高層建筑火災內攻滅火實戰化演習的組織及實施

李紹寧

(天津西青區消防支隊，天津 300153)

高層建筑火災內攻滅火實戰化演習的組織及實施

李紹寧

(天津西青區消防支隊，天津 300153)

目前，隨著我國高層建筑數量的不斷增多及建筑規模的不斷擴大，由高層建筑火災引發的人員傷亡事故也逐漸呈高發態勢。由于高層建筑火災撲救過程中受器材裝備性能、滅火戰斗展開情況、現場協調組織等諸多因素影響，增加了火災撲救的難度。在當前這一新形勢下，如何更好地完成高層建筑滅火救援工作，如何應用實戰化的演習方法來增強全體官兵撲救高層火災的處置能力成為擺在我們一線官兵面前的一項重要課題。通過實地、實裝條件下組織實戰化演習的方式，對目前消防部隊撲救高層火災過程中實際存在的問題進行了總結并對該類火災的撲救注意事項進行了細致的討論。

高層建筑；火災撲救；注意事項

近年來，許多高層建筑隨著社會經濟的發展拔地而起，不論是數量上還是規模上迅速增長，高層建筑所涉及的種類和服務范圍更加寬泛，給人們的日常生活增加了便利。高層建筑為我們帶來各種驚喜的同時，一些危險性也是并存的，許多高層建筑因為消防工作不到位，技術裝備局限，導致火災幾率上升。因此，如何減少高層建筑火災發生非常迫切。我們在控制高層建筑火災時，一定要力爭將火勢消滅在初期階段，否則，一旦火災發展到猛烈階段，就會需要更多的人力、物力來將其控制，并且會造成更多的財產損失和人身傷亡。所以，當我們在欣賞高層建筑為我們帶來的美感時，也要把消防安全工作做好，讓人們遠離火災傷害[1]。

由于高層建筑一旦發生火災，滅火救人任務重、作業時間長，新的形勢和任務迫切需要全體指戰員全面提高高層建筑火災事故的應對處置能力。因此，如何在日常訓練中強化高層建筑的實戰演習，將人員、裝備更加科學合理地組合，充分發揮車輛器材裝備和消防指戰員的戰斗效能，提升基層中隊初戰控制和打贏制勝能力，解決滅火救援中普遍存在的任務分工不明確、戰斗行動不專業、大型災害現場作戰秩序混亂等實際情況，是當前亟待解決的問題。本文立足于消防部隊撲救高層建筑火災過程中出現的實際問題，通過組織高層實戰化演習，合理選定測試科目，切實考察消防部隊在撲救高層建筑火災時的內攻滅火能力，并根據演習中所發現的問題，提出了相應建議及改進方法。

1 高層建筑火災的特點

1.1 火災發展迅猛、發展階段明顯

高層建筑火災擴散路徑多，擴散速率高，非常容易形成立體式燃燒。由于高層建筑獨特的結構特點，一旦在其內部引發火災事故，高溫濃煙在建筑垂直方向上引發“煙囪效應”，加快了火勢的蔓延發展。此外，高層建筑內部縱橫交錯的樓板空洞及各類管井等，都在一定程度上可以作為火勢蔓延的途徑，在外部風力、熱輻射、火勢卷疊等多種因素共同作用下，瞬間形成大面積火災，導致起火建筑內部火勢無序蔓延，撲救難度極大[2]。

1.2 火場情況錯綜復雜、戰斗行動展開難

高層建筑的高度高，功能繁雜，人員疏導困難。由于高層建筑內部結構復雜，人員眾多，且普遍對建筑內部情況缺乏了解，多數被困人員只能通過樓梯來進行疏散，另外，建筑內部功能復雜，許多裝修材料易燃，發生火災的時候，往往伴隨著有毒有害氣體的產生，因此，在高層建筑發生火災后攻堅組人員進行疏散救生的難度也隨之增大，踩踏、跳樓、墜亡等事故的幾率也隨之大幅增加。

1.3 易形成大面積火災、火災損失大

高層建筑火災荷載大，造成火災的因素多，滅火行動的展開會有很大的難度。高層建筑內的許多裝飾品和陳設的物品大多可燃，建筑外墻的保溫材料許多用的也是可燃材料，同時，許多因素例如吸煙、電路問題、危險品的自燃等，在燃燒過程中會產生許多熱量和有毒有害氣體，嚴重威脅到人員的生命和財產安全，甚至會使燃燒速度加快，發生爆燃、轟燃，加大了救援行動展開的難度。

2 高層建筑火災撲救過程中存在的難題

2.1 人員疏散難度大

高層建筑層數多，垂直距離長，且高層建筑內人員集中，疏散路徑少，發生火災時人員恐慌情緒蔓延，此外，由于高層建筑內部燃燒引起高溫濃煙導致起火建筑內部能見度下降，在“煙囪效應”、火風壓及外部風力等因素共同作用下，疏散通道、樓梯易被火勢封堵，極易引發被困人員的窒息和傷亡。

