大跨度大空间厂房火灾扑救案例分析

杨超杰 洪赢政 段建威

大跨度大空间厂房通常是指跨度在30m以上的混凝土建筑或跨度60m以上的钢结构且建筑面积一般在1000m2以上的建筑[1]。我国近年来在快速工业化的进程中，大跨度厂房因其空间巨大、结构简单的特点，而受到了各类工业加工生产、物流储运行业的青睐。加之各地政府加大招商引资力度，大量企业进驻，且相关产业链行业纷纷在其周边建厂，致使大跨度大空间厂房数量增多。大跨度大空间厂房一般多建于城郊或经济欠发达区域。这些地段土地使用成本较低，且方便货物运输。而这些地段的城市设计规划起步较晚，城市配套消防设施不完善。一些厂区内的消防供水系统严重不足或缺乏维保，无法满足火灾扑救时的供水需求[2]。根据火灾特点，制定科学、高效的针对性处置措施是成功处置灾情的关键。

本文从大跨度大空间厂房火灾特点入手，分析灾情处置的难点，就处置原则、调度与指挥、设施选用、疏散救人、灭火及建筑物倒塌防控、排烟排热、安全警戒几方面，总结此类型火灾的处置经验。表1是近年来我国各地较典型的大跨度大空间厂房火灾扑救案例，分别是：重庆双桥经开区“6·23”优翔汽车配件有限公司厂房火灾[3]、广西贵港市“7·5”理昂生物质发电有限公司仓库火灾、山东烟台“12·13”进园电子有限公司火灾、海南三亚“10·30”吉阳区抱坡路仓库火灾、武汉市东西湖区“4·17”湖北银丰仓储物流有限责任公司火灾[4]（表1中案例名称均为简称）。

表1 近几年大跨度大空间厂房典型火灾案例

1 火灾特点和难点

大跨度大空间建筑火灾具有以下几种特点和处置难点：火灾荷载大且蔓延快、结构易坍塌、情况复杂、疏散搜救难度大、扑救时间长、用水量大等。

1.1 火灾荷载大且蔓延快

大跨度大空间厂房空间大、空气充足，火势猛烈。一般通风性较好，可燃物料量多且密度大，一旦发生火灾，火势会越烧越旺，在较短时间内火灾就会发展到猛烈阶段；在热气流的作用下，很快形成立体燃烧并发展为大面积火灾。例如山东烟台“12·13”火灾中，主要燃烧物质是塑料手机壳，接警后12分钟消防队到场时，过火面积已有400m2，仅半小时后过火面积就已翻倍。广西贵港“7·5”火灾中，从接警到初期侦查完毕仅十几分钟，过火面积却已达到近500m2。

1.2 结构易倒塌

目前大跨度大空间厂房一般为钢结构、钢混结构建筑。钢结构在没有保护措施的情况下，全负荷时失稳临界温度一般为500℃。即使是在钢混结构中，混凝土中水泥主要成分之一的碳酸钙在700℃-900℃之间会发生分解，燃烧90分钟后也易发生倒塌[5]。大跨度大空间厂房火情持续时间长达数小时，甚至数天之久才能被扑灭。综上，大跨度大空间火灾荷载大、蔓延快、结构耐火等级低，相较其他火灾，更易发生倒塌。山东烟台“12·13”火灾中，火灾发生1小时20分钟后，厂房顶棚有大面积塌落。湖北武汉“4·17”火灾中，第一时间到场中队就发现墙体出现裂缝，后期南北两侧墙体均倒塌。重庆“6·23”火灾中，辖区中队到场时，厂房已整体垮塌。这些次生灾害易造成被困人员和消防员的伤亡。

1.3 情况复杂，疏散搜救难度大

大跨度厂房发生火灾，一般伴有多类物质燃烧。重庆“6·23”火灾中，燃烧物质不仅有纸张，还有大量塑料和镁金属。塑料熔化后形成高温流体，镁金属燃烧后放出远多于常见物质的热量，内部温度大幅提高，极易灼伤消防员。除此之外，因燃烧物量大，烟气浓且倒塌后内部情况更复杂。在这样的环境下，疏散和搜救难度大。如广西贵港“7·5”火灾中，木屑堆垛燃烧产生的浓烟，使得第一时间进行内攻搜索难。

1.4 扑救时间长，用水量大

表1中的5起火灾，除海南三亚“10·30”火灾以外，扑救时间均超过8小时。甚至湖北武汉“4·17”火灾中，因棉花多达4000吨，整个扑救过程持续了3天9小时。在这样的高密度、高负荷火灾中，堆垛火灾容易产生阴燃，扑救难度大，持续时间长且过火面积大，灭火用水量大。以处置时间较短的的海南三亚“10·30”火灾为例，仅持续灭火3小时，消防队伍用水量高达约1200吨，平均消防用水量大于111 L/s，明显高于普通建筑火灾平均用水量[6]。

2 处置教训与不足

2.1 现场警戒不到位

海南三亚“10·30”火灾发生后，火场初期到场消防指战员警戒工作不及时，围观群众较多，一定程度上影响了灭火救援行动。重庆“6·23”火灾中，由于现场厂区复杂、面积大，厂区职工较多，现场秩序较混乱，同时，厂房临近公路，警戒线路长，辖区中队到场后，因人员不足，导致部分区域失控漏管，大量群众围观。湖北武汉“4·17”火灾处置前期，消防指战员主要集中在灭火作战中，现场警戒不到位而使太多社会人员围观，直至后期依靠社会联动力量才形成严密警戒。

