


摘要:本文從滅火救援實戰出發,以成都新世紀環球中心為例,剖析在大型城市綜合體滅火救援行動中存在的重點、難點問題,并提出針對性的建議,為今后大型城市綜合體滅火救援行動提供參考。
關鍵詞:新世紀環球中心;城市綜合體;滅火救援行動
1 引言
大型城市綜合體,即通過連廊、走道等方式將辦公、住宿、餐飲、商業等多個功能不一且又獨立的建筑相互聯結起來的建筑集群,它具有空間跨度大、功能多樣復雜、科技成分集成、地標式建筑等特征[1]。城市綜合體集多種功能于一體,兼具節約土地的優勢,成為未來城市建設發展的方向。但此類建筑一旦發生火災,其火災類型變化多樣,極易造成人員群死群傷。城市綜合體建筑火災撲救已成為當前消防救援隊伍滅火救援工作中的難點、重點。
2 大型城市綜合體建筑結構特點
成都新世紀環球中心是亞洲第一大單體建筑,為大型城市綜合體建筑典型代表,其位置特殊,為一類高層“標志性”建筑。該建筑總占地面積1300畝,總建筑面積176萬平方米,主體高度為99.8米,裝飾結構最高處為122米,地下3層,地上為21層,南北跨度500米,東西跨度400米,主要由東、西、中和前廣場4個區域構成,內部又劃分為游藝、展覽、商務、傳媒、購物、酒店等16個功能區,各功能區相對獨立又相互連接,其中中央游藝區為鋼架、網架結構,是集大跨度、大空間建筑、人員密集場所建筑、高層建筑、地下建筑等建筑類型于一體的超大型、復合型城市綜合體(圖1)。通過分析,我們可以發現大型城市綜合體主要具有以下幾個特點:
2.1地理位置獨特,內外造型、裝飾各異復雜
大型城市綜合體,一般為省、市兩級政府的重點項目工程,通常選址在城市交通樞紐較為發達的核心區。同時,城市綜合體作為城市“地標”,除了在高度、體量上尤為突出外,在造型設計上也較為特殊,通常有塔型、階梯型、波浪形等結構。在建筑材料方面,外墻裝飾上多采用鋁合金骨架配合玻璃幕墻、鋁合金板墻、外涂樹脂防塵的預制混凝土板墻,在樓層與樓層、各功能分區之間用聚酯類泡沫材料用于保溫、隔音。
2.2縱深跨度大,內部建筑結構復雜
與一般的商業性建筑相比,城市綜合體占地面積大、結構體系和設計理念新穎,呈現出建筑空間巨大化、價值運用復合化、功能組合集約化的特征,占地面積往往是上萬甚至數十萬平方米。通常分為地上、地下部分,均由不同的建筑單元組合而成,各個建筑單元與單元之間采用巨型結構、懸挑結構或者通過立體、樹狀通道等商業步行街等形式連在一起,內部結構復雜、縱深跨度大、共享空間多,呈現空間交叉、連續、多變的特點。
2.3身兼多重屬性,科技成分含量高
為實現作為城市建筑價值利用復合化、功能組合集約化的具體體現,大型城市綜合體兼具集人員密集場所、高層建筑、大跨度、大空間建筑、地下建筑等多重屬性,功能上相互作用、互為價值鏈,從結構上相互獨立卻又相互連接。為了做好火災防控,同時滿足不同建筑區域防火設計規范、標準要求,建筑設計者通常將各類型高、精、尖的智能設施集中于某一個或者多個功能區域內,實現對初期火災全方位、無死角的監控和處置。以新世紀環球中心為例,由里及外分為三個功能圈,分別為鋼、網架結構的橢圓形穹頂中央游藝區,設置消防智能水炮和總面積為8000㎡的遙控排煙窗等固定消防設施;中圈為東、西兩側“門”字形酒店區,主要設置消防智能水炮、室內消防栓、防排煙、室內噴淋等固定消防設施;外圈為“口”字形商業、辦公區,主要設置室內消防栓、防排煙和窗噴、雨淋等固定消防設施;建筑整體共設有7個消防控制室,其中總控室1個,主要負責中央游藝區消防設施控制和6個分控室信息反饋、圖像監控和消防泵控制。
