论提升高层建筑地下工程火灾防救能力

【慧聪消防网】随着国民经济的持续快速发展，城市建设的步伐加快，建筑用地日益紧张，城市中高层建筑的数量日益增多，如果高层建筑发生火灾必将造成较大社会影响。

一、当前高层建筑火灾扑救的限制因素

1.消防员登高能力的限制。登高能力与消防员的平时的体能状况密切相关。一个普通群众徒步登到8层时就会气喘吁吁，训练有素的消防员可以徒手登12层或更高。设想如果高层建筑发生火灾后，普通电梯和消防电梯均停止工作，而消防员还需要背负空气呼吸器、携带水带、水枪及其它相关器材徒步上楼。按照一般满压（30Mpa）巴库空气呼吸器（带背架、面罩）重11kg，一盘65mm胶里水带重5kg,一支水枪重1.6kg的重量计算，一名消防员需背负22.6kg的重量（空气呼吸器、两盘水带、一支水枪）向上攀登，则登高需要消耗大量体力，待到达起火层后会因为体力透支，使战斗力下降，以致影响到抢救被困人员和进行火灾扑救。消防员个体的体能状况因人而异，当几人组成一个攻坚战斗小组时，又会由于个体的差异而影响整组的进攻节奏，扑救火灾的及时性和有效性就会大打折扣。

2.登高路径的限制。高层建筑的登高路径一般包括乘用消防电梯、沿内部疏散楼梯、通过外部举高车辆向上到达起火层。当消防电梯电源关闭、举高车辆达不到起火层高度时，消防员只能选择沿内部疏散楼梯向上攀登，此时一是受疏散楼梯的防烟性能影响，即起火层及上层防烟前室是否有效封闭，排烟设施是否正常工作，楼梯间是否充烟，楼梯与燃烧部位的平面位置关系等；二是会与向下疏散的人群发生对冲，既影响了人群的疏散速度，又阻碍拖延了消防员的攀登速度。

3.举高车辆举高度限制。一般高层住宅建筑每层高度在3米左右，商业用途的高层建筑在3.8-4米之间。当高度超过13层时，建筑高度将达到40米，商业用高层建筑则更高。一般消防部队配备的举高车辆其升高高度在40米以下（虽然目前有少数地区配备登高车辆达到80米、100米范围，但在全国并未普及），对高于其高度的楼层中被困人员无法利用举高车辆进行营救，而且利用水枪或水炮外攻射流的效果也会大打折扣。

4.水带压力限制。当高层建筑内部给水系统发生故障、水泵接合器损坏不能正常使用时，需要采取沿楼梯铺设水带或垂直铺设水带的方法进行火场供水。一般火场中使用的水带为低压水带，其压力最高只达到1.3Mpa。中压水带（1.6-2.5Mpa）和高压水带（4Mpa）配备情况还不是很普及，尤其是经济欠发达地区。当高层建筑发生火灾需要垂直铺设的高压水带时，普通的低压水带通常会因为压力过低而发生爆裂现象，或使用中、高压水带时接口不牢而出现开口现象，以及驾驶员在卸压过程中的操作失误损坏水泵，这些都直接影响了高层火灾供水，对火灾扑救造成十分不利的局面。

