肖揚(yáng)
(廣州市南沙區(qū)消防救援大隊(duì),廣東廣州 510000)
大空間以及大跨度建筑,具體來(lái)說(shuō)便是單層有非常大的空間和跨度,層間比較高,未設(shè)置實(shí)體分割或者實(shí)體分割非常少,通常60m以上跨度的建筑,應(yīng)用的主要材料為鋼,結(jié)構(gòu)形式有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)以及膜結(jié)構(gòu)。大空間以及大跨度建筑的使用越來(lái)越多,在視覺(jué)方面有非常好的通透性,并呈現(xiàn)出現(xiàn)代化、建筑造型復(fù)雜化以及規(guī)模大型化的特征,在物流倉(cāng)儲(chǔ)、體育館、展覽館以及影劇院的建設(shè)當(dāng)中都會(huì)采用大空間以及大跨度的建筑類型。但這類建筑因?yàn)橛休^大的人員流動(dòng)量,較多的可燃物,且內(nèi)部通道有一定的復(fù)雜性,所以在有火災(zāi)發(fā)生時(shí),極易發(fā)生重大損失。所以強(qiáng)化大空間以及大跨度建筑火災(zāi)的滅火救援研究非常關(guān)鍵。
在該類建筑當(dāng)中,一旦有火災(zāi)發(fā)生,最突出的一項(xiàng)特點(diǎn)便是整體和局部極易發(fā)生坍塌問(wèn)題,進(jìn)而對(duì)救援人員安全產(chǎn)生嚴(yán)重的威脅,同時(shí)也是火災(zāi)撲救困難的關(guān)鍵性因素。例如:2006年烏魯木齊發(fā)生的機(jī)械廠庫(kù)房火災(zāi),屋頂便出現(xiàn)了整體坍塌,導(dǎo)致一名救援人員被埋入其中[1]。在具體救援當(dāng)中,因?yàn)榻ㄖl(fā)生坍塌,使救援人員受到傷害的案例非常多,所以要對(duì)建筑坍塌的規(guī)律做出系統(tǒng)探究,以便在坍塌前出現(xiàn)征兆時(shí)對(duì)建筑作出正確處理,規(guī)避救援人員受到傷害。在火災(zāi)發(fā)生后,對(duì)建筑物發(fā)生的坍塌概率時(shí)間、形狀充分分析發(fā)現(xiàn),該類建筑倒塌的因素與建筑材料燃燒積聚溫度、持續(xù)燃燒時(shí)間有著緊密的聯(lián)系。最初,對(duì)于大空間以及大跨度建筑的建造,很多都是輕鋼柱、梁以及鋼筋混凝土柱,這些材料是非常關(guān)鍵的承重主體,如果未對(duì)其開(kāi)展防火保護(hù)處理,在比較封閉的空間中發(fā)生的燃燒會(huì)十分猛烈。當(dāng)有較高溫度積聚時(shí),超過(guò)15min便會(huì)有垮塌的危險(xiǎn)出現(xiàn)[2]。倒塌的形狀大部分都是屋頂整體倒塌或者局部出現(xiàn)壓垮。近幾年,對(duì)于大空間以及大跨度建筑物的建造,會(huì)用純鋼結(jié)構(gòu)作為主要材料,也會(huì)應(yīng)用混合結(jié)構(gòu)。溫度沒(méi)有超過(guò)200℃,這些材料的強(qiáng)度不會(huì)有所改變,大于300℃時(shí),材料的性能會(huì)下降,超過(guò)500℃,強(qiáng)度會(huì)減少一半,如超過(guò)600℃,材料便會(huì)失去原有的強(qiáng)度性能,造成斜面型倒塌。這時(shí)鋼筋混凝土構(gòu)件具備的承受能力會(huì)受到不良影響,但不會(huì)出現(xiàn)倒塌問(wèn)題。在溫度達(dá)到800℃左右時(shí),1h~3h內(nèi),都會(huì)發(fā)生斷裂、垮塌的情況。
