摘要:大跨度大空間建筑優(yōu)良的抗震性能、便捷的建筑組裝方式、完善的建筑支撐效果使得大跨度建筑逐漸取代了我國原有的磚木結(jié)構(gòu),成為了工業(yè)廠房建筑的首選。大跨度大空間建筑單層面積大、建筑支撐結(jié)構(gòu)間跨度大、內(nèi)部火災(zāi)荷載高,一旦發(fā)生火災(zāi)短時間內(nèi)即可造成較大的損失,是消防救援隊伍研究和訓(xùn)練的重點。
關(guān)鍵詞:大跨度大空間建筑;化學(xué)災(zāi)害;救援體系
中圖分類號:X932? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? ? ?文章編號:2096-1227(2021)04-0060-02
隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展,大跨度大空間建筑逐漸替代了過去的磚混結(jié)構(gòu)建筑。根據(jù)《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工規(guī)程》中的規(guī)定,跨度在60m以上的結(jié)構(gòu)稱為大跨度建筑。據(jù)統(tǒng)計,全市現(xiàn)有大跨度大空間建筑共計804家,其中生產(chǎn)加工498家,倉儲191家,商場、綜合體72家,體育場館17家,其他26家。
一、大跨度大空間建筑的建筑特點
(一)普遍采用鋼架主體結(jié)構(gòu)。通過對本市的大跨度大空間建筑進(jìn)行調(diào)研,目前此類建筑的主體結(jié)構(gòu)多為輕質(zhì)鋼框架結(jié)構(gòu)。應(yīng)用此類建筑結(jié)構(gòu)能夠有效節(jié)約傳統(tǒng)建筑材料,且能夠大幅度縮短建筑周期,但是盡管鋼架結(jié)構(gòu)具有良好的支撐性能,一旦遭受較高溫度直接輻射,甚至冷熱驟變都有可能導(dǎo)致建筑主體結(jié)構(gòu)短時間內(nèi)發(fā)生坍塌[1]。
(二)建筑跨度大,空間體量大。該類建筑由于內(nèi)部空間較大,大多數(shù)建筑內(nèi)部空間占地面積普遍在上萬平方米左右。除此之外,大跨度大空間類建筑結(jié)構(gòu)普遍具有內(nèi)部縱深較長的特點,且由于此類建筑內(nèi)部儲存物品較多,擺放通常較為混亂,一旦內(nèi)部發(fā)生火災(zāi),短時間內(nèi)便嚴(yán)重充煙,使得建筑內(nèi)部能見度下降,被困人員很難在短時間內(nèi)迅速逃生[2]。
(三)易引起電磁屏蔽,造成通信聯(lián)絡(luò)困難。由于成本等因素的考慮,該類建筑通常情況下往往會形成電磁屏蔽,抑或在一定程度上導(dǎo)致通信信號衰減變?nèi)?。通過筆者所在支隊開展的針對大跨度大空間類建筑結(jié)構(gòu)的專項測試過程中所反映出的實際問題,通訊員一旦深入大跨度大空間建筑內(nèi)部,4G單兵圖傳系統(tǒng)的信號通常會發(fā)生間續(xù)性的卡頓現(xiàn)象。
二、大跨度大空間建筑的火災(zāi)特點
通過分析近幾年全國范圍內(nèi)大跨度大空間建筑火災(zāi)的撲救過程,我們發(fā)現(xiàn)該類建筑的火災(zāi)特點主要有:
(一)坍塌概率大。大跨度大空間建筑耐火極限僅為15分鐘左右,當(dāng)溫度升至350℃、495℃、570℃時,鋼結(jié)構(gòu)的強度分別下降1/3、1/2、2/3,在全負(fù)荷情況下,輕質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)框架主體失穩(wěn)的臨界溫度通常不超過500℃。處置過程中較高的水荷載以及由于建筑封閉性較好所引發(fā)的內(nèi)部充煙充熱現(xiàn)象的出現(xiàn),使建筑存在局部倒塌出現(xiàn)的可能性[3]。
