呂特寧
當前,隨著我國社會生產和科學技術的不斷發(fā)展,為滿足特殊生產、使用功能的需要,各類大型生產企業(yè)、批發(fā)市場、物資倉庫、體育場館、超市賣場等大跨度大空間建筑數(shù)量越來越多, 跨度空間越來越大、功能越來越復雜,且鋼結構骨架建造的廠房,以強度高、自重輕、跨度大、吊裝施工方便和建設時間短等優(yōu)點正越來越被廣大廠家所采用。但這些大型鋼結構廠房的建設卻對火災撲救提出了新的課題,一旦發(fā)生火災,由于鋼結構導熱快,這些大型鋼結構廠房極易倒塌,若處置不當,極易造成人員傷亡和重大財產損失。本文結合近幾年火災撲救實戰(zhàn)工作,就制約大跨度、大空間建筑的火災特點和撲救對策談一些粗淺的看法。
大跨度、大空間建筑是指單層面積大、跨度大、層間高,沒有或缺少實體分隔所形成的建筑。一般跨度在60米以上的建筑。大跨度、大空間建筑主要采用鋼材為主要材料,其結構形式主要包括網(wǎng)架結構、網(wǎng)殼結構、懸索結構、膜結構、薄殼結構等五大空間結構及各類組合空間結構。主要包括大型展覽館、影劇院、車間廠房、物資倉庫等。
(一)火場升溫快,鋼構件易變形倒塌
建筑上使用的鋼材,在常溫下具有高強度,且本質上為非燃材料,但在高溫作用下,力學性能會明顯降低。一般情況下,當溫度升至300度,鋼材的強度即開始逐漸損失,失去支撐能力,溫度400℃時,鋼材的屈服強度將降至室溫強度下的一半,溫度達到600℃時,鋼材基本喪失全部強度和剛度,容易引發(fā)倒塌。而一般火場溫度都在800°C~1000°C左右,在這樣的高溫條件下,鋼構件極易受高溫作用后較短時間內就會發(fā)生扭曲、變形,大約15-20分鐘左右,鋼結構屋蓋就會坍塌。
此外,鋼構件受高溫作用后,會急劇膨脹變形,會短時間內失去支撐力、承載力;如遇冷水后會急劇收縮,遇滅火、防御冷卻的冷水會急劇收縮;某一部分變形受損會破壞整個構件的整體受力平衡。所以鋼結構建筑,尤其是大跨度廠房發(fā)生火災時,鋼構件極易受高溫作用后發(fā)生扭曲、變形,進而導致整個建筑的倒塌,救援難度較大。
(二)內部空間大且可燃物多,燃燒猛烈
一是生產機器設備密集,廠房內生產使用的原料和成品大多屬可燃物,有的還屬于易燃易爆品,甚至是有毒的化學物品。在生產中大量使用電氣設備和多道加工工序,一旦失火,火勢蔓延的途徑多、燃燒猛烈;二是大跨度鋼結構廠房規(guī)模大,建筑結構連體成片, 門窗多,通風好。一旦失火,易產生強大的熱氣流,或借助外界的風力,會出現(xiàn)大量的飛火,形成大面積燃燒,毗連成片,極易形成立體火災。
(三)撲救難度大,易造成人員傷亡
一是燃燒荷載量大,且內部多采用大量的裝修材料,起火后燃燒迅速、煙霧彌漫、溫度高,面積大、障礙物多等,在沒有人工照明的條件下,疏散人員、內攻救人和深入防御性進攻相當困難;二是鋼結構局部受熱膨脹后遇冷水會急劇收縮,易造成建筑物瞬間垮塌,垮塌的屋頂會將人員安全構成威脅,且可將可燃物蓋住,給滅火工作帶來極大不便;三是鋼結構廠房使用彩鋼板作為外墻,部分采用鋁合金玻璃窗,一旦發(fā)生火災,破拆難度較大,不利于排煙、散熱,碎裂的玻璃渣從高空墜落,會扎破水帶等消防器材,并給人員疏散和消防隊的進攻造成威脅。(四)地理位置較偏僻,周邊交通及水源情況不理想
