張永成

（寧波市消防救援支隊(duì)朗霞站，浙江寧波 315400）

0.引言

根據(jù)應(yīng)急管理部數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021 年全國(guó)共接報(bào)火災(zāi)74.8 萬起，死亡1987 人，受傷2225 人。其中，火燒致死人數(shù)低于30%，超過70%的死亡人員因煙氣致死，其他原因不足2%。從數(shù)據(jù)中可以看出，控制建筑火災(zāi)危害，就需要使用科學(xué)的火場(chǎng)排煙技術(shù)，降低建筑火災(zāi)死亡人數(shù)。

1.地下建筑火災(zāi)的特點(diǎn)

1.1 發(fā)煙量大

在地下建筑剛產(chǎn)生火災(zāi)時(shí)，和地上建筑火災(zāi)前期情況類似，火焰會(huì)迅速點(diǎn)燃周邊可燃燒物質(zhì)?？墒牵蠖鄶?shù)地下建筑是半封閉狀態(tài)，并不能提供給火災(zāi)足夠的氧氣，在面對(duì)一些固體可燃物時(shí)，需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能上升到和地上建筑火災(zāi)相同的溫度，即需要更長(zhǎng)的陰燃時(shí)間，具有較大的發(fā)煙量。而且，地下建筑通常情況下不具備系統(tǒng)窗，這讓火災(zāi)生成的大量煙氣，無法通過系統(tǒng)窗，順利排出地下建筑，絕大多數(shù)的煙氣會(huì)聚集于建筑物內(nèi)部，進(jìn)一步增加地下建筑的煙氣量。

1.2 泄爆能力差

地下建筑在半封閉狀態(tài)下，會(huì)不斷聚集煙氣，火災(zāi)產(chǎn)生的高溫?zé)o法通過常規(guī)方法有效發(fā)散，會(huì)讓地下建筑空間溫度快速上升，導(dǎo)致氣體體積在短時(shí)間內(nèi)快速膨脹，會(huì)更快發(fā)生“轟燃”現(xiàn)象，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。缺少泄爆能力的地下建筑，會(huì)擴(kuò)大“轟燃”現(xiàn)象的概率。

1.3 人員疏散困難

地下建筑是一種半封閉式空間，需要由燈源之類的設(shè)施提供人工照明，不具備廊道的自然照明條件。而在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，地下建筑的電力供應(yīng)會(huì)受到影響，還未離開地下建筑的被困人員需要借助疏散標(biāo)志指示燈等緊急光源，才能正常離開地下建筑[1]。而在大量煙氣的干擾下，被困人員辨別緊急光源會(huì)受到影響，增加被困人員疏散難度。而且，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，使用電梯具有極高的安全風(fēng)險(xiǎn)，被困人員需要沿著樓梯離開地下建筑。在火災(zāi)發(fā)生初期，煙氣流動(dòng)速度約為0.3m/s，在火災(zāi)猛烈時(shí)期，流動(dòng)速度可達(dá)0.5m/s ～3m/s，在樓梯等垂直空間中，煙氣流動(dòng)速度會(huì)上升到3m/s ～4m/s，影響被困人員的正常疏散。

1.4 撲救困難

相較于常規(guī)的地上建筑火災(zāi)，地下建筑火災(zāi)具有撲救困難的特點(diǎn)，例如探測(cè)火情、通信指揮等工作需要花費(fèi)更長(zhǎng)時(shí)間，無法在短時(shí)間內(nèi)制定高效、安全的撲救活動(dòng)。

2.地下建筑火災(zāi)中的煙氣危害

煙氣是可燃燒物在燃燒過程，吸收火焰中的熱能，生成擁有熱量的混合物，主要有完全燃燒的炭黑粒子產(chǎn)物與不完全燃燒的灰分。

2.1 煙氣會(huì)引起中毒與窒息

地下火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣是一種混合物質(zhì)，會(huì)攜帶大量毒性氣體，如CO、HCl、HCN 等。人在呼吸煙氣與空氣混合物后，會(huì)產(chǎn)生例如麻醉、窒息等負(fù)面影響，影響救援人員與被困人員的正常呼吸，增加中毒窒息概率[2]。如果人員在地下火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)昏厥，呼吸系統(tǒng)會(huì)持續(xù)攝入煙氣，增加各個(gè)器官運(yùn)行負(fù)擔(dān)，進(jìn)而出現(xiàn)人員死亡，這也是為什么在火災(zāi)中，煙氣致死人數(shù)遠(yuǎn)超過火燒致死人員的原因。

