壓縮空氣泡沫消防車在高層建筑火災撲救中的應用

鄧德秋

(遼寧省消防總隊，遼寧 沈陽　110032)

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壓縮空氣泡沫消防車在高層建筑火災撲救中的應用

鄧德秋

(遼寧省消防總隊，遼寧 沈陽110032)

介紹了壓縮空氣泡沫消防車基本知識，分析了當前高層建筑火災撲救中的難點，總結了壓縮空氣泡沫消防車在高層建筑火災撲救中的性能優勢，提出了壓縮空氣泡沫消防車在高層建筑火災撲救中的應用對策，以充分發揮其性能優勢。

消防車；高層建筑；壓縮空氣泡沫

近年來，隨著高層建筑火災事故的頻繁發生，各地在應對高層建筑火災撲救裝備配置力度上也在逐年加大，其中配備的壓縮空氣泡沫消防車更加完善了車輛裝備建設體系。實踐證明，作為主戰車之一的壓縮空氣泡沫消防車具有獨特的性能優勢，在高層建筑火災撲救中發揮著重要的作用，提高了部隊撲救此類火災的能力。為此，進一步研究壓縮空氣泡沫消防車在高層建筑火災撲救中的應用對推進滅火技戰術創新，實現人與裝備的最佳結合，提高消防部隊進行科學施救的能力具有重要意義。

1　壓縮空氣泡沫系統簡介

壓縮空氣泡沫系統即Compressed Air Foam System(縮寫為CAFS)，于20世紀30年代起源于德國，80年代開始在美國西部的消防隊使用。其工作原理如圖1所示，水通過水泵后進入混合管路，泡沫添加劑通過混合器進入混合器管路，空氣壓縮機將空氣加壓后進入混合器管路與水、泡沫添加劑混合。由于混合的比例以及混合的質量均由壓縮空氣控制單元自動檢測，并根據不間斷的信息反饋進行流量比例調整，因此整個系統的工作一直處于比較理想的狀態。

圖1　壓縮空氣泡沫系統工作原理示意圖

壓縮空氣泡沫系統所用泡沫主要為A類泡沫，其滅火機理為冷卻降溫和隔離氧氣。泡沫液屬環保型，可自行降解于自然界中。因泡沫混合液中注入了有壓力的壓縮空氣，細化了水的顆粒，增大了水的覆蓋面積，減小了水的表面張力，因此，能快速滲透到燃燒物內部，吸收更多的熱量，滅火效率高。主要用于撲滅A類火，也可撲救B類火。

2　當前高層建筑火災撲救的難點

2.1登高作戰難

高層建筑較高部位發生火災時，如果沒有消防電梯或普通電梯不能使用，消防人員通過樓梯登高則會消耗很大的體力，既延誤時間，又影響后續戰斗。各地組織消防員對轄區內不同高度的高層建筑進行了負重登高測試，測試結果表明：攀登一定高度的樓層后，消防人員心率和呼吸加快，體力下降，對開展滅火救援有較大影響。因此，高層建筑火災大多數只能依賴內部樓梯和消防電梯登高進行內攻近戰，可供登高進攻的途徑非常有限。雖然部隊陸續裝備的舉高車可抵達的樓層越來越高，但其自重、車長、車高受交通道路的橋梁限重、轉彎半徑過小、涵洞限高、現場登高面條件不足等因素的影響，其外部登高作戰作用也有限。

2.2滅火劑供給難

在高層建筑滅火行動中，滅火劑供給是一個較大的難題。受著火樓層高度、消防員體能極限、水帶自重、水帶施放或吊升、水帶接口和分水器固定、火場高溫濃煙、現場風力風向等影響，高層建筑發生火災時垂直鋪設水帶難度極大，鋪設時間較長；而且供水線路長、高差大，消防車輛易發生故障，消防水帶易爆裂，發生故障后調換車輛和水帶耗時長。一些城市消防車輛裝備更新較慢，消防主戰車輛不能適應轄區高層建筑建設的速度和高度，單車單干線和多車耦合單干線供水的能力明顯不足，制約了高層建筑火災撲救的能力。

2.3固定消防設施利用率不足

固移結合是高層建筑滅火救援核心戰術之一。但由于設施的維護保養不周，很多高層建筑內的固定消防設施不能完全滿足滅火的需要。加之受高層建筑固定消防泵的數量和揚程大小、室內供水管網形式和口徑大小，以及水泵接合器數量等影響，高層建筑固定消防設施難以滿足較大火災時的滅火需求，其他消防設施在其發生火災時也無法保證完整可靠。固定消防設施先天不足或不能使用而造成火勢擴大，甚至小火演變成大災的案例屢見不鮮。