考慮到大部分大跨度大空間建筑受自身占地面積大的限制,一般大跨度廠房的選址普遍都在城鄉(xiāng)結合部、郊區(qū)或偏遠的工業(yè)園區(qū),周邊道路、水源等情況均不理想。一是距離城市主要消防站點較遠,一旦發(fā)生火災,難以在短時間內調集足夠的消防力量控制初起火災;二是廠房都遠離市區(qū),周邊道路交通情況不理想,影響車輛的順利通行;三是周邊消防水設施不齊全,市政消防設施欠缺,實現(xiàn)火場不間斷供水困難,水源供給難以適應撲救大面積火災的需要。
(一)做好轄區(qū)“六熟悉”工作
一是要組織人員深入轄區(qū)或重點單位內部進行摸底調研和六熟悉工作,對轄區(qū)大跨度大空間建筑的單位和場所的周邊水源道路、建筑內部結構、生產(儲存)產品等進行全面熟悉;二是認真制定完善大跨度大空間建筑滅火救援方案,對于修訂完善的滅火救援預案要召開專門會議進行評審論證,確保其實用性;三是逐一開展大跨度大空間建筑滅火救援實戰(zhàn)性測試演練;不僅要對滅火疏散,鐵軍攻堅,破拆供水等課目進行演練,還要對火場后援保障,器材運送等與現(xiàn)場滅火有關的項目都要設有演習課目,并根據(jù)演練進一步修訂完善滅火救援預案,固化技戰(zhàn)術作戰(zhàn)編成,細化安全防護標準,不斷夯實滅火救援基礎工作。
(二)加強第一出動
根據(jù)大跨度大空間鋼結構建筑的火災特點及現(xiàn)場報警情況,一旦發(fā)現(xiàn)大跨度大空間火災,調度指揮中心應第一時間調集足夠警力,優(yōu)先調集大功率水罐車、高噴車、云梯車、多功能搶險車、照明車等消防車輛,要利用大跨度大空間火災還未形成猛烈燃燒階段的寶貴時間,到場后盡可能第一時間控制火勢,防止火勢蔓延擴大。同時,要立即啟動社會聯(lián)動機制,通知當?shù)貞辈块T,協(xié)調調集環(huán)衛(wèi)、園林綠化等單位的灑水車以及鏟車等車輛裝備到場增援。
(三)加強火情偵察工作
在進行鋼結構大跨度、大空間建筑物的火災撲救中,應加強火情偵察,確?;鹎閭刹斓臅r效性、準確性和連續(xù)性。要通過詢問知情人、外部偵察、內部偵察、視頻監(jiān)控或儀器偵察等方式,獲取起火時間、起火部位、被困人員情況、燃燒物質、火勢蔓延的途徑,火災燃燒范圍等重要信息,以便及早準備并做好力量部署。同時要部署安全員隨時觀察建筑變形倒塌跡象,并隨時同指揮部報告,有針對性地采取各種滅火救援和防護措施。
(四)合理選擇水槍陣地
鋼結構大跨度廠房火災撲救過程中,由于面積大、蔓延快,指揮員既要樹立速戰(zhàn)速決的指導思想,更要有“打惡戰(zhàn)”、“打持久戰(zhàn)”的心理準備。在戰(zhàn)術布置上首先應確??刂苹饎萋?,同時布置大功率水罐車對廠房外部進行冷卻降溫保護,等到場力量滿足消滅火災需要時發(fā)起總攻。一是控制火勢蔓延。第一到場力量抵達后,要立即明確火場的主要蔓延方向,對未垮塌的大型鋼結構廠房,應充分發(fā)揮內部固定滅火設施作用,并布置大功率水罐車依托門、窗等部位設置水槍陣地,防止火勢擴大蔓延;二是冷卻和滅火同時進行。