高層建筑外墻火災隱患分析及撲救措施探討

■ 馬剛 上海市奉賢區消防救援支隊

當前，我國正處在經濟快速發展期，城市建設的步伐明顯加快，高層建筑物數量劇增，高層建筑的外墻保溫材料及外墻設施也層出不窮，給消防安全防范和滅火救援帶來了巨大的挑戰。2010年11月15日上海膠州路教師公寓樓大火、2021年5月28日石家莊中華大廈火災等案例，都在不斷警示我們，現今高層建筑外墻還存在許多消防安全隱患，特別在保溫材料設計、隱患排查、安全疏散、滅火救援等方面仍存在或多或少的問題。

一、常見外墻保溫材料類型及測試分析

（一）常見外墻保溫材料分類

常見外墻保溫材料分類，按照防火等級可劃分為以下三類：

燃燒性能為A 級的保溫材料，如五級保溫材料、巖棉、玻璃棉、泡沫玻璃、泡沫陶瓷、發泡水泥等。

燃燒性能為B1 級的保溫材料，如特殊處理后的擠塑聚苯板（XPS）、特殊處理后的聚氨酯（PU）酚醛、膠粒聚苯粒等。

燃燒性能為B2 級的保溫材料，如模塑聚苯板（EPS）、擠塑聚苯板（XPS）、聚氨酯（PU）聚乙烯（PE）等。

（二）常見外墻保溫材料測試分析

用氣體打火機、煙頭、電弧焊槽鋼焊渣和電弧焊槽鋼碎片四種火源，在室外環境下，分別對外墻保溫板和巖棉板做引燃實驗。

所用材料設備：B1 級聚氨酯發泡材料有機類外墻保溫板、A1 級礦渣巖棉板（巖棉板主要有復合巖棉板和礦渣巖棉板兩種）、氣體打火機、電焊焊渣、電焊切割分離的高溫槽鋼碎片。

四種點火源溫度：①煙頭表面溫度在200 ℃～300 ℃，中心溫度高達700℃～800℃；②打火機外焰溫度一般是280 ℃～500 ℃；③電弧溫度在6000℃～8000℃左右，熔滴平均溫度達到2000℃，焊渣溫度約500℃；④電焊切割分離的高溫槽鋼，從槽鋼熔融點的顏色上區分：暗紅色600℃、紅色900 ℃、 橙黃色1100 ℃、 黃色1300 ℃、 淡黃1400 ℃、 黃白1500℃、亮白（微黃）1600℃。

實驗現象：

1.四種火源均無法引燃巖棉板。

2.煙頭無法引燃外墻保溫板。

3.①焊渣產生點位于外墻保溫板上方兩米左右距離內，焊渣滴落至外墻保溫板后引起一秒左右短暫燃燒，隨即熄滅；②高度超過兩米焊渣滴落至外墻保溫板無明火產生；③大量焊渣近距離聚集滴落于外墻保溫板一處，至外墻保溫板形成大量熔融物后，可持續燃燒。

4.氣體打火機可以引燃外墻保溫板，但打火機停止工作后，外墻保溫板火焰隨即熄滅，不能持續燃燒。

5.切割分離的高溫槽鋼碎片（呈紅色與暗紅色之間）掉落至外墻保溫板，會迅速融化外墻保溫板，立即產生明火，且形成大量保溫板熔融物，外墻保溫板呈持續燃燒狀態。

實驗結果表明：

1.礦渣巖棉板持續接觸400℃以上高溫物體，會碳化，但無明火產生；

2.B1 級外墻保溫板在接觸400℃以上的高溫物體時，會產生明火，但高溫物體消失后，明火隨即熄滅；

3.B1 級外墻保溫板在接觸600℃以上的高溫物體時，會產生明火，高溫物體消失后，明火持續燃燒[1]。

二、高層建筑外墻火災的主要特點及原因

（一）結構復雜，致災因素多。隨著城市的發展，高層建筑外墻上的廣告牌、燈箱、燈帶、電子屏幕等設施越來越多，建筑外墻也呈現出表面凹凸不平、錯層景觀外延、臨近建筑互通等特點，各類設施及構件所需要的電線、支撐結構也越來越多，導致建筑外墻上的附屬結構越來越復雜；建筑外墻容易受到電線短路老化、設備運行集熱、電焊火星墜落、煙花爆竹燃放等因素影響，點燃外墻上可燃的保溫材料或附屬設施，從而引發大火[2]。

（二）蔓延速度快，初期控火難度高。由于火災的垂直蔓延速度遠遠高于水平蔓延速度，且高層建筑外墻上又有大量的孔洞及可燃物質，容易形成“煙囪效應”[3]。因此，建筑外墻一旦發生火災，短時間內就會蔓延至上層建筑的外墻，當消防人員到達現場，很難快速組織力量，完成大面積火災的控制。

（三）容易形成立體火災，滅火救援風險大。高層建筑外墻火災快速向上發展的同時，也會逐步突破各個樓層的門窗、陽臺和管道，導致高層建筑的內外同時燃燒，形成立體火災。消防人員在全面燃燒的建筑內，實施內攻滅火及救援，將給自身安全帶來巨大風險。

（四）影響范圍大，指揮協調要求高。高層建筑外墻發生火災后，會吸引大量群眾圍觀，煙火會波及周邊建筑，會危及建筑內部（包括臨近建筑）大量人員的生命安全，極易引發群眾性事件，影響范圍巨大，需要公安、消防、應急、住建、供水、電力、醫療等多方力量參與處置，對指揮協調能力提出更高要求。

