高层建筑火灾灭火救援方法探讨

摘要：随着城市现代化建设的不断推进，高层建筑规模越来越大，数量越来越多。现今，在经济比较发达的城市，高层建筑的数量已经超过80%。近些年，高层建筑工程建设速度加快的同时，也为建筑物带来很多消防隐患，因为高层建筑层数高、功能多、结构复杂，一旦发生火灾，会加大消防救援的难度。基于此，本文从消防灭火救援角度，介绍了高层建筑火灾救援的难点，分析了高层建筑火灾救援遇到的问题，探讨高层建筑火灾灭火救援方法与救援策略，旨在提升灭火救援效率，保证高层建筑使用安全。关键词：高层建筑；火灾；灭火救援；救援方法现今，高层建筑火灾越发频繁，已经严重威胁到人们的生命与财产安全。据相关数据调查发现，截至2022年中旬，我国高层建筑火灾就高达三万多起，且多以高层住宅为主，必须给予高度重视。高层建筑火灾救援工作面临的挑战较多，比如，火势蔓延迅速、疏散通道有限、高空救援困难等，这些难点使得高层建筑火灾救援工作变得更加紧迫和复杂。在消防灭火救援中，应该结合火场的实际情况，采用专业的消防灭火救援技术与救援策略，更好保障居民的生命与财产安全，维护社会和谐稳定。一、高层建筑消防灭火救援难点（一）高层建筑消防供水方面高层建筑消防灭火救援难点之一就是消防供水存在较大难度。首先，固定消防设施无法得到完整性与可靠性保障。水压、水流量与水源是消防供水系统的重要指标，也是决定灭火救援的重要因素，如果系统出现故障或者系统水源中断，就会严重影响消防灭火救援效果。通过调查发现，在某些消防固定供水系统中，很多消防设施只有70%左右的完整率，加之高层建筑施工技术、材料以及维护管理等原因，消防供水系统极易出现运行故障，还可能出现难以启用问题，导致消防灭火救援工作受阻[1]。其次，移动供水线路组建困难。现今很多高层建筑均会设置玻璃幕墙，并在底部设有裙房，同时公共过道所设的开窗数量不多，使得建筑外部欠缺消防水带铺设面，如果顺着建筑内部楼梯而铺设消防水带，会存在蜿蜒曲折的情况，既会受限于楼梯形式，还会耗费很多人力，无法及时展开水带。最后，移动供水能力不足。因为高层建筑高度的影响，普通消防车水枪喷水的高度难以到达高层，导致消防水源的持续供应遇到困难。（二）高层建筑消防灭火方面现今的建筑多为高层或超高层，楼层较高，如果发生火灾，极易导致大范围蔓延，且高温与大量的烟雾不仅会影响消防救援人员的视野，加大救援难度，还会对整栋楼居民的生命安全带来威胁。不仅如此，建筑外立面设置的玻璃幕墙也会导致消防救援人员的进出受到阻碍，加大火灾扑救难度，同时因为高层建筑结构错综复杂，消防救援人员难以快速掌握火灾现场内部的实际情况，也会加大火灾扑救难度。除此之外，高层建筑中存在大量人员，人员疏散难度大，若处置不及时，一旦出现人员聚集，就可能发生大面积的踩踏事故，不仅影响救援，还会带来难以估量的后果。二、高层建筑火灾救援遇到的问题（一）建筑内部疏散路线问题据相关调查显示，在高层建筑消防灭火救援中，建筑疏散路线设计不合理是火场救援遇到的主要问题。一般来说，一个建筑之中所设计的消防安全出口会结合整个空间容量来确定数量，若以1200户居住量设计，则要设计至少三个消防安全出口。然而，某些设计人员消防意识薄弱，在设计工作中只配备了两个安全出口，疏散路线也不明确，如果出现火灾，电梯会终止运行，配置的消防升降机又不能及时接近被困人员所在楼层高度，只能利用步梯来疏散。但建筑内部的人流量太过密集，在大量烟雾中难以精准辨别安全路线和出口，又因为恐慌四处乱窜，极易发生踩踏事故。不仅如此，某些高层建筑在装修时，过于追求使用需求，肆意改建、扩建，导致消防出口被遮挡，难以快速疏散人员。（二）建筑内部易燃物品过多我国《建筑设计防火规范》对建筑类型与防火等级有明确要求，更是对建筑材料有明确规定，比如外墙保温材料防火等级为A级[2]。