探討大跨度鋼結構建筑火災的撲救方法

孫佩剛

摘要：闡述了大跨度鋼結構建筑火災的特點，分析總結了火災處置程序、撲救的技戰術措施以及作戰行動要求和注意事項，對基層隊伍滅火作戰具有一定的指導意義。

關鍵詞：大跨度;火災;方法;注意事項

中圖分類號：TU892? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-1227（2022）05-0039-03

近年來，大空間大跨度鋼結構的生產車間、商（市）場、體育館、候機樓、倉儲物流庫房等日益增多，鋼結構安全穩定性能較好，且重量輕，施工進度快，建筑要求技術水平較高。一般作用于高層建筑或者大空間、大跨度建筑物，以及底層非居住型商業街。隨著人們用火用電量的增大，發生火災指數也呈上升趨勢。雖然鋼材不具備燃燒屬性，耐火性能好，一旦發生火災，彈性模量明顯下降，溫度臨近600℃時，強度和剛度基本喪失，會導致建筑物瞬間崩塌。因此，研究大空間大跨度鋼結構建筑火災撲救技術，是我們亟待解決的重要課題，也是現在滅火救援的重要任務。本文分析了大跨度鋼結構建筑的火災特點，并結合火災現場發生的真實案例展開分析，便于更加高效完成鋼結構建筑的滅火指揮救援工作。

1? 火災特點

1.1? 鋼結構受冷、熱影響大，易變形坍塌

1.1.1? 鋼結構受熱強度降低快

鋼結構建筑承重力較強，空間大，一般大型休閑娛樂場所、高層建筑、倉庫等，依靠屋架、柱、梁等構建承重，這些鋼結構都是經過鉚焊加工而形成的型鋼。其中部分鋼結構是由圓鋼、扁鋼連接而成的梁柱，角鋼用來拼接屋架，一般承載重量在400～450kg/m2。一般在火災中，鋼構件不會燃燒，但是由于其耐火性能差，隨著溫度的升高強度發生巨大變化。現代的商業建筑中，一些大跨度休閑場所、高層建筑按照防火要求表層都粉刷防火漆，耐火等級最高可達到2.5h，如果鋼結構沒有涂刷防火材料，溫度超過200℃后強度開始減弱，溫度達到350℃、500℃、600℃時，強度分別下降1/3、1/2和2/3[1]。因此，若建筑物承載主體的鋼構件未采用防火噴涂保護，當火災發生后，建筑物受高溫影響會在短時間內倒塌，造成人員傷亡和財產損失。

1.1.2? 鋼構件驟冷變形，破壞建筑整體穩定性

鋼結構建筑多為車間廠房，現代的鋼結構屋頂還設置了通風口和空調等部件，埋下了火災隱患。熱脹冷縮是鋼鐵的基本特性，鋼結構建筑發生火災后，消防作戰人員勢必會用水槍水炮進行冷卻降溫，構件受冷后會產生驟然變形，導致建筑整體穩定性遭到破壞，嚴重影響內攻作戰行動的安全。

1.1.3? 基礎條件差，消防設施易破壞

大跨度的鋼結構建筑按照消防部門要求都配備了健全的消防設施，溫感、煙感、自動報警等消防控制系統，建筑物發生火災，在空曠通風的作用下火勢蔓延較快，鋼結構會在20min內迅速損毀變形并坍塌（表1），尤其一些老舊的鋼結構生產加工廠、庫房等地，基礎設施較為薄弱，消防設施不健全，滅火器、消火栓等配備密度不夠，影響火災及時撲救。

1.2? 通風條件好、燃燒充分，易造成重大傷亡

1.2.1? 體量大、燃燒條件充分，火大溫度高

大空間大跨度鋼結構商場、庫房等建筑內，一般都具有相對較大體量的空間、空氣對流好、經營存儲貨物等可燃物相對較多，火災荷載密度大，現場情況較為復雜，不能迅速組織人員疏散，火災發生后火勢大、燃燒猛烈、蔓延速度快、熱值高。同時在鋼結構的快速導熱性能下，耐火能力差，建筑物內裝飾沒有采用阻燃材料裝修，加大了火災救援難度，建筑物鋼結構在高溫的作用下承重能力減弱，支撐時間縮短，加速了坍塌的時間，沒有給救援爭取更多的時間。消防人員即使到達現場，也不能盲目內攻，如果不能得到降溫控制，會造成更猛烈的燃燒，加劇了財產損失和人員傷亡的風險。

