地下室火灾事故特点及扑救对策研究

摘要：为提升地下室灭火救援效率和水平，本文通过对地下室建筑结构进行分析，总结出地下室火灾特性，最后提出地下室建筑火灾的排烟措施以及灭火战术。关键词：地下室；火灾扑救措施；排烟战术引言近年来，随着地下空间的大量兴起，现代建筑物通常都设有地下室或半地下室，其设计结构较为复杂，绝大多数地下室只有一至两个出入口可以通向建筑物外。作为存贮功能的地下室，存放物品多而杂，如果存放一些危险易燃易爆物体，容易导致地下室发生火灾，外加地下室通风条件差，进而导致室内温度高，燃烧物质产生大量有毒气体，烟雾大，不易扑救。地下室大部分是钢筋混凝土结构，耐火极限较高，出入口单一，无门窗，热烟气难以通过热辐射、热对流等方式交换热量。如不能快速进行扑救灭火排烟，当温度超过其所能承受的一定限度时，顶部就会塌落，会造成人员伤亡和更大的物质损失。为了快速有效地扑救地下室火灾，研究和探讨地下室火灾的特点及扑救灭火对策、排烟战术尤为重要。一、地下室基本特点地下室建筑结构与其上方建筑结构相符，存放物质种类多种多样，消防设施不够完善。地下室建筑具有建筑面积小、防火分区多、出入口少、通风质量差、采光性差、通信信号不稳定、通道狭窄等特点。从火灾扑救方面看，地下室建筑结构具有如下不利因素[1]。（一）建筑面积小地下室主要用于存放货物，对使用面积要求不高。一般来讲，地下室与地面隔绝，封闭性和隐蔽性都比较强。（二）出入口较少由于结构特点所限，地下室建筑不可能设置较多的出入口，往往只有1～2个出入口，且通道狭窄，对于人员疏散和内攻灭火都不利。（三）通风条件差由于地下室建造在地下，与地面隔绝，外加门窗孔洞很少，封闭性强，通风条件差。一般情况下，地下室建筑封闭在受限空间内，风只能通过较少的出入口和通风口进出，风流量较地上建筑要小得多。如发生火灾，烟气一时难以排出，会造成人员疏散困难[2]。（四）自然采光性差地下室建筑只能通过出入口、通风口等与外界连通，自然光基本无法进入，完全靠人工照明。（五）无线通信信号屏蔽由于地下室建筑的密封性，只有有线通信才有效，无线通信基本上丧失作用。二、地下室火灾特点一般情况下，地下室火灾的发展呈现大致规律。由于地下室建筑结构、出入口及通风口大小、数量、位置比较特殊，其火势发展基本都会呈现出一定的规律性，如图1所示。扑救火灾的战术不同，火灾发展的趋势也不同[3]。一场完整的地下室火灾发展过程通常会依次经历四个阶段：起火阶段、成长阶段、全盛阶段和衰退阶段直至最后熄灭。在地下室火灾发展过程中，火灾成长阶段以及全盛阶段是研究火灾特点的关键。（一）火灾蔓延速度快地下室火灾蔓延迅速的主要原因为地下储存的物品多而杂，空间较为狭窄，导致地下室自身火灾荷载大，且易燃物质（食用油、杀虫剂、食品添加剂等）危险性大，一旦着火，火灾波及范围广、蔓延速度快。1.电路起火数量多地下室顶棚电气线路年久失修、绝缘老化、接触不良、线路布置不合理且不符合线路电线防火规范，会造成电气元件或电线短路，产生电火花，引燃地下室存放的可燃物，进而火焰蔓延，引起燃烧面扩大，造成轰燃的发生。2.火灾荷载种类多地下室存放物质通常不固定，不少居民楼的地下室作为仓库使用，而大型综合体的地下室通常为动力室、锅炉房、办公室、旅店、商店、餐厅、卡拉OK厅、舞厅等，各种管路集中在地下室。