2.2 不易接近火源

從目前投入執勤的消防戰斗裝備來看，登高消防車的最大工作高度難以滿足高層建筑滅火救援任務的要求；且高層建筑的裙樓很大程度上也嚴重妨礙了登高車接近主體建筑實施滅火作業。在無法進行外攻的情況下，官兵們必須要負重登高6、7層甚至更高，過多的體力消耗已嚴重影響其戰斗力，還會同疏散樓梯間內的逃生人員發生“相撞”。

2.3 現場供水保障困難

高層建筑發生火災時，可利用固定滅火設施很少，增加了滅火救援難度。此外，實施火場冷卻和控制的實際用水量遠遠超過建筑設計消防用水量，往往還需要借助水泵接合器實施高區供水，而且應用建筑外墻垂直鋪設供水線路需要較長時間，極易引發水帶爆裂、供水車輛水泵損壞等情況。在進行供水測試時，一般情況下垂直鋪設水帶出泡沫供給高度為100 m左右，充實泡沫5 m左右。如果高層建筑百米以上區域發生火災且建筑消防設施無法正常運行，該如何實現“足量、有效”的火場高區供水值得我們深思[3]。

2.4 起火現場周邊環境復雜

通常情況下，高層建筑周邊毗鄰建筑及道路交通等情況相對較為復雜，缺乏展開滅火戰斗行動的場地；且發生火災后高層建筑的玻璃幕墻在高溫作用下發生迸裂，極易破壞供水線路且影響消防官兵的滅火作業；另外，起火建筑一旦燃燒時間過長，將導致建筑物整體或局部出現倒塌現象，進一步加大了高層建筑火災的撲救難度[4]。

2.5 熟悉演練不及時，起火建筑情況不掌握

受轄區重點單位較多和人員流動較快等因素影響，部分基層官兵對轄區內的高層建筑情況熟悉掌握不夠，對建筑物內部結構、用途和固定消防設施種類、位置、啟動、操作和應用等不了解，加之缺乏針對性的訓練和實地演練，初戰控制能力不強[5]。

3 高層建筑實戰化演習方法初探

為切實強化高層建筑滅火的實戰化要求，天津總隊于2015年10月在位于天津市高新區海泰南北大街與津靜公路交口處的高銀117大廈組織開展實戰化滅火演習。該建筑于2012年8月啟動主體結構施工，由主塔樓及附屬裙樓組成，主塔樓總高度597 m(地下3層，地上117層)，建筑面積37萬m2。基于該大廈當時正處于內部裝修施工階段，易燃可燃裝修材料多、用電負荷大、明火作業頻繁、施工人員雜、發生火災風險較高的特點和現狀，演習從超高層建筑火災撲救、被困人員疏散救生的實戰需要出發組織實施。測試過程中，利用單兵3G圖傳系統、移動指揮終端和無人機偵查等技術手段，設置了戰斗員負重登高、內部消防設施應用、不同高度下的內攻滅火和超高層供水車供水等測試科目。經測試，共匯總了以下數據：

3.1 負重登高測試

通過組織五名年齡、體重、身高基本接近的戰斗員在穿著全套滅火防護服的條件下，分別測試佩戴空氣呼吸器，攜帶兩盤65 mm水帶、1支多功能水槍和1部手持電臺登至頂樓的時間，同時測試在消防員登樓過程中，中隊配備的常規空氣呼吸器供氣可支持達到的最大攀登高度和使用時間。消防員負重攀登至第100層共用時54′15″。期間，空氣呼吸器在其攀登了13 min時，在第25層發出報警，當繼續攀登至第29層時供氣完畢，總計的供氣時間為15 min，見圖1、圖2。根據此次內攻試驗得出正常情況下一名戰斗員負重登樓的時間平均為每層用時32.55 s。因此，在實戰中，為顧全內攻作戰人員的安全，應考慮在起始登樓點上方25層處設置折返點，確保內攻人員在空氣呼吸器供氣完畢前撤離至安全地帶，見表1。

圖1 空氣呼吸器氣瓶壓力隨作業人員登高層數的函數圖

圖2 戰斗員負重登高所用時間的函數圖

3.2 50 m(第10層)、100 m(第18層)內攻測試

本次實戰化演習重點對不同高度下的內攻人員的登樓時間、出水時間等重要滅火數據進行了測試。測試過程中，分別選取兩個攻堅組，每個攻堅組由一名指揮員及三名戰斗員組成，實際測試從1層沿內部樓梯蜿蜒鋪設水帶至50 m(第10層)及100 m(第18層)，測試官兵登樓時間、展開時間、出水時間和射水達到充實水柱時消防車出口壓力等數據。從內攻人員出發到抵達內攻點位完成連接射水動作總計用時分別為12′45″和18′47″，其中，攀登至50 m高度內攻的水帶鋪設時間為10′30″、攀登至100 m高度內攻的水帶鋪設時間為10′05″。根據試驗結果我們可以得出，高層火災撲救實戰中，戰斗員在利用建筑內部樓梯蜿蜒鋪設水帶時，平均每上升1層用時大約為48.3 s。