二、火灾扑救过程中可能遇到的危险及防范对策

高层建筑在火灾扑救过程中消防人员伤亡的事件时有发生。所以消防人员应该熟悉高层建筑火灾扑救中可能遇到的危险，以避免造成伤亡。

（1）可能遇到的危险

1、玻璃。高层建筑高度一般比较高，其玻璃又厚又重，比一般建筑的玻璃更具有危险性。在火灾当中，破碎的玻璃可能会伤害到楼下的群众或正在灭火的消防人员。

2、电梯。在扑救高层建筑火灾时，乘电梯去火场是很危险的。电梯可能会把消防人员误带到着火的楼层，还可能在火焰的烘烤下发生故障而卡在竖井中。

3、倒塌。在火灾中，楼板、墙、天花板和吊顶易发生变形、剥落或倒塌。建筑结构倒塌是造成消防人员伤亡的又一个主要原因。首先是楼板。火灾中产生的巨大热量可能会引起楼板弯曲、炸裂和突起。这样的区域随时有可能倒塌，从而砸伤消防人员。其次是墙。墙体很少出现完全倒塌，大多数情况下是墙体饰面物及墙体部分（水泥、沙子）发生剥落。如火焰沿建筑外墙从一个窗户向另一个窗户蔓延，从正面加热墙体，嵌在墙体上的花岗岩板易发生剥落掉到人行道上，造成消防人员及群众的伤亡。再次是天花板。在火灾中产生的热量会使天花板的混凝土结构失水、骨料膨胀而导致水泥剥落。在纽约帝国大厦的一次火灾中，天花板发生剥落，大块的水泥掉到正在灭火的消防人员身上。最后是吊顶。金属钢丝格珊系统支撑的吊顶受热后，支撑结构坍塌，消防人员很可能缠绕在支撑系统中。来自吊顶的危险往往不是压伤，而是紧跟在倒塌中的烟熏、火烤。

4、闷顶。对于吊顶和楼板之间的空间，我们称之为闷顶。它常用来安放中央空调系统的通风管和电缆电线。火灾延伸到闷顶时会点燃这些可燃的绝缘材料，火焰沿通风管道传播，从而使火灾在闷顶中迅速蔓延。烧坏吊顶坍塌之后，可能会把消防人员困在里面。

5、楼层布局。随着高层建筑多功能化的发展，其结构越来越复杂。出现了巨大中庭、长廊、袋状走廊和复杂的房间布局。消防人员进入这样的火场容易迷失方向从而被困在火场中。首先是袋状走廊。对于一头封闭且只有一条路通往出口的走廊，我们称之为袋状走廊。当消防人员在充满浓烟的袋状走廊中移动时，很可能会错过通向出口的门而被困在封闭的一头。其次是房间群。在黑暗或充满浓烟的环境中，消防人员可能会在复杂的房间格局中迷失方向。

6、竖井。在高层建筑中，有很多大型的竖井，如电梯井、行李及邮件通道、传送道开口、烟井、垃圾道、多用途电缆和管道井。一般来讲，这样的竖井会延伸至20～30个楼层高，尽管它们有一些安全保护措施，比如栏杆、石膏墙、自动门和活板门。然而在火灾中，这些安全措施极易被毁坏而失效，消防人员在黑暗或充满烟的环境中很容易掉入这些竖井而丧命。

7、热。在高层建筑火灾中，高温封闭的环境会给消防人员带来一定程度的伤害。虽然防护装备可以保护消防人员免受烟熏火燎，但是这些装备阻止了身体热量的散发，使身体中热量越来越多。同时由于这些装备非常笨重，往往加快了热量的积累。所以在高层建筑火灾扑救中常使人筋疲力尽，甚至晕倒。

8、烟。由于装修材料的使用，高层建筑内部发生火灾时，会产生大量的烟气。烟会通过建筑中的竖井向上或向下蔓延，高温的烟气会点燃可燃物。烟在蔓延过程中逐渐冷却，但仍然含有大量有毒气体，对消防人员依然是致命的。

（2）在火灾扑救过程中常采取的保护措施

由于存在以上提到的种种危险，消防人员在灭火过程中必须采取一些保护措施。

1、在扑救高层建筑火灾过程中，一般情况下不要打破玻璃，避免玻璃下落造成危险。而且大多数窗户要严格封闭，只有用专门的工具才好打开。但在有些情况下也可以打破窗子来排除烟和热量，这些情况主要是：(1)高层建筑周围有阻止玻璃下落的建筑结构，如阳台、凹廊；(2)玻璃能够落到建筑物相邻的房屋顶上；(3)当夜间或凌晨行人稀少时，或封锁住街道，阻止人们进入危险地段之后。

2、乘电梯去火场时一定要注意以下几点：首先必须乘消防电梯；其次要准确定位着火层，乘电梯要到距着火层两层或两层以上的楼层；再次在电梯竖井完好的情况下，可以在火灾初期使用，但一定要小心；最后如果火灾发生在6层以下时可以不乘电梯而步行上楼，这样会更安全。