因?yàn)榇罂臻g、大跨度建筑只有很少的開(kāi)口部位,但是可燃燒物質(zhì)非常多,所以在有火災(zāi)發(fā)生后,高溫?zé)煔獾漠a(chǎn)生速度非???,并且隨著燃燒的進(jìn)行,高溫?zé)煔怏w積會(huì)有膨脹出現(xiàn),并不斷積聚,如不第一時(shí)間將其排出,很難在沒(méi)有外力的作用下將其清除。
一旦有火災(zāi)發(fā)生,因?yàn)闈鉄煯a(chǎn)生的影響會(huì)非常嚴(yán)重,所以內(nèi)部能見(jiàn)度非常差。此外,內(nèi)部的供電系統(tǒng)也會(huì)遭到不同程度的損壞,加之有高溫?zé)煔獯嬖?,能?jiàn)度的下降會(huì)持續(xù)進(jìn)行。利用專業(yè)設(shè)備測(cè)試之后發(fā)現(xiàn),在火災(zāi)的發(fā)展階段,該類建筑內(nèi)部只有1m~3m的能見(jiàn)度,即使利用照明設(shè)備,也很難開(kāi)展搜救工作。此外,燃燒中會(huì)有CO等高溫有毒氣體產(chǎn)生,使得救援和疏散困難進(jìn)一步加大,在某種程度上也使得被困人員以及救援人員存在巨大的心理壓力。
該類建筑有比較大的內(nèi)部空間體量,所以氧氣十分充足,加之有很多易燃物質(zhì)存在,所以在有火災(zāi)發(fā)生之后,通過(guò)熱對(duì)流現(xiàn)象產(chǎn)生的燃燒會(huì)非常迅猛,且有極快的蔓延速度,這時(shí)高溫?zé)煔鈺?huì)隨處擴(kuò)散,對(duì)被困人員和救援人員造成傷害,產(chǎn)生重大財(cái)產(chǎn)損失[3]。
該類建筑如內(nèi)部出現(xiàn)火災(zāi),因?yàn)槟芤?jiàn)度非常低,在火勢(shì)達(dá)到某一階段之后,會(huì)有大量煙氣存在。救援人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后,很難第一時(shí)間精準(zhǔn)找到火點(diǎn),對(duì)于被困人員的具體位置判斷也有一定的困難。因?yàn)榇罂臻g以及大跨度建筑內(nèi)部,有比較大的火災(zāi)荷載,加之鋼架結(jié)構(gòu)有良好的導(dǎo)熱性能也使得滅火的難度有所加大,新的火點(diǎn)生成非常容易。鋼構(gòu)件溫度在超過(guò)自身的臨界點(diǎn)時(shí),從外部對(duì)其射水,通過(guò)高溫的作用,只需要極短的時(shí)間便會(huì)汽化升騰,不但會(huì)給內(nèi)工人員造成傷害,甚至還會(huì)發(fā)生窒息。同時(shí),還會(huì)使建筑內(nèi)部的能見(jiàn)度進(jìn)一步降低,使內(nèi)攻的安全性下降,滅火會(huì)有更大的難度。
該類建筑物在出現(xiàn)火災(zāi)之后,救援人員一定要秉承救援第一的思想原則,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行了解,仔細(xì)詢問(wèn)是否有被困人員。當(dāng)受困人員受到濃煙,毒氣等威脅時(shí),如施救者能夠進(jìn)入,需立即指派精干人員構(gòu)建救援小組,第一時(shí)間進(jìn)入到內(nèi)部,開(kāi)展相應(yīng)的營(yíng)救工作。其中,要對(duì)火勢(shì)進(jìn)行控制,盡量減少對(duì)所有人員構(gòu)成的威脅。在燃燒區(qū)有人員被困,如果不能第一時(shí)間控制好火勢(shì),傷亡程度會(huì)有所加大。如果施救者不能第一時(shí)間進(jìn)入到火場(chǎng)內(nèi)部,指揮員需要將主要力量集中在滅火和排險(xiǎn)方面,盡量快速將救人通道打通,為后續(xù)的施救提供時(shí)間和條件。其中,需要注意的是,救人需要與滅火一同實(shí)施,如果現(xiàn)場(chǎng)救人的任務(wù)并不繁重,指揮員需結(jié)合具體的情況,在組織一部分力量積極救人的同時(shí),迅速組織好其他力量開(kāi)展滅火作業(yè)。
