摘要：近年来，随着高层建筑不断涌现，超高层建筑不断增加，高层建筑火灾也不断增加，而高层建筑火灾扑救至今还是世界性难题，本文针对高层建筑火灾扑救工作现状以及存在的问题，结合实际，分析探讨解决高层建筑灭火救援的措施，为高层建筑灭火救援研究提供参考。
关键词：高层；火灾扑救；作战行动
1引言
近年来，高层建筑火灾不断发生。2009年北京央视新址“2?9”、2010年上海静安公寓“11?15”、2011年辽宁沈阳皇朝万鑫酒店“2?3”等高层建筑火灾，造成重大损失和影响。2017年6月14日，英国伦敦一栋高层住宅火灾，造成重大人员死亡和经济财产损失，为高层建筑防火灭火敲响了警钟。高层建筑火灾扑救工作已成为检验我们消防部队作战能力的一个难题，除强化建筑防火设计标准和加强灭火救援装备建设外，如何有效做好高层建筑灭火救援准备、有效开展灭火救援行动是急需解决和探索的一个问题。
2高层建筑火灾扑救现状
2.1高层建筑发展现状。我国现代高层建筑五十年代开始自行设计与建造，1985年以后，随着国民紧急的发展和旅游、外贸的增长，我国高层建筑迅速发展，除了建筑功能、城市规划需要外，主要是因为城市人口集中，建设用地紧张，高层建筑发展呈多层、超高、复杂化发展①。目前全国各地高层建筑普遍，如福建龙岩市高层建筑500多栋，超过100米的超高层建筑8栋，新建住宅、商业小区一般均为高层建筑，特别是中心繁华地段，高层建筑越密集，人员密集，交通道路拥挤，水源缺乏，为灭火救援工作增大了难度。
2.2高层建筑火灾扑救规范现状。高层建筑火灾扑救程序规范方面，部局制定下发了《高层建筑火灾组织指挥要点》、《高层民用建筑火灾扑救指南》，各省市相应出台一些扑救流程、安全注意事项等，对高层建筑火灾处置原则、战术措施、行动流程等做了具体的详细的规定，在灭火救援战术方面相对成熟，相关规定和制度建设相对于城市综合体、地下工程等火灾扑救工作也较为完善。
2.3高层建筑本身及火灾特点。首先是高层建筑本身一些普遍性特点成为火灾扑救的客观因素。如主体建筑高、层数多，内部竖向管井种类多，消防设施完善（如果是在建高层建筑则消防设施不够完善），100m以下的超高层建筑大多采用钢筋混凝土结构体系建造，100~200m的超高层建筑大多采用钢、混凝土混合结构设计施工，200m以上的超高层建筑大多采用钢结构体系设计建造。高层建筑火灾特点：一是外墙保温材料易燃，易在短时间内蔓延。目前大多数高层建筑使用聚苯乙烯泡沫材料（EPS）、挤塑板（XPS）和聚氨酯泡沫（PU）作为建筑的外墙保温材料，这些材料的共同特点是易燃，并且燃烧速度快,几十秒内可引燃大火，产生剧毒，80℃就会熔化滴落。二是蔓延途径多，易在短时间内形成多点多层燃烧。竖向管井（通道）、共享空间、玻璃幕墙缝隙等部位，易产生“烟囱”效应（即热对流现象），造成烟、火流动速度快。外部风力作用会加剧火势蔓延，高强度热辐射会引起临近建筑物燃烧，密闭的房间和楼层易发生爆燃。三是玻璃幕墙易破碎，影响灭火进程。设有玻璃幕墙的高层建筑，在火灾中下落的破碎玻璃极易对外部救援人员造成伤害和破坏地面车辆及供水器材，使火场供水中断，外部救援停止，影响灭火进程。四是在高层建筑烟、火蔓延途径多，容易形成立体火灾。在建高层建筑一旦发生火灾，大部分呈敞开式燃烧，建筑物自身的消防设施未建成，无防火、防烟分隔，火灾极易蔓延。据测定，在发生火灾时，火灾燃烧猛烈阶段下热对流而造成的水平方向烟气扩散速度为0.5-3.0 m/s，烟气沿着楼梯间或其他竖向管井扩散的速度能达到3-4m/s。