对我国高层建筑消防救援装备研发策略的思考
李保国
(衡水市公安消防支队河北省衡水市和平路路,053000)摘要:本文结合我国高层建筑火灾隐患和救援装备现状,就导致高层建筑火灾的主要技术与管理因素进行
分析
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,并就高层建筑新型消防救援装备的开发和使用提出一些基本思路。
关键词: 消防装备;高层火灾;
中图分类号:文献标识码:
在多地的高层建筑消防实践中,消防员往往只能采用徒步登楼的办法爬楼灭火,消防员身背水带、水枪和破拆工具,也只能在距地24米的高度坚持二三十分钟。因此,高层建筑一旦发生火灾,最起作用的不是外力,而主要靠“自防自救”。对于高层建筑火灾,消防队员主要采取的灭火方法是“以固为主,固移结合”,即主要利用建筑的固定消防设施(如消防水泵、喷淋、室内消防栓、消防电梯等)实施灭火,移动的消防设施辅助灭火。处置火灾的指导思想是“第一时间救人,救人与灭火同时进行”。然而,超高层楼宇人员密集,火灾负荷大,一旦发生火灾,蔓延途径多,蔓延快,容易形成立体火灾,浓烟难以排出,且疏散人员多,疏散时间长,消防救援工作面临严峻的考验。而外部灭火救援又受制于缺乏高空作业装备,因而对于高层建筑尤其是超高层建筑仍是没有攻克的世界性难题。在上海“11·15”重大火灾事故中,缺乏先进适用的消防救援装备,云梯车高度不够、直升机空中救援失败、大批被困人员无法脱险,也证明了上述结论。
一、国内消防救援装备应用现状
自上海发生“11·15”高层住宅火灾事故后,国内多个城市加速提升防火救援能力,包括购进救援直升机,78米---101米的举高消防车和高层供水消防车,加强高层灭火装备。
但残酷的现实是:即使是101米的最高“云梯”,也只能达到300米—400米高层建筑的1/4或1/3高度,颇有望“层”莫及的意味。何况百米“云梯”数量有限,运至起火救援点需要一定时间。
以深圳为例,其拥有的40多辆云梯车仅能伸展到54米的高度,最主要的防火救援力量仅仅停留在20层楼以下。
因此,以国内外现有装备工作高度的制约和缺位,对于100米以上众多高层建筑的外部救援和灭火工作无能为力。
二、制约高层建筑消防救援有效开展的的因素
(1)登高救援能力方面
对于超过50米高层的火灾,从建筑外部射水,压制火势,控制蔓延可能性很小。消防员登高难,只能从疏散楼梯登高灭火救援,对体力的要求高,运送装备器材的办法少。
以深圳市公安消防支队为例,目前有直臂举高车最高53米,曲臂举高车最高52米。在地王大厦进行云梯车等高测试中,曲直臂最高能到达第一个避难层,约11层。除云梯车外
没有高空救援装备。及时从市场购买78米、101米举高车,也只能到达26层、33层。对于30层以上的高层建筑,无能为力。
(2)供水能力方面
在室内消防用水量满足不了火灾扑救时,供水途径主要有通过水泵接合器供水,垂直铺设水带供水和沿楼层铺设水带供水。火灾中首选利用水泵接合器供水,一旦出现建筑内水系统损坏或泄压、漏气现象导致供水不上,只能采用垂直或沿楼层铺设水带。不过,如果着火楼层为超高层建筑,这个供水过程则需要较长时间。根据测试情况,消防员利用消防电梯垂直铺设水带至46层,需要20至30分钟。2009年该支队在赛格大厦、地王大厦组织了消防车供水能力测试,单车垂直铺设水带供水180米,两车多泵耦合串联供水可分别达到顶层296米和310米。在内部消防系统损坏或用水量满足不了火灾扑救的需求时,只好借助消防车外部供水,但由于受各种因素的限制,在一定的高度常因供水不上而贻误灭火战机。供水环节多,管路接驳复杂往往导致牺牲了宝贵的救援时间,使得火势难以有效控制。
(3)人员防护与通讯装备、破拆工具成套化方面
消防员经过系统消防知识培训,灭火经验丰富。在测试中消防员着防护装备,佩戴空气呼吸器,携带水枪、水带、破拆工具,从地王大厦首层徒步登至最高层需要30分钟。高层建筑通常都是密闭的,或装有需要用锁开启的窗户,可视为没有窗户的建筑物。要打破厚厚的玻璃窗来通风相当危险,落下的玻璃可能会伤害地面上的行人,或是破坏救援时的供水管。因此消防队员必须像扑救地窖火灾一样来扑救高层建筑火灾。与此同时,这些建筑物都是封闭的,内部充满了大量因燃烧释放出的烟和热。大量的烟雾通常经过低层的通风影响后,在密闭的大楼内盘旋蔓延,产生“烟囱效应”,造成烟雾在高层建筑内向上或向下燃烧。这也使得窗户通风无法奏效,加大火灾扑救难度和人员吸入有毒烟雾的危险性。同时高层建筑的钢结构会对通讯系统产生干扰,加剧了受困人员的搜救难度。
三、国内外技术发展趋势
理论上最先进的消防车的工作高度可达100米,但受作业空间、风力等因素影响,实战中还存在诸多的问题。高层建筑一旦失火,灭火救人将面临楼层多、功能复杂、设备繁多、可燃物多等诸多难题。高层建筑灭火的难题之一是起火点高度超出消防供水高度和高喷车最高射程。目前世界最高的消防云梯车是芬兰博浪涛消防高空曲臂云梯车,其举高能力为72米。这既是10年前世界最高记录,也是现今的世界最高记录。其发展趋向是:强调多功能化、系列化、规范化、安全化、智能化、
标准
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化。
国外主要厂家:日本森田罗盘式旋转式多功能云梯车、屈臂云梯车,德国马基路斯旋转式消防云梯车,德国麦斯直臂云梯车,芬兰博浪涛高空曲臂云梯车,法国贝麦克斯旋转式消防云梯车,美国意宏旋转式消防云梯车。
以上这些设备核心技术掌控在国外受众,对我国实施技术封锁。设备造价昂贵,国内机构多数城市承受不起。
三、我们的出路
从总体看,我国要达到国际同类车型的最先进水平,尚需努力。国内目前主要有4家厂商:上海格拉曼液压高空平台消防车,上海申龙旋转式消防云梯车,抚顺曲臂登高作业车,
锦州举高平台消防车。上海、锦州等方面的举高能力50米消防云梯车相继制造成功,抚顺厂家的曲臂消防云梯车也有所创新;但总体技术与国外仍存在差距。
如何突破技术短板,尽快缩短差距,整合现有技术资源,加快自主开发是必由之路。
(1)针对登高救援能力的短板,举吊结合,实现人员装备的运送;利用高层建筑外立面擦窗机技术、高处作业吊篮技术,对楼层进行分区域人员投送,为消防员提供空中作业平台和作业面。
(2)针对供水能力的不足,开发高层建筑高压水大排量泵送技术。
建议利用国内中联、三一等骨干厂家在高层建筑混凝土泵送、喷射技术装备的成熟技术,研发以消防水、灭火粉剂为介质的超高层泵送和喷射技术,辅以自动感应和控制系统,自动跟踪捉获火源中心点,实施灭火剂投送。
(3)加强消防人员防护与通讯装备、破拆工具成套化创新与开发
建议进一步整合现有个人防护装备,将航天成果的新材料技术用于防护服、防护用具的开发;将个人破拆装备小型化、多功能化,以更加便于携带。
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