對(duì)于該類建筑物火災(zāi),需要在最初時(shí)便找到內(nèi)攻的突破口,進(jìn)而對(duì)有效的進(jìn)攻通道進(jìn)行建立。對(duì)于該突破口的選擇需要對(duì)進(jìn)攻路線做好規(guī)劃,考慮其快捷性和有效性,以便在最短的時(shí)間內(nèi)將火災(zāi)把控住。例如:內(nèi)部通道是重要的依托,在此前提下,選擇好突破口;將建筑防火分區(qū)作為基礎(chǔ),對(duì)進(jìn)攻突破口進(jìn)行選擇;挑選物資存放少,火災(zāi)荷載小的區(qū)域?qū)ν黄瓶谶M(jìn)行選擇。此外,需要對(duì)建筑物的具體情況充分考量,例如:建筑物的形狀,如果有不規(guī)則形狀存在,進(jìn)攻突破口的選擇為跨度最短區(qū)域,并盡量在上風(fēng)或側(cè)上風(fēng)方向。進(jìn)攻突破口也可以選擇在燃燒比較弱的區(qū)域。通過(guò)對(duì)稱布陣、同步設(shè)防、對(duì)火勢(shì)加以堵截的方法,可以將火災(zāi)徹底消滅[4]。
該類建筑內(nèi)部都會(huì)對(duì)固定消防設(shè)施進(jìn)行設(shè)置,這類設(shè)施針對(duì)小面積初期火災(zāi)的撲滅有關(guān)鍵性作用。初期有火災(zāi)發(fā)生時(shí),如條件允許,會(huì)先進(jìn)行自救,之后當(dāng)消防救援隊(duì)伍到場(chǎng)后,可繼續(xù)利用固定消防設(shè)施繼續(xù)滅火,如水壓不足,消防車會(huì)利用水泵接合器供水,借助消防鋪設(shè)水帶出水滅火。
在該類建筑當(dāng)中,對(duì)于火災(zāi)的撲救,需要第一時(shí)間排煙以及排熱,這便需要對(duì)建筑內(nèi)部自動(dòng)排煙設(shè)施進(jìn)行考慮,結(jié)合通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng),完成排煙任務(wù)。通過(guò)移動(dòng)排煙設(shè)施,對(duì)地方排煙通用設(shè)備進(jìn)行調(diào)用,完成排煙工作,也可以結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的具體情況開(kāi)展相應(yīng)的破拆,從而完成排煙工作。其原則為,一定要最短的時(shí)間內(nèi)將現(xiàn)場(chǎng)的高溫?zé)煔饧皶r(shí)排出,此外也可以將排煙口破拆,以便使火勢(shì)蔓延的方向得到改變和引導(dǎo),合理取舍,攻放結(jié)合才能使高溫?zé)煔庖宰羁斓乃俣扰懦?,為之后的火?zāi)撲救奠定基礎(chǔ)。
目前對(duì)于大空間以及大跨度建筑的使用越來(lái)越多,在視覺(jué)方面有非常好的通透性,并呈現(xiàn)出現(xiàn)代化、建筑造型復(fù)雜化以及規(guī)模大型化的特征,所以城市中的物流倉(cāng)儲(chǔ)、體育館、展覽館以及影劇院建設(shè),都開(kāi)始應(yīng)用大空間以及大跨度建筑類型。但是,大空間以及大跨度的建筑,一旦有火災(zāi)發(fā)生,會(huì)因?yàn)槿藛T密集、物品雜亂、電氣線路較多等很多因素,提升救援滅火的難度。因此,對(duì)于大空間、大跨度建筑的火災(zāi)撲救研究應(yīng)深入開(kāi)展,不能有絲毫松懈,以免火災(zāi)發(fā)生后,應(yīng)用不合理的救援戰(zhàn)術(shù),導(dǎo)致重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。