且高温的烟气在蔓延过程中会点燃可燃物。一座高度为100m的高层建筑，在无人阻挡的情况下，烟气顺竖向管井扩散至顶层只需要30s，瞬间整幢建筑既可形成“立体火场”。内部情况复杂，灭火和疏散困难。在建高层无扶手，楼面孔洞多，电梯井道口无护栏，楼面穿管预排的凸出物多，物品堆放杂乱无章，易造成堕落、跌倒伤害。且建筑物本身大多无防火、防烟分隔，整幢大楼易在短时间内充满烟雾。施工中高层建筑外立面脚手架竹制或木制踏板和尼龙防护网多为可燃物，一旦发生火灾，在一定时间内，会失去承重能力易造成垮塌。在风力的作用下，起火的脚手架碎片四处飞散，对灭火人员造成威胁，严重影响灭火救援行动②。
2.4高层建筑火灾处置难点。一是人员疏散困难。高层建筑发生火灾时，建筑内部可利用的疏散楼梯和消防电梯有限，人员应在10min以内疏散完毕，否则将会因高温烟气的蔓延、火灾的有毒热分解物而增加人员窒息死亡的可能性。所以要在短时间安全、有序地组织疏散大量被困人员。二是内攻作战组织难。重特大高层建筑火灾多为建筑物内外大面积多点燃烧，需组织坚功力量深入内攻，作战难度大。消防人员防护装备的有效防护时间直接影响战斗力，内攻长时间作战难以维持。 三是外立面火势控制难。扑救高层建筑外立面火灾时，外部压制火势主要依靠举高车辆和车载（移动）水炮。受消防装备举高能力和反应速度限制，灭火困难，很难在短时间内快速有效控制外立面大面积燃烧。四是供水组织难度大。扑救高层建筑火灾时一旦内部消防水泵无法启动，消防官兵不得不面对利用垂直铺设水带向上供水的问题。由于楼层高、铺设水带慢，水压大、水带容易爆裂等不利因素的影响，致使垂直供水难度大。
3高层建筑火灾扑救存在问题
3.1灭火救援现场指挥不畅。灭火救援组织指挥原则为“统一指挥、逐级指挥”，在灭火救援现场，这一原则贯彻落实到位与否直接关系到灭火救援组织指挥的成功与失败。灭火救援实战中，往往受指挥职务层级、现场通信、制度落实等问题，未充分体现现场作战“统一指挥，逐级指挥”这一原则。一般从支队级指挥层级来看，全勤指挥部作用发挥与大队级指挥往往不够顺畅，大队指挥员靠前作战不参与成立指挥部、全勤指挥部直接指挥到中队层级、大队独立作战与其他单位协同不到位等现象还有存在。多个单位联合作战的情况下，还存在多头指挥、行动不统一的现象，中队指挥员在多头指挥的情况下应接不暇、失去主观判断。
3.2防消结合协作不够完善。一方面，体现在数据熟悉掌握方面。中队灭火救援预案制定中数据采集不实，中队指挥员对建筑防火及消防设施情况了解不透不准确，对建筑相关概念不统一，如高层建筑高度的计算，《建筑设计防火规范》规定为“建筑高度应为建筑室外设计地面至其屋面面层的高度。”而往往辖区中队统计为设计地面至女儿墙顶层高度，即直观最高高度。中队采集数据方法还是通过实地熟悉询问、查询的方式，往往受物业等部门相关人员对建筑具体专业信息不够了解，造成数据误差。另一方面，高层建筑本身也还存在不按照规范施工建设的问题，影响灭火救援工作开展。如《规范》规定“建筑内的公共疏散楼梯，其两梯段及扶手间的水平净距不小于150mm”，而部分高层建筑楼梯间间隙不够，垂直铺设水带困难。部分高层公用建筑外墙为玻璃幕墙，无法沿外墙垂直铺设水带。