(二)排煙困難大。一旦發(fā)生火災(zāi),大跨度大空間建筑內(nèi)部會迅速產(chǎn)生大量高溫?zé)煔?,隨著燃燒的發(fā)展,導(dǎo)致高溫?zé)煔怏w積不斷發(fā)生膨脹并不斷積聚在相對狹窄的室內(nèi)空間,如果不及時實施排煙措施,很難在無外力作用下及時清除[4]。
(三)疏散難度大。大空間建筑由于其特殊的建筑結(jié)構(gòu),一旦內(nèi)部引發(fā)火災(zāi),內(nèi)部供電設(shè)備在高溫破壞作用下,短時間內(nèi)即可造成內(nèi)部能見度顯著降低。由于建筑內(nèi)部不完全燃燒作用所產(chǎn)生的高濃度一氧化碳進(jìn)一步使得建筑內(nèi)部能見度持續(xù)下降,此時,即使使用專用照明工具也很難辨別周邊環(huán)境,火勢猛烈燃燒階段時,建筑內(nèi)部可見度僅為1~3左右,進(jìn)一步增加了內(nèi)部被困人員的恐懼程度[5]。
(四)內(nèi)攻難度大。根據(jù)筆者近年來的火場處置經(jīng)驗,大跨度大空間廠房內(nèi)部儲存的貨物大多是電器產(chǎn)品、日用品、紙張和塑料等,且物流倉庫多采用木質(zhì)或塑料托盤以堆垛的形式疊放,物資外部通常采用疏水性較強的外包裝,一旦火勢進(jìn)入發(fā)展蔓延階段,外部射水很難直擊火點,通常只能起到一定的冷卻作用,火災(zāi)現(xiàn)場復(fù)燃、陰燃現(xiàn)象較為明顯。此外,灼熱的鋼架結(jié)構(gòu)與消防射水接觸后短時間內(nèi)即可出現(xiàn)氣化現(xiàn)象,極易造成內(nèi)攻人員窒息或蒸汽灼傷現(xiàn)象的發(fā)生,進(jìn)一步增加了內(nèi)攻處置的危險系數(shù)[6]。
三、大跨度大空間建筑火災(zāi)撲救對策
(一)加強火場偵查。深入起火大跨度大空間建筑內(nèi)部進(jìn)行偵查的人員必須嚴(yán)格落實各項安全保障措施,偵察小組在深入內(nèi)部開展偵察工作時必須在指揮員帶領(lǐng)下且嚴(yán)禁偵察人員單獨行動。若內(nèi)部火勢過于迅猛,無法有效實施內(nèi)部偵查,可在事故單位知情人協(xié)助下,借助特種偵察器材,提取并查閱事故單位圖紙等方法來完成,力爭準(zhǔn)確、快速的查明起火建筑內(nèi)部的起火部位、燃燒物質(zhì)的理化性質(zhì)、火勢蔓延途徑以及是否有人員被困等。此外,還應(yīng)在警戒線之外加設(shè)觀察哨,其主要任務(wù)是觀察建筑物的梁、柱等構(gòu)件是否變形,若有異常現(xiàn)象時應(yīng)及時向指揮部回報,以便及時調(diào)整戰(zhàn)術(shù)[7]。
(二)堅持快控快處。由于大跨度大空間建筑內(nèi)部通常存放有大量的可燃、易燃物品,火勢一旦達(dá)到發(fā)展階段,對于滅火戰(zhàn)術(shù)的采取以及現(xiàn)場供水的實際需求都必將相應(yīng)提升,且內(nèi)攻處置的危險性也必然相應(yīng)增大。因此,應(yīng)合理的利用“打小、打早、打快”的滅火戰(zhàn)術(shù),以固為主,固移結(jié)合。強調(diào)發(fā)揮單位內(nèi)部消防設(shè)施快速出水在“打小、打早、打快”戰(zhàn)術(shù)中的重要作用,充分利用起火建筑內(nèi)部固定滅火設(shè)施,輔以相應(yīng)移動滅火設(shè)備,力爭把火勢消滅在初起階段。在處置此類火災(zāi)的過程中,還應(yīng)當(dāng)及時調(diào)集挖掘機、強臂破拆車等特種車輛到場協(xié)助作業(yè),條件允許時利用壓縮空氣泡沫車到場,由駕駛員調(diào)節(jié)后反復(fù)利用干、濕泡沫層進(jìn)行覆蓋,保證泡沫接觸可燃物表面后,在氣泡破裂前不斷膨脹和蒸發(fā)。在表面活性劑作用下,易燃材料表面容易吸收水分,能夠有效吸熱降溫,并有效避免復(fù)燃現(xiàn)象的出現(xiàn)。此外,泡沫覆蓋層能夠有效減少可燃物蒸氣的釋放,最大限度降低現(xiàn)場的處置難度。當(dāng)現(xiàn)場災(zāi)情較小時,可在水槍掩護下,配合挖掘裝備,邊挖掘、邊滅火、邊清理,加快現(xiàn)場處置的速率。