3、消防人员在火场中搜索时，最好用一长杆将吊顶板支起来检查火灾是否在闷顶上蔓延，避免吊顶坍塌。同时，在充满浓烟的环境中，应戴上面罩，沿着楼板匍匐缓慢爬行，以避免烟气中毒，但要防止从竖井中掉下去。

4、为了避免在火场中迷失方向而误入死区，消防人员应做到：平时需要实地调查，查看设计图纸，熟悉楼层布局；火灾扑救过程中采取相应的保护措施。如两头有弹簧钩使用搜索绳，在消防人员进入火场前，将其一端系在楼梯扶手上，寻找起火点时，可以不断地放长搜索绳。任务完成后，可沿绳按原路返回，或发出信号通知其他消防人员和指挥员沿着搜索绳迅速到达着火点。

5、避免热量对消防人员造成的伤害，保证最高效率。指挥人员必须严格控制灭火人员在火场中的停留时间，及时进行替换或重新部署。

三、高层建筑灭火救援存在的薄弱环节及加强和改进的工作措施

（1）高层建筑灭火救援存在的薄弱环节

1、在建工程灭火救援难度大。

一是由于固定消防设施不完善，不能利用固定消防设施灭火，且消防电梯等设备未投入使用，致使指战员在垂直铺设水带时战斗展开速度较慢，不利于将火灾打早、灭小。并且由于没有消防电梯输送水带、分水器、呼吸器、破拆工具等器材装备，完全靠人力运送物资，一栋30层的高楼，消防员穿戴战斗服、佩戴空气呼吸器、携带水带等器材装备到达顶层后体力上已经接近透支，无法更高效的投入灭火战斗，同时空气呼吸器也消耗过半，无法保证持久性；二是在建工程外部道路不畅，因不利于消防车战斗展开，消防指战员实施内攻时间较长，且建筑内部水枪阵地附近的可依托物较少，致使置身在高温烟气和火焰中作战的官兵面临的危险性较大；三是因建筑外部包裹着施工安全网，不利于指战员实施外攻，导致外攻战斗组与内攻战斗组形成不了内外夹攻的有利态势，很大程度地阻碍了灭火行动进程。而且水带固定非常困难，有时候找不到固定点，有时候垂直吊带无法够到水带进行固定，延误吊带供水时间，也为保证不间断供水埋下了隐患；四是由于疏散楼梯无扶手，且发生火灾时建筑内部烟雾弥漫能见度差，致使指战员在利用疏散楼梯登高内攻、疏散救人和紧急撤离时容易发生安全事故。

2、阵地选择困难大。北方地区为了给高层建筑进行防寒处理，外墙使用聚氨酯材料和苯板，这些都属于可燃材料，致使一旦发生火灾，这些材料被点燃，火灾蔓延速度是极快的，甚至是瞬间的。由于高层建筑烟火纵向蔓延速度极快，为我们选择阵地制造了很大困难，救援人员设置水枪阵地的速度远远没有火势蔓延的速度快，需要不断更换水枪阵地，不断将器材装备运送到新的楼层。

3、救援人员对利用高层建筑固定消防设施进行灭火的技术掌握不够娴熟。高层建筑火灾中，利用自身的消防设施灭火应该是最快速、最有效的手段，但是目前中队官兵并不擅长用这些消防设施。一是习惯使然。高层等特殊火灾较少，大部分的火灾中队官兵用消防车和随车装备扑救非常方便，所以形成了依赖消防车的习惯；二是不会用。许多中队干部对建筑自动消防设施没有实际的工作经验，不掌握工作原理、不会熟练使用；三是不敢用。目前消防设施的管理维护水平不高，特别是居民小区的消防设施完好率低，有时候想用用不起来，担心延误火灾扑救时机；因而导致中队指挥员不能充分利用发挥建筑室内消防设施的作用，在火灾扑救效能上打了折扣。

4、现有举高灭火装备不能满足高层灭火的需要。哈尔滨市最高建筑华旗饭店159米，而支队配备举高车最高高度只能达到53米，受地理环境和建筑裙房等因素影响，实际操作高度还要降低，高喷消防车也只能扑救26层以下的火灾。