表1 空氣呼吸器壓力與使用時間統計表(煙霧彌漫狀態下)

3.3 內部消防設施測試

消防部隊所裝備的水罐車其供水高度和水帶的耐壓強度是有限的，特別是為80 m以上高層火場供水比較困難。因此滅火力量到達火場后，要避免盲目的沿樓梯或沿樓層垂直鋪設水袋，首先應考慮利用建筑固定消防設施實施供水。其主要途徑是利用樓頂高位水箱，啟動消防泵，使用室內消火栓和水泵接合器增加水壓量。在利用固定消防設施實施供水后，若仍不能滿足火場控制火勢的需要，宜采用垂直鋪設水帶的供水方式供水，最大限度的減少水帶壓力損失。本次實戰化演習根據該大廈消防水箱的設置區間，分別在第19、20、21層3個不同樓層，利用建筑內部消火栓出1支水槍射水，一方面測試消防員攜帶相關裝備攀登至規定樓層的時間，另一方面測試建筑臨時消防管網在相應樓層消火栓出水的水壓、充實水柱長度和使用時間等數據。經測試，從內攻人員出發至3個樓層全部完成內部消火栓連接射水總用時為10′36″。其中，19層出水用時9′30″、20層出水用時10′05″、21層出水用時10′36″。3處消火栓出水壓力平均估算為0.4 MPa，水槍的充實水柱均為15 m，能夠滿足初期小規模的火災撲救。

3.4 超高層供水車測試

本次實戰化演習實際測試現有超高層供水車(該車設計供水高度最大可達300 m，供壓縮空氣泡沫液高度可達260 m)沿內部樓梯蜿蜒鋪設水帶至300 m(第62層)時，出2支水槍射水的官兵登樓鋪設水帶時間、出水時間和消防車出水口壓力、水槍射程等數據。經測試，超高層供水車從車輛到場展開，到沿建筑內部樓梯蜿蜒鋪設水帶至300 m高度(第62層)兩支水槍出水，總用時為2小時38分43秒，在水槍射水達到10 m充實水柱的情況下，該車的出水口壓力為3.9 MPa。經計算，在超高層蜿蜒鋪設水帶過程中，平均每上升1個樓層需要151 s。通過實際出水測試我們得出，雖然超高層供水車可以達到設計供水高度，但是在采用蜿蜒鋪設水帶的供水方式下，該車隨車配備的高壓水帶數量只能鋪設至第56層，后續供水只能連接普通消防水帶。

4 高層建筑火災撲救過程中存在的問題

4.1 裝備配備無法滿足滅火實際需要

4.1.1 防護裝備方面。消防部隊配備的常規空氣呼吸器的使用時間無法滿足內攻人員登樓作業的需要。經過測試，在高負荷的登高條件下，攀登上樓時的空氣呼吸器使用時間較一般步行時的使用時間縮短了約50%。

4.1.2 高層供水裝備方面。在高層建筑火災撲救中，一般采用沿內部樓梯蜿蜒鋪設方式進行高層供水，在此情況下，由于水帶需求量翻倍，只能在高壓水帶末端連接常規的消防水帶，容易造成供水的壓力損失，影響高層水槍射水效果。

4.1.3 舉高救生裝備方面。大型的舉高消防車展開對作戰場地的要求較為苛刻，特別是在在建建筑周邊，由于空地內堆放的建筑材料占用消防車作業場地等原因，導致舉高消防車不易發揮自身的性能優勢，影響舉高作業效果。

4.2 專業訓練方面

4.2.1 在理論知識上。基層中隊指揮員普遍缺乏對高層建筑，特別是超高層建筑特點、結構的專項學習和研究，對此類建筑的火災發展、蔓延特點，最危險部位的情況不掌握。

4.2.2 體能基礎方面。高層建筑火災的內攻滅火救援需要高強度的體能作為支撐，由于高層建筑滅火作業時間長，極易造成內攻人員體力透支。

4.2.3 技能訓練方面。由于訓練場地和設施的限制，一般基層中隊只能開展依托四層訓練塔的戰術協同、15 m拉梯、6 m拉梯的應用訓練，對依托舉高消防車的登高救生，依托固定消防設施的高層供水和內攻疏散訓練很少開展，特別是蜿蜒鋪設水帶的相關技能和協同訓練更需要進一步提升。