3　壓縮空氣泡沫消防車的性能優勢

3.1供液能力強

壓縮空氣泡沫消防車產生的空氣泡沫比水的密度小，水帶壓力損失小，不怕折疊，具有較強供液能力，可以滿足較高建筑供液的要求。歐美進口的壓縮空氣泡沫消防車通過實地測試最高可達375 m，撲救高層建筑火災具有明顯的優勢。三種壓縮空氣泡沫消防車的供液性能見表1所示[1]。

表1　壓縮空氣泡沫消防車供液能力測試情況

3.2滅火效能高

高層建筑大多是寫字樓或住宅，內部可燃物大多屬于固體A類。壓縮空氣泡沫系統將水、壓縮空氣、A類泡沫按照一定比例組合在一起，1滴水可形成7倍泡沫，滅火效率是純水的5～7倍，裝載4 t水則相當于20～28 t重型水罐消防車的滅火功效。同等條件下，壓縮空氣A類泡沫滅火劑用量少、滅火時間短、撲救效果好。

3.3水漬損失小

當高層建筑的重要通信設備、電子計算機房、精密儀器、檔案資料發生火災時，如配備的二氧化碳等氣體滅火裝備失靈，可以使用壓縮空氣A類干泡沫進行覆蓋保護，起到窒息滅火的作用。同等滅火條件下，壓縮空氣泡沫消防車直接撲滅高層建筑內A類火災的用水僅為傳統用水量的1/3以下，當采用干泡沫滅火時，用水量僅為傳統用水量的1/10～1/20，克服了常規水罐消防車用水量大的缺點，減少了水漬損失，不會對民用建筑造成不當傷害。

3.4勞動強度低

高層建筑供水時，壓縮空氣泡沫消防車的供水壓力需滿足水槍噴射壓力、標高差以及沿程阻力三者之和的要求，在標高差一定的條件下，使用水槍噴射壓縮空氣泡沫時，采用濕泡沫時水槍進口壓力不超過0.15 MPa，采用干泡沫時水槍進口壓力不超過0.02 MPa，水槍的反作用力較小。而且，壓縮空氣泡沫在水帶中的比重僅為水的1/2以下，水帶內80%為空氣，重量輕，便于轉移水槍陣地，降低消防員的勞動強度。同時，壓縮空氣泡沫減小了與水帶的摩擦，重力勢能小，沿程水帶壓力損失小，壓縮空氣體積的伸縮性可避免壓力劇變時對消防水帶的水錘沖擊，保證了供水輸送時消防員操作的安全可靠。

4　壓縮空氣泡沫消防車在撲救高層建筑火災中的應用

4.1把壓縮空氣泡沫消防車作為城市主戰車

城市主戰消防車應具備多種滅火方式和多種性能，以適應城市不同火災的作戰需要。壓縮空氣泡沫消防車既能裝載A類泡沫液又能裝載B類泡沫液，既可單獨用水滅火也可單獨用泡沫滅火，還可根據需要同時噴射泡沫和水兩種滅火劑滅火。另外，還可利用CAFS系統提供的外接供氣接口為滅火救援器材裝備工具提供穩定可靠的動力源，比如救生氣墊、起重氣墊、軀(肢)體固定氣囊等，拓展了實戰適應能力。

目前，《城市消防站建設標準》(建標152-2011)要求特勤消防站應配備A類泡沫消防車，一、二級消防站為選配[2]。各地可面向實戰需求，在轄區重大危險源調查評估的基礎上，進一步優化車輛裝備配置，逐步實現城市主戰消防車輛的更新換代。經濟條件較好的地區可優先為一、二級消防站選配壓縮空氣泡沫消防車，特別是已組建高層建筑專業消防隊所在的消防站必須配備壓縮空氣泡沫消防車，以發揮其作為主戰消防車的優勢。

