高層建筑火災(zāi)滅火救援方法探討

摘要：隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進(jìn)，高層建筑規(guī)模越來(lái)越大，數(shù)量越來(lái)越多?，F(xiàn)今，在經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的城市，高層建筑的數(shù)量已經(jīng)超過(guò)80%。近些年，高層建筑工程建設(shè)速度加快的同時(shí)，也為建筑物帶來(lái)很多消防隱患，因?yàn)楦邔咏ㄖ訑?shù)高、功能多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦發(fā)生火災(zāi)，會(huì)加大消防救援的難度?；诖?，本文從消防滅火救援角度，介紹了高層建筑火災(zāi)救援的難點(diǎn)，分析了高層建筑火災(zāi)救援遇到的問(wèn)題，探討高層建筑火災(zāi)滅火救援方法與救援策略，旨在提升滅火救援效率，保證高層建筑使用安全。關(guān)鍵詞：高層建筑；火災(zāi)；滅火救援；救援方法現(xiàn)今，高層建筑火災(zāi)越發(fā)頻繁，已經(jīng)嚴(yán)重威脅到人們的生命與財(cái)產(chǎn)安全。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，截至2022年中旬，我國(guó)高層建筑火災(zāi)就高達(dá)三萬(wàn)多起，且多以高層住宅為主，必須給予高度重視。高層建筑火災(zāi)救援工作面臨的挑戰(zhàn)較多，比如，火勢(shì)蔓延迅速、疏散通道有限、高空救援困難等，這些難點(diǎn)使得高層建筑火災(zāi)救援工作變得更加緊迫和復(fù)雜。在消防滅火救援中，應(yīng)該結(jié)合火場(chǎng)的實(shí)際情況，采用專業(yè)的消防滅火救援技術(shù)與救援策略，更好保障居民的生命與財(cái)產(chǎn)安全，維護(hù)社會(huì)和諧穩(wěn)定。一、高層建筑消防滅火救援難點(diǎn)（一）高層建筑消防供水方面高層建筑消防滅火救援難點(diǎn)之一就是消防供水存在較大難度。首先，固定消防設(shè)施無(wú)法得到完整性與可靠性保障。水壓、水流量與水源是消防供水系統(tǒng)的重要指標(biāo)，也是決定滅火救援的重要因素，如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者系統(tǒng)水源中斷，就會(huì)嚴(yán)重影響消防滅火救援效果。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在某些消防固定供水系統(tǒng)中，很多消防設(shè)施只有70%左右的完整率，加之高層建筑施工技術(shù)、材料以及維護(hù)管理等原因，消防供水系統(tǒng)極易出現(xiàn)運(yùn)行故障，還可能出現(xiàn)難以啟用問(wèn)題，導(dǎo)致消防滅火救援工作受阻[1]。其次，移動(dòng)供水線路組建困難?，F(xiàn)今很多高層建筑均會(huì)設(shè)置玻璃幕墻，并在底部設(shè)有裙房，同時(shí)公共過(guò)道所設(shè)的開(kāi)窗數(shù)量不多，使得建筑外部欠缺消防水帶鋪設(shè)面，如果順著建筑內(nèi)部樓梯而鋪設(shè)消防水帶，會(huì)存在蜿蜒曲折的情況，既會(huì)受限于樓梯形式，還會(huì)耗費(fèi)很多人力，無(wú)法及時(shí)展開(kāi)水帶。最后，移動(dòng)供水能力不足。因?yàn)楦邔咏ㄖ叨鹊挠绊?，普通消防車水槍噴水的高度難以到達(dá)高層，導(dǎo)致消防水源的持續(xù)供應(yīng)遇到困難。（二）高層建筑消防滅火方面現(xiàn)今的建筑多為高層或超高層，樓層較高，如果發(fā)生火災(zāi)，極易導(dǎo)致大范圍蔓延，且高溫與大量的煙霧不僅會(huì)影響消防救援人員的視野，加大救援難度，還會(huì)對(duì)整棟樓居民的生命安全帶來(lái)威脅。不僅如此，建筑外立面設(shè)置的玻璃幕墻也會(huì)導(dǎo)致消防救援人員的進(jìn)出受到阻礙，加大火災(zāi)撲救難度，同時(shí)因?yàn)楦邔咏ㄖY(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜，消防救援人員難以快速掌握火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部的實(shí)際情況，也會(huì)加大火災(zāi)撲救難度。除此之外，高層建筑中存在大量人員，人員疏散難度大，若處置不及時(shí)，一旦出現(xiàn)人員聚集，就可能發(fā)生大面積的踩踏事故，不僅影響救援，還會(huì)帶來(lái)難以估量的后果。