大跨度建筑消防现状分析及火灾扑救探讨

李 凯

(天津市消防总队，天津 300090)



大跨度建筑消防现状分析及火灾扑救探讨

李 凯

(天津市消防总队，天津 300090)

近年来大跨度建筑火灾事故时有发生，不仅造成重大财产损失和严重社会影响，也给消防部队灭火救援工作带来许多新情况、新课题。基于对天津市大跨度建筑现状调研和火灾风险分析，从大跨度建筑的定义、火灾规律、灭火救援作战制约因素、火灾不同阶段的主要技战术及火灾扑救须把握的关键环节等方面对大跨度建筑火灾扑救进行了探讨。

大跨度建筑；火灾规律；火灾扑救；战术

大跨度建筑在建筑学上通常是指横向跨度在60 m以上的建筑。这类建筑主要由柱、梁、板、外墙4部分组成，梁和柱是其主要承重构件。且此类建筑单层面积大、跨度大、层间高，没有或缺少实体分隔[1]。我国大跨度建筑是在解放后才迅速发展起来的，最早应用在体育领域，且随着建筑技术及经济的发展，大跨度结构被广泛应用于生产、储存、交通、商场、文化、体育等各领域，特别是大跨度大空间结构几乎成了大型企业厂房的独爱。但这种建筑在消防安全方面，特别是在火灾扑救方面存在许多隐患，一旦发生火灾，极易造成大面积燃烧和重大财产损失。

一、大跨度建筑特点与火灾规律

(一)建筑体量大，火势蔓延迅速

从建筑形式上，常见的大跨度钢结构厂房、仓库一般占地面积都比较大，且建筑基本上不设闷顶，上下连通，形成了一个巨大的内部空间，这种建筑特点给初期火灾的蔓延和扩大提供了极为有利的条件。从火灾荷载上，大多数厂房等大跨度建筑工艺涉及面广，使用功能和涉及物资多样，火灾荷载以多种形态大量共存，一旦发生火灾，蔓延途径多，经常出现多点起火，火势将很快进入猛烈阶段，有的甚至发生瞬间爆燃，最终导致大面积燃烧[2-3]。此外，建筑顶棚、门窗等耐火性能比较低，一旦火势突破至外围，大量新鲜空气进入，会加快火势蔓延速度。

(二)耐火能力弱，极易造成坍塌

大跨度建筑常用的承重材料有砖、石、混凝土、钢材、钢筋混凝土，常用的屋面层构件及材料有金属夹心板、彩钢板等。从建材耐火性能上讲，钢结构、钢筋混凝土结构、金属夹芯板(彩钢板)耐高温能力比较弱，发生火灾后容易失去承重性，造成建筑物坍塌。坍塌主要有整体坍塌、顶部V字形坍塌、沿蔓延方向逐步坍塌以及局部构件塌落等[4]，不同的火场情况，其发生坍塌的时间、形式、危害往往不同，有单一形式发生，也有多种形式并存；有的突发性强、对人员安全威胁大，也有的征兆明显、可以采取防御措施避免伤害。

(三)技防能力弱，火灾成灾率高

现行的消防技术规范对大跨度建筑没有作具体的规定，导致大跨度大空间建筑设计和施工存在许多先天不足，在消防建审过程中许多盲目依从于性能化设计和专家论证。具体体现在：一是在防火分区的划分上标准相对较低；二是在建筑的使用功能上没有强制性的消防设施配备标准；三是重建筑结构性能设计、轻防火技防能力设计。由于缺乏有效的技防手段，一定程度上给初期火灾大面积蔓延提供了便利。

(四)管理不到位，火灾事故频发

有的单位为节约成本，聘请不具备相关资质的施工单位，未按建筑防火设计要求施工，在消防设施材料上选用伪劣产品；有的单位在实际使用时变更使用功能，为追求大空间和节约资金而忽视必要的防火分隔，导致防火分区大大超出了安全的要求；有的单位为了增加建筑的使用面积，违章在主建筑周围搭建其他临时用房，使得原先不相连的建筑互相连接，给火势蔓延提供了直接通道；还有的单位存在着先施工后申报、项目更改未重报、未通过验收便投入使用、管理不到位等一系列不正常现象，也是促成火灾事故频发的主要原因。

二、大跨度建筑火灾扑救难点与制约因素

(一)大量高温浓烟聚集，减缓作战行动

一方面，大跨度建筑内部可燃物多，且室内空气与外界不流通，很多没有排烟设施，发生火灾后，高温烟雾在短时间内笼罩整个建筑，阻碍消防队员视线，同时燃烧产生的大量可燃气体，极易发生轰燃。另一方面，产生的烟雾中含有一定比例的有毒成分，极大降低了作战行动效率。