1.2.2? 易導致群死群傷

一是建筑物內的人員在火災發生時，受燃燒產生的高溫煙氣和有毒氣體影響，造成窒息或中毒身亡;二是人流物流較大，發生火災后秩序混亂，疏散難度較大;三是受火勢、高溫煙流、建筑易坍塌等不利因素影響，消防人員快速實施內攻救人難度大。

1.3? 滅火作戰展開難度大

1.3.1? 內攻作戰難以深入

大跨度鋼結構發生火災，起火后在內部裝修材料的作用下會形成迅速燃燒，濃煙擋住救援視線，內部設施阻礙的作用下，消防指示標識不清晰，人員疏散和內攻救人受到一定阻力。另外，裝修材料在燃燒的作用下會釋放大量有害氣體及炙熱的煙氣，嚴重影響消防員內攻作戰，人們吸入濃煙毒氣后會在3min左右出現窒息，給消防人員深入建筑內部疏散救人、堵截控火帶來極大困難。另外，由于建筑物內部空間大、鋼結構熱傳播速度快，在高溫作用下支撐時間會縮短，隨時都會發生大面積坍塌的風險，給消防人員的營救和群眾撤離帶來一定阻力。

1.3.2? 內攻作戰人員難以快速撤出

因建筑體量大、空間大、對流好，導致火勢蔓延快，建筑物上方受煙火燒烤影響極易掉落坍塌物，影響內攻作戰人員行動安全，同時指揮員、安全員對建筑結構及屋頂坍塌準確時間難以預判，一旦出現險情，內攻作戰人員難以在短時間內快速撤出。

2? 滅火救援作戰的基本程序

撲救鋼結構建筑火災時，救人為第一原則，同時還要避免水資源的浪費。掌握鋼結構建筑的救援要點，避免鋼結構在火情中突然坍塌造成人員傷亡，巧妙運用救援戰術，全力撲救火災。

2.1? 火情偵察

撲救鋼結構建筑火災，消防救援人員首先應考慮起火地點以及消防水源情況，派遣相應的救援隊伍，發揮消防救援力量協同配合、技術裝備資源合力運用的優勢，確保火情處于可控狀態。到達火災事故現場后，應快速開展火情偵察，研判火場態勢，準確把握火場主要方面，確立有效的進攻路線，根據燃燒部位和建筑面積特點，準確判斷蔓延的方向、消防水源及天氣情況，科學計算火場需要救援人數，及時調配救援人員支援火場。

2.1.1? 外部偵察

消防救援力量到場后，指揮員應立即通過外部偵察，了解火勢發展變化及蔓延趨勢，盡快確立主攻方向。

2.1.2? 詢問知情人

在開展外部觀察的同時，偵察小組人員應及時詢問現場、單位內部的知情人員，準確掌握內部被困人員位置、數量、火點位置、有無蔓延可能、是否存有易燃易爆物品、是否斷電、建筑結構、內部消防設施運行及可利用等情況，鋼結構是否在高溫作用下出現變形，通過判斷燃燒面積和時間以及火場溫度，準確預判建筑物是否存在倒塌風險，以便組織內攻救人、預防性進攻控火、重點保護性轉移物資、分割滅火。

2.1.3? 內部偵察

及時開展建筑內部火情偵察，是正確把握火場態勢、確立火場主要方面的有效手段。快速通過消防監控室偵察與各種偵檢儀（熱成像儀、測溫儀等）器相輔，重點查明火勢蔓延方向、進攻路線、燃燒物質、建筑結構是否有坍塌可能性、被困人員準確位置及救助方法等，為指揮決策提供詳實依據。

2.2? 積極疏散救助被困人員

如若大型商（超市）場、車間、候機樓等人員密集場所，發生火災后，微型消防站人員在組織進行撲救初期火災的同時，要積極疏散內部人員;消防救援力量到場后應快速開展疏散救人工作，最大限度減少人員傷亡。