2.2 个人防护意识差

在重庆“6·23”火灾扑救过程中，参战官兵急于控火，仅穿着灭火防护服抵近着火区域战斗，导致1名战士出现脱水症状，1名官兵因对现场环境评估不足，被高温熔融状塑料灼伤。广西贵港“7·5”火灾处置中，由于火灾荷载大且灭火时间长，全体参战官兵持续在高温浓烟环境下强攻近战，体力消耗较大，险些造成人员受伤。

2.3 通讯保障不畅

重庆“6·23”火灾中，因恶劣天气影响而通信不畅，造成指挥员命令与灾情信息无法及时下达和反馈，严重影响了灭火救援行动。湖北武汉“4·17”火灾处置中，历时3日9小时，通讯设备的备用电池未充分备齐，部分中队指战员的通信呼号落实不到位，存在有呼无应，命令传达不到的现象，拖延了灭火战斗的进度。海南三亚“10·30”火灾中，一是火灾现场未形成等级指挥网络，没有明确火场总指挥、指挥长、各中队指挥员的通信频道，导致现场通讯不畅，造成指挥协调难度大、现场混乱；二是图传保障不到位，现场携带的图传设备较少，加之取景拍摄不全，而且时有中断，影响上级命令的部署。

3 处置经验总结

根据上文提到的典型大跨度大空间厂房火灾案例，总结了以下几方面的处置经验。

3.1 处置原则

遵循“疏散引导为先、划分区域搜索、重点部位攻坚”的原则，全力搜救遇险被困人员。坚持“先控制、后消灭”的灭火原则，充分利用建筑消防设施和防火分区，灵活运用内堵外防、攻排结合、分割控制逐片消灭等技战术措施，快速控制和消灭火灾。坚持“全面细致、全程评估”的安全施救原则，实时监测和评估厂房内可能出现的轰然、倒塌等风险，严格执行作战行动安全规程。坚持“自然、人工、机械相结合”的排烟排热原则，根据火势发展蔓延态势和进攻阵地设置，合理选择确定排烟位置和方式，攻放结合、排烟排热,最大限度提高火场能见度和作业面安全，为灭火和搜救行动创造安全有利条件[7]。

3.2 接警调度与指挥

指挥中心根据灾情和力量编成方案,尽量一次调齐搜救、灭火、举高、排烟、供水、抢险、通信、战保等作战单元，优先调集大功率水罐车、远程供水泵组以及大型工程机械车辆。支队全勤指挥部应尽快通知应急、公安、住建、交通、供水、供电、供气、卫健、通信等联动部门和力量,以及建筑结构专家到场协同处置。海南三亚“10·30”火灾中，支队指挥中心在第一时间调派35辆消防车、170名官兵携各类破拆、远程供水、排烟装备等赶赴现场，同时调动4台挖掘机和1台铲车并联动公安、应急、安监、医疗、供水等部门协助处置，使参战官兵在第一时间掌握了灭火主动权，为成功扑灭火灾提供了有力保障。

现场作战指挥部应当成立安全评估组，由指挥人员、建筑结构专家等组成，对着火建筑结构安全性进行评估。山东烟台“12·13”火灾中，由于现场组织指挥得当，结构件冷却及时，避免了3号车间北侧部分钢结构受高温作用垮塌。

3.3 供水保障

因大跨度大空间厂房火灾处置时间长、水量需要大，不间断大量的供水系统是成功灭火的基石。湖北武汉“4·17”火灾中，面对灾害现场处于城市供水管网末端，市政水源缺乏，压力不足的情况，由司令部战训科人员担任供水组，采取运水供水、远距离串联供水等形式，共形成4条供水干线，连续保障火场供水近70个小时不间断。同时，及时组织大功率水罐车轮换供水，避免车辆因长时间运转而发生机械故障。

3.4 疏散救人

对于规模体量大、内部结构复杂的大跨度大空间厂房，应划分片区、合理编组、逐层实施，充分利用热成像仪等装备，搜寻遇险和被困人员，做到全覆盖、无遗漏。重庆“6·23”火灾中，现场指挥员组织成立4个搜救小组，分片区搜寻被困人员，在深入内部侦察中发现2名员工未及时撤出，中队立即安排人员将2名员工迅速疏散至警戒范围以外。

3.5 排烟排热

实施破拆排烟时，应优先选择在起火部位上方实施竖向排烟;实施水平排烟时，应先开设下风方向的排烟口，再开设上风方向的送风口，利用排烟车、机动排烟机、水驱动排烟机等装备实施送风，严禁人员位于排烟路径的下风口处，防止烟热对流伤害。当烟热聚集难以排出、火势发展蔓延迅速时，在进行建筑结构安全评估后，应果断使用大型工程机械设备在火势发展蔓延的主要方向上实施破拆排烟。

3.6 安全警示

参战车辆应与着火建筑保持一定的安全距离,尽量沿道路一侧停靠，严禁在狭窄通道、雨棚和外墙广告等延伸构件下方停靠。在作战区域外部应设置车辆集结区，明确专人调度，安排增援车辆进入停靠。

4 结语

本文通过分析近几年五起典型的大跨度空间厂房火灾扑救案例，针对此类火灾具有的燃烧荷载大且蔓延快、结构易坍塌、情况复杂、疏散搜救难度大、扑救时间长、用水量大等特点及难点，分别从处置原则、接警调度与指挥、供水保障、疏散救人、排烟排热、安全警示等方面总结了此类火灾的处置经验，为今后处置此类火灾提供参考和借鉴。