高层建筑物火灾扑救措施及装备构建的研究

段 伟 熊 泰

（毕节市消防救援支队，贵州 毕节 551700）

0 引言

随着我国城市规模的持续发展扩大，生活中高层建筑物以及超高层建筑物的数量在显著增加。高层建筑物消防救援面临着越来越严峻的形势，一旦发生事故就可能会造成重大损失，带来了极其恶劣的影响。消防队伍承担了消防应急救援的职责和使命，因此必须满足更高更快以及更加全面的作战需要。相关消防部门必须全力打造消防灭火以及更高救援水平的人才队伍。

高层建筑物的火线救援任务目前是全世界消防领域公认的难题，同时也是消防部门无法规避的必修课题。该文从高层建物筑火情特征以及扑救措施着手，讨论了提升高层建筑物消防灭火救援能力以及完善装备构建的相关措施。

1 高层建筑物消防救援工作的重点及难点

1.1 燃烧物品种繁杂以及蔓延路径多

城市内部的高层建筑物由于其空间较大、楼层较多，在火灾出现时极易引起混合式燃烧，如果出现火灾，很难得到有效控制。与此同时，高层建筑物内部楼层间的公共空间管路排布复杂，烟雾蔓延路径较多，传热快，相关竖井结构形成“烟囱”效应。并且火势很难得到有效控制，毒气以及浓烟容易引起被困人员的恐慌心理。消防人员接到火警信号之后抵达火情现场，有可能已经错失救援的最佳时机，从较小的火势演变成凶猛燃烧的熊熊大火，当现场火势已经蔓延扩散之后，在需要迅速解救被困人员的条件下，火灾的扑救工作变得更加困难[1]。

1.2 高层建筑物结构复杂，被困人员逃生困难

高层建筑物出现重大火情的时候，火焰以及烟雾蔓延的速度较快，能够正常使用的疏散路径有限。此时电梯无法运行，被困的人员集中涌入相对狭窄的疏散楼梯，或者被困在避难层内部，极易发生人员拥堵的情况，甚至发生踩踏事故，容易造成人员伤亡。并且因为日常维护工作的中的疏忽大意，疏散楼梯通道没能根据相关要求使用的情况下，导致高温以及有毒有害烟气进一步扩散，此时疏散楼梯不仅无法发挥逃生的作用，还会变成火焰扩散的通道，成为危险区域。在多数高层建筑物发生的火灾案例之中，由于火险直接导致死亡的情况并不多见，大部分遇难者主要是由于吸入有毒烟尘造成窒息而导致的死亡。

1.3 消防装备及器材更新缓慢

通常来说，城市建筑领域的建设速度要快于相应的基础设施和相应器材的配备进程，基础设施发展缓慢导致了救援任务不能迅速展开。高层建筑物中通常都配置了比较完整科学的消防装备系统，可以在火情的初期起到一定的作用，然而根据国内外高层建筑物火灾案例中不难看出，建筑物内部配置的消防装备系统很难在特定时间以及空间内，迅速扑灭火焰，由于建筑工程结构等制约，消防车辆以及救援人员抵达现场后，不能第一时间到达着火点，也不能一次性配备齐全救援装备以及器材。用水灭火系统或者气体灭火系统，无法持续进行灭火工作，市政相关消防设施等也无法长时间、足量地供应灭火所需要的药剂，这些状况都会延误最佳的救援时机。

2 高层建筑物现场灭火剂供应相关技术

2.1 固定位置消防设备供水相关技术

通常在高层建筑物的灭火过程中，应用固定位置消防设备进行供水操作是比较普遍的供水方式，该方案具有节省时间和节约人力的优点，并且兼备牢固以及安全等优势。为此应该优先使用高层建筑物室内的消火栓以及水泵连接装置等固定位置的消防设备为灭火工作供水。

2.1.1 室内消防栓供水

消防部门的指挥人员必须掌握室内配备的消防栓同时开启数量的计算方法。在应用室内消防栓灭火的过程中，需要保持不多于最大的消防栓同时运行的总数量，防止供水工作发生意外中断的情况。消防栓同时运行的总数量如公式（1）所示。

