橙色救援公眾號




消防部門歷來講究傳統,結果就是過去怎么干的、現在就怎么干。這種以經驗為導向的方法是消防部門做事的核心理念,也是力量源泉。但是,其缺點同樣不容小覷,這種方法限制了我們的發展,除非有事故或事件,倒逼我們去適應新的情況。
一些較為罕見的火災特性,如火勢迅速惡化,是造成消防員犧牲的重要原因。因為,大多數消防部門很少或從來都沒有,直面這樣一個現實:我們對某些火災特性缺乏了解。因循守舊使得我們很少有機會,從那些致命的事故當中去學習,也不知道如何去避免傷亡事故的發生。
“不保持傳統,就無法向過去學習;不打破傳統,就無法從今天學習。”
由于世界上一些大城市的火災數量龐大,因此,更加經常遇到一些特定的火災現象。上世紀90年代,紐約消防部門就在大量類似的火災中,發生了多起消防員犧牲事件。
1 ? 單元房火災撲救的標準戰術
全世界的消防隊,在撲救單元房火災的戰術幾乎都是類似的。進攻小組沿樓梯或乘坐電梯到達著火樓層的下一層或下兩層,連接室內消火栓開始滅火。
這樣,他們就可以爬一兩層樓梯、穿過著火樓層的走廊,靠近起火單元房的門口,進門開展滅火作業,既簡便又高效。
在他們潛意識當中,樓梯和單元房的門能夠抵抗火勢足夠長時間的燃燒,支撐到消防力量的到場。這種情況下,消防員在內攻前,有房門的保護。當單元房門被打開的時候,他們就可以安全射水滅火。
2 ? 消防員犧牲的單元房火災
據媒體報道,1998年12月18日,紐約萬達利亞大道一棟大樓的10層發生火災。消防員到場后,看到單元房里有橙色的光芒,立即展開行動,并找到了通往著火樓層的路線。
他們頂著炙熱與濃煙,到達單元房,打開房門展開進攻。但很快,消防員就被火焰包圍。他們只能發出求救信號,卻無法從濃煙烈火中逃脫。
由于走道溫度太高,導致搜救小組無法進入,營救被困消防員的努力變成了徒勞。事后調查發現,單元房的正面受到了強風的影響(風力高達40km/h)。
3 ? 風驅火
在這場火災前后幾年里,紐約發生了多起類似火災。多次單元房火災的建筑都受到了強風的影響。傳統的滅火戰術應對此類火災,往往造成參戰人員的傷亡。
在紐約消防部門內部,有人開始思考為什么會造成這些犧牲,有沒有更好的方法來撲救這類火災呢?他們同NIST「美國國家標準和技術研究所」的兩名正在研究火災特性的工程師進行洽談交流,希望能夠找到答案。
3.1 ?實驗測試
3.1.1 ?測試場景搭建
在國家標準與技術研究所的實驗室里,他們重建了一個全尺寸單元房,布置了普通單元房內所有的家具。單元房門口就是走廊,這種情況同萬達利亞大道那次火災的情況是完全一致的。他們拿來一臺大風機,模擬出當天的風量。這種情景分別在有風和無風的條件下燒了8次,測試了幾種新戰術。
3.1.2 測試結果
很明顯,火災一開始發展很快。窗戶破裂后,大量氧氣涌入火場,這場火的問題是熱煙氣的排出。由于產生大量熱煙氣,單元房壓力上升。單元房內部的壓力和風的壓力保持相對平衡。換句話說,由于風的作用,火災僅局限于室內燃燒,沒有向外蔓延。
如果單元房的門被突然打開,壓力的變化,會通過打開的門讓氣體產生流動。風會把大量可燃氣體吹到走廊里面,遇到氧氣后,就會立即開始燃燒。門打開后,走廊里一片火海,溫度飆升至1500℃左右。毋庸置疑,消防員在這種環境下,幾乎沒有幸存下來的可能。
3.2 ?真實場景測試