(三)科學(xué)設(shè)置陣地。在處置大跨度大空間建筑結(jié)構(gòu)火災(zāi)的過程中,必須嚴(yán)格防止“見火滅火”錯誤戰(zhàn)術(shù)的實施,由于起火建筑內(nèi)部可燃物較大,火災(zāi)發(fā)生后現(xiàn)場指戰(zhàn)員應(yīng)該及時采取合理的堵截措施,合理利用建筑兩側(cè)的出入口設(shè)置對稱陣地,將火勢控制在燃燒范圍內(nèi),對于較為貴重的設(shè)施等可合理利用防火墻等現(xiàn)場較為安全的區(qū)域設(shè)置水槍陣地進(jìn)行重點保護,切不可見火滅火,將未完全熄滅的可燃物在水流的推動下產(chǎn)生“飛火”,反而造成火勢的蔓延擴大。滅火處置過程中,應(yīng)重點加強對火勢發(fā)展蔓延主要方向以及對燃燒部位兩側(cè)的鋼結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件進(jìn)行冷卻。在射水冷卻時,要注意水槍射流的形式,避免強水流直射對鋼結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件的沖擊。在冷卻鋼架結(jié)構(gòu)的過程中,水槍手一定要保證射水的均勻,防止結(jié)構(gòu)冷熱驟變、受熱不均,發(fā)生整體性倒塌。
(四)合理排煙散熱。參與現(xiàn)場處置的指戰(zhàn)員到場后必須在滅火的同時同步采取合理的排煙措施,有效增強現(xiàn)場能見度。破拆過程中,現(xiàn)場機械排煙裝置良好的建筑應(yīng)優(yōu)先開啟機械排煙裝置,機械排煙裝置損壞的可選擇合理的部位采取人工破拆排煙的措施。架設(shè)拉梯進(jìn)行排煙時嚴(yán)禁正對起火窗口,防止破拆過程中指戰(zhàn)員被玻璃片扎傷。必要時可調(diào)集地方的挖掘機等特種車輛選擇起火建筑的下風(fēng)方向?qū)嵤┢撇穑幹眠^程中應(yīng)及時設(shè)置水槍陣地,對高溫?zé)煔鈱嵤├鋮s保護,防止災(zāi)情進(jìn)一步擴大。
(五)確?;饒龉┧?。據(jù)統(tǒng)計,目前天津市絕大多數(shù)大跨度大空間建筑都坐落于城鄉(xiāng)接合部或郊區(qū),周邊市政供水設(shè)施普遍不太完善,而成功的處置大跨度大空間建筑火災(zāi)的前提必然是有充足的消防用水作為保障。因此,如何有效的保障現(xiàn)場滅火、冷卻用水的充足就顯得尤為重要。現(xiàn)場指揮員應(yīng)及時組織轄區(qū)支隊組建由轄區(qū)消防救援站供水員組成的供水模塊,優(yōu)先將消防用水用于火場的主要方面。當(dāng)現(xiàn)場供水不足時,大功率、大口徑的滅火裝置應(yīng)慎用,并及時將內(nèi)攻轉(zhuǎn)變?yōu)槎陆氐姆雷o戰(zhàn)術(shù)?,F(xiàn)場指揮員應(yīng)合理利用現(xiàn)場的天然水源,及時提請自來水公司為現(xiàn)場周邊消火栓加壓,調(diào)集環(huán)衛(wèi)、環(huán)保區(qū)域社會聯(lián)動供水力量到場協(xié)助作業(yè),必要時可調(diào)集遠(yuǎn)程供水系統(tǒng)到場參與處置,特別是嚴(yán)重缺水的區(qū)域,至少保證1條串聯(lián)供水的線路,并為后續(xù)力量預(yù)留好進(jìn)攻路線。
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作者簡介:耿志(1986-),男,漢族,山東萊西人,天津市消防救援總隊南開區(qū)支隊滅火救援指揮部作戰(zhàn)訓(xùn)練科副科長,主要從事滅火救援理論研究.