地下建筑火灾扑救技术探讨

2020-06-11孙玉涛

中国科技纵横 2020年3期

摘要：地下建筑的应用非常广泛，一般包括建于地下的商场、车库以及地铁、电缆隧道等。但是地下建筑因为它特殊的构造特点，存在很多安全隐患，一旦发生火灾，浓烟积聚，温度较高，其危险性、扑救难度以及所导致的危害都比地面建筑高很多。本文分析了地下建筑火灾特点，阐述了地下建筑火灾的灭火方法等问题。

关键词：地下建筑;火灾;扑救

中图分类号：TU998.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）03-0000-00

地下建筑是指建造在地表以下的建筑物，其应用非常广泛，一般包括建于地下的商场、车库以及地铁、电缆隧道等。随着社会的发展，人口的增多和用地的紧张，为大量开发和利用地下空间，一些城市对以前的人防工程进行开发和改建，兴建地下商场或地下商业街;很多城市已建成或正在兴建的地铁，因其运量大、低能耗、少污染、乘坐舒适方便，受到人们的日益青睐;此外，随着汽车数量的剧增，地下车库的作用也越来越明显，各种各样的地下车库不断出现。但是地下建筑因为它特殊的构造特点，尤其是利用人防工程改建的地下建筑，因设计的缺陷，存在很多安全隐患，一旦发生火灾，浓烟积聚，温度较高，其危险性、扑救难度以及所导致的危害都比地面建筑高很多[1]。

1地下建筑火灾特点

地下建筑仅有内部空间，沒有外部空间，只有与地面连接的出入口。因此其发生火灾时具有与地面建筑不同的烟气流动特点和火灾蔓延形式。

1.1地下建筑烟气流动特点

地下建筑发生火灾时，空气的供给完全依赖与地面相连通的出入口，燃烧的状态除因可燃物理化性质不同而不同外，主要根据出入口供气状态而定。

（1）只有一个出入口时（不管是设计只有一个还是火灾时只打开一个出口），与地面唯一连通的出入口上部排烟，下部进入新鲜空气，上部排烟与下部进气的交界面形成中性层。[2]随着烟气量的增大，中性层降低，空气进入量减少，地下建筑内燃烧速度开始减慢。

（2）当地下建筑有两个或两个以上的出口时，自然排烟和空气进入口是分开的。发生火灾时，其中一个可能是进气口，另一个是排烟口。

1.2地下建筑火灾特点

（1）烟大温度高。地下建筑火灾通常供气不足，温度开始上升较慢（特别是固体可燃物），阴燃时间长，发烟量大。而且，由于地下建筑没有窗，发生火灾时烟气不能像地面建筑那样有很大部分可以从破碎的窗户扩散到大气中去，而是聚集在建筑物内。燃烧物中还会产生各种有毒物质，会危害被困人员的生命安全。另外，地下建筑发生火灾时由于热烟很难排出，散热较慢，内部空间温度上升快。

（2）人员疏散困难。地下建筑没有自然光线，全靠人工照明，发生火灾时正常的电源被切断，人的逃生完全靠事故照明和指示灯，如果没有事故照明，建筑物内会一片漆黑。

地下建筑内被困人员逃生的通道只有楼梯和阶梯，而且地下建筑被困人员逃生方向与烟气流向相同，人们要脱险就一定要逃到地面上。但是，一般情况下，烟气的扩散速度比人的步行速度要快。

（3）泄爆能力差。地下建筑基本上是封闭的，如果产生爆炸，爆炸压力难以泄放，导致结构和地上建筑遭到破坏。

（4）扑救困难。地下建筑火灾比地上建筑火灾扑救要困难很多，一般体现在以下几个方面：一是火点处在地下建筑内部，火情侦察一定要深入内部，侦察行动难度增大，防护要求高;二是地下火场与地面的通信联系问题目前还没有得到解决，传统的依靠人来传递信息的方式，速度慢、差错多;三是进攻途径少，只能通过出入口进入，特别是有人员被困的情况，消防员的作业展开更加困难。

