大跨度大空間建筑內攻實戰處置措施綜述

趙永亮

摘要：為了有效解決大跨度大空間建筑火災實戰處置過程中出現的火勢處置難度大、現場消防員呼吸保護裝置保障難度高、火場輻射熱較強等急需解決的現實問題，結合大跨度大空間建筑火災實戰處置過程中的主要痛點、難點問題，對隊伍開展內攻作業的技戰術措施進行逐一研判，通過利用壓縮空氣泡沫滅火系統對起火堆垛實施外部覆蓋冷卻，為現場參戰人員配置濾毒罐等相應措施，力爭通過自身安全保障、內攻有效時間延長等環節的精益求精，切實提升隊伍處置現場實戰效能的有效提升。

關鍵詞：大跨度大空間建筑；內攻滅火；空氣呼吸器；濾毒罐

中圖分類號：D035.36? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-1227（2024）02-0052-04

隨著我國生產制造產業的飛速發展，各類大跨度大空間生產制造、儲存加工建筑不斷涌現。大跨度大空間建筑由于良好的抗震性能、簡潔的建筑方式，成為我國企業日常運營過程中的首選建筑類別。由于該類建筑內部普遍具有火災荷載高、內部縱深長、建筑主體結構受高溫炙烤后易發生整體坍塌等特點，在日常使用過程中不但具有較大的消防隱患，同時也給一線消防救援隊伍實戰處置工作帶來了極大阻礙。特別是大跨度大空間建筑結構封閉性普遍較好，建筑內部一旦發生各類火災事故，短時間內即可被高溫有毒煙氣充斥，且部分大跨度大空間建筑內部縱深較長、建筑內部各類通道較為曲折，加之處置現場可燃物較多，實戰處置時間較長，現場參戰消防救援人員內攻作業難度較大，實際有效作業時間較短，導致隊伍處置過程中的滅火效能無法得到有效保障。

隨著我國消防事業的飛速發展，各級消防隊伍主動對標主力軍、國家隊標準，聚焦提升“高、精、尖”裝備實戰質效，不斷打破傳統路徑依賴，轉變傳統的思維方式和工作理念，結合新時期消防救援隊伍的實際需求針對性開展隊伍實戰處置能力建設工作。以大跨度大空間建筑火災實戰處置工作為例，由于此類建筑實戰處置過程中普遍存在作業時間長、滅火劑用量大、建筑物整體易坍塌等特點，實戰處置過程中對一線消防救援人員技戰術使用提出了較高的要求。由于此類建筑結構封閉性普遍較為良好，建筑內部發生火災事故后短時間內即可導致較為嚴重的充煙現象，建筑內部可視度隨之顯著下降，實施內攻作業的消防員只有借助空氣呼吸器等呼吸保護裝置才能保障自身在起火建筑內部開展高效、安全的實戰處置工作，因此，空氣呼吸器氣瓶內部氣體的實際儲氣量通常直接決定了隊伍在起火建筑內部的有效作業時間。而在事故處置現場，由于消防員需要極大地消耗自身體力，且處置過程中部分新入職消防員由于疲勞、興奮、恐懼等情感因素的實際影響，直接導致氣瓶中氣體消耗速度加快，加之有效作業時間通常還需要刨除內攻作業人員緊急撤離的時間，因此，導致隊伍內攻有效時間受到了極大的限制，隊伍的實戰處置效能也必將受到嚴重的影響。除此之外，由于大跨度大空間建筑內部道路相對較為曲折，在能見度極低的情況下，一旦內攻作業人員無法在規定時間內沿緊急撤離路線實施安全撤離，稍有不慎即可導致消防指戰員自身安全事故的發生，因此，通過為一線處置人員選配合理的器材裝備，力爭有效延長內攻人員在起火建筑內部的有效作業時長的方式，最大限度保障隊伍實戰處置效能的有效提升。

1 大跨度大空間建筑火災處置難點

1.1? 建筑結構易坍塌

大跨度大空間建筑作為一種新型的建筑結構形式，為了保障建筑主體的穩定性，推動建筑施工進度的不斷加速，通常使用鋼結構框架作為建筑的主體部分，如圖1所示，為了對大跨度大空間建筑整體穩定性進行具體量化，利用橘口式剛架制作大跨度大空間建筑主體結構，該框架整體長為7.5m，建筑寬為6m，建筑高度為2m，其中建筑主體屋面坡度為15°。該建筑框架梁柱均采用UB127×68×l3鋼材制作，穗條均采用76×8型槽鋼，建筑屋面和墻面板均采用0.6mm的壓型鋼板。由于金屬構件吸熱能力相對較強，測試時間達到10min時，框架整體溫度已經超過495℃，實驗過程中鋼梁已經發生了較為明顯的結構變形，但是仍然沒有發生倒塌現象。當測試時間達到15min左右時，此時框架中部溫度達到570℃，局部直接受到火焰炙烤的鋼構件溫度達到600℃，建筑框架主體已經出現整體坍塌現象。此時，可以初步認定建筑主體框架溫度超過600℃時鋼結構實際承載能力已經顯著下降，建筑物短時間內即可發生整體性坍塌，給現場參與實戰處置工作的消防救援人員帶來極大的安全威脅[1]。