3.3灭火力量未形成编成体系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先是灭火救援行动规范与实际还存在矛盾，如《高层建筑火灾扑救组织指挥要点》规定的“411”编成，在消防站分布偏散、力量薄弱的山区支队无法实现。其次是火警等级调度与编成需求存在矛盾。高层建筑火灾编成应设举高、灭火、供水等编成，且各个编成的需求量应根据火灾情况、救援场地情况来确定，而火警等级调度规定以中队为单位，作战行动也以中队到场先后顺序展开，往往堵塞通道，次要力量占据主战面，在指挥调度第一出动环节，缺乏编成调配。再次是力量到场时间差的矛盾，往往灭火救援预案编制考虑的是如何编成现有参战力量，对火场需求、前期力量作战坚持时间和后续力量到场时间差缺乏估算，也一定程度影响了灭火救援预案的实战性。
4高层建筑火灾扑救行动方案探讨
4.1充分贯彻“统一指挥，逐级指挥”的原则。贯彻落实火场指挥长负责制，其余指挥助理提供决策依据和建议，配合做好指挥协调工作。在灭火救援行动以及日常演练中注重强化指挥部成立环节，全勤指挥部到场后，大队现场指挥员要第一时间到指挥部位置报告情况，并根据指挥部命令留守指挥部协调或靠前指挥作战，进行统一指挥。全勤指挥部应指派部分支队、大队指挥员、作战参谋等组成前沿指挥部在进攻起点层进行靠前指挥，并加强与火场指挥部上传下达。
4.2灭火救援准备工作方面。对高层建筑的“六熟悉”不应仅限于实地熟悉，效率不高，要加强与防火部门沟通对接，加强对CAD图纸的学习，高层建筑管网阀门、避难设施、功能分区等布局通过图纸熟悉更全面清晰。而中队编制灭火救援预案要准确采集数据，一是建筑竣工验收测试时通过施工单位介绍并配合图纸查阅获取，已在使用建筑单位负责人或物业管理部门对数据掌握均可能存在错误。二是通过防火部门查询建筑CAD图纸。对高层建筑火灾扑救工作，应最大限度的利用建筑消防设施，这是灭火救援行动的关键，因此对高层建筑结构设计及防火灭火设施的熟悉掌握尤为重要。
4.3灭火救援力量估算方面。高层建筑火灾力量调集方面，要居于最不利情况（建筑消防设施瘫痪，燃烧蔓延趋势）考虑，根据火场燃烧面积（假设为900㎡）计算，水枪控制面积按照19mm水枪15m充实水柱流量6.5L/S计算，一把水枪控制面积30㎡到50㎡，高层建筑取30㎡计算，火场需要30支水枪，按照一条干线2支水枪计算需15条干线（增加一条压缩空气泡沫干线可减少2条以上水带干线，同等灭火强度下，压缩空气A类泡沫的灭火时间比水少，约为水的二分之一，用水量节约40%以上），再加上设防力量应增加2条以上干线上下设防，按照一条干线需2部出水消防车保障，估算需要34部出水消防车。实际灭火救援工作中，还应结合救援场地和通道进行考虑。
4.4高层建筑火灾扑救战前准备。应熟悉高层建筑火灾扑救流程，在出动途中就要做好途中指挥安排，尤其是高层着火，要一次性将需要的排烟、破拆、灭火、保障等作战装备，通过消防电梯等运输途径运送到进攻起点层下一层集结点，前方作战人员也应配齐防护装备并一次性到集结点服从前沿指挥部指挥，准备攻坚作战和有序组织人员搜救。指派专人负责控制消控室，指派专人负责控制消防电梯，指派专人负责做好消防电梯防水措施，保障电梯运行安全，指派专人负责供水保障，指派专人负责器材装备输送。
4.5火场压缩空气泡沫运用。高层建筑火灾，在室内官网供水无法满足火场灭火需求的情况下，压缩空气泡沫灭火是最直接有效地解决途径，指挥员到现场应优先考虑压缩空气泡沫灭火。高层建筑利用压缩空气泡沫可以有效降低降低干线因压力爆破风险，且同一干线情况下，泡沫输送速度较水快，经测试，德国兰特压缩空气泡沫车沿楼梯蜿蜒铺设水带至15层（59米）出泡沫时间仅用49秒，而出水需要2分12秒。压缩空气泡沫灭火的条件是通道畅通、泡沫要能直接或间接到达火场进行覆盖灭火，所以必要时要在水枪掩护或排烟等措施相互配合下进攻，将泡沫灭火剂输送到火场。