对于地下建筑火灾，指挥员不能直接观察火场，需要询问、借助侦检仪器、研究建筑物内部结构图，分析可能发生火灾的位置和可能产生的情况，才能确定灭火方案，导致灭火时间长、难度大。

2地下建筑火灾的灭火方法

扑救地下建筑火灾，可采取内攻灭火、灌注灭火和封口窒息等方法。

2.1内攻灭火法

对于地下建筑火灾，选择适当的时机组织实施内攻灭火是一种行之有效的措施。扑救地下商场、公共娱乐等场所发生的火灾往往采用内攻灭火法。

（1）内攻时机。火灾在初期阶段时，在准备充分的情况下，要抓住时机组织内攻。火灾在全面发展阶段时，要先进行排热排烟，等内攻环境改善或火势稍弱时，再展开内攻。对地下油库、放射性物品仓库及其他有毒、易燃易爆危险品库不宜采取内攻。

（2）内攻力量组织。首先要组织精明强干的突击队。选择思想觉悟高、身体素质好、技战术过硬、有相关经验的消防队员，组成内攻小组。内攻小组成员要掌握地下建筑的平面布置、着火的大致部位，燃烧物的大体情况，作到心中有数。内攻人员要做好个人防护，要穿防火隔热服、佩戴呼吸器、安全带、安全绳、探路棒等个人防护装具。还要携带火源探测仪、小型破拆工具、照明灯、轻便排烟装具、通信器材，并规定好联络信号。内攻小组的规模以3人为宜。

（3）内攻路线的选择。内攻路线的选择以最安全、最快到达燃烧区为原则。当起火地下建筑有灭火救援作战计划且起火部位与计划相符时，要按计划所确定的路线进攻。尽量选择进风口，顺风前进，也可选择烟量少的出入口进攻。若所有的出入口、进排风口都往外喷烟，又必须内攻时，可寻找其他地下建筑与着火地下建筑的连通口进入。

（4）正确选择水枪阵地，恰当部署水枪。地下建筑内部空间大小不一，火势发展强弱不同，燃烧范围大小不等，要按照火情大小和灭火救援任务部署水枪阵地。

火灾初期阶段，部署的水枪要直击着火点。火灾发展阶段，要部署在着火区间出入口的附近，重点防御，把握时机，强攻灭火。在火势进一步扩大，灭火力量较弱时，要利用各种安全门、通道拐角处做掩护，设置阵地堵截，以密集射流阻止火势蔓延，并用喷雾水流作掩护，等待增援力量到达。部署进攻水枪的同时，一定要同步安排掩护水枪，以确保内攻人员的安全。设置进攻或防御阵地时，火场指挥员必须考虑能顺利撤离、转移的路径。

（5）内攻灭火注意问题。

1）内攻灭火时，无论进出，在出入口处必须认真清点参战的消防人员人数，禁止非消防人员进入地下建筑。

2）内攻灭火时，要充分考虑呼吸器的使用时间，并随时关注内攻人员身体情况。对参战人员按时进行换班，地下作战时间通常不可超过半小时。另外在灭活救援过程中注意清点人数，以防意外。

3）开启防火门铺设水带时，注意防止防火门回弹关闭掩卡水带而影响正常供水，当需要转移阵地或撤退时，应尽量收回或移开防火门部位的水带，以防止防火门关闭不严而助长烟火蔓延。

4）内攻时，除排烟、降温、掩护进攻使用喷雾水流外，水枪手要坚持不见火不盲目射水的原则，以尽量减少室内积水;及时清理通往地下建筑内排水管口、污水集中坑的通路，并及时用泵排出积水，以减少水渍损失。

2.2灌注灭火法

灌注灭火中，高倍数泡沫灌注法的使用比较多。在地下空间不大的地下通道等场所的火灾中常采用高倍数泡沫灌注灭火。

（1）采用高倍数泡沫灌注灭火。在通道口架设高倍数泡沫发生器直接往地下通道灌注高倍数泡沫，来达到排烟、降温、窒息灭火的目的。按照地下建筑的空间和泡沫发生器的供泡沫量，计算需要泡沫发生器的数量、高倍数泡沫液数量及用水量。根据全淹没高倍数泡沫灭火系统的标准，要求高倍数泡沫冲罐量达到有限空间的百分之六十。