a? 大跨度大空間建筑側視圖

b? 大跨度大空間建筑鳥瞰圖

圖1? 大跨度大空間建筑結構穩定性實驗模型構造圖

1.2? 建筑內部充煙嚴重、能見度低

大跨度大空間建筑由于其建筑結構普遍較為封閉，且建筑內部普遍存放有大量的易燃、可燃物品，因此，建筑內部發生火災事故后，短時間內即可形成大量的高溫有毒煙氣，且煙氣長時間積聚在起火建筑內部無法排除，不但導致建筑物內部整體能見度的大幅下降，而且需要內攻作業的消防救援人員必須做好呼吸保護措施，防止中毒、窒息等意外事故的發生。如表1及圖2至圖3所示，選取5名20歲左右的一線消防救援站所屬消防員佩戴普通空氣呼吸器開展大跨度大空間建筑內攻測試工作，當5名消防員邊鋪設水帶邊向建筑縱深推進，當推進至建筑內部250m時共計耗時5′16″，此時通過對內攻人員的空氣呼吸器氣瓶壓力進行同步讀取發現，由于內攻作業消防員在推進過程中需要消耗大量的體力，導致參加測試人員呼吸較之平常更為急促，大約18min后內攻作業人員的空氣呼吸器氣瓶壓力已經普遍低于6MPa并逐漸開始報警，加之真實處置現場在高溫作用下，普通空氣呼吸器氣瓶的實際使用時間還應當適量縮短，因此，為了確保現場參與處置工作的消防員的自身安全，16～18min可以基本作為一線消防救援隊伍參與大跨度大空間建筑火災內攻作業的有效上限時間，以防止現場指戰員氣瓶氣量耗盡后出現窒息、中毒危險[2]。

1.3? 處置時間長、無法直擊起火點

目前，相當一部分倉儲類大跨度大空間建筑內部以堆垛形式存放大量的電器設備、食品、日用品以及紙制品等可燃物品，日常存放過程中管理單位通常使用木質或塑料托盤將儲存物品以堆垛的形式儲存，此類物品表面通常使用塑料等疏水性外包裝予以嚴密覆蓋，一旦引發火災事故，建筑內部短時間內即可引發大面積火災的出現，隨著事故逐漸進入發展階段，此時，起火建筑內部逐漸呈現堆垛火災的特點，當處置現場使用水作為滅火劑時，常規的水槍、水炮根本無法直擊起火點，滅火劑無法有效滲入起火堆垛內部實施有效的冷卻作用，起火堆垛內部陰燃現象頻發，通常需要地方聯動部門調集挖掘機、工程鏟車等裝備到場協助作業，事故處置時間較長且整個過程中需要使用大量的滅火劑，事故現場水漬損失通常較為嚴重。此外，處置過程中，在高溫作用下大量吸熱的框架結構與消防滅火用水接觸后短時間內會出現明顯的汽化現象，極易造成參與內攻作業的消防救援人員出現窒息或蒸汽灼傷現象的發生，在增加了隊伍實戰處置此類災情難度的前提下，更加迫切地需要處置過程中現場參戰人員時刻做好呼吸保護措施[3]。

2 針對性改進措施

目前，隨著各類建筑物空間結構的設計越來越復雜、施工技術也越來越高，消防救援隊伍現場實戰處置的環境愈發惡劣，面對惡劣的現場環境，消防員通常需要在空氣呼吸器的保護下才能在實戰處置現場有效完成搜索、救援、滅火等戰斗任務。正壓式空氣呼吸器是目前一線消防救援隊伍配置數量最多、實際使用頻率相對最高的呼吸保護專用裝備，在實戰處置過程中，當現場消防救援人員處于濃煙、毒氣、缺氧等較為惡劣的處置條件下可以通過合理使用正壓式空氣呼吸器，最大限度保障一線消防救援人員的自身安全。然而，在實際使用過程中，當消防救援人員參與高層建筑火災、地下有限空間建筑火災、大跨度大空間建筑火災等作業時間長、建筑結構較為復雜的處置任務中，由于消防員需要消耗大量的體力，導致氣瓶的實際使用速度明顯加快。一旦呼吸器氣瓶內部儲存的空氣消耗殆盡，必將導致消防員窒息或吸入高溫有毒煙氣等事故的發生，因此，必須通過合理的改進技術，有效延長空氣呼吸器的實際使用時間，在切實保障一線消防指戰員自身安全的基礎上，通過延長內攻人員有效作業時間的方式，推動消防救援隊伍戰斗力的不斷提升。