现今高层建筑外部防火涂料的主要材质为石蜡与防火剂组成，涂刷在建筑外层，可以极大防止外部火势蔓延。尽管高层建筑外部的防火措施满足国家关于防火的规定，但因为建筑内部配置了很多易燃物品，为灭火救援工作带来不利影响，例如，各类电气设备、纵横交错的线路、沙发、窗帘、墙纸等，这些物品遇到明火会快速燃烧，且很多电气设备在燃烧时还可能发生爆炸，沙发类物品在燃烧时还会产生浓浓的烟尘，从而降低火场能见度，导致消防救援人员的视线受到影响。（三）建筑物周边环境复杂在城市规划中，很多高層建筑都布局在繁华区域，存在交通拥挤现状。如果高层建筑火灾发生在交通量高峰期，消防车辆很难第一时间到达火灾现场，极易错过最佳救援期。例如，某市中心一高层住宅小区二楼发生火灾，从小区内监控视频了解到，火灾由二楼引发，并逐渐蔓延到整栋楼层，严重威胁着整栋楼居民的生命与财产安全。该市消防作战指挥部接到任务迅速出警，并开展火警调度，然而起火建筑处在市中心的小区内部，消防救援车辆出动后遇到交通晚高峰，经过疏通后迅速来到起火小区，但遇到消防通道被私家车堵住，且无法联系车主，导致消防车无法第一时间达到火灾现场。经过重重动员，利用人力将停在消防通道内的车辆挪开，这才使消防车辆顺利来到火灾现场。如此可知，高层建筑周边环境复杂，消防通道被堵，会阻碍消防灭火救援工作。三、高层建筑灭火救援方法与救援策略（一）供水消防车的应用在高层建筑火灾扑救中，供水消防车的应用比较普遍。现今，供水消防车的类型较多，整体分为五种车型。1.单车泵单干线类。涉及不超过80米供水高度的普通消防车、不超过300米供水高度的高层供水消防车的应用。其中，普通消防车在实际应用中必须把消防车同室外消火栓（水压0.3MPa）相连，消防车泵出水口压力也控制在0.3MPa之内，确保不间断供水时间超过1小时。2.双车泵串联单干线类。通常为不超过160米供水高度的普通消防车供水，每车泵压力提到0.8MPa，借助高压型水泵不间断供水240min，若要停止供水，要依次关停上、下方水泵。3.三车泵串联单干线类。主要为不超过240米供水高度的普通消防车供水，实际操作上类似于第二类供水消防车的操作，但在最下方车泵关停前先将中间车泵关停。4.三车泵串联与手抬机动泵单干线类。一般为不超过400米供水高度的普通消防车供水，也可为手抬机动泵供水，首台车泵设置在建筑物高度的240米区域，然后逐一朝更高层连接，各车泵的给水高度均要把控在40米，确保进水口压力不低于0.1MPa，泵的台数不超过四台。如果要停止供水，应该由上到下逐层关停。另外，应该提前制备适当配比的压缩空气泡沫灭火剂（湿式），调整泵的压力将灭火剂送到火源位置，用在一类或二类高层建筑火灾扑救方面，也可制备此类型的干式灭火剂，用在四类高层建筑火灾扑救方面[3]。（二）无人机灭火救援技术的应用消防无人机设备主要由新型碳纤维材料构成，安全性较高，防火性能较好，其配备了GPS系统、自动调焦摄像头、无线网络信息传输以及热红外高速相机等部件，能够悬停在高空完成全方位拍摄，并根据实际情况喷水扑火，辅助消防员扑灭火灾。另外，在高层建筑火灾扑救过程中，消防无人机设备能够用在火灾现场情况侦察、火灾救援监控指挥、辅助救援人员工作等。在火灾现场情况侦察过程中，无人机设备不受地形以及浓烟等复杂环境额限制，能够灵活侦察。在火灾救援监控指挥上，无人机设备能够在上百米高空工作、上千米飞行监控火情。如果与带有广角镜头的超高像素可见光相机配合，可以把火场的形势实时传输给地面指挥与救援人员，辅助其快速、清晰辨别火源，精准捕捉火灾发生的中心区域、火场燃烧物、附近水源以及火场环境温度等，有利于消防员明确救援重点，确保消防灭火救援工作的时效性；在辅助救援人员工作上，若无人机设备配置语音单元，能够实现指令的快速、高效传达；若配置安全绳，可以辅助被困人员横向逃生，若配置导弹灭火系统，可以从火源上方扑灭。