一旦地下室着火，不能有效及时地扑救，将会造成巨大的损失。3.发生爆炸危险大地下室内部作为一个全封闭体，没有大口径窗户等作为泄爆口，爆炸开始前的压力气体泄放缓冲能力比较差，易使地下建筑结构体系遭到严重破坏。例如，武汉某企业办公楼地下室内因大量汽油蒸汽混合物与空气剧烈混合，发生爆炸，使整个大楼内部建筑结构遭到严重破坏。4.火灾蔓延途径多地下室发生火灾时，火焰能够通过通风竖井、楼梯竖井、出入口通道等向上方或地面进行蔓延，威胁楼内人员或引发地面火灾。5.火灾波及范围广地下室空间狭窄，堆积存放密度大，一旦着火，由于火羽流引燃上下层堆放物质，引发连锁反应，造成火势向成长阶段发展，进而进入全盛阶段，形成立体燃烧。（二）散熱通风排烟难地下室空间与外部空间的连通比较少，如果一旦发生火灾，产生的大量烟气难以排除，不仅容易造成人员伤亡，而且给消防救援人员的灭火行动带来严重不便。地下室建筑着火后，室内气体产生出的高压烟气迅速从着火点附近向上缓缓升腾，升至顶部后再向火场四周呈水平扇形扩散，其烟气流动速度如表1所示，速度与烟气温度成正比，还与环境温度、构筑间隔、通风条件和空调系统的气流干扰等因素有关。如果只有一个消防逃生出入口时，因系统内部通风冷却效果不良，火灾在爆炸初期燃烧蔓延时就比较缓慢，爆炸不久后火灾燃烧便趋向半阴燃状态，此时建筑物内充满高温浓烟。伴随着火灾活动范围的扩大，中间层气温慢慢降低，最后逐渐变成烟筒。当有两个及以上消防逃生出入口时，地下室内部自然排烟口和外部空气进入口是分开的。火灾一般在开始蔓延时，都是先沿自然风向下的出入口进行排烟。由于火灾烟气的发展及火势蔓延时扩散较快，火场风速较大，排进烟口面积又相对较小，导致火灾烟气在建筑内进行较高速的旋转，并通过建筑物其他出入口直接喷火喷烟。（三）人员逃生疏散难地下室建筑火灾中，能见度差、高温缺氧、疏散通道少。在夜间发生火灾时，室内可正常供电照明的一切电源全部被切断，地下室建筑内部所有环境光线都依靠消防应急灯的照明。加上烟雾的减光性，使室内建筑物能见度大为下降，人已基本看不清路线。由于弥漫着的爆炸性、易燃性烟气可造成人体局部呼吸空气不畅而缺氧、中毒，引起窒息现象和室内持续高温，进而导致人员丧失逃生或自救能力[4]。（四）火灾扑救难度大1.火场指挥员掌握情况困难对于一般地下室建筑火灾，火场指挥员并不能直接做到全面掌握整个地下火场，需要反复询问、借助各类专用火灾侦察和分析器材、研究地下建筑工程图纸、派出侦察小组深入内部开展火情侦察，从而掌握地下建筑各个危险部位，快速准确地做出正确应对措施。这就导致现场火灾扑救行动时间过长，难度越来越大[5]。2.通信联络困难地下火场与地面的无线通讯因地下室建筑结构的屏蔽作用而不畅，有效的通讯手段有限。3.进攻途径较少对于地下室建筑火灾，消防人员只能通过出入口才能进去，特别是有被困人员时，消防人员的施救行动展开困难。三、地下室烟气特点及排烟战术火灾时，地下室内的安全出入口通常是高温烟气排出口，浓烟气体扩散运动方向往往与被困人员方向一致，烟气平均扩散移动速度为0.5-1.5m/s。因此，想要更好扑救地下室火灾，就必须针对不同地下室建筑火灾特点产生的烟气制定相应的排烟措施，以此来降低火场风险，为消防救援人员的内攻灭火创造有利条件[6]。