4.2對壓縮空氣泡沫消防車開展性能專項培訓

壓縮空氣泡沫消防車目前主要由國外生產，其工作原理、滅火機理相同，但車輛結構形式、操作方法不盡相同。自動化的CAFS系統，操作時只須打開出水球閥、壓縮空氣開關和泡沫泵開關，設定好水和泡沫液比例即可，而手動CAFS系統，操作時除調節泵、壓縮空氣和泡沫的出口壓力外，還要調節壓縮空氣流量、水流量和泡沫液流量，操作人員易疲勞和誤操作。因此，對壓縮空氣泡沫消防車開展性能專項培訓是加強壓縮空氣泡沫消防車應用的重要環節和必要措施。建議各地消防部隊結合壓縮空氣泡沫消防車品牌，利用車輛裝備投標、驗收、測試等時機，聘請生產廠家專業技術人員到達現場為使用單位業務骨干進行操作方法、維護保養、安全使用等內容的專項培訓，提高對壓縮空氣泡沫消防車性能的認識水平和解決實際問題的能力。如使用常規出口出壓縮空氣泡沫時，供液壓力應控制在0.8～l.0 MPa，使用增壓出口時，供液壓力應控制在1.2～1.5 MPa；用于滅火的A類泡沫滅火劑，其混合比例不應>0.5%，―般情況下以0.3%為宜；用于隔熱防護的A類泡沫滅火劑，其混合比例不應<0.8%等。

4.3對壓縮空氣泡沫消防車開展針對性訓練

為提高壓縮空氣泡沫消防車的使用效率，各地應結合轄區標志性高層建筑組織開展針對性訓練。應針對車輛裝備器材配置與實戰應用脫節的問題，開展供水線路鋪設訓練，規范現場供水前提條件。在此基礎上，針對同一高層建筑不同高度位置，開展供水或供液訓練，規范水帶施放、水帶固定、車輛加壓、車輛停水等技術，分別使用進口或國產泡沫，在壓縮空氣泡沫消防車不同工況、泡沫液不同混合比的狀態下，進行不同組合的訓練，分別記錄掌握水泵壓力、流量，泡沫量，水槍數量、流量、射程等基礎參數，并將訓練測試的結果類比普通水罐消防車和泡沫消防車，分析并總結其效能的優劣，全面掌握壓縮空氣泡沫消防車技術性能，實現裝備與實戰的有機結合。

4.4將壓縮空氣泡沫消防車作為編成優化力量

撲救高層建筑火災，滅火劑供給應堅持“以固為主、快速出水，固移結合、壓縮空氣泡沫優先”的原則，充分利用建筑內部固定消防設施，最大限度地發揮現有消防裝備性能。當建筑內部固定消防設施無法使用，消防車耦合供水達不到供水高度，消防車泵與機動手抬泵接力供水實施困難時，應充分利用壓縮空氣泡沫消防車的性能優勢，將壓縮空氣泡沫消防車作為編成優化力量，快速實施供液滅火。可考慮將壓縮空氣泡沫消防車、舉高車等大功率大流量消防車停放在火場側進行登高滅火，將泵流量匹配的水罐或泡沫消防車停放在水源側進行供水，在水源充足、交通條件良好且距離現場6 km范圍內的情況下，還可配合大功率遠程供水系統直接占領水源為壓縮空氣泡沫消防車和其他車輛進行遠程供水，形成前打后供的力量編成體系。執勤中隊平時要依據轄區火災特點、火災事故的等級和規模，優化組合現有滅火力量，完善“4+X”戰斗編成，明確不同情況下的力量構成，形成配套的作戰單元，實現作戰力量發揮最大效能。“4+X”戰斗編成見圖2。

圖2　“4+X”編成模式示意圖

5　結束語

壓縮空氣泡沫消防車是當代先進的車輛技術裝備，其多種滅火方式和多種性能在滅火救援戰斗中發揮了作為主戰消防車輛的技術優勢和特殊價值。實踐證明，壓縮空氣泡沫消防車的配備改變了消防部隊傳統的作戰理念，完善了滅火救援技戰術措施，提高了消防部隊科學施救能力，可以預見其將會在滅火救援實踐中發揮更大的作用。

[1] 公安部消防局.高層建筑滅火對策研究指南[M].上海：上海科學普及出版社,2009.

[2] 中華人民共和國公安部.城市消防站建設標準:建標152-2011[S].北京：中國計劃出版社，2011.

(責任編輯陳華)

The Application of CAFS Fire Engine in Fire-Extinguishing in High-rise Buildings

DENG Deqiu

(FireCropsofLiaoningProvince,Shenyang110032,China)

To promote the development of CAFS fire engines, this study shows their basic constituents and knowledge, analyzes the difficulties in fire extinguishing in high-rise buildings, and then summarizes the performance advantages of CAFS fire engines and application countermeasures to cope with high-rise building fires.

fire engine; high-rise building; CAFS

2016-05-06

鄧德秋(1976—)，男，河南信陽人，工程師。

●滅火救援技術

D631.6

A

1008-2077(2016)06-0023-04