（三）云梯消防车的应用云梯消防车配备了液压升高台，能够发挥举高功能，可以灵活升降，实现广泛作业的目标，不仅能够辅助消防员处理建筑火灾，还能够及时运送被困人员与重要物品。此类消防车主要分为2种类型，一为卷扬结构伸展云梯，二为两支长油缸加钢丝绳结构伸展云梯。前者的组成结构比较简单，后者在实际操作上方便快捷，能够快速完成升降。在实际应用上，消防员可结合高层建筑火灾的具体情况科学合理地选择与应用[4]。为了保证云梯消防车可以最大化发挥火灾扑救作用，在操作开始前，消防员要全面掌握车辆的基础操作，并了解其应用原理与技巧，尤其是针对高空操作方面。处在升高台的消防员必须具备全方位的观察力以及较强的协调沟通能力，并能够精准把控灭火剂射程范围，疏导被困人员的恐慌情绪，第一时间安抚要救援的人员，以免其因为情绪激动而做出过激行为。此类消防车的自重比较大，应该在平整且又硬质的地面停放，同时要远离危险区域，比如高压线、输气管道等。若现场需要，应事先在地势坡度较缓的位置铺设适当硬度的模板，若风力较大，比如在七级以上，则不可使用云梯，不仅要发挥此类消防车的功能，还要保障云梯消防车的应用安全。在高层建筑灭火救援过程中，消防员要具备较强的安全意识与自我保护意识，保证自身防护装备齐全，确保高空救援中身体固定的稳定性与安全性。如果要调整云梯，就要将喷水关闭，保证车辆的稳定性。不仅如此，在此类消防车的实际操作中，消防员可借助液压装置操作云梯动作，比如升降、回转、俯仰以及调平等，并将高倍数泡沫发生器装置在云梯架顶端，喷射水基型泡沫灭火剂，可以实现良好的火灾扑救效果。如果在使用过程中发生异常情况，应该第一时间借助手动装置来操作。（四）高层建筑灭火救援策略的应用GIS技术模型具有良好的空间分析功能，在早期高层建筑火灾扑救中能够为消防员提供消防车辆行车路线以及行车时间等信息，但其无法探测建筑内部情况，而高层建筑内部结构比较复杂，会影响灭火扑救效率。针对这种情况，可将BIM模型引入其中，模拟建筑位置、建筑周边实际情况、建筑内部整体结构以及总体面积，借助BIM模型的可视化功能获得平面图纸中高层建筑内部结构与消防设施的空间拓扑关系，掌握建筑高度、火灾等级、各种消防水源、消防应急车道、人员疏散通道位置、建筑消防喷淋设备以及消防龙头等信息。另外，借助BIM模型的3D可视化功能与虚拟仿真漫游功能，为火灾扑救工作以及现场调度指挥工作给予高效、可靠的支撑。在实际操作过程中，想要降低该可视化功能应用的难度系数，应该理顺BIM模型的应用步骤。第一步，预测建筑内部有无无线报警装置。如果有，就要定位系统点位图编码，使其形成火灾记录。如果没有，就要评估建筑能否实现精确定位。第二步，结合形成的火灾记录，分析最恰当的火灾扑救路线，确定建筑内外的水源情况以及建筑内部的居民情况，然后向BIM模型中传输火灾发生地址、消防车行车路线以及火灾性质指标，评估火灾发生的建筑位置。第三步，结合建筑内部实际情况，提取出火灾建筑BIM模型，在3D模型内，料浆空间结构、内部灭火救援设备位置与数量、人员疏散通道情况以及火灾防护分割区域等，执行火灾扑救调度指挥操作[5]。依托BIM模型，优化和改进高层建筑火灾扑救应急指挥系统，在预测火灾风险等级的基础上，科学、合理指挥消防员火灾扑救工作的进行。这种火灾扑救应急指挥系统集合了地图查找功能、模糊集合理论以及BIM模型，能够自动、精准判断高层建筑火灾风险等级，并可视化输出火灾风险等级。根据高层建筑的火灾风险等级，借助BIM模型，能夠自动制定出最恰当的被困人员疏散通道走向以及最近的消防救援站和最恰当的消防车行车路线，为消防员开展火灾扑救作业给予高效、可靠的支撑。结语总之，现今的建筑多以高层或超高