2.2 煙氣具有燙傷能力

地下建筑具有半封閉性質(zhì)，導(dǎo)致在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，地下空間溫度會(huì)迅速上升至800℃～900℃，煙氣溫度也會(huì)增加到600℃～700℃，在火源位置的溫度則會(huì)超過1000℃，增加地下建筑熱量集聚速度[3]。而物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的火風(fēng)壓又會(huì)在煙氣溫度影響下進(jìn)一步增加，為煙氣流動(dòng)提供正反饋條件，增加煙氣流動(dòng)速度與火災(zāi)影響力。而煙氣擁有較高的熱量，救援人員穿戴的衣物無法抵消煙氣熱量，更容易出現(xiàn)燙傷事故。而且，救援人員在跑到救生出口期間，會(huì)持續(xù)承受來自煙氣的高溫，極容易出現(xiàn)虛脫現(xiàn)象，失去自主逃生能力。

2.3 煙氣會(huì)對(duì)人員視線造成干擾

在普通的25m2建筑空間內(nèi)，利用外來火源點(diǎn)燃內(nèi)部裝修材料，測(cè)試燃燒過程中產(chǎn)生的煙氣量。從發(fā)煙開始的10min 內(nèi)，以疏散視距的10m 界限為例，會(huì)產(chǎn)生2.4×105m3的煙氣，可以充斥單層3500m2、每層3m 高、總計(jì)23 層的建筑空間。而常規(guī)地下建筑僅有1 ～3 層，單層高為2.4m ～3m，燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)在短時(shí)間內(nèi)充斥整個(gè)地下建筑空間，而被困人員的能見距離也會(huì)下降至30cm[4]。即使擁有緊急光源指引，也會(huì)因情緒、生理等多種因素，增加對(duì)火災(zāi)的恐怖感，失去冷靜判斷能力，降低安全逃離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的概率，進(jìn)而增加被困人員的死亡概率。

2.4 煙氣會(huì)協(xié)助地下火災(zāi)蔓延火勢(shì)

在煙氣中，存在CO 等不完全燃燒產(chǎn)物，在高溫、火風(fēng)壓的雙重影響下，CO 又會(huì)和空氣產(chǎn)生進(jìn)一步混合，提供更多的可燃燒物質(zhì)。燃燒產(chǎn)物會(huì)攜帶更多的熱能，在對(duì)流、輻射的影響下，會(huì)在地下建筑中增加新的火點(diǎn)，縮短“轟燃”時(shí)間，讓地下建筑的火災(zāi)獲得火勢(shì)蔓延條件，增加更多的不可控因素，提高火災(zāi)救援難度。

3.地下建筑火災(zāi)中的火場(chǎng)排煙技術(shù)及應(yīng)用

為科學(xué)控制地下建筑火災(zāi)影響力，降低救援人員與被困人員傷亡率，控制經(jīng)濟(jì)損失，需要選擇合適的火場(chǎng)排煙技術(shù)，并進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用?，F(xiàn)整理幾種常見的火場(chǎng)排煙技術(shù)及應(yīng)用方法，便于救援人員學(xué)習(xí)與應(yīng)用。

3.1 自然排煙

地下建筑火災(zāi)會(huì)產(chǎn)生熱氣流，可以利用其浮力條件，配合地下建筑的排煙豎井、排煙道與電梯井、樓梯間等出入口，通過空氣的自然對(duì)流，將地下建筑中的煙氣從排煙口處順利排出。在排出過程中可以打開上風(fēng)向下窗與下風(fēng)向上窗，借助自然風(fēng)力，實(shí)現(xiàn)水平方向的排煙。如果是垂直方向排煙，則要打開上部排煙口，同時(shí)將下部進(jìn)風(fēng)口進(jìn)行關(guān)閉，避免出現(xiàn)空氣與煙氣產(chǎn)生的“中性面”下移，降低排煙效果。也需要考慮到在地下建筑火災(zāi)期間，自然排煙可能無法達(dá)到預(yù)期效果，出現(xiàn)排煙速度偏慢等情況，救援人員可以根據(jù)救援條件，使用其他方法進(jìn)行輔助排煙。如果在必要條件下，也可以使用定向破拆技術(shù)，打開地下建筑的半封閉條件，加速自然排煙。