3 大型城市綜合體建筑火災危險性
3.1空間縱深跨度大,內部結構復雜,內攻搜救困難
大型城市綜合體其內部商業運營一般由服務、餐飲、娛樂、辦公、商務等多個功能區域組成,具有人員密集、流動性大、成分復雜等特征。由于其功能區存在差異,往往會對部分墻體會做隔離、分段,很容易造成疏散路線曲折多變。加上疏散標示不明顯以及濃煙環境下人員容易出現群體的恐慌行為、盲從心理,極易導致火災發生后人員很難第一時間選擇出能快速撤離現場的逃生路線。即使選出了快速撤離路線,人員大量的涌入,也容易在出入口、電梯、中庭等部位,造成人員擁堵、踩踏事件的發生。大型城市綜合體具有內部結構復雜、通道曲折多變、縱深距離長的特點,對消防員組織內部攻堅、人員營救要求高,不僅需要消防員具有良好的體能儲備和攜帶足夠多的器材裝備,還需要消防員能及時了解、掌握內部結構,規劃出合理的行進路線。如果無法滿足以上兩點,很容易造成人員迷失、意外傷亡等情況,不利于內攻救援行動的展開。
3.2火災負荷大,煙氣蔓延途徑多,易形成多位立體火災
從商業運營模式來看[2],大型城市商業綜合體內擁有KTV、商場、影院、餐廳等多類型的營業場所,為了滿足消費者的視覺、感官的需求,其大多采用大量聚酯類可(易)燃材料進行裝修裝璜,增加了建筑火災荷載;同時,大功率的照明、空調、音控設備等多種用電設備及建筑內部廚房、酒店等固定的用火、用電,大大增加了火災發生的可能性。一旦發生火災,極易形成大面積的有毒、有害濃煙,造成被困人員傷亡。
從建筑結構特點來分析[3],大型城市商業綜合體建筑內各類豎井管道、橫向通道眾多,是煙氣的主要流動通道。電纜井、電梯井、外墻窗口、玻璃幕墻與樓板間的伸縮縫隙等使得建筑縱向貫穿,橫向管網、電纜橋架、排煙通道以及中庭等共享空間又使煙氣可直接通過樓層和墻體連接成一個整體。一旦建筑內部著火后,在“煙囪”效應的作用下,火災發展過程中很容易出現同一類型火災上下跳躍式發展、不同或多種類型火災在同一空間發展等情況,甚至有可能由于同一空間內由于能量、壓力的無法及時釋放,造成同一部位不同火災類型的疊加、放大,加速火災類型從單一類型向多種類型的轉變,增加撲救難度。
3.3外墻裝飾復雜,現場排煙難,客觀掣肘因素多
從外部因素來看,為了商業化需求,大型城市綜合體通常都會在建筑外墻四周安裝設置大型電子廣告牌或巨幅的外墻廣告,它們具有遮擋面積大、破拆難度大的特點。一旦發生火災,參戰消防指戰員若無法及時破拆創建逃生通道或排煙口,火災產生的濃煙必然在火場內部形成高溫、高壓、濃煙環境,嚴重影響了滅火救援行動的展開和人員營救。
從內部因素來看,大型城市商業綜合體整體設計結構上多采用鋼結構、鋁合金骨架配合玻璃幕墻、鋁合金板墻、外涂樹脂防塵膜材料板墻等進行裝飾??紤]到鋁合金材質660℃低熔點和玻璃幕墻高溫、高壓情況下易碎等火災特性,在火災初期階段鋁合金框架易變形,被困人員無法有效進行開窗建立自然排煙通道、玻璃幕墻易導致煙氣和溫度局部位置的聚集,易造成火災的進一步擴大、蔓延;特別是在火災進入猛烈燃燒階段,鋁合金材質等金屬熔珠的滴落也容易形成立體火災,加上鋼結構建筑隨著火災的發展,其耐火等級也會迅速降低,極易造成大面積的垮塌和玻璃幕墻的破碎,影響人員安全。