5、冬季寒冷季节火灾在扑救难度大。哈尔滨地处北方，冬季漫长，日平均气温在零下20摄氏度左右。南方经济发达、气候温暖地区，建筑内固定消防设施完备，消防车不需要载水，救火时利用水带连接室外消防水源就可以获得源源不断的水源，消防水源不存在冬季防寒的问题，而且车辆器材装备先进，水打的高、打的远。哈尔滨地区与之相比，水源少，消防车需要大量载水，天气寒冷对管线、水泵的损伤很大，而且要时刻注意水源、车辆器材的防寒处理，有些地下式消火栓为了防寒保温，设置在地下近2米的地方，使用很不方便。

（2）针对这些薄弱环节，哈尔滨支队不断寻求解决办法，总结出了一些经验：

1、深入开展“六熟悉”，实兵、实装、实战演练工作。

通过六熟悉提高官兵对建筑内部情况和周边环境的了解，通过演练提高指挥员对火灾现场的总体把握能力、临机处置能力和协同作战能力。08年10月9日晚，哈尔滨网通大厦顶层发生火灾，消防队员凭借对建筑内部的情况熟悉，和平时演练掌握的技战术要领，仅用20分钟就将火灾扑灭。

2、制定完善的灾害事故社会联动应急预案。高层火灾发生后，第一时间启动预案。公安、自来水、医疗救护等部门迅速到场，交通部门实施交通管制，保证消防车通道的畅通无阻，举高车辆快速选择停车位置实施灭火救人。自来水部门及时启动区域水泵，增大水源流量，保证火场供水充足。

3、针对在建工程灭火救援难度大、水枪阵地选择困难的问题

1）建议建筑高度超过50米的在建工程，建造临时竖管，保证在建工程火灾可以固定消防设施灭火。

2）成立战勤保障小组。专门负责输送水枪、水带、呼吸器、气瓶、破拆工具。战斗小组轻装进入阵地，由保障小组负责运输灭火救援器材，送达到水枪阵地层后，迅速返回，并且在灭火过程中，不断运送水带、气瓶等器材装备。战斗小组使用这些器材进行灭火救援任务。成立战勤保障小组一方面保证了战斗人员的体力充沛，另一方便保证了器材装备充足，

4、针对建筑外墙可燃材料极易导致蔓延问题

建议在修建外墙时，每隔一段距离使用纵向的隔断材料，起到阻燃效果，防止火势无法控制的蔓延。

5、针对冬季寒冷季节防寒问题

支队采取了消防上水鹤替代消火栓的措施保证冬季火场供水。在消防车辆防寒方面，主要是对采购的消防车辆，出厂时预装暖风机保温供暖系统和水泵加装热水循环加热系统，保证架驶室、水泵室和器材箱温度在零度以上；每车配备一个喷灯；同时，支队针对冬季夜间严寒，极易造成消防上水鹤、消防车水泵、出水口冻结打不出水，举高车伸缩臂失灵等问题，研制出蒸汽锅炉车，在严寒条件下对参战登高车、泵浦车、水带接口和室外消火栓进行除冰、吹扫，快速解冻，有效的解决了严寒条件下水罐车打不出水、举高车升不上去、降不下来的问题。

四、提升高层建筑火灾扑救能力的措施

高层建筑一般高达几十米，有些超高层建筑甚至达到了百米之上。当火灾发生时，由于蔓延快、烟雾浓及灭火装备器材的限制，使火灾扑救工作遇到很大困难。因此，必须从训练入手、从装备入手、从熟悉演练入手，结合执勤岗位练兵活动的深入开展，不断加大专项训练力度，提高高层建筑灭火救援水平。