(二)钢结构易发生坍塌，易造成官兵伤亡

据了解，目前国内已建成的大型企业厂房、库房，承重结构多数采用钢构件，钢构件在火灾情况下强度具有急剧下降的特性，决定了此类建筑一旦发生火灾，极易造成不可避免的坍塌，给内攻人员生命安全造成极大威胁。

(三)内部情况复杂，内攻和疏散难度大

大跨度建筑特别是连体建筑内部错综复杂，人员一旦进入很容易迷失方向，给内攻侦察和控火造成极大难度，再加上浓烟、心理等因素，遇到突发情况往往造成人员撤不出来，给消防队员内攻行动造成一定危险。且有的单位为了利用空间，货物堆积如山，通道不足或被占用，大大增加了疏散难度。

(四)地理位置偏僻，消防水源缺乏

大跨度建筑受占地面积大的限制，一般都建在城郊或较为偏僻的工业园区，市政消防水源规划往往与园区工程项目规划不同步，相关配套设施起步晚、不完善，有的甚至没有系统的规划，导致消防设施、供水管网不完善，附近无市政消防水源。有的单位周边建有市政水源，由于管网形式、管径、压力等问题，且天然水源距离较远，不能满足大面积火灾长时间供水实际需要。

(五)火势发展迅猛，初战力量薄弱

大跨度建筑一旦发生火灾并形成大面积燃烧后，单靠辖区中队现有装备和执勤力量难以有效控制。虽然，此类火灾扑救均加强了第一出动力量，但考虑到单位管理机制不完善、消防设施缺乏，增援消防队距离远、厂区水源缺乏等一系列综合情况，第一出动力量到场时基本上已错过了扑救火灾的最佳时间，难以在第一时间把足够的优势力量集中到火势发展蔓延的要害位置。

(六)现场灾情预判难，临机处置难度大

大跨度建筑在实际使用过程中，可能涉及到生产、储存、加工、中转等不同工艺段，涉及的物资种类多，理化性质复杂，使得在战斗展开时要分别处理、逐个对待，选择合理的战斗模式和正确的灭火药剂，给现场临机处置指挥提出了很高的要求。

三、大跨度建筑火灾扑救的技战术

(一)火灾初期阶段，要快打闪电战

经侦察、研判火灾处于初期阶段时，要树立“准确、高效”的作战理念，应尽可能优先采取内攻，准确选择内攻突破口，建立有效的进攻救生通道，在最短时间内采取最有效灭火冷却措施[5]。在内攻通道的选择和水枪阵地的设置上，要充分考虑火势蔓延的可能性，精确打击火点，严格杜绝“赶火”。要重点以内部通道、防火分区、火灾荷载小等区域为依托选择突破口；同时要充分考虑建筑的形状，如建筑形状不对称或呈不规则形状时，应选择在跨度最短处作为进攻突破口，并尽量选择上风或侧上风方向；选择燃烧相对较弱的部位作为进攻突破口，对称布阵、同步设防、堵截火势、消灭火灾。

(二)火灾发展阶段，要巧打阻击战

在火灾处于发展阶段，要树立“权衡主次”的作战理念，充分运用堵截、分割、破拆等战术措施，科学设置进攻阵地。正确判断内攻条件，适时慎重组织内攻，在蔓延的直接方向堵截火势，在内部形成若干条水枪分隔线。这个阶段通常已经形成较大面积燃烧，或控制困难、内攻无法进入，在建筑物大部分还没有燃烧等情况下，指挥员一定要正确评估火场力量对比，分清全局和局部的关系，舍局部、保全局，舍一般、保重点。当辖区兵力不足，增援力量没有到达之前，必须把兵力部署在火势蔓延的主要方面或影响全局的局部位置上，形成局部优势，只有这样才能取得战斗的控制权。

(三)火灾猛烈阶段，要稳打持久战

在火灾处于猛烈阶段，整个建筑发生大面积燃烧，屋顶极有可能或已经发生坍塌，在无人员被困或无完全把握的情况下，要树立“外部围控”作战理念，严禁强行内攻，应以外部冷却控火为主，充分利用高喷车、大功率车载炮、带架水枪等从外部压制火势、冷却灭火防止火势范围进一步扩大。大跨度建筑发生倒塌后，屋顶覆于燃烧物之上，使灭火剂无法直达火焰，给扑救带来困难，势必形成拉锯战，指战员要树立“外部围控”的作战理念，要敢于舍去全面过火建筑，合理设置外部阵地，保护毗邻建筑不被波及，充分调集增援力量，保证火场供水不间断，同时要根据火场情况及时调集后勤保障物资，做好打持久战的各项准备工作。

四、大跨度建筑火灾扑救应把握的重点环节

(一)强化“一键式”力量调集

大跨度建筑火灾要坚决贯彻“杀鸡用牛刀”的理念，科学制定大跨度建筑火灾作战力量编成，采取“一键式”力量调派模式，确保第一时间一次性调集足够的力量和有效装备到达火场，宁可调而不用，不可用而没有。