2.2.1? 疏散救人

疏散救人應重點把握先出口后內部、先通道后房間、先火場后外圍、先危險后一般的施救原則，科學有序展開施救。一是利用現場廣播系統，穩定被困人員情緒，指導自行疏散;二是消防員引導疏散，成立救人攻堅小組，攜帶相應防護裝具，深入內部疏散救助被困人員。內攻救人時應堵截火勢，用水槍射流撲滅火場受困群眾附近的火勢，驅散煙霧，開辟疏散通道。如果在外圍應采用遠射程水炮，或者大口徑水槍，對準高溫下的鋼結構，延緩倒塌時間，給救援爭取時間。如果鋼結構建筑層數較高，可采用高噴車開展高空滅火。

2.2.2? 強攻救人

被困人員所處的情況：一是在建筑物窗口處等待救援人員;二是在火場內部煙火圍困無法逃生的被困人員。施救要采取高效快捷的手段和方法：一是低層部位可架設9m拉梯、15m金屬拉梯實施救助;二是利用直臂或曲臂式平臺舉高消防車搭設救生通道救助;二是鋪設消防救生氣墊救助;三是在噴霧或開花水槍掩護下，破拆建筑構件強行開辟救生通道實施救助;四是有條件的也可采取直升機吊升救助。

2.3? 防御性進攻

消防救援力量到場后，在組織疏散救人的同時，要善于抓住火場主要方面。初戰到場力量一般較為薄弱，避免全面出擊的錯誤作戰行動，必須堅決貫徹“救人第一、科學施救”的作戰指導思想和“先堵后滅”的作戰原則，全力鋪設滅火水槍（炮）陣地控制火勢蔓延，將火勢堵控在一定范圍內。若此，可以說火災撲救成功了一半;若不能控制，火勢會發展成肆虐燃燒、被困人員也無法得到有效施救的被動局面。

2.4? 適時內攻滅火

當火勢得以有效控制后，要抓住有利戰機快速組織內攻救人和滅火。救人滅火中要采取行之有效的措施和方法，既能將人救得出、火滅得了，又能減少或避免人員傷亡。

2.5? 搜尋遇難人員

大火中沒有救出的遇難人員，待火災處于下降階段時，要適時組織內攻搜救遇難人員[2]。

2.6? 消滅殘火

滅火后期，應留守部分作戰力量分區劃片快速徹底消滅殘火。

2.7? 現場移交

搜救和殘火被徹底撲滅后，應向單位、公安機關移交現場，并保護好現場，以利后期開展火災事故原因調查。

3? 滅火救援作戰技戰術方法

消防救援力量到達火災現場后，指揮員要根據火場發展情況以及燃燒時間果斷作出決斷，不能因為煙霧彌漫、遇到明火就盲目射水。指揮員在判斷建筑物沒有坍塌危險后再靠近火場，實施內攻與外攻配合滅火。消防車應占領有利水源方位，水槍作為內攻和重點防御。

3.1? 滅火與疏散相結合，進攻中要有所舍棄

火災滅火作戰的重點在于有效疏散救人和快速控火，作戰人員務必要集中主力控制火場重點部位，切忌作戰力量分散或四面部署，既有進攻面又有排煙散熱開口，進攻中要快速進入火場內部出水滅火，救援中應有所舍棄，放棄已無保護價值的財物和部位，確保主攻方面的作戰力量形成合力。

3.2? 內攻為主輔以外攻，設置有效防護陣地

在開展內攻堵截控火、破拆排煙放熱的同時，利用大功率消防車車載炮、高噴車在外圍強行壓制火勢，注意消防力量應利用建筑物就近水源，還應與起火鋼結構建筑物保持一定距離。并布置一定的防護陣地，防止受高溫煙火影響，引發新的火點，給救援和疏散增加難度，重點是建筑的上層或下層及毗鄰建筑。