式中：n为同时应用水枪的数量；Q为室内配备的消防泵的流量值；q为水枪的流量数值，如果失火的建筑物高度＞110 m的情况下取值为6.8 L/s，如果建筑物的高度＜110 m时取值为5.5 L/s；在n为非整数的情况下，需要向下进行取整操作。当消防泵的流量为35 L/s的情况下，根据公式（1）计算得到同时应用的消防栓的数量是 7个或者 8个，完全符合初期战斗力量的要求，能够扑灭绝大多数初期的火灾[2]。

2.1.2 水泵连接装置供水

借助消防车辆连接上水泵连接装置向消防管道内部进行加压供水操作，用来实现加大流量以及增加水枪阵地设置的目标。在应用水泵连接装置时，消防人员需要连接消防栓使用的水泵连接装置，关注消防车辆的泵压数值，用以达到预期的供水高度。因此，可以将具有最大泵压数值的消防车辆连接到水泵连接装置。国外许多建筑物外部都设置了消防使用的竖管，其原理与水泵连接装置相同，能够达到迅速将水直接供应到高层建筑物相应区域的目标，实际应用的效果比较理想，如图1所示。

图1 建筑物外墙消防用竖管

2.2 移动式消防装备灭火剂供应技术研究

在固定消防设备无法使用或者无法满足消防灭火的需要时，需要借助移动式消防灭火装备进行灭火剂的供给工作。

2.2.1 消防灭火剂的供应能力

不同型号的消防车辆具备的灭火剂供应能力各不相同，图2是常见消防车辆配备的泵的灭火剂红星高度的汇总。从表1数据中可以得出，消防车辆配备的消防泵，常压泵能够实现的供水高度可达100 m左右，中压泵以及1级水平的离心泵具备的供水能力可达160 m左右，而2级离心泵的供水能力可以超过210 m大关，特殊型号甚至能够突破350 m大关。不过救援现场如果采用铺设水带的模式搭建供水管路，水带部分的耐压程度无法承受210 m以上的供水高度产生的压强，就会导致供水工作的停止。压缩空气泡沫灭火剂的供应高度能够实现350 m左右，并且因为压缩空气本身富有的特征，水带部分需要承受的压力数值比较小，因此其供应工作的难度相来说较小。

表1 消防车辆泵灭火剂供应高度

2.2.2 水带铺设搭建技术研究

高层建筑物出现火情后进行扑救工作时的水带的铺设和搭建任务需要满足既迅速又坚固的要求，一般情况下采用顺着楼梯间方向蜿蜒搭建以及垂直架设的模式。将2类模式进行对比，蜿蜒形式的搭建模式更加牢固，而垂直形式设置水带的速度更快。通常状态下，在架设较低的楼层的供水线路时使用蜿蜒形式的搭建模式，在架设高楼层的供水管路时，使用垂直形式的架设模式，如图2所示。垂直形式的水带作业过程中水带存在坠落的潜在风险，所以在实际作战过程中，最好先采用垂直搭建特定的距离，然后使用蜿蜒搭建的模式进行组合式架设水带，用来确保其结构牢固可靠。

图2 高层建筑物火灾扑救水带搭建示意图

2.2.3 举高类型消防车辆泡沫液供应技术研究

在高层建筑物的火灾事故现场，通常由举高类型的消防车辆作为外部进攻作战的主要装备。在进行内部进攻的供水线路搭建过程中，可以操控举高类型的消防车辆伸缩机构延展到需要进行供水操作楼层的窗口位置，使用该车辆自带的出水口进行供水线路的搭建操作，既可以迅速将水源供应到需要的高度，也能够保证供水管路结构的稳定性以及可靠性，还可以节约消防人员的体力。值得注意的是严格禁止使用举高类型的消防车辆吊拉水带实施供水操作，防止发生倾覆或者坠落的风险。由消防车辆配备的供液能力来讲，移动形式的装备的供水操作适合用在低于160 m的高层建筑物火灾的扑灭工作.高度大于160 m的情况下，需要应用固定形式的消防装置进行灭火操作。应用压缩空气泡沫车辆进行火灾扑灭工作时，这类作战准则可适用于小于350 m高度的高层建筑物火灾的扑灭任务中。