（2）采用低倍数泡沫与高倍泡沫联用灌注灭火。当洞口火势猛剥，人员难以靠近出入口时，可利用强水流或泡沫炮远距离喷射控制洞口火势。控制火势后，派经验丰富的消防员着隔热服等安全防护装具前往洞口架设高倍数泡沫发生器，向地下灌注高倍数泡沫。同时要注意对前沿消防员的保护。

（3）采用惰性气体或高压蒸汽灌注灭火。可向地下灌注液氨、二氧化碳等惰性气体，情化或稀释燃烧火区内的空气，使氧含量下降，并迅速降低火场温度，达到冷却和灭火的双重作用。在有条件的情况下，可通过管道，利用高压蒸汽灌注灭火。

3封口窒息法

地下建筑火灾发展比较猛烈，不能进入地下直接灭火或地面灌注也不起作用时，在被困人员全部疏散后，要对着火区域进行封堵隔离，切断空气来源，使着火区内的燃烧由于断绝氧气补给而逐渐熄灭，这种方法也叫窒息灭火法。封口窒息法是我国目前在处理上述地下火灾时常用的方法之一。

3.1封闭方法

（1）关闭防火门。一旦地下建筑火势发展猛烈，需要采取封闭灭火措施时，要迅速关闭防火门。对单个洞室可关闭控制该区域的防火门或密闭门以及该区域内的通风管口;对整个地下建筑，可关闭各出入口的防护密闭门和防火门，停止空调系统运转，关闭各通风口。

（2）修筑临时防火墙。当地下建筑内缺少防火墙或防火分隔设施时，为了阻止火势蔓延，可在巷道内修筑临时防火墙，也可用草袋装上砂土垒筑。

（3）修筑防火防爆墙。在有易燃易爆气体产生的着火区，为防止爆炸发生或火势很大难以扑救需要封口窒息时，通常用沙袋堆砌成梯形截面防火防爆墙，墙底部厚度不少于5m。

（4）封闭出入口、通风口和窗孔。地下室着火，无法隔离燃烧区时，可用沙袋堆砌出入口、通风口和窗孔等。

3.2定期检测

修筑防火墙时，应在墙的上、中、下3个部位插入直径为35mm-50mm的铁管，作为采取气样、检查温度之用。铁管外口应用木塞堵住。定期测定和分析封闭墙内的温度和气体成分，如符合下述条件时，可判定火灾已熄灭：气体温度降到30℃以下;CO含量（体积分数）持续稳定在0. 001%以下;O2含量（体积分数）低于2%。

3.3启封措施

拆除封闭墙以及打开防火门或防火墙时，要注意采取防护措施。如果处理不当，可能引起火灾复燃，甚至发生爆炸。

（1）启封前可先在封闭墙外修筑一个带门的临时防火墙。拆除封闭墙时，应先把临时防火墙的门关闭，阻止大量新鲜的空气流入，防止复燃和爆炸。

（2）启封的顺序是首先打开排风侧的封闭墙或防火门，消防员进入内部侦察，确认火灾熄灭后，再打开进风侧的封闭墙或防火门，逐渐恢复通风，排除有害气体。

（3）地下洞室、隧道的启封作业，可调集矿山救护队等专业队伍协闻进行。

（4）启封时，应划定警戒范围，禁止一切火源，并设立水枪监护，防止复燃复爆。

3.4封口窒息注意事项

（1）采用封口窒息灭火法，必须在确定内部无人、无助燃剂的条件下实施。

（2）封闭火区时，应尽量缩小封闭区域范围和封闭时间。

（3）根据火场情况，确定正确的封闭顺序。要先封闭进风侧，后封闭排风侧。

（4）封閉后，可根据具体条件，灌注液态氮、二氧化碳、水蒸气，以起到降温、降低火区内氧含量的作用。

（5）搞好安全保障，组织好后勤供应。