5 關于強化高層建筑滅火救援行動的幾點建議

通過對上述反饋的問題和測試結果分析看，為全面做好高層建筑，特別是超高層建筑火災滅火救援的各項準備工作，在下一步工作中可以在以下5個方面進行改進：

5.1 在裝備配備方面

要以加強特殊作戰條件下個人安全防護裝備為重點，配備供氣時間長、佩戴和使用靈活的呼吸器，滿足內攻人員登樓、作戰的長時間需要。積極組織高層建筑底數調研、統計，并在此基礎上進一步優化超高層供水車的配備數量，同時協調車輛供應商，增加隨車高壓水帶的配備數量，以滿足高層建筑火災實戰條件下的供水需要。

5.2 在專業訓練方面

根據實戰需要科學規劃相關實戰化模擬訓練設施的同時，充分利用現有資源，開展模擬訓練，盡快提升基層官兵煙熱訓練、轟燃訓練和登高訓練的強度和水平。各轄區中隊、支隊應注意排查滅火救援的最不利點，修訂完善預案，組織開展跨區域演習演練，穩步提升轄區中隊和增援中隊初戰制勝能力。

5.3 在戰術研究方面

要大力推進以轄區中隊為主的戰例研討和戰術研究活動，要注重戰術同滅火救援實景需要的結合，實現一個單位有一套戰法、一類火災有一套打法，使戰術更加細化、人員分工和職責更加明確。各級指揮員應從基礎理論學起，逐步掌握高層建筑火災撲救的原則和注意事項，開展好相應的模擬訓練和裝備知識訓練，規范各類先進的指揮協助平臺的應用，不斷完善技、戰術水平[5]。

5.4 在組織指揮方面

必須要堅持火場指揮部指揮的原則。撲救規模相對較大的高層火災時，一定要及時設置現場指揮部，并根據現場實際設置前沿指揮所、分層指揮點，確保現場政令通暢、指揮統一，步調一致，根據火場實際，合理、科學、快速處置，避免現場滅火行動混亂無序。

5.5 在供水車輛方面

為保證高層建筑火災的順利撲救，盡量設定由轄區中隊指揮員及供水員組成的專職供水組，保證滅火用水的持續穩定。

5.5.1 確保火場供水連續不間斷。充分利用建筑內部固定消防設施、移動供水裝備和固移結合方式組織現場供水，條件允許，可直接供給壓縮空氣泡沫。此外，滅火作戰過程中應結合實際情況組成供水模塊，明確供水車輛編成形式，車輛供水方式中有單車供水、多車串聯供水等。

5.5.2 單車垂直供水。作戰人員可根據建筑的結構特點，合理選擇鋪設水帶的位置，選擇自上而下懸垂施放水帶的方式沿建筑外墻、建筑陽臺、窗口處以及外部疏散樓梯等部位垂直鋪設。

5.5.3 單車與手抬機動泵串聯供水。高層建筑火災中如著火層的位置高出單車供水的實際高度或者耦合供水的實際高度，可采用此法將滅火劑多次加壓達到供水要求。

綜上所述，高層建筑一旦發生火災，將會帶來巨大的人員傷亡和財產損失，后果慘重。這就要求我們全體消防官兵要結合現有裝備，實現人與裝備的有效結合，進一步規范高層建筑火災的事故處置程序，提升單兵、班組、團隊協同作戰能力，明確人員崗位職責，規范車輛功能定位，全力打贏新形式下高層建筑火災的滅火戰斗。

[1] 方銳.世界五大著名建筑火災案例[J].消防與生活,2006(7):34-37.

[2] 楊明明，解江，楊志恒.淺談現代社會高層建筑火災特點及處置[J].價值工程，2010(9):163-164.

[3] 顧錦龍.國外高層建筑火災逃生與救援之鑒[J].吉林勞動保護,2010(4):31-32.

[4] 盧兆明,陸君安,黃崇超,等.高層建筑火災風險綜合評估[C]//CSIAM第五屆年會論文集.北京:北京大學出版社,2000.

[5] 霍然,胡源,李元洲.建筑火災安全工程導論[M].合肥：中國科技大學出版社，2009.

(責任編輯 陳 華)

The Organization and Implementation of the Fire-fighting Exercises in a High-rise Building

LI Shaoning

(XIqingDistrictMunicipalFireBrigade,Tianjin300153,China)

With the recent development of economy and urbanization in China, the number of fires in a high-rise building is increasing and the scale of high-rise building fires is also expanding. Due to the structures and the height of high-rise building, it is difficult to fire fight a high-rise building. In this paper, according to the characteristics of the high-rise building fire, rules and methods to fire fight a high-rise building fire is discussed in detail.

high-rise buildings; fire fighting and rescue; attention matters

2016-04-28

李紹寧(1983— )，男，天津靜海人，工程師。

D631.6

A

1008-2077(2016)12-0047-05