浅谈大跨度大空间厂房火灾扑救

浅谈大跨度大空间厂房火灾扑救

刘俊华

晋中市消防救援支队介西大队，山西介休 032000

【摘要】随着时代的发展需要,大跨度大空间厂房的数量呈现急剧上升趋势,此类厂房的广泛投入使用,火灾发生的几率也日趋增大,且该类型建筑极易发生坍塌,进而造成人员及财产的重大损失。熟悉掌握大跨度大空间厂房火灾发生特点、难点,研究大跨度大空间厂房火灾扑救的应对措施,对大跨度大空间厂房的火灾预防和扑救具有一定的实用意义。

【关键词】大跨度，厂房火灾，扑救对策

一、大跨度大空间厂房建筑的基本特点

(一)主要建筑构造

大跨度大空间建筑由梁柱、房梁、板、外墙四部分组成,房梁和梁柱是其主要承重构件,具有单层面积大、跨度大、层间高,没有或缺少实体分隔等特点。主体部分大多采用大型钢架结构,墙体采用砖混或带保温压型钢板(俗称彩钢板)、轻钢龙骨纸面石膏板,也有全采用钢筋混凝土建筑的。

(二)钢结构建筑倒塌成因

钢结构材料的强度会随着温度的升高、降低而发生急剧变化。钢结构耐火性能差,在温度达到500℃以上时,强度会急剧下降;在温度降到0℃以下时,材质变脆,韧度降低。在火灾中,由于钢结构材料局部强度受大火破坏,建筑稳定性破坏,倒塌的可能性增大。

(三)钢结构建筑倒塌形状

一般情况下,钢结构建筑倒塌有四种形状:一是"一面倒"。由于钢结构的耐火性能差,整体连接性较强,先燃烧的部位先失去强度,变形坍塌形成"一面倒"。二是"凹倒塌"。这种情况,往往是内部可燃物相对集中,在短时间内火焰温度骤增,受高温作用,内部承重构件失去承重能力,致使建筑物整体成向内倒塌。三是"开花倒"。主体钢架、钢柱的框架结构采用砖砌组成的墙面,通过钢丝牵拉墙面固定,一旦钢结构受到高温作用失去强度,降低了牵拉能力,致使砖砌墙体失去稳定性,整体倒塌。四是"断链式"倒塌。建筑内部分隔完整,形成了若干个防火分区,火势具有一定的区域间隔特点,导致建筑坍塌的不连续性,呈现间隔、断链的形式。

二、大跨度大空间厂房火灾特点

(一)燃烧猛烈,火势蔓延迅速。建筑空间跨度大、层间高、内部空气流通好,照明灯具、电器设备功率大、数量多,电路错综复杂。内部可燃物品种类繁多、数量大,且多数没有明显有效的防火分隔,因此,火灾蔓延速度快,火势燃烧猛烈、短时间内就可形成大面积火灾,最终导致不可控制。

(二)烟雾聚积且温度高伴有毒性,能见度低。建筑内的烟雾排泄口少,一般无排烟设施,发生火灾后,一方面,大量高温、有毒烟雾在建筑内部扩散、聚积,致使建筑内部氧气缺少、能见度低,给人员疏散、火灾扑救和物资抢运造成影响;另一方面,高温烟气的扩散、聚积,加剧了火灾的蔓延和建筑结构温度的升高。

(三)建筑耐火时间短,易发生坍塌。建筑主体部分大多采用大型钢架结构。钢结构部分在大火和高温烟气的作用下极易出现塑性变形,失去稳定性,导致建筑物局部或整体坍塌,对进行火灾扑救战斗员的人身安全造成威胁。

三、大跨度大空间厂房火灾扑救的难点

(一)火势迅猛,初战力量薄弱。大跨度大空间厂房一旦发生火灾并形成大面积燃烧后,第一出动力量难以对火势进行快速有效控制。即使指挥调度加强了第一批出动力量和后续增援,考虑到大跨度大空间报警人报警程序不熟练、基础消防设施缺乏,地理位置偏僻、水源保障困难等综合因素,第一出动力量到场熟悉内外部情况并布置完成作战时基本上已错过火灾初起阶段,难以第一时间对火势形成有效控制。

(二)灾情复杂,战场瞬息万变。大跨度大空间厂房在实际使用过程中,涉及的生产工艺多,物质种类多,理化性质杂;加之承重结构多数采用钢结构,在高温情况下,强度急剧下降的特性,极易造成不可避免的坍塌,这些都给内攻灭火消防救援人员生命安全造成极大威胁。同时,由于建筑缺乏有效的防烟防火分隔,火势和烟气会迅速向整个空间蔓延,导致安全疏散难度大,对消防救援人员在战斗时机选择、战术措施制定及临机处置指挥方面提出了很高的要求。