4 大型城市綜合體滅火救援處置對策及措施
4.1強化日常準備,抓好戰斗行動的“主動權”
大型城市綜合體發生火災,負面輿論影響大、作戰指揮涉及面廣、滅火救援理論知識要求高,只有正確認識到大型城市綜合體滅火救援工作的重要性和處置難點,作戰行動才能真正掌握戰斗主動權,做到“知己知彼,百戰不怠”。
4.1.1強化理論學習,做好滅火救援知識儲備
大型城市綜合體滅火救援是當前消防隊伍面臨的一項難點課題,它不僅僅需要良好的心理素質和體能儲備,還需要強大的綜合理論知識體系和技、戰術理論功底。為了更好的掌握戰時主動權,我們要做到以下幾點:要針對大型城市綜合體建筑通體量大、內部結構復雜、豎井管網多、防火分隔大等建筑特點,強化消防設施和防火分區、耐火極限等理論的學習;要針對型城市綜合體發生火災煙氣蔓延途徑多、火場通訊難、“煙囪”效應明顯、人員搶救任務重、火災類型復雜、蔓延速度快且易形成立體火災等災害特點,強化各類型火災撲救技、戰術和內攻避險理論的學習;要針對大型城市綜合體火災撲救過程中涉及車輛、器材裝備多、操作要求高等特點,強化器材裝備性能參數掌握和日常維護保養的學習,做到能知會用,有機結合。
4.1.2強化轄區“六熟悉”和建筑預案修制訂工作,做到知己知彼
大型城市綜合體其體量大、縱深長、內部結構復雜,為了能更好的實現初期火災撲救的效果,我們要做到以下幾點:強化轄區“六熟悉”工作;強化轄區道路的熟悉,暨要做到針對城市交通狀況在不同時間段,轄區中隊、第一、二批增援單元能最快到達指定作戰區域的時長、行車路線的熟悉,以實現調度指揮能快速到達場,形成戰斗力;強化轄區水源的熟悉。即要做到對大型城市綜合體周邊天然水源數量、儲水量、最短供水路線建立時間、距離和是否受潮汐影響等情況的熟悉;要做到對市政消防栓類型、數量、總體分布位置、管網口徑和供水方式的熟悉,確保滅火救援現場后方水源的保障;強化重點單位以及重點部位的熟悉。即要做到對大型城市綜合體內各功能區疏散通道位置、數量、路線的熟悉;要做到對大型城市綜合體各功能區重點部位火災危險性、蔓延渠道、重點部位到安全出口路線、距離等情況的熟悉,以便消防員快速到達著火部位、區域,組織力量完成人員疏散、搜救和火情偵查等任務;強化重點單位消防設施的熟悉。即要做到對大型城市綜合體各功能區消防控制室、室內消防栓、水泵接合器、消防電梯、防火卷簾和防排煙等設施位置、操作方法的熟悉,以便在火災發生初期,實現有效控制;強化重點單位火災類型和處置程序的熟悉。即要做到對大型城市綜合體內各功能區建筑結構特點、火災類型和處置程序的熟悉,以便火災前期戰斗力量的預先展開;強化重點單位消防滅火力量滅火分工任務的熟悉。即要做到對大型城市綜合體企業專職隊、微型站戰斗力大小和滅火救援行動中消防組成單元任務分工的熟悉,充分利用其疏散路線熟、內部情況明等優勢,做好前期火情偵查和初戰力量分配,做到火災撲救“打早、打小”的目的。