3.2 機(jī)械排煙

機(jī)械排煙技術(shù)是通過強(qiáng)制動(dòng)力，在地下建筑空間內(nèi)構(gòu)成空氣對(duì)流，完成排煙任務(wù)。相比于自然排煙，機(jī)械排煙擁有更穩(wěn)定的排煙效果。如果是在地下建筑火災(zāi)初期使用機(jī)械排煙技術(shù)，可以讓著火區(qū)域火風(fēng)壓得到有效控制，并形成負(fù)壓條件，避免煙氣向未著火區(qū)域發(fā)生擴(kuò)散，可以讓未著火區(qū)域的人員安全疏散，一些重要物資也可以及時(shí)轉(zhuǎn)移，保障人員與財(cái)產(chǎn)的安全。機(jī)械排煙技術(shù)可以根據(jù)使用方法，劃分為兩種類型：第一種，通過排煙機(jī)與排煙車，完成移動(dòng)式排煙。在使用這種方法時(shí)，救援人員需要先確定一個(gè)和火源擁有足夠安全距離的通道，即沒有選擇救援的通道進(jìn)行排煙作業(yè)。也可以選擇和火源距離較近的通道，即選擇救援的通道實(shí)施送風(fēng)。利用這種方法，可以讓其他出口成為驅(qū)散煙氣的通道，讓救援人員獲得足夠的新鮮空氣，降低救援風(fēng)險(xiǎn)。在送風(fēng)軟管周邊區(qū)域，也可以構(gòu)成擁有正壓無煙條件的安全區(qū)域，救援人員可以在這個(gè)區(qū)域進(jìn)行輪換休息，避免出現(xiàn)體力不支，降低救援效率的問題。在實(shí)施移動(dòng)排煙技術(shù)時(shí)，要求排煙輸出口放置在地上的室外環(huán)境中，吸風(fēng)口要吸收室外環(huán)境的新風(fēng)，完成送風(fēng)任務(wù)。如果是用在一些較長(zhǎng)的縱深距離地下建筑中，就可以通過移動(dòng)式排煙技術(shù)進(jìn)行排煙。第二種，使用固定式排煙系統(tǒng)進(jìn)行排煙。固定式排煙系統(tǒng)擁有多個(gè)排煙設(shè)備，例如防火防煙門、排煙風(fēng)機(jī)、自動(dòng)控制設(shè)備等。相比于移動(dòng)式排煙技術(shù)，固定式排煙系統(tǒng)排煙效果更好，可以在發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的最短時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)排煙計(jì)劃，大約可以排出地下建筑火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)約80%的熱量，有效降低火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)溫度，為之后的被困人員安全疏散與救援人員火災(zāi)撲救提供安全保障。

3.3 噴霧水排煙

通過霧狀水控制火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)溫度，降低煙塵總量，進(jìn)而形成負(fù)壓區(qū)，提高煙氣驅(qū)煙效果。以最常見的噴霧水槍為例，在噴霧水槍工作壓力為0.3MPa，流量為2.5L/s 時(shí)，水槍噴射有效直徑可以達(dá)到2.2m；如果工作壓力為0.44MPa，流量為2.5L/s 時(shí)，水槍噴射有效直徑可以達(dá)到2.5m。將噴霧角調(diào)整在60°，可以獲得最佳噴霧排煙效果。這種方法多用在擁有兩個(gè)及以上出入口的地下建筑火災(zāi)中，選擇進(jìn)風(fēng)口進(jìn)行噴霧排煙，或是在兩側(cè)出入口同時(shí)噴霧，加快排煙效果。如果地下建筑火災(zāi)自然排煙速度偏低，現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)救援條件不具有良好的機(jī)械排煙效果，救援人員就可以同時(shí)使用2 ～3 個(gè)，集中火源進(jìn)行排煙散熱。在噴霧排煙過程中，超過90%的噴霧水會(huì)吸收熱能，完全汽化，進(jìn)一步降低火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)溫度，提高火災(zāi)救援效果。

3.4 泡沫排煙

向火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的高處位置噴灑高倍數(shù)泡沫滅火劑，通過產(chǎn)生的泡沫物質(zhì)，快速填充火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，既可以快速排煙除塵，也可以隔絕起火點(diǎn)周邊煙氣，達(dá)到合理控制火災(zāi)的效果。泡沫排煙技術(shù)可以應(yīng)用在室內(nèi)空間，不會(huì)產(chǎn)生過多的水漬影響，對(duì)于保護(hù)一些重要資源有較大幫助。

3.5 化學(xué)藥劑排煙

地下建筑火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣有毒成分，具有偏酸性與可溶于水等特性，利用噴霧水排煙原理，向煙氣噴灑可以中和酸性物質(zhì)的化學(xué)藥劑，就可以有效降低煙氣中的有毒物質(zhì)含量，也可以讓煙氣這種氣溶膠發(fā)生凝聚現(xiàn)象，降低煙氣的減光性，便于被困人員安全逃生。火災(zāi)救援單位可以在這方面展開深入的技術(shù)研究，提升化學(xué)藥劑排煙的適用性。