1.加强体能训练，打牢消防员的身体耐力素质。耐力素质是指消防员在高层火灾扑救中能够坚持长时间的充沛体力，包括肌肉耐力和心血管耐力两方面。耐力训练应以公安部消防局颁发的《训练大纲》内容为基础，通过开展肢体力量训练强化肌肉耐力素质；通过开展20分钟匀速跑、3000米中长跑、1500米负重（背空气呼吸器）跑，10层楼负重（背空气呼吸器）跑等项目提高心血管耐力素质。可以通过杠铃小重量多组数深蹲促进下肢肌肉耐力，并针对不同高度、不同负重条件、不同登高途径、不同环境条件等，开展适应性登高训练，以达到适应高层建筑火灾时所需的超常体能。

2.提高高层火灾灭火装备、器材的配备水平，以适应火灾扑救的实际需要。随着经济的发展和建筑水平的提高，高层建筑的高度被不断刷新，外观造型屡有突破，内部结构也是向着复杂化、多功能方向发展，这就要求针对本地实情，集中资金，集中品牌和技术，形成适应本地实战需要和经济水平的装备体系，例如超高举高能力的云梯车、高喷车、高低压供水车、压缩空气泡沫车等特种车辆，以及超长静力绳索、滑轮、无后作力水枪、大容量空气呼吸器等器材，以满足实战需要。

3.坚持开展高层建筑熟悉及实战演练，提升高层建筑火灾处置能力。实战经验对于战斗行动成败非常重要，丰富的实战经验有利于战斗人员在火场上保持稳定的心理、正常的逻辑思维和敏锐的观察感知能力，在紧急和突变情况下作出正确判断和反应。要根据本辖区高层建筑实际情况，对其数量及分布情况、建筑高度、内部消防设施情况、周边水源情况等进行常年熟悉。如从楼梯间进入前室和从前室进入走道时，打开防火门的正确方法、出水保护以及楼梯间、前室充烟条件下要采取正确的排烟措施，掌握消防电梯的各种运行操作控制方法和安全防护注意事项。基层单位要选择有代表性的建筑开展实战演练，尤其是加强救人、控火方面的训练，灾情设置要有高度、有难度，要充分利用现有器材，广开思路，创研灭火、救人的新战法、新措施，不断加强实际处置能力与水平。

4.开展专项的高层供水训练。高层建筑火灾供水应坚持“以固为主，固移结合”的战术原则，充分利用建筑内部自动消防设施及时控火与灭火。在高层建筑“六熟悉”的基础上，知道自动消防设施的运行原理，牢固掌握水泵结合器的供水区域和操作要领，及沿建筑外墙垂直铺设水带的操作要领，在保证成功率的基础上提高操作速度。

5.坚决贯彻“救人第一”的指导思想，全力减少高层建筑火灾中的人员伤亡。“救人第一”是灭火战术指导思想的核心要务，当高层建筑发生火灾时，各级指挥员必须把抢救被困人员的生命作为到场后的首要任务。通过火情侦察，在掌握起火部位和蔓延情况，拟定疏散路线，成立救人小组（一般3人一组）进入内部沿疏散楼梯、消防电梯运送被困人员，或者利用举高车辆、大绳斜降、绳索悬垂、担架悬垂、担架斜降、救生器缓降等方法进行施救，力求在最短时间、最大限度地疏散、抢救被困人员。

五、地下工程火灾灭火战术措施

快速侦查掌握内部情况。在扑救地下建筑火灾时，火情侦查显得极为重要，因为地下建筑从外观上很难看到内部火势发展变化情况，不像地上建筑可以通过外部观察，看到火势发展变化和人员被困等情况。所以说指挥员必须要派出多个侦查小组开展侦查，第一时间掌握内部情况，研究作战方案、部署作战任务；灵活运用各种通信手段，确保通信畅通。在扑救地下建筑火灾时，要建立多种地下与地上的通信方式，可利用设立中转电台接力通信，铺设临时电线有线通信等等，保证通信联络畅通；加强个人防护。地下建筑火灾，由于烟气聚集，室内温度高，压力大，因此进入室内作战人员要佩戴好空气呼吸器，并要穿戴好隔热服，作战小组之间搞好配合、互相掩护，同时要保护好空气呼吸器，因为现在配备的空气呼吸器使用温度是-30℃－60℃，而起火后的地下室内温度远远超过60℃；组织好火场排烟排热。要选好排烟口，利用各种排烟设施进行排烟，作战人员可利用喷雾水枪排烟降温，为灭火进攻和营救被困人员创造条件；组织好火场照明。地下建筑发生火灾后，室内能见度低，所以一定要搞好火场照明，每个参战人员都要佩戴强光照明器材。