2.1? 提高空氣呼吸器運送效率

一線消防救援人員在實戰處置過程中，可以結合隊站實際情況委派專人負責空氣呼吸器的運送，必要時結合起火區域實際情況合理設置空氣呼吸器傳送帶，必要時設置專人佩戴人體骨骼裝置，最大限度地增加實戰處置現場單次空氣呼吸器氣瓶的實際運轉數量，且通過合理的訓練及配件裝置，將氣瓶更換時間縮短在1min之內，有效延長一線處置人員在惡劣環境下的實際停留作業時間。

2.2? 增設濾毒罐裝置

在空氣中呼吸器供氣閥或者面罩上，增加一個濾毒罐裝置。本文所應用的空氣呼吸器及濾毒罐由上海寶亞安全裝備股份有限公司生產并提供。該消防逃生濾毒罐符合GB21976.7—2012標準要求，通過國家級第三方的檢測機構的測試，有效防護時間不小于10min，濾煙效率為99.9%；該濾毒罐為快插式，操作簡單，能夠與正壓式消防空氣呼吸器面罩快速連接，且體積小，易攜帶，實際質量小于380g。消防逃生濾毒罐是救援人員在救火現場，當自身攜帶的氣瓶氣體量不足以支撐救援人員逃離火災場所時或氣瓶低氣壓報警后，或氣瓶內部氣體低于0.5MPa或者氣體即將耗盡的情況下用于救援人員緊急自救時使用，消防救援人員可以通過快速插接消防逃生濾毒罐到空呼面罩，保護救援人員防止一氧化碳中毒并迅速逃離火場。消防逃生濾毒罐特別適用于建筑火災救援中緊急狀態下消防員逃生，當起火環境中空氣中有毒煙氣維持在可被濾毒裝置有效攔截或當事故處置現場仍處于火災初起階段時，當內攻人員能夠維持基本的呼吸要求時，可以短時間內將開關切換到濾毒罐裝置，此時使用者直接呼吸經濾毒罐過濾后的空氣，當火勢進入猛烈燃燒階段，現場處置人員發現空氣質量已經不能滿足作業基本要求時，可迅速切換至空氣呼吸器氣瓶，通過輔以濾毒罐配件最大限度地有效延長空氣呼吸器的實際使用時間，并切實推動隊伍處置現場實戰效能的有效提升。

2.3? 加大空氣呼吸器的安全保障措施

事實上，由于空氣呼吸器在實戰處置過程中基本可視作消防員的最后一道安全保障措施，在實際作業過程中，空氣呼吸器氣瓶的報警聲極易被火災現場產生的巨大噪聲所遮蓋，因此，空氣呼吸器需要增加必要的監控模塊，通過合理的監控系統同步監測內攻作業消防員空氣呼吸器氣瓶的實際壓力、可安全使用的實際時間、內攻消防員在事故現場內部的位置以及消防員身體的動態指標等相應情況[4]。

此時，在有效延長了安全作業時間后，參與內攻作業的消防救援人員可以合理借助壓縮空氣泡沫等滅火效率較高的器材裝備，在起火建筑物內部對起火堆垛實施窒息性覆蓋，借助泡沫液黏度較大的實際特點，將滅火劑附著在燃燒物堆垛之上，隨著泡沫層發生析液，滅火劑中的水分逐漸滲入起火物質堆垛內部，不但利用泡沫將起火物質與空氣實施有效隔絕，同時最大限度地提升了滅火劑的實際滅火效率，此時由于起火物質堆垛產生的高溫被泡沫層所吸收，建筑主體鋼架結構短時間內不會受到明顯的高溫炙烤，建筑結構在較長時間內能夠維持其良好的支撐性能，此時參與內攻作業的消防救援人員在保障自身呼吸安全、能夠長時間在起火建筑內部作業的條件下，能夠高效、安全地實現大跨度大空間建筑火災的有效處置，有效推動隊伍實戰處置能力的有效提升[5]。

3 結束語

通過對一線消防救援隊伍實戰處置大跨度大空間建筑火災過程中普遍存在的各類短板弱項問題進行逐一研判，對嚴重制約隊伍戰斗力生成的相關要素進行了具體分析，在此基礎上，通過合理地改進現有器材裝備的使用功能，在確保參戰指戰員在起火建筑物內部自身安全的前提條件下，通過延長有效作業時長的方法，保障了處置工作的連續性，切實推動隊伍實戰打贏能力的有效提升。

參考文獻

[1]陳思，劉修泉.低照度夜視相機在大跨度大空間倉儲建筑火災監測的應用研究[J].南方農機，2021，52（24）：157-159.

[2]甘芳.大跨度大空間倉儲建筑消防安全淺析[J].低碳世界，2021，11（7）：217-218.

[3]張海峰，程定桐.一起簡易鋼結構大跨度大空間倉儲建筑火災事故的原因認定[J].科技資訊，2021，19（4）：62-64.

[4]李振.大跨度大空間倉儲建筑火災人員疏散與救援系統[D].北京：北京郵電大學，2019.

[5]張平.細水霧滅火系統撲滅大跨度大空間倉儲建筑火災的實驗研究[J].消防技術與產品信息，2017（9）：15-19.