4.6火场供水保障行动。高层建筑火灾扑救要坚持“以固为主，固移结合”的战术原则。供水保障首选利用建筑内部管网水池供水，一般高层建筑消防水池容量设计为保障火灾延续时间内用水量（一类高层延续时间为3小时）。可采用内部管道供水，利用室内消火栓出水，如龙工大厦每层室内消火栓8个（设计出口流量5L/S），不能满足灭火需求的部分可通过水带干线补充。其次管网无水的情况下（一般发生在老旧高层民用建筑），利用消防车通过水泵接合器（或可利用首层或首2层室内消火栓）向管网加压供水和铺设水带干线供水相结合。再次是官网损坏的情况下，利用消防车铺设水带干线供水。
4.7火场作战编成体系。高层建筑火灾扑救编成应设举高编成、供水编成和泡沫编成，举高编成由举高车和重型水罐车组成，并受建筑登高操作场地限制，如龙岩市龙工大厦仅2个等高操作场地，只能发挥2个举高编成作用，且编成举高车宜为登高平台车或云梯车，既能满足控制火势蔓延需求，又有紧急救人功能。供水编成则根据干线数量确定，一般一个编成一般为单干线或双干线，且前车应采用中低压泵或高低压泵消防车。泡沫车编成应有水罐车和压缩空气泡沫车组成。各个编成后车供水车还应考虑占据水源取水或他车供水的问题。另外根据火灾扑救时间，还应成立供水保障编队、战勤保障编队等，为各作战编成做好供水供气照明等保障。
5高层建筑火灾扑救几点战术意见探讨
5.1高层建筑火场垂直供水压力大，要配齐螺旋式分水器、高压水带等高层建筑灭火救援基础装备，保障输水和泄压工作安全。
5.2部分高层楼梯间两梯段扶手间隙不符合规范（不足150mm），建筑外墙也多为玻璃幕墙，垂直铺设水带较为困难，可适当考虑在建筑设计上，外墙留有垂直铺设并固定水带的装置，提升水带铺设速度和效率。或者在特殊设计上，要求外墙设置直通干管，共消防车供水灭火。
5.3当着火层建筑火灾处于猛烈阶段时，自动喷淋喷头已爆裂，管网水自然流出。可考虑关闭着火层喷淋系统，减少系统内水渍损失，将有限的水利用到火场主要方面。
5.4火场供水水源除天然水源和市政消火栓外，可考虑邻近建筑地下水池及泵房系统，启动该建筑消防泵并打开一个室内栓出水口，连接水带定向为消防车供水。
5.5火场通信是火灾现场一大难题，如遇通信中断，全勤指挥部控制消控室后，其他内部作战小组可通过空调机房等的消防电话进行通信，且这些机房都安装了甲级防火门，起到暂时避难的效果。
5.6 实施泡沫灭火时，因烟气、通道堵塞等无法进入着火层内攻时，可采取着火层上层或下层通过门窗孔洞输送泡沫，只需制作类似泡沫钩管似的弯管即可，压缩空气泡沫流动性覆盖性较好，没有特殊障碍一般能起到减小和扑灭火势的效果。
5.7在举高车射程范围内的楼层着火，且登高操作面外墙有突破口时，可利用压缩空气泡沫车向举高车供泡沫（不经消防泵）从外围直接灭火。
参考文献:
[1]龙起耀，我国高层建筑现状及发展趋势.南方建筑，1995，（01）
[2]部局《灭火救援准备专项测试资料汇编》2014，（01）
[3]《建筑设计防火规范》GB 50016-2014
[4]《中国消防手册》第九卷灭火救援基础，2006（12）
论文作者:鄢正明
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第14期
论文发表时间:2017/10/16
标签：高层建筑论文; 火灾论文; 火场论文; 指挥部论文; 作战论文; 泡沫论文; 建筑论文; 《建筑学研究前沿》2017年第14期论文;