實驗室測試后,他們找到一棟合適的建筑,在真實的環境中重復之前的測試。在紐約州的加弗納斯島,實驗人員找到了一棟7層建筑,開展了14次燃燒試驗。空中平臺上專門架設了一個大型超壓風機,以模擬風對建筑正面產生的壓力。結果表明,得到的結論同實驗室測試結論大致相同。當單元房的門被打開時,火勢會在幾秒鐘內進入猛烈燃燒階段。當窗戶破裂,門打開時,類似的情況也會出現。
3.3 ?顯著特征
從多起致命事故中,我們得到的教訓之一是:風對火勢發展起著至關重要的作用。因此,現場指揮員能否注意觀察,是否有強風吹向著火建筑物,就顯得尤為重要。我們發現,由于風的作用,火場中的高溫煙氣無法從單元房排出。在現實中,人們也可能注意到,煙氣和火焰通過燃燒單元房的窗戶向外冒出。
另一種可能性是,熱煙氣以一種不對稱的方式通過窗戶出來,顯而易見,這是風驅火的顯著特征。圖2是加弗納斯島的試驗照片。你可以看到,用一臺大風機來模擬風的作用。火和煙氣之所以無法正常從單元房窗戶排出,正是由于風的原因。
從照片中,我們可以看到,火焰只從窗戶右下角部分涌出,這是很不正常的火災特性。網上有很多類似小視頻,從中我們可以學習風驅火的特征。美國國家標準和技術研究所,將所有關于風驅火試驗項目的成果都制作成了DVD。
4 ? 是否有應對風驅火的戰術
這些測試已經科學地表明,對于某些火災而言,你不能采用傳統的戰術來安全地滅火。這些火災同其它火災最大的不同點就是風,這類火災順理成章的被稱為“風驅火”。在設計實驗時,研究人員已經開始考慮采取其它戰術來應對這類火災了。
4.1 ?少量直流水
在實驗室以及真實場景的試驗中,在建筑外部,使用了直流水來冷卻單元房中的熱煙氣,其結果就是火場溫度不再繼續上升,因為直流水不會帶入大量空氣。
通過這個項目,發明了“地板下彎管水槍”。管道末端有一個45度的拐角,在末端安裝一個噴嘴。由于這樣一種奇特的形狀設計,可以直接從著火層下方,向著火的單元房射水(見圖3)。
該噴嘴主要是為了應對高層建筑而開發的,利用云梯車對準單元房的天花板射直流水可以起到相同作用,但大部分云梯車只能舉升40米左右的高度。試驗同時測試了一些其它類型的噴頭。Bresnan噴頭(見圖4)的效果也非常令人滿意。這是一種安裝在建筑正面的、下垂后正對窗戶的水霧噴頭。這些新戰術表明,火災初期,我們可以首先通過外部進攻的方式控制熱釋放速率,而后再組織攻堅隊展開內攻。顯然,緊密的指揮和出色的協調是確保戰術能夠成功的關鍵。
4.2 ?風控裝置
另一種戰術是阻止風對火產生的影響,風控裝置應運而生。也可以說,這實際上就是一個巨大的滅火毯。這個毯子是由著火層上下的消防員,合力覆蓋在窗口前面。這樣,風不再對著火單元產生影響。風產生的超壓消失,火場通風停了,火災強度下降,熱釋放速率也降低了。
但即使風的影響消失,火焰仍然以較高的強度繼續存在,因此,仍然需要通過傳統的內攻來滅火。出于舒適和安全考慮,美國消防隊員常采用正壓攻擊法(PPA)。該方法是在幾個排煙機同時動作的基礎上展開的,因此,協同配合就顯得尤為重要。當然,強力的指揮和可靠的通信也是必不可少。
紐約消防局在日常訓練中加入了這兩項新戰術,多臺水罐消防車都配備了地板下彎管水槍和風制裝置。最重要的是,通過必要的訓練計劃,來保證消防員可以掌握這些新戰術。在紐約,人們希望在同風驅火作斗爭時,不會有更多的消防員喪生。紐約消防局的同事已經付出了昂貴的代價,現在,是比利時消防員從他們那里吸取教訓的時候了。