二、高層建筑火災(zāi)救援遇到的問(wèn)題（一）建筑內(nèi)部疏散路線問(wèn)題據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，在高層建筑消防滅火救援中，建筑疏散路線設(shè)計(jì)不合理是火場(chǎng)救援遇到的主要問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，一個(gè)建筑之中所設(shè)計(jì)的消防安全出口會(huì)結(jié)合整個(gè)空間容量來(lái)確定數(shù)量，若以1200戶居住量設(shè)計(jì)，則要設(shè)計(jì)至少三個(gè)消防安全出口。然而，某些設(shè)計(jì)人員消防意識(shí)薄弱，在設(shè)計(jì)工作中只配備了兩個(gè)安全出口，疏散路線也不明確，如果出現(xiàn)火災(zāi)，電梯會(huì)終止運(yùn)行，配置的消防升降機(jī)又不能及時(shí)接近被困人員所在樓層高度，只能利用步梯來(lái)疏散。但建筑內(nèi)部的人流量太過(guò)密集，在大量煙霧中難以精準(zhǔn)辨別安全路線和出口，又因?yàn)榭只潘奶巵y竄，極易發(fā)生踩踏事故。不僅如此，某些高層建筑在裝修時(shí)，過(guò)于追求使用需求，肆意改建、擴(kuò)建，導(dǎo)致消防出口被遮擋，難以快速疏散人員。（二）建筑內(nèi)部易燃物品過(guò)多我國(guó)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》對(duì)建筑類型與防火等級(jí)有明確要求，更是對(duì)建筑材料有明確規(guī)定，比如外墻保溫材料防火等級(jí)為A級(jí)[2]?，F(xiàn)今高層建筑外部防火涂料的主要材質(zhì)為石蠟與防火劑組成，涂刷在建筑外層，可以極大防止外部火勢(shì)蔓延。盡管高層建筑外部的防火措施滿足國(guó)家關(guān)于防火的規(guī)定，但因?yàn)榻ㄖ?nèi)部配置了很多易燃物品，為滅火救援工作帶來(lái)不利影響，例如，各類電氣設(shè)備、縱橫交錯(cuò)的線路、沙發(fā)、窗簾、墻紙等，這些物品遇到明火會(huì)快速燃燒，且很多電氣設(shè)備在燃燒時(shí)還可能發(fā)生爆炸，沙發(fā)類物品在燃燒時(shí)還會(huì)產(chǎn)生濃濃的煙塵，從而降低火場(chǎng)能見(jiàn)度，導(dǎo)致消防救援人員的視線受到影響。（三）建筑物周邊環(huán)境復(fù)雜在城市規(guī)劃中，很多高層建筑都布局在繁華區(qū)域，存在交通擁擠現(xiàn)狀。如果高層建筑火災(zāi)發(fā)生在交通量高峰期，消防車輛很難第一時(shí)間到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，極易錯(cuò)過(guò)最佳救援期。例如，某市中心一高層住宅小區(qū)二樓發(fā)生火災(zāi)，從小區(qū)內(nèi)監(jiān)控視頻了解到，火災(zāi)由二樓引發(fā)，并逐漸蔓延到整棟樓層，嚴(yán)重威脅著整棟樓居民的生命與財(cái)產(chǎn)安全。該市消防作戰(zhàn)指揮部接到任務(wù)迅速出警，并開(kāi)展火警調(diào)度，然而起火建筑處在市中心的小區(qū)內(nèi)部，消防救援車輛出動(dòng)后遇到交通晚高峰，經(jīng)過(guò)疏通后迅速來(lái)到起火小區(qū)，但遇到消防通道被私家車堵住，且無(wú)法聯(lián)系車主，導(dǎo)致消防車無(wú)法第一時(shí)間達(dá)到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。經(jīng)過(guò)重重動(dòng)員，利用人力將停在消防通道內(nèi)的車輛挪開(kāi)，這才使消防車輛順利來(lái)到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。如此可知，高層建筑周邊環(huán)境復(fù)雜，消防通道被堵，會(huì)阻礙消防滅火救援工作。三、高層建筑滅火救援方法與救援策略（一）供水消防車的應(yīng)用在高層建筑火災(zāi)撲救中，供水消防車的應(yīng)用比較普遍。現(xiàn)今，供水消防車的類型較多，整體分為五種車型。1.單車泵單干線類。涉及不超過(guò)80米供水高度的普通消防車、不超過(guò)300米供水高度的高層供水消防車的應(yīng)用。其中，普通消防車在實(shí)際應(yīng)用中必須把消防車同室外消火栓（水壓0.3MPa）相連，消防車泵出水口壓力也控制在0.3MPa之內(nèi)，確保不間斷供水時(shí)間超過(guò)1小時(shí)。2.