存下来的可能。

3.2  真实场景测试

实验室测试后,他们找到一栋合适的建筑,在真实的环境中重复之前的测试。在纽约州的加弗纳斯岛,实验人员找到了一栋7层建筑,开展了14次燃烧试验。空中平台上专门架设了一个大型超压风机,以模拟风对建筑正面产生的压力。结果表明,得到的结论同实验室测试结论大致相同。当单元房的门被打开时,火势会在几秒钟内进入猛烈燃烧阶段。当窗户破裂,门打开时,类似的情况也会出现。

3.3  显著特征

从多起致命事故中,我们得到的教训之一是:风对火势发展起着至关重要的作用。因此,现场指挥员能否注意观察,是否有强风吹向着火建筑物,就显得尤为重要。我们发现,由于风的作用,火场中的高温烟气无法从单元房排出。在现实中,人们也可能注意到,烟气和火焰通过燃烧单元房的窗户向外冒出。

另一种可能性是,热烟气以一种不对称的方式通过窗户出来,显而易见,这是风驱火的显著特征。图2是加弗纳斯岛的试验照片。你可以看到,用一台大风机来模拟风的作用。火和烟气之所以无法正常从单元房窗户排出,正是由于风的原因。

从照片中,我们可以看到,火焰只从窗户右下角部分涌出,这是很不正常的火灾特性。网上有很多类似小视频,从中我们可以学习风驱火的特征。美国国家标准和技术研究所,将所有关于风驱火试验项目的成果都制作成了DVD。

4   是否有应对风驱火的战术

这些测试已经科学地表明,对于某些火灾而言,你不能采用传统的战术来安全地灭火。这些火灾同其它火灾最大的不同点就是风,这类火灾顺理成章的被称为“风驱火”。在设计实验时,研究人员已经开始考虑采取其它战术来应对这类火灾了。

4.1  少量直流水

在实验室以及真实场景的试验中,在建筑外部,使用了直流水来冷却单元房中的热烟气,其结果就是火场温度不再继续上升,因为直流水不会带入大量空气。

通过这个项目,发明了“地板下弯管水枪”。管道末端有一个45度的拐角,在末端安装一个喷嘴。由于这样一种奇特的形状设计,可以直接从着火层下方,向着火的单元房射水(见图3)。

该喷嘴主要是为了应对高层建筑而开发的,利用云梯车对准单元房的天花板射直流水可以起到相同作用,但大部分云梯车只能举升40米左右的高度。试验同时测试了一些其它类型的喷头。Bresnan喷头(见图4)的效果也非常令人满意。这是一种安装在建筑正面的、下垂后正对窗户的水雾喷头。这些新战术表明,火灾初期,我们可以首先通过外部进攻的方式控制热释放速率,而后再组织攻坚队展开内攻。显然,紧密的指挥和出色的协调是确保战术能够成功的关键。

4.2  风控装置

另一种战术是阻止风对火产生的影响,风控装置应运而生。也可以说,这实际上就是一个巨大的灭火毯。这个毯子是由着火层上下的消防员,合力覆盖在窗口前面。这样,风不再对着火单元产生影响。风产生的超压消失,火场通风停了,火灾强度下降,热释放速率也降低了。

但即使风的影响消失,火焰仍然以较高的强度继续存在,因此,仍然需要通过传统的内攻来灭火。出于舒适和安全考虑,美国消防队员常采用正压攻击法(PPA)。该方法是在几个排烟机同时动作的基础上展开的,因此,协同配合就显得尤为重要。当然,强力的指挥和可靠的通信也是必不可少。

纽约消防局在日常训练中加入了这两项新战术,多台水罐消防车都配备了地板下弯管水枪和风制装置。最重要的是,通过必要的训练计划,来保证消防员可以掌握这些新战术。在纽约,人们希望在同风驱火作斗争时,不会有更多的消防员丧生。纽约消防局的同事已经付出了昂贵的代价,现在,是比利时消防员从他们那里吸取教训的时候了。

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