“凡事預則立,不預則廢”,要贏得滅火救援作戰的“主動權”,就必須做到知己知彼,心中有數。針對當前大型城市綜合體建筑功能用途多、縱深跨度大、內部結構復雜等特點,我們有必要做好滅火救援預案的修、制訂工作,做到基礎信息數據及時更新,圖像資料收集全面。同時,在預案修制定過程中,要充分結合當前滅火救援實力配備情況,立足于實戰,從最難、最不利處開展災情設定;要以實戰演練為基礎,廣泛開展戰術推演,不斷優化編程,著力解決火場秩序混亂、命令執行不暢、后方供水不足等問題;要不斷開展實戰演練,在實踐中總結經驗,在總結中尋找問題,及時修改不足之處,做到力量編成明確、組織指揮清晰及行動展開快速,切實提高預案的可行性和實戰性。
4.1.3強化聯勤、聯訓,做好車輛、器材裝備和固定消防設施測試工作
火災撲救要“打早、打小”。大型城市綜合體體量大、功能多、結構復雜,滅火救援涉及多種類型的火災撲救?;馂陌l生后,很容易大面積蔓延,造成人員的群死、群傷。為防止小火釀成大災,我們在做好前期滅火救援理論知識儲備和轄區“六熟悉”的同時,我們還要充分做好以下幾點:強化企業微型站、專職隊的聯勤、聯訓,充分發揮地利優勢,強化“三知、四會、一聯通”能力、強化消控設備熟悉、操作、使用能力等要求,發揮微型站、企業專職隊具有對現場情況熟、到場時間快的“地利”優勢,只有做好聯勤聯訓工作,才能真正做到火災防控“打早、打小”。
4.1.4強化固定消防設施和車輛器材、裝備測試,利用好自身優勢
開展固定消防設施各管網壓力的測試,可檢測出各區消防管網是否完整好用、不同區域滿足滅火要求所需的壓力大小等;探索在水泵接合器、消防泵損壞情況下不同區域可通過消防栓逆向加壓供水方式、方法。實現固定消防設施的能知能用,實現固定消防設施與滅火劇院技戰術的有機結合。強化對大功率、大流量、壓縮空氣泡沫類、舉高類等特種車輛和排煙、破拆類等消特種器材裝備性能測試,通過實地性能測試訓練,達到檢驗裝備的作戰效能、強化器材裝備性能掌握的作用,進一步提高滅火救援攻堅克難能力。
4.2優化資源、結構配備,握好災情發展的“指揮權”
前面提到,大型城市綜合體是集大跨度、大空間建筑和高層、地下建筑等建筑類型于一體的超大型、復合型城市建筑結構,一旦發生火災,現場的作戰指揮具有參戰力量多、作戰指揮面廣、部門協調和人員疏散困難、對技戰術要求高的特點。按照部局關于滅火救援中“救人第一,科學施救”的指導思想和消防隊伍建設“專業化、精細化、模塊化”的要求,為更好、更快、更高效的展開行動,這就需要我們進一步優化資源、結構配備。
4.2.1優化組織指揮結構,構建“扁平化”指揮體系
對于消防日常的作戰指揮來說,相對于“扁平化”[4]指揮而言,傳統的作戰指揮體系(如圖2)多為縱向多層次、橫向多部門的樹狀結構,特別是在大型滅火救援現場往往會因為作戰面大而設立多面指揮分部,復雜的組織指揮結構往往會導致出現指揮員命令下達到作戰單元的時間長、一個作戰單元接受到多個作戰任務、一個作戰面有多個作戰單元等現象,甚至還會隨著火災發展變化在下達力量調整指令后,出現在一個作戰平面出現多個指揮員、命令下達反復等現象,極易導致作戰單元不知道聽誰指揮、陣地轉移慢、攻堅力量調整不及時等情況出現,大大的影響了滅火救援效能的提升。
所謂“扁平化”指揮,就是簡化滅火救援期間上下級指揮之間的隸屬層次,使決策人員可以快速、有效地傳遞作戰命令和掌握現場情況??梢哉f,“扁平化”指揮就是對現行的滅火救援指揮體系的簡化、壓縮,它以具體的消防作戰單元或個人為目標,以信息化指揮平臺為載體,以編程調度模塊化為依托,以參戰力量單元化、作戰任務模塊化、作戰編程程序化為理念,構建救援現場指揮部點對點、面對面且靈活、高效的直接指揮體系(圖3)。