3 高层建筑物火险过程中的扑救登高方法及火灾现场救援方法

3.1 登高过程的具体方法

一般来说，电梯设备在出现火情的情况下可能存在巨大的风险。为了达到节省消防人员体力的目的，可以优先选择配备防烟前室结构的消防专用电梯进行登高操作。如果必须选择从楼梯等区域进行登高行动，需要优先挑选防烟类型的楼梯间以及室外楼梯区域，用来最大程度地保证安全。如果选择了封闭的楼梯间以及敞开模式的楼梯间进行登高操作，必须选取配备水枪的阵地进行掩护。在登高时作业的过程中，需要关注自身在行进过程中的步幅以及节奏，以达到尽量节省体力的目的，并且需要特别注意空气呼吸装置显示的氧气余量。

3.2 火灾现场救援方法

3.2.1 内部攻击救援方法

在进行内攻救援的过程中，必须组建不少于5人的内攻救援小组，并且需要完全使用固定式消防救援设施进行掩护。在楼层较高进行救援时，为了节省相关消防救援人员的体力，提升救援工作的效率，可以在起火楼层下面2～3层或者避难层搭建救人缓冲平台，和其余救援小组组成分楼层进行接力救人。当中着火层以下的楼层使用自主疏散法进行救援。

3.2.2 外面救人通道的组建

外面救人通道的组建，能够借助搭设消防救援云梯以及使用举高类型消防救援车辆的方式。但是需要确定8 m拉梯至3层、10 m拉梯至4层、18 m金属材质拉梯至6层，7层以上、150 m以下依靠举高类型消防救援车辆组建救人通道的准则。

4 高层建筑物火灾扑救火势控制技术研究

4.1 烟雾控制技术

在高层建筑物火灾过程中进行烟气控制的时候，可以使用水枪阵地、防烟及排烟设备以及防火卷帘等消防装置对烟雾进行阻截，引导烟气飘动。针对烟雾的控制需要注意高层建筑物的内部结构，完全使用防烟、排烟装备以及水枪阵地，保证烟气能够流通。

4.2 火势堵截技术

当火势较大时，需要控制火势发展。对于高层建筑物火灾来讲，常见的蔓延路径有电梯井、楼梯间、管道井和电缆井。在进行阵地排布时，必须关注竖向通道的蔓延，可以使用喷水雾的方法进行堵截。

4.3 火势扑救技术

当高层建筑物火情现场消防救援力量充沛的时候，必须积极使用固定式消防救援设施进行灭火工作，A类泡沫的灭火效率比水高6倍～8倍，在压缩空气泡沫模式中应用A类泡沫灭火剂对A类火进行扑灭的时候，将混合物比例控制在0.3%～0.6%，发泡倍数控制在7倍～16倍时，可以产生非常好的灭火效果[3]。

5 高层建筑物火灾扑救能力提高及相关消防装备构建的研究

高层建筑物火灾救援是一道难题，如果要解决这个难题，相关部门需要组建一支协同配合、技战术及体能全方位发展的消防救援力量。依据火情特征配备不同的消防装备和器材。例如在配备正常消防救援装备和器材的前提条件下，重点加装排烟照明类、通信类以及个人防护类的相关器材，增添更多实战性较强的登高平台消防救援车辆以及无人机等新型特种装备。积极做好固定消防装备的保养维护工作，保证相关消防装备处于正常状态，可以随时应急使用。搭建以消防救援员为核心，科学的技战术为纽带，通过配备固定消防设施装置、新型消防救援车辆以及飞行器等设施，搭建一整套行之有效的应急消防救援力量，高层建筑物装备构建系统如图3所示。

图3 高层建筑物装备构建系统

6 结语

综上所述，该文研究了高层建筑物火灾的扑救过程中的难点，从火灾现场供水、高空作业、救人措施以及火情控制方法等层面，分析且给出了高层建筑物火灾险情扑救的重要技术方案。并且提出了完全使用固定消防救援设施进行灭火供水、人员救援、高空作业以及灭火的战术理念，从而强调了在使用移动消防救援装置的时候，必须注重发挥其全部功能，显著提升消防救援的工作效率。