（一）单出入口地下室当只有一个出入口的地下室发生火灾时，如果浓烟长时间未排出，热量在狭小空间内聚集，温度不断上升，一旦通风条件发生改变，极易发生回燃。因此，不可盲目采用破拆门、窗、洞口的方式进行排烟，要对火场情况进行综合考量，对火灾发生的时间长短要进行较为准确的判断，然后才能选用适合的排烟方式。（二）中小型地下室有两个以上出入口的中小型地下室发生火灾时，由于通风条件良好，外部环境能为地下室空间提供大量的空气，这会导致初期火灾发展较快。因此，初期火灾产生的烟气可以通过自然排烟排出。为加大排烟效率，可以使用机械排烟或者排烟车进行排烟；若未能及时发现火情，火灾已经发展到中期阶段，分解出的高温烟气充满整个地下室空间，容易发生轰然，此时应该充分发挥地下通道内防排烟措施的作用，不断向地下室空间射水，降低内部温度，防止发生轰然。四、地下室火灾扑救对策根据建筑物地下室结构特点、使用功能性质要求以及当前火情态势条件的不同，消防救援力量到场以后，要安排不少于两名经验丰富的侦察员及时进行火情侦察，同时要找到相关负责人，了解地下室顶棚的耐火强度以及是否有穿过顶棚和建筑内部墙壁的管道，以此来判斷火灾发展方向。做好侦察后，便可采取相应的战术，主要有以下几种方法[7]。（一）内攻灭火法对于地下室火灾，能够进行内攻的情况下，内攻灭火无疑是快速有效的战法。1.内攻时机当火灾处于初期阶段，在人员灭火准备完毕和做好应急预案的前提下，要首先采取措施果断组织展开内攻。当火灾发展到全面燃烧阶段，应主要考虑采用上述这几种方法进行排烟，待内攻条件有所改善或火势稳定后，展开全面内攻。对小型地下可燃液体油库、放射性物品仓库以及一些小型其他危险的地下有毒、易燃易爆场所，不宜采用内攻。2.内攻力量组织内攻小组应提前了解和掌握地下主要建筑设施平面布局、着火发生的部位、燃烧物性质成分特点等情况，并且注意做好自身防护，携带好红外线火源探测仪、照明指示信号灯具、导向绳等，规定好通信联络信号，在水枪掩护下，编组进入，定时轮换人员。3.内攻路线选择内攻路线的选择以最安全、最便捷到达燃烧区为原则。尽量选择进风口，顺风前进，也可选择烟量少的出入口进攻。若所有的出入口、进风口与排风口都往外部喷出浓烟时，可寻找其他地下建筑与着火地下建筑的连通口进入。4.水枪阵地设置火灾初期，水枪应直攻火点。火灾发展阶段，将主要的水枪阵地尽量集中在最靠近着火点的出入口附近，防御为主，寻找合适的战机强攻灭火。内攻时应注意及时利用靠近火场的各种隐蔽暗门、通道转弯处等障碍物作有效掩护，设置各种防御阵地随时进行堵截，以保证形成持续密集射水以阻止火灾蔓延，等待后续有效增援。部署进攻水枪时，要尽量同步安排防守掩护水枪[8]。（二）灌注灭火法对于平时不宜采取内攻灭火的小型建筑地下室火灾或针对某些危险地下结构建筑局部巷道、局部洞室房间，在确认现场人员全部已经疏散转移的情况下，可先采取向建筑地下结构灌注灭火剂的常规方法进行灭火。高倍数泡沫灌注法目前应用较多，在小型仓库地下室夹层中用于存储食品油料或用来进行大型食品生产作坊等的火灾现场中，可以采用高倍数泡沫灌注法、低倍数泡沫与高倍数泡沫联用、惰性气体或高压蒸汽进行灌注灭火。（三）封口窒息法地下建筑火灾如果蔓延及发展都较为猛烈，人员无法安全进入对地下实施喷水或不能使用灌注灭火法时，在人员全部撤离情况下，应对建筑着火区域进行火源堵截隔离，切断空气主要来源，使