三、高層建筑外墻火災撲救的技戰術要求

（一）堅持“以固為主、外圍打擊、內部堵截、高位設防”的戰術措施，快速堵截設防，提高預先設防意識，有效打擊火勢，控制火勢蔓延[4]。優先利用固定消防設施，組織力量登高至建筑頂部，使用室內消火栓快速出水，實施頂部射水控火。

（二）外圍射水攔截。火勢位于較低樓層時，使用車載炮、移動炮、水槍打擊最高點火勢，并快速水平移動，使水流自然流淌，撲滅下部火勢。火勢位于較高處時，利用舉高消防車高空射水，要合理調整射水角度和射流方式，控制水炮流量，防止“趕火燒”，防止火勢向高層建筑內部蔓延，或傷及內部救援人員。

（三）提前預設堵截設防陣地。根據火勢蔓延速度，提前從高層建筑內部登高至火頭上方一定樓層的位置，設置水槍陣地，堵截火勢向上、向內蔓延。必要時，要在多個樓層，同步設置多道防線，防止火勢突破防線或“跳躍式”發展。

（四）內部逐層設置防守力量。要在預設陣地的基礎上，根據火災態勢變化，逐層組織力量落實防護措施，不留盲區、死角，防止火勢突破陽臺、外窗向室內蔓延，嚴防形成內外火勢交織的立體式全面燃燒。

（五）堅持高位射水攔截。根據火災蔓延速度快的特點，戰斗展開要留有余地，射水時要及時變換射流形式，調整射水角度，高位射水，形成“迎頭痛擊”的效果。占據相鄰高層建筑的屋頂、平臺等制高點，設置水槍陣地，配合舉高消防車射水，形成交叉射水、高位壓制態勢。

（六）地面及時清理殘火。遇有燃燒殘留物、飛濺物等掉落時，及時組織力量撲滅地面殘火，或預先噴射滅火劑保護。大風天氣，在地面要預留機動力量，防止產生“飛火”。

四、高層建筑外墻火災撲救的具體措施

（一）加強第一出動力量，協調多方力量。高層建筑外墻發生火災后，蔓延迅速，燃燒猛烈，必須充分調集滅火力量。消防指揮中心在接到報警后，應加強第一出動力量的調度，并調動相應的滅火救援指揮力量快速趕赴火場，同時迅速啟動應急預案，協調供電、醫療、公安、住建、供水等部門到達火災現場，協助處置。

（二）注重火情偵察，詳細掌握火場情況。轄區隊站指揮員在奔赴火場的同時，應向指揮中心了解起火物、被困人員、起火樓層等火災現場相關情況，并對起火建筑的水源情況、消防設施運行狀態、消防中控室位置、樓層平面圖、主要疏散通道等情況做到大致掌握，使指揮員到達現場后，能夠迅速組織帶領火情偵察小組，重點明確的開展火情偵察工作，第一時間發現火點，并進行科學有效處置。

（三）措施科學，攻堅迅速。針對這些高層建筑外墻保溫材料火災的新特點，必須科學運用戰術：

1.點面結合，注重內攻。高層建筑外墻火災撲救過程中的外圍射水，僅僅只能輔助于前期火勢控制，其撲救工作必須強調內攻為主，必須依靠內攻力量的“強攻近戰”。除建筑內部登高內攻外，也可利用外部登高設施，把戰斗員送入著火樓層的上一層或兩層，搶先在其蔓延的方向上布置兵力，發揮近距離控火的威力，有效打擊火勢，控制火勢蔓延。

2.立體作戰，分區圍殲。外圍的立體進攻有利于從整體上控制火勢，內部的分區圍殲才能使戰斗展開全方位化、多角度化，把高層建筑的整體火場逐層分區，逐個擊破，把一個大的火場分割成若干個小火場，逐層消滅，從而為最后的圍殲總攻創造條件，最終取得滅火戰斗的勝利。

3.依托固定消防設施，固移配合。各類救援力量在滅火戰斗中普遍存在著“重移動、輕固定”的習慣。發生火災后，先期到達的滅火力量要充分發揮內部消防設施的功能，當室內固定消防設施失去作用時，要迅速通過消防車或消防水泵向火場供水，利用水泵接合器向大樓供水，確保火場供水不間斷。

五、高層建筑外墻火災撲救的安全要點

（一）防重心前傾墜落。在樓頂、高層平臺、工作斗、窗口等位置戰斗展開，尤其是射水滅火時，必須采取保護措施，重心適當靠后，防止因水槍后坐力牽引、技術運用不當等原因導致高空墜落。

（二）防熱氣流灼傷。建筑內部人員嚴禁在火點正上方或火勢蔓延主要方向上，近距離向外探望觀察火勢，防止熱氣流或飛濺物灼傷。利用舉高消防車展開時，工作斗不得直接伸到火點正上方或煙霧飄散集中的方向，應先從上風或側上風方向預先展開。

（三）防高空墜物傷人。地面人員、車輛、裝備等，要與起火建筑保持安全距離，防止燃燒殘留物、飛濺物、玻璃等墜落傷人。

（四）防水流對射傷人。內攻人員到位時，外部舉高消防車不得向內攻區域射水，內部人員也不得向外部救援人員作業區域射水。消防人員射水時，要調整射流方式和水槍流量，注意射水角度，充分考慮高層建筑構件的荷載能力，防止沖擊墜落。

高層建筑外墻火災的撲救，對消防救援隊伍來講，仍然是一個難題，消防人員必須不斷探索和總結高層建筑外墻火災的發展特點與撲救措施，最大限度發揮現有裝備性能，發揮最佳滅火效益，打贏現代條件下的高層建筑外墻火災撲救攻堅戰，為駐地的一方平安貢獻應有的力量。