雙車泵串聯(lián)單干線類。通常為不超過(guò)160米供水高度的普通消防車供水，每車泵壓力提到0.8MPa，借助高壓型水泵不間斷供水240min，若要停止供水，要依次關(guān)停上、下方水泵。3.三車泵串聯(lián)單干線類。主要為不超過(guò)240米供水高度的普通消防車供水，實(shí)際操作上類似于第二類供水消防車的操作，但在最下方車泵關(guān)停前先將中間車泵關(guān)停。4.三車泵串聯(lián)與手抬機(jī)動(dòng)泵單干線類。一般為不超過(guò)400米供水高度的普通消防車供水，也可為手抬機(jī)動(dòng)泵供水，首臺(tái)車泵設(shè)置在建筑物高度的240米區(qū)域，然后逐一朝更高層連接，各車泵的給水高度均要把控在40米，確保進(jìn)水口壓力不低于0.1MPa，泵的臺(tái)數(shù)不超過(guò)四臺(tái)。如果要停止供水，應(yīng)該由上到下逐層關(guān)停。另外，應(yīng)該提前制備適當(dāng)配比的壓縮空氣泡沫滅火劑（濕式），調(diào)整泵的壓力將滅火劑送到火源位置，用在一類或二類高層建筑火災(zāi)撲救方面，也可制備此類型的干式滅火劑，用在四類高層建筑火災(zāi)撲救方面[3]。（二）無(wú)人機(jī)滅火救援技術(shù)的應(yīng)用消防無(wú)人機(jī)設(shè)備主要由新型碳纖維材料構(gòu)成，安全性較高，防火性能較好，其配備了GPS系統(tǒng)、自動(dòng)調(diào)焦攝像頭、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信息傳輸以及熱紅外高速相機(jī)等部件，能夠懸停在高空完成全方位拍攝，并根據(jù)實(shí)際情況噴水撲火，輔助消防員撲滅火災(zāi)。另外，在高層建筑火災(zāi)撲救過(guò)程中，消防無(wú)人機(jī)設(shè)備能夠用在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況偵察、火災(zāi)救援監(jiān)控指揮、輔助救援人員工作等。在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況偵察過(guò)程中，無(wú)人機(jī)設(shè)備不受地形以及濃煙等復(fù)雜環(huán)境額限制，能夠靈活偵察。在火災(zāi)救援監(jiān)控指揮上，無(wú)人機(jī)設(shè)備能夠在上百米高空工作、上千米飛行監(jiān)控火情。如果與帶有廣角鏡頭的超高像素可見(jiàn)光相機(jī)配合，可以把火場(chǎng)的形勢(shì)實(shí)時(shí)傳輸給地面指揮與救援人員，輔助其快速、清晰辨別火源，精準(zhǔn)捕捉火災(zāi)發(fā)生的中心區(qū)域、火場(chǎng)燃燒物、附近水源以及火場(chǎng)環(huán)境溫度等，有利于消防員明確救援重點(diǎn)，確保消防滅火救援工作的時(shí)效性；在輔助救援人員工作上，若無(wú)人機(jī)設(shè)備配置語(yǔ)音單元，能夠?qū)崿F(xiàn)指令的快速、高效傳達(dá)；若配置安全繩，可以輔助被困人員橫向逃生，若配置導(dǎo)彈滅火系統(tǒng)，可以從火源上方撲滅。（三）云梯消防車的應(yīng)用云梯消防車配備了液壓升高臺(tái)，能夠發(fā)揮舉高功能，可以靈活升降，實(shí)現(xiàn)廣泛作業(yè)的目標(biāo)，不僅能夠輔助消防員處理建筑火災(zāi)，還能夠及時(shí)運(yùn)送被困人員與重要物品。此類消防車主要分為2種類型，一為卷?yè)P(yáng)結(jié)構(gòu)伸展云梯，二為兩支長(zhǎng)油缸加鋼絲繩結(jié)構(gòu)伸展云梯。前者的組成結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，后者在實(shí)際操作上方便快捷，能夠快速完成升降。在實(shí)際應(yīng)用上，消防員可結(jié)合高層建筑火災(zāi)的具體情況科學(xué)合理地選擇與應(yīng)用[4]。為了保證云梯消防車可以最大化發(fā)揮火災(zāi)撲救作用，在操作開(kāi)始前，消防員要全面掌握車輛的基礎(chǔ)操作，并了解其應(yīng)用原理與技巧，尤其是針對(duì)高空操作方面。處在升高臺(tái)的消防員必須具備全方位的觀察力以及較強(qiáng)的協(xié)調(diào)溝通能力，并能夠精準(zhǔn)把控滅火劑射程范圍，疏導(dǎo)被困人員的恐慌情緒，第一時(shí)間安撫要救援的人員，以免其因?yàn)榍榫w激動(dòng)而做出過(guò)激行為。此類消防車的自重比較大，應(yīng)該在平整且又硬質(zhì)的地面停放，同時(shí)要遠(yuǎn)離危險(xiǎn)區(qū)域，比如高壓線、輸氣管道等。