4.2.2優化資源配備,牢筑“模塊化”作戰理念
從火災發生、發展的規律來看,一般火災從初期階段進入猛烈燃燒階段需要時間極短,往往只需要短短幾分鐘到十幾分鐘。反過來,我們可以這么理解,一起火災造成的損失大小,取決于在火災初期階段是否得到有效控制。當前城市建設進程越來越快,城市建筑中高層建筑體量也越來越大、結構越來越復雜,未來滅火救援作戰行動發展趨勢必然對隊伍的快速響應、快速處置能力提出更高的要求。古人云“兵貴神速”,在扁平化指揮的基礎上實行“模塊化作戰”勢在必行。
所謂“模塊化作戰”,是指在依托扁平化指揮的基礎上,將參戰力量、器材裝備呈建制或呈班組模塊的方式進行整合,并劃分具體的任務分工,實現器材裝備資源優化和參戰力量的整合集中。通俗的講,就是扁平化作戰指揮延伸的基礎上,將當前基層中隊作戰模式進行拓展和優化。以傳統的班組模式優化為建制中隊模塊化、以器材裝備自行保障優化為模塊保障,達到火場作戰任務分工精細化、器材裝備利用最大化的目的,實現火場作戰分工明確。
4.2.3優化作戰編程,規范“程序化”作戰指揮
戰斗力的提升,不僅要在作戰理念、指揮體系建立等方面進行完善,還要從作戰效能提升上下工夫。作戰效能提升,不僅要在單兵個人體、技能上進行強化,還要在班組協同配合能力和班組戰斗編程上進行優化。目前,消防改革轉隸已經完成,從長遠來看未來消防滅火救援必然走向“專業化、職業化”的道路,但從當前基層實際來看,基層指戰員實戰經驗不足、滅火救援程序不規范等問題已經嚴重制約了滅火救援作戰效能的提升。結合多年來的基層實戰經驗,筆者認為開展滅火救援“程序化”救援是最好的解決方法之一。
滅火救援“程序化”救援,即根據滅火救援作戰程序,按照警情受理、接警調度、接警出動、車輛???、警戒偵察、行動展開、戰斗結束的順序,對戰斗各階段所展開行動行為進行規范,開展滅火救援程序化指揮。(如圖4)
4.3統一作戰思想,掌好災情發展的“控制權”
在復雜火災撲救過程中,哪個方面都很重要,處置不當均會帶來不同程度的后果及影響,這就需要指揮員握好各階段任務的重點、分清主次關系、作出合理應急決策,做到趨利避害,從而控制災情發展方向,進一步把損失降低到最低程度。
4.3.1統一救援思想,把握火災救援各階段權重
作為人員密集場所,在綜合體火災發生初期,疏散、救助人員及防止火勢向周邊蔓延是重點,如果說兩者之間再次劃定權重的話,根據新消防法第四章第四十五條規定:“消防救援機構統一組織和指揮火災現場撲救,應當優先保障遇險人員的生命安全”,第一時間搶救生命是消防隊撲救火災過程中的第一要務,這也符合“先救人、后滅火”的戰術原則。在火勢發展猛烈階段,阻擊火勢防止擴大蔓延是重點,綜合體火災應盡量把火勢控制在一個房間、一個區域、一個層面或者一棟建筑物內。
4.3.2堅持救人第一,科學施救的指導思想