六、地下工程作战程序与方法

1、内攻灭火

1.1内攻灭火的时机及对策

在火灾初期和发展阶段，可从燃烧区两侧出入口挺进，夹击火势；对处于猛烈燃烧阶段的火灾，应先排烟排热，对烟雾浓、毒气重，要根据情况，采取定向机械排烟，定向通风措施，待火势减弱后，组织人员从不同位置的出入口攻入围歼火势。对地下油库、放射性物品仓库，及其它有毒、易燃易爆危险品仓库的火灾，可采用灌注高倍数泡沫或封堵窒息方法灭火。（哈支队对地下商场街的战法是：一侧着火，中间切封，顶端排放，一侧进攻；中间着火，堵截两侧，放开两翼，重点突破；上层着火，下层设防，下层着火，上层设防；连接部位着火，围两侧，防一侧，放一侧，控制火势向地上建筑物蔓延）

1.2内攻路线的选择

(1)当起火地下建筑有灭火救援预案且起火部位与预案相符时，应按预案上确定的路线进攻。

(2)反之，应迅速查清该地下建筑的全部出入口、进排风口情况，选择其中最佳进风口攻入。

(3)若所有的出入口、进排风口都向外排烟，而此时又必须进行内攻时，可寻找其它地下建筑与着火地下建筑连通口进入。为防止火势由此蔓延，进攻前应设置水枪阵地，在打通通道时准备堵截向外蔓延的火势。

1.3水枪阵地的选择

(1)火灾处在初期燃烧阶段时，水枪阵地的设置应利于直攻火点。

(2)火灾处在发展燃烧阶段时，水枪阵地应设置在着火区域两侧的出入口，采取两侧夹击的战法围歼火势，迅速消灭火灾。

(3)当火灾进入猛烈燃烧阶段时，应利用各种通道口，设置水枪阵地阻止火势的发展，并用喷雾水流作掩护，等待增援力量到达。

(4)部署进攻阵地时，一定要安排掩护水枪，确保进攻人员的安全。

(5)设置进攻或防御阵地时，必须安排专人负责后方行动路线的畅通，保证战斗人员在危机时刻能顺利撤退到安全地带。

1.4启动内部消防设施灭火

(1)根据消防控制室的信息显示，确定起火部位、火灾燃烧区域及火势蔓延的方向。

(2)在燃烧区域附近启动墙壁消火栓出水灭火。（出入口两侧）

(3)适时启动排烟设施，控制烟雾的流动方向，降低内部温度，提高能见程度。

(4)内攻时应审时度势，适时疏导封闭或打开防火卷帘门，使之既起到防火分隔作用，又不妨碍内攻行动。

1.5火场供水

安排专门人员负责火场供水工作。在实施火场供水时，首先，要确立使用的水源；其次，按其供水的条件及方式，安排供水的车辆；此外，还要安排好备用水源，确保灭火供水的需要。

2、灌注高倍数泡沫灭火

对于不宜采取内攻的小型地下洞室，或某些地下建筑局部巷道、局部洞室房间，可采取向地下灌注高倍数泡沫灭火剂的方法灭火。但要注意的是，在灌注前一定要确认内部无人。

3、灌注惰性气体或高压蒸汽灭火

有条件的情况下，可往地下灌注液氮、二氧化碳等气体，达到降低燃烧区的温度，隔绝氧气与可燃物的接触，最后以窒息的方式消灭火灾。此外，也可灌注高压蒸汽灭火，这也是一种窒息性的灭火方式。

4、封口窒息灭火

在实施直接和灌注法灭火都不能有效控制火势时，应迅速封闭出入口，切断空气来源，使燃烧区内的燃烧逐渐熄灭。

封闭前一定要确认内部无人；封闭后应加强管理，要经常观测内部情况，在内部温度和氧气的含量达不到要求时，决不能开封，以防死灰复燃。