若現(xiàn)場(chǎng)需要，應(yīng)事先在地勢(shì)坡度較緩的位置鋪設(shè)適當(dāng)硬度的模板，若風(fēng)力較大，比如在七級(jí)以上，則不可使用云梯，不僅要發(fā)揮此類消防車的功能，還要保障云梯消防車的應(yīng)用安全。在高層建筑滅火救援過(guò)程中，消防員要具備較強(qiáng)的安全意識(shí)與自我保護(hù)意識(shí)，保證自身防護(hù)裝備齊全，確保高空救援中身體固定的穩(wěn)定性與安全性。如果要調(diào)整云梯，就要將噴水關(guān)閉，保證車輛的穩(wěn)定性。不僅如此，在此類消防車的實(shí)際操作中，消防員可借助液壓裝置操作云梯動(dòng)作，比如升降、回轉(zhuǎn)、俯仰以及調(diào)平等，并將高倍數(shù)泡沫發(fā)生器裝置在云梯架頂端，噴射水基型泡沫滅火劑，可以實(shí)現(xiàn)良好的火災(zāi)撲救效果。如果在使用過(guò)程中發(fā)生異常情況，應(yīng)該第一時(shí)間借助手動(dòng)裝置來(lái)操作。（四）高層建筑滅火救援策略的應(yīng)用GIS技術(shù)模型具有良好的空間分析功能，在早期高層建筑火災(zāi)撲救中能夠?yàn)橄绬T提供消防車輛行車路線以及行車時(shí)間等信息，但其無(wú)法探測(cè)建筑內(nèi)部情況，而高層建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，會(huì)影響滅火撲救效率。針對(duì)這種情況，可將BIM模型引入其中，模擬建筑位置、建筑周邊實(shí)際情況、建筑內(nèi)部整體結(jié)構(gòu)以及總體面積，借助BIM模型的可視化功能獲得平面圖紙中高層建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)與消防設(shè)施的空間拓?fù)潢P(guān)系，掌握建筑高度、火災(zāi)等級(jí)、各種消防水源、消防應(yīng)急車道、人員疏散通道位置、建筑消防噴淋設(shè)備以及消防龍頭等信息。另外，借助BIM模型的3D可視化功能與虛擬仿真漫游功能，為火災(zāi)撲救工作以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度指揮工作給予高效、可靠的支撐。在實(shí)際操作過(guò)程中，想要降低該可視化功能應(yīng)用的難度系數(shù)，應(yīng)該理順BIM模型的應(yīng)用步驟。第一步，預(yù)測(cè)建筑內(nèi)部有無(wú)無(wú)線報(bào)警裝置。如果有，就要定位系統(tǒng)點(diǎn)位圖編碼，使其形成火災(zāi)記錄。如果沒(méi)有，就要評(píng)估建筑能否實(shí)現(xiàn)精確定位。第二步，結(jié)合形成的火災(zāi)記錄，分析最恰當(dāng)?shù)幕馂?zāi)撲救路線，確定建筑內(nèi)外的水源情況以及建筑內(nèi)部的居民情況，然后向BIM模型中傳輸火災(zāi)發(fā)生地址、消防車行車路線以及火災(zāi)性質(zhì)指標(biāo)，評(píng)估火災(zāi)發(fā)生的建筑位置。第三步，結(jié)合建筑內(nèi)部實(shí)際情況，提取出火災(zāi)建筑BIM模型，在3D模型內(nèi)，料漿空間結(jié)構(gòu)、內(nèi)部滅火救援設(shè)備位置與數(shù)量、人員疏散通道情況以及火災(zāi)防護(hù)分割區(qū)域等，執(zhí)行火災(zāi)撲救調(diào)度指揮操作[5]。依托BIM模型，優(yōu)化和改進(jìn)高層建筑火災(zāi)撲救應(yīng)急指揮系統(tǒng)，在預(yù)測(cè)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的基礎(chǔ)上，科學(xué)、合理指揮消防員火災(zāi)撲救工作的進(jìn)行。這種火災(zāi)撲救應(yīng)急指揮系統(tǒng)集合了地圖查找功能、模糊集合理論以及BIM模型，能夠自動(dòng)、精準(zhǔn)判斷高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，并可視化輸出火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。根據(jù)高層建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，借助BIM模型，能夠自動(dòng)制定出最恰當(dāng)?shù)谋焕藛T疏散通道走向以及最近的消防救援站和最恰當(dāng)?shù)南儡囆熊嚶肪€，為消防員開(kāi)展火災(zāi)撲救作業(yè)給予高效、可靠的支撐。結(jié)語(yǔ)總之，現(xiàn)今的建筑多以高層或超高