(二)强化多种形式火情侦察

除常规侦察内容外，应着重侦察起火时间和厂房的梁、柱、人字架等构件有无扭曲、变形、跨塌等迹象，有针对性地采取各种灭火和防护措施，重点侦查火灾燃烧性质、面积和蔓延主要方向，以便做好力量部署[6]。充分利用热成像仪、激光测距仪、无人机等先进装备，科学实施火场侦察，为科学把握火势发展、内攻时机、进攻路线等奠定基础。

(三)强化安全行进与紧急避险

内攻人员要优先考虑从跨度两侧进入，利用照明灯、水带控制进入距离，按梯次进攻展开要求，两组交替掩护行进，每组不少于2人，保持间隔不超过水枪掩护距离的一半，缓慢前进逼近燃烧区。同时，要全面均匀冷却周围的柱子和顶部钢构件。在实施内攻前，应规定紧急撤退路线、方向及撤退信号，做到“能进能退”。

(四)强化科学破拆排烟

切忌盲目破拆建筑门窗，要科学选择开口位置，避免因破拆不当造成火势蔓延或建筑失稳。破拆时应选择在下风或侧下风位置，尽量减少新鲜空气涌入助长火势，同时利用射水掩护和降低火场温度。在对屋顶彩钢板、窗口实施破拆时，应在构件耐火极限时间范围内，利用举高车、单杠梯等并用安全绳保护，在确保安全的条件下破拆，排烟口应尽量靠近火点，使高温烟气从正上方迅速排出。

(五)强化火场供水不间断

在充分利用建筑内部消防水源供水的同时，要就近选择可靠的消防水源，优先考虑河道、湖泊等；要最大限度发挥机动车作战效能、优化供水编队形式，整建制消防中队利用火场1 km以内水源，采取串联接力形成独立供水干线，杜绝后方车不占水源供水、接力供水距离过近等现象；针对火场1 km以外水源的特殊现场，宜采用多种形式远距离供水，提升灭火救援后方供水保障能力。

(六)强化安全警戒和个人防护

一方面，应设立火场警戒和观察哨，科学划定作业区、交通管制区范围，严格执行出入登记制度，明确联络信号，监控火场变化，落实现场安全预警和监督制度。另一方面，内攻人员必须佩戴空气呼吸器、呼救器等防护装备，长时间作战可考虑佩戴氧气呼吸器，视情穿着防高温、防危化品的防护服，携带穿透力较强的移动照明工具、通信导向绳等。

(七)强化各项灭火准备工作

一是要掌握大跨度建筑火灾规律、倒塌形式、战术原则，在实际组织指挥和战斗行动中做到灵活、合理运用。二是立足最复杂、最不利等情况下，编制灭火预案，科学制定作战力量编成，提升预案可视性、可操作性。三是重点开展火情侦察、内攻近战、破拆排烟、安全警戒等关键战术环节的实地演练和通信、物资供给等战勤保障的实战性测试。四是立足现有装备，开展防护、射水、供水、破拆、排烟、举高、远程供水、工程机械等车辆装备器材实战技术性能测试。五是重点开展安全常识、行进安全、紧急撤离和逃生避险等作战安全训练和班组合成训练，规范作战安全行动。六是健全跨区域联合作战机制，定期开展跨区域联合实战演练，加强与供水、供电、供气、建筑工程、大型机械等社会联动力量协同配合。

[1] 公安部消防局.灭火救援典型战例评析:第三章[M].2014.

[2] 公安部消防局.中国消防手册:第十卷[M].上海:上海科学技术出版社，2006.

[3] 姜连瑞,姜大鹏,于洋.大跨度钢建筑火灾行动安全研究[C]//2013年度灭火与应急救援技术学术研讨会论文集，2013.

[4] 庄炳石.高层及大跨度建筑结构灭火救援和战斗员防护问题[J].中国科技财富，2010(12):89.

[5] 周景辉.浅谈大空间、大跨度建筑火灾的灭火救援[J].中国西部科技，2011，10(23):43-44.

[6] 田景涛.大跨度大空间建筑火灾特点及扑救对策[J].武警学院学报，2012,28(10):32-34.

Large-span Construction Present Situation Analysis and the Discussion of Firefighting and Rescue

LI Kai

(TianjinFireCorps,Tianjin300090,China)

Large-span building fire accident often happened in recent years, not only cause significant damage to property and serious social impact, firefighting and rescue work for fire troops also bring many new situations and new topic. The author combined with the recent situation of large span building in Tianjin and risk analysis, from the definition, fire law, operational constraints firefighting and rescue work, fire at different stages of the main tactics, firefighting and rescue must grasp the key link in this paper.

large-span building; fire law; firefighting and rescue; save tactics

2016-07-26

李凯(1981— )，男，天津人，工程师。

D631.6

A

1008-2077(2016)10-0045-04