“救人第一、科學施救”,首先要集中優勢力量,分成若干攻堅小組,快速深入著火層及著火層以上(下)樓層,開展逐層的人員營救、疏散。人員疏散必須堅持以下幾點原則:一是堅持疏散優先的原則。即對具備自主行動能力的受困人員應快速疏散,最大程度減少火災現場人員傷亡數量,并為深入火場內部的救援人員提供必要的信息和創建良好的應急通道環境,以利于進一步深入內部救人;二是堅持由近及遠的原則。即在深入火場內部救人時,可以按照由淺入深,由近及遠的方式進行搜索,把處于綜合體出入口、窗口、門口、通道口、屋頂等部位的受困人員先期救離現場,盡力減少搜索救援時間,提高被救者生還的可能性;三是堅持準確定位的原則。即從火場知情人或先期疏散、救離的人員中可以明確獲得其他受困人員的準確位置,應當安排應急力量優先救助,減少盲目搜索時間,將火災傷亡人數降到最低。
4.3.3明確戰術行為,充分利用好室內消控設施
前面提到綜合體一旦發生火災,具有可燃物數量眾多、發煙量大、煙霧傳播途徑多的特點,極易造成人員傷亡。據調查,火災中因煙氣窒息或中毒而死亡,約占死亡人數的2/3以上,由此可見,火場排煙對滅火救援型行動的展開顯的尤為重要。只有堅持優先開展火場排煙,才能為疏散救人、滅火攻堅提供先決條件,最大化減少火災中的傷亡人數和損失。同時,在火災撲救過程中,為了防止火災向其他部位蔓延時,常常會采取圍殲、夾擊等戰術實施內攻滅火。在這一過程中,要注意留出必要的出口讓高溫煙霧和熱氣流散發出來,以利于內攻滅火的快速推進;同時,對散發口可能造成火災蔓延,要提前布防一定滅火力量或者選擇空曠面作為散發口。
要優先使用固定消防設施,即在火災撲救初期優先利用建筑內部的固定消防設施實施滅火救援。一般而言,大型城市綜合體日常消防設施設備維護、保養制度落實較好,其內部固定消防設施通常完整好用,指揮員到場后應優先通過啟用固定消防設施達到控火、排煙、滅火、偵查的目的。對于固定消防設施應用,有分析指出[5]:在火災發生初期,凡是第一時間發揮好消防固定設施、設備功能效果的火災現場,火災初期控制效果較好,且后續增援力量投入也較少;凡是因設備故障或未能及時發揮固定消防設施、設備功能的火災現場,火災很容易進一步擴大,且后續增援力量投入較多。因此對于大型城市綜合體建筑火災的撲救,應第一時間固定消防設施,確保火勢有效控制。即第一時間啟動消防防排煙設施、關閉中央空調等通風、送風設備,阻止火勢蔓延和煙氣擴散; 第一時間啟動水泵供水系統,確保滅火用水需要; 第一時間利用室內消火栓系統出水滅火或控制火勢蔓延; 后方供水人員,在供水壓力不足的情況下,要充分利用水泵接合器(建筑一層室內消防栓)開展加壓(逆向加壓)供水,確保內攻滅火人員的用水需要。
城市綜合體內部一旦發生大面積燃燒,僅僅依靠固定設施將無法適應火場實際作戰需要,這就需要消防指戰員攜行移動器材裝備開展滅火救援行動,即“固移結合”[5]。所謂“固移結合”,是指消防指戰員在優先利用建筑內的固定消防設施進行火災控制和撲救的基礎上,將固定消防設施與移動式滅火裝備進行有機結合,取長補短、發揮各自的長處。值得一提的是,在組織消防指戰員進行攻堅滅火前,應先通過一樓消火栓確認消火栓系統是否有水、壓力是否充足。有水時,消防員可攜帶轉換接口、水帶(槍)等器材裝備快速到達進攻起點層,通過室內消火栓實施滅火; 無水或者壓力不足時,應第一時間協調控制室人員啟動消防泵供水或者使用消防車接水泵接合器供水或通過建筑一層消防栓實施逆向加壓供水。
作者簡介:
肖建峰,樂山市消防救援支隊司令部十級助理工程師。
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