3.3? 形成梯次掩護陣型，確立強攻近戰意識

實施內攻滅火時，為防止高溫煙氣對作戰人員的侵襲，要形成梯次掩護進攻陣型，確保作戰人員自身安全和創造良好作戰條件。同時，此類火災滅火作戰時間較長，為確保作戰效率，應實施輪換作戰的方式進行滅火。

3.4? 組織好火場供水，合理使用水源

大跨度鋼結構商場、廠房、倉儲物流類建筑發生火災時，撲救難度大、延續時間長、用水量大，關鍵要確保重點部位的水槍（炮）陣地不間斷供水，合理分配使用水源尤為重要。一是要采取編隊模式供水;二是占領就近水源直接出水;三是采取遠程供水模式供水。

在消防水槍陣地安排上，外圍應遠距離射水冷卻，排除鋼結構主體坍塌危險后，重點對門、窗等部位滅火，加強射流的密集程度，逐步逼近火點開展滅火行動。

4? 作戰行動要求與注意事項

4.1? 增強滅火作戰行動安全意識

①實施內功人員應加強個人防護，必要時應輔以水槍掩護，防止高溫氣流灼傷。

②準確把握空氣呼吸器使用時間，確保有足夠的余氣能安全撤出建筑物。

③設立安全員，準確判斷、把握建筑變形坍塌時間，各級消防隊員應在保全自身安全的前提下實施疏散和救援，以便指揮員采取相應措施。

4.2? 注重鋼構件保護措施

①出設水槍陣地冷卻時，應以噴霧、開花為主，可能避免采用車載炮、高噴炮直接沖擊鋼結構的承重構件，達到內部冷卻、外圍噴射的目的，通過強大的射流，對鋼結構的主體構造降溫處理，確保在不可坍塌溫度內。冷卻力量要分布均勻，避免驟然冷卻，鋼結構瞬間收縮，加速倒塌時間。

②破拆排煙散熱時，應選準位置點，禁止盲目破拆承重構件，避免因錯誤破拆造成整體建筑穩定性減弱。

4.3? 正確選擇排煙放熱措施

①充分利用建筑物自身開口部位進行排煙放熱，必要時破拆擴大開口。

②結合風向合理選擇破拆開口部位，避免破拆位置錯誤，造成火勢蔓延擴大。

③破拆時應設噴霧水槍實施掩護作業，佩戴消防手套和空氣呼吸器，防止破拆時被熱煙氣流灼傷。

4.4? 確保滅火救援現場通信暢通

鋼結構建筑一般對手臺信號屏蔽十分嚴重，單純依靠手持臺無法進行正常的通信聯絡。因此，應加強通訊技術升級，確保救援時保持通暢。

通信助理必須根據現場情況，制定現場通信保障方案，視情架設中繼臺、通信基站、4G單兵設備、利用通信指揮車或消防電話等方式進行通信聯絡，確保通訊暢通。

5? 結語

綜上所述，鋼結構火災撲救除了掌握建筑結構的燃燒特點和注意事項外，日常生活中還應加強火災防范意識。對建筑物周圍的消防水源、消防設備、救援設施、防火通道、建筑物內工作人員的防火意識和逃生自救能力進行了解，尤其對鋼結構出現腐蝕或未噴刷防火漆應及時解決。基層消防隊伍應進一步按消防局要求，強化裝備測試，優化戰斗編成，科學開展“六熟悉”，完善戰法戰例研討機制，強力做好滅火救援準備工作，打有把握有準備之仗，為經濟建設保駕護航。

參考文獻：

[1]李春孝.大跨度鋼結構商場、廠房火災滅火技術研究[C]//.提高全民科學素質、建設創新型國家——2006中國科協年會論文集（下冊）.2006：5063-5068.

[2]周清宇.大跨度大空間建筑火災撲救措施探析[J].河北企業，2012（7）：95-96.

Firefighting methods for large-span steel buildings

Sun Peigang

（Shenyang Municipal Fire and Rescue Brigade， Liaoning Shenyang 110045）

Abstract：The article explains the characteristics of large-span steel structure fires， analyzes and summarizes the fire disposal procedures， technical and tactical measures for fighting fires， as well as operational requirements and precautions， which have certain guiding significance for grass-roots teams in firefighting operations.

Keywords：large span; fire; methods; precautions