鋼結構大跨度廠房一般在15分鐘之后就會發(fā)生扭曲、倒塌現(xiàn)象,給內攻人員帶來傷亡危險,因此,在對燃燒物進行火勢壓制防止火勢蔓延的同時,也要安排適當力量對于著火部位的梁柱和頂棚進行不間斷冷卻保護;同時對建筑構件冷卻要均勻全面,防止水流過強,在局部形成較大沖擊力,造成局部驟然降溫,引起建筑物構件收縮變形;三是強攻近戰(zhàn)?;饎荼豢刂坪?,要采取分片包圍,逐片消滅的戰(zhàn)術,強攻近戰(zhàn)。內攻時,水槍手要配齊個人防護裝備,站在非燃燒的一榀框架底下朝燃燒區(qū)射水,防止燃燒區(qū)上方屋頂?shù)顾鷤恕?/p>
(五)科學破拆
在火災撲救中不能盲目破拆建筑門窗,要合理應用流體力學的原理實施科學破拆,一旦破拆位置不當將會使火勢迅速地擴大蔓延至整個空間。應當優(yōu)先考慮對上風或者側風方向的門窗進行破拆,盡量減少新鮮空氣的進入,延緩火勢的發(fā)展;同時打開較高部位的窗戶孔洞,在確保安全的條件下破拆燃燒點正上方天窗,使煙氣和積熱從上方導出。在進行頂部破拆時,首先要確保鋼結構構件安全時,其次屋面人員要與地面內攻人員適時保持溝通聯(lián)系,屋頂破拆與地面水槍冷卻掩護同步實施。
(六)做好供水保障工作
大型鋼結構廠房火災由于過火面積大,一般撲救時間較長,需要大量的水源,但由于此類廠房大部分位于郊區(qū),水源較缺乏,因此需要采取供水保障措施。一是充分利用廠區(qū)或附近的市政水源;二是尋找外圍的天然水源,如湖泊、池塘等,可利用用消防車接力供水或運水供水向火場供水,確?;饒龉┧牟婚g斷;三是發(fā)揮社會聯(lián)動機制,調集環(huán)保局、市政灑水車等運水車輛向火場供水。
(一)充分發(fā)揮社會聯(lián)動機制作用,第一時間通知屬地政府應急部門,調集醫(yī)療、環(huán)衛(wèi)、市政等有關力量,搞好火場的各項保障工作。
(二)做好個人安全防護。在撲救鋼大跨度大空間結構建筑的過程中,消防人員必須佩戴空呼器、呼救器、個人導向繩、全套戰(zhàn)斗服,同時要進行水槍交替掩護,避免造成不必要的傷害事故。
(三)選擇合適的車輛器材裝備及滅火劑。要第一時間調集到場所需用的車輛器材要一步到位,撲救過程中盡量使用射程遠的大口徑移動炮、車載炮等,向房頂、窗口射水冷卻和滅火;同時因火場燃燒物較多,且特性各不相同,撲救中應選用正確、恰當?shù)臏缁饎?/p>
(四)設立火場安全觀察員。設立火場安全觀察員,對著火建筑物進行全方位的觀察,及時提醒指揮員,防止發(fā)生坍塌等事故。
(五)正確處理好冷卻和滅火的關系。當滅火力量充足時,冷卻和滅火可同時進行;力量不足時,應把握火場的主要方面,應先行控制,防止火勢蔓延。
綜上所述,要切實做好鋼結構大跨度大空間建筑火災的撲救工作,本人認為首先應做好滅火救援各項準備工作,積極開展轄區(qū)六熟悉、修訂滅火救援預案、開展有針對性的實戰(zhàn)演練,不斷提高基層部隊的初戰(zhàn)、攻堅、控火能力,才能打贏類似的大火惡仗。在此,本文只做了初步的分析,有待于在實踐中不斷總結經驗。