4.地下建筑火災(zāi)撲救案例分析

為讓本文內(nèi)容更具有參考價(jià)值，將對(duì)某地下建筑火災(zāi)撲救案例進(jìn)行詳細(xì)分析。

4.1 基本情況

某體育館地下一層總面積為400m2，由私人承包，建成名為“某俱樂部”的酒吧。在火災(zāi)發(fā)生前，該酒吧因經(jīng)營(yíng)困難已經(jīng)停業(yè)，僅有1 人負(fù)責(zé)值班。在火災(zāi)發(fā)生當(dāng)前，值班人員外出，鎖上大門。體育館工作人員在發(fā)現(xiàn)災(zāi)情的第一時(shí)間報(bào)警。等到轄區(qū)隊(duì)站抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，火災(zāi)正在擴(kuò)散時(shí)期，地下建筑存在大量濃煙，增加火災(zāi)救援難度。當(dāng)日氣溫3℃，北風(fēng)2～3 級(jí)。

4.2 火災(zāi)撲救過程

本次火災(zāi)撲救過程，可以劃分為3 個(gè)階段：第一階段：初步偵察，排煙降溫。在接到報(bào)警后，指揮中心立刻調(diào)集轄區(qū)2 輛消防車、16 名指戰(zhàn)員前往火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。因?yàn)樵擉w育館處于經(jīng)十路中段位置，具有位置敏感特性，指揮中心又迅速調(diào)集13 個(gè)隊(duì)站、36 輛消防車、280 余名指戰(zhàn)員，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)增援。率先抵達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的隊(duì)站人員立即進(jìn)行火情偵察，發(fā)現(xiàn)起火點(diǎn)在體育館北側(cè)地下一層的“某俱樂部”，存在桌、椅與易燃可燃材料，產(chǎn)生的煙氣從體育館門、窗等位置擴(kuò)散，現(xiàn)場(chǎng)無被困人員與化學(xué)危險(xiǎn)品。站長(zhǎng)下達(dá)命令，1 輛水罐車?？吭谙鹚ㄖ苓?，由2 支水槍負(fù)責(zé)掩護(hù)救援人員對(duì)地下建筑做內(nèi)部偵察，尋找著火點(diǎn)，1 支水槍負(fù)責(zé)滅火。站長(zhǎng)與副站長(zhǎng)帶領(lǐng)戰(zhàn)斗員通過水槍驅(qū)動(dòng)排煙，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)做排煙降溫；第二階段：劃段指揮，逐步推進(jìn)。支隊(duì)指揮員抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，立即組建火場(chǎng)指揮部，并和隊(duì)站指揮員、體育館工作人員了解火災(zāi)與地下建筑基本情況后，對(duì)戰(zhàn)術(shù)部署進(jìn)行調(diào)整，并將火場(chǎng)的西、北、東3個(gè)方位，逐次5 個(gè)救援區(qū)域，現(xiàn)場(chǎng)支隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)控制各個(gè)救援區(qū)域，配合滅火資源，對(duì)整個(gè)滅火作業(yè)進(jìn)行高效指揮；第三階段：調(diào)整部署，近戰(zhàn)滅火。全體指戰(zhàn)員在指揮部的組織指揮下，通過空氣呼吸器，輪流進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行近戰(zhàn)滅火。在西側(cè)救援區(qū)域，使用4 支水槍主攻滅火，控制火勢(shì)。在東側(cè)救援區(qū)域，使用2 支水槍進(jìn)行滅火。在北側(cè)、西北側(cè)、東北側(cè)分別使用2 支水槍，配合強(qiáng)行破拆進(jìn)行滅火。同時(shí)，兩部排煙車負(fù)責(zé)在東側(cè)、北側(cè)進(jìn)行排煙作業(yè)，構(gòu)建立體交叉作戰(zhàn)模式。利用“內(nèi)攻外控、四面包圍、上堵下封、強(qiáng)攻近戰(zhàn)”，阻斷火勢(shì)蔓延。其余人員與車輛裝備則進(jìn)行時(shí)刻替換，實(shí)現(xiàn)有條不紊進(jìn)行安全滅火。

4.3 火災(zāi)撲救成績(jī)

在本次地下建筑火災(zāi)救援案例中，共投入14 個(gè)隊(duì)站、39 臺(tái)消防車、300 余名指戰(zhàn)員，經(jīng)歷4 個(gè)多小時(shí)的奮力撲救，成功撲滅大火。本次火災(zāi)影響范圍超過260m2，零人員傷亡，保護(hù)體育館近億元的物資財(cái)產(chǎn)安全。

5.結(jié)語

地下建筑受環(huán)境等因素影響，發(fā)生火災(zāi)具有較高的危險(xiǎn)性，火災(zāi)撲救難度大，應(yīng)堅(jiān)持“兩個(gè)至上”原則，采取多種火場(chǎng)排煙技術(shù)，將火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣及時(shí)予以排除以及阻止煙氣向其他安全區(qū)域外散，從而確保人員的順利疏散、安全避難，并給滅火救援行動(dòng)創(chuàng)造有利條件。