(三)毒气聚集,阻碍作战行动。发生火灾后,厂房内可燃物多、排烟设施差等导致高温有毒烟雾在短时间内笼罩整个建筑,加之厂房内部错综复杂、货物堆积杂乱无序给内攻侦察和控火造成极大难度,也对救援和被困人员造成极大心理干扰,遇到突发情况往往造成人员撤不出来,降低了消防救援人员灭火作战和疏散救生效率。

(四)作战时间长,用水需求大。大跨度大空间厂房的建筑面积一般都在几千平方米,规模大的建筑面积甚至可达几万平方米,一旦发生火灾,火势迅速蔓延开来,势必火势汹涌、燃烧面积大,在作战中供水线路多、纵深距离远、灭火时间长,用水需求大。

(五)协同作战,保障难度大。相对其他火灾而言,大空间大跨度建筑物由于其特殊性决定了当发生火灾时,需要不同救援体系的共同参与,诸如供水、供气、供电、医疗、公安以及社会其他特种救援协作单位。如果过多的参战力量各自为战,很容易出现现场灭火救援工作的混乱,让灭火救援工作效率低下。在协同指挥时,由于隶属不同部门,各个参战力量之间的协调很难进行。加之,平时不同部门之间缺少针对大空间大跨度火灾扑救的联合演习,协同作战能力不强,导致灭火救援战斗缺少一定的协调机制。

四、大跨度大空间厂房火灾扑救对策

(一)提前介入,合理制定预案。辖区消防救援站(对特别重要的单位对象可以组织周边增援消防救援站参与)要从实战出发,对大跨度大空间厂房进行经常性的实地勘察,要对其周边水源情况、交通道路以及内部的厂房结构、疏散通道、重点部位和消防设施情况做到心中有数,有条件的要进行实战演练,了解其可进行破拆的部位。

(二)立足实战,优化装备作战效能。在装备配置上立足实战需要,重点加强大功率供水车、高喷车、破拆车、排烟车等先进车辆,大流量、远射程的大口径水枪、自摆炮、遥控炮,远程供水系统,消防机器人以及照明、破拆、排烟、通信等高效器材的合理、有效配置,提高装备水平,优化战斗编成,增强队伍灭火救援能力。

(三)调查测试,切实做好火场供水准备。在充分利用建筑内外部消防水源供水的基础上,一方面要强化各队站独立保障能力建设,确保每个作战队站能建立2-3个独立作战单元,保障自身供水;另一方面,要强化远程供水能力建设,立足远程供水系统和重型水罐车组建远距离供水线路,提升后方供水保障能力。同时,将排摸的天然水源取水点(取水码头)情况尽快梳理,强化新建城区、新建道路配套消火栓建设审核力度,提醒大队向当地政府相关部门汇报,加快建设步伐。

(四)安全防范,提高火场安全管理水平。一方面要准确选择停车位。接警到场后,消防车辆停靠位置要合理有效,要与建筑物保持合理距离,避免烧毁、倒塌的建筑砸坏消防车辆,伤及作战人员。另一方面,要强化单兵配置,确保攻坚行动所需的必要战斗时间和攻坚队员的安全。同时,为便于搜救情况的全局把握,指挥员要不时绘制平面图,根据搜救组的报告以推断失联人员可能所处区域。

(五)统一指挥，严格落实火场通信制度。在大空间大跨度建筑火灾现场，要始终坚持集中统一的指挥原则，成立统一的现场作战指挥中心，使参与救援的各单位力量充分发挥作用。科学、完善、合理的火场通信指挥体系得以建立的同时，要充分发挥通信设备在火场中的作用并严格落实火场通信制度。当现场前线作战人员正在使用通信设备汇报突发情况时，其他参战力量应立即停止使用呼叫，确保现场作战指挥中心针对突发情况下达的指令能够及时、准确传达。

五、大跨度大空间厂房火灾扑救战术运用

(一)加强第一出动,科学预判。大跨度大空间厂房火灾的发展速度迅速,要加强第一出动力量的调度,争取灭火救援工作的主动权,一次性将消防车辆调度到位,与火灾抢时间,作为辖区消防救援站指挥员特别要注意加强途中预判,在出动途中要向指挥中心进一步了解信息,也可以同报警人联系了解详细火情,在开进途中注意观察火场烟、雾、火情况(可以归纳为途中远看烟雾颜色、源头和流动方向),根据掌握的信息进行初步判断,根据判断迅速作出决定,视情要向指挥中心提出请求增援的报告。指挥中心在调派增援力量时,对社会联动相关力量的调派要做到与增援力量调派同步响应,特别是要调大型破拆机械到场,争取在第一时间掌握灭火救援的主动权。同时在途中首车指挥员要根据掌握了解的情况,对各车任务进行前期的分工,不能一到火场都往前方跑,没有人管后方供水。

(二)全面查明火情,注意观察建筑结构变化。辖区消防救援站指挥员到场后,首先要向企业主及知情人了解情况,迅速通过外围近看烟气扩散方向、建筑结构形式、建筑受损情况、烟雾颜色和流动情况,判断潜在危险以及进攻时机,细看周边相邻建筑部位,判断火势蔓延趋势和被困人员情况,到场后指挥员必须实时对整个现场进行巡视,全面掌握建筑结构、周边环境和烟气流动等情况,对火势蔓延做出判断。在此基础上,视情安排攻坚组进入内部侦查,攻坚组队员要善于利用仪器(热成像仪、测温仪、漏电探测棒等),采用适当的观察姿态(低姿观察等),迅速查明着火部位、燃烧物件、被困人员等情况(介绍侦察的队形和行进方式)。在灭火救援中,火场安全员(建筑结构专家到场后,由专家组织安全员一同实施)要时刻观察火场情况,尤其对建构筑物要进行持续的观察,注意建筑构件、墙体等变形情况。指挥员要根据侦查及观察情况正确判断火势蔓延情况、把控火场作战的主要方面,合理安排力量部署,科学作出战术决策。(在火场上火情侦察必须贯彻始终)

(三)破拆排烟,为有效进攻创造条件。扑救大跨度大空间厂房火灾,必须根据火势蔓延方向,配合火场破拆排烟,科学选择破拆位置和时机,减少烟热对消防救援人员的直接威胁。当火场风速较大时,应选择火势蔓延方向上风或侧上风方向,选择燃烧相对较弱的部位。当火场风速较小,已形成一定范围的燃烧时,应三面部署进攻力量,形成三面围歼、一端排烟之势,彻底歼灭火势(此时有条件的可以运用正压式水驱动排烟机,涡喷消防车配合作战,效能将更佳)。使用排烟车、移动式排烟机抽排厂房内的烟雾时,要避开攻坚组展开行动的部位,防止倒流烟雾影响攻坚组的行动,应在相邻的出入口、临近的部位,不同方向进行排烟;在攻坚组出入口可使用强力吹风排烟机,利用水驱动、涡喷消防车排烟,排烟效果尤为明显。在建筑物有发生垮塌的危险时,严禁实施破拆排烟。建筑物坍塌后,

屋盖覆于燃烧物之上,使灭火剂无法直接到达火焰,形成内部阴燃火,必须利用破拆、调升、牵引等方式,开辟进攻通道,采取层层剥离、逐步蚕食的方式扑灭火灾。

(四)保证供水,最大限度满足火场用水需求。在战斗中,要根据灭火预案和火场实际情况,科学选择水源和供水方法。一是优化车辆编成。完成初战控火、营救和疏散被困人员作战任务时,要体现"快",如果火场就近有消防水源或消防水源距离火场超过100米,则头车直接占据水源停靠,采取快速出水的方法展开战斗行动(就近占据水源的可以多出枪、炮,发挥消防车最大作战效能),二车抢险救援车,停靠在首车后,三车直接停靠火场,四车停靠水源向三车供水,无水源就近停靠火场,先期出1至2支枪,待等水供上来后再由后面车上的人员到头车增加枪数灭火,二车抢险救援车停靠在首车后,三车负责向头车供水,四车找到水源铺设干线自成作战体系,四车长距离供水时应考虑先铺一路干线至火场(一盘水带)处加分水器出2支水枪或1个水炮,待等完成上述战术动作后,再铺一路干线按上述原则出枪、炮灭火。二是强化灭火剂选择。水源缺乏或距离火场较远时,应选择出泡沫,发挥泡沫灭火效能,减少水渍损失,要注意的是要避免泡沫与水同时使用于火场相同地点,破坏泡沫的覆盖效果。三是保障供水线路畅通。在设置水带护桥的同时,要安排人员指引车辆在规定区间内行驶(设置好警戒),消防车及水带铺设线路要尽量在一侧,为后续增加力量到场作业的畅通提供保障。

结语:在大跨度大空间厂房火灾扑救的战术运用上要做到:途中有效预判、加强火场安全防范、把控火场关键点、合理破拆排烟、准确把握内攻时机、各单位部门协调配合。只要在火灾扑救过程中牢牢把握主要矛盾和矛盾的主要方面,就一定能有的放矢的开展灭火救援,实现科学高效处置。

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作者简介：刘俊华，男，1985年7月生，硕士研究生学历，初级专业技术职务，工作单位：晋中市消防救援支队介西大队。