浅析高层建筑火灾扑救的难度和火场供水的方法

浅析高层建筑火灾扑救的难度和火场供水的方法随着我国改革开放的深入发展，科学技术水平的不断提高，城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化，促使了近代高层建筑的出现和发展。

但是，许多高层建筑的问题也接踵而来，尤其是灭火问题日益突出。

因为高层建筑功能复杂，一旦失火，火势蔓延快，扑救难度大，疏散困难，易造成重大人员伤亡和巨大财产损失，因此，该类火灾是消防部队灭火作战的难点之一。

下面，我个人就高层建筑火灾扑救的难度和火场供水方法两个方面谈一些粗浅的看法，以期抛砖引玉。

一、高层建筑的基本概念世界各国对高层建筑有不同的定义，有的是以层数划分，有的是以高度（米）划分。

我国定义的高层建筑，分为两类，一类是居住建筑，基本以层数划分，即指10层及10层以上的居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅）；另一类工业厂房、库房和公共建筑，以高度划分，即建筑高度超过24米的两层及两层以上的厂房、库房和公共建筑（不包括单层主体建筑高度超过24米的体育馆、会堂、剧院等公共建筑以及高层建筑中的人民防空地下室）。

当建筑高度超过100米时，我们习惯上称为超高层建筑。

高层建筑本身一般都具有较高的耐火等级，但由于建筑高、结构复杂、功能繁多、人员集中、设备密集、内部装修和放置的可燃荷载大，给火灾扑救和人员疏散带来了很大困难，一旦发生火灾，容易造成大量人员伤亡、重大经济损失和严重社会影响。

例如：1996年6月16日16时30分，广东省珠海市前山纺织城A幢（6层、高27米、钢筋混凝土结构）因施工引发火灾。

次日14时10分，大楼坍塌，造成93人死亡、156人受伤。

2001年9月11日，美国纽约市最高（411米）、楼层最多（110层）的世界贸易中心南遭到恐怖分子劫持的客机撞击，熊熊大火燃烧一个多小时后相继发生倒塌。

这起袭击事件造成了约3000人死亡，数千人受伤。

纽约消防局343名消防队员以身殉职。

给美国造成约3000亿美元的直接经济损失。

间接经济损失约5000亿美元。

高层建筑是世界公认的火灾扑救难题，是消防人员重点研究的对象。

二、高层建筑火灾的扑救难度（一）楼层高，攀登难1、登楼消耗体力大高层建筑较高部位发生火灾时，如果电梯不能使用，消防人员通过楼梯登高则会消耗很大的体力，既影响时间，又影响后续战斗。

根据我国目前消防人员的体质状况，攀登一定高度的楼层后，心率和呼吸加快，体力下降，对开展灭火救援有较大影响。

2、登高途径少高层建筑一旦较高楼层发生火灾，除个别灭火救援人员可利用直升机和举高车（高度也有限）登高外，大多数只能依赖内部楼梯和电梯。

不像多层建筑有阳台、落水管，还可用扶梯，甚至徒手。

如果火势较大或燃烧时间较长，使用电梯有不安全因素时，连电梯也不能使用。

因此，高层建筑灭火救援时，可供登高进攻的途径非常有限。

3、战斗展开时间长由于楼层高，体力消耗大，登高进攻途径又少，铺设水带困难，因此，高层建筑灭火救援战斗展开的时间往往要比其他场合长得多。

消防电梯不能使用时，从楼梯间登高的消防人员还会遇到向下疏散的人流的影响，从而更影响到战斗展开的时间。

上述因素往往容易贻误战机，使火势得以扩大蔓延。

而火势的扩大又会反过来再扩大这些因素的影响，进一步增加火灾扑救的难度。

（二）灭火用水多，供水难度大1、铺设水带途径少，难度大高层建筑发生火灾时，一旦内部自卫消防设施失效，在水泵结合器也无法使用时，消防人员就只能依靠铺设水带实施供水灭火。

但高层建筑铺设水带难度比较大。

由于许多高层建筑可供铺设水带的途径不多，加上需要垂直铺设，还必须用绳索捆绑加固，因此往往需要较长的时间。

这容易使火势扩大，对火灾扑救很不利。

2、供水压力高，水带易爆裂着火楼层较高，用水带供水时，由于需要较高的压力，容易使供水线路上的水带爆裂，造成供水中断。

而调换水带需要的时间将比铺设水带的时间更长。

3、灭火用水多，满足要求难高层建筑设计上由于要考虑一定的综合经济因素，因此规定室内最大用水量为40升/秒，室外最大灭火用水量为30升/秒。

虽然这个量有它的合理性，一般情况下也能满足使用需求。

但当火势较大或室内系统失效时，灭火用水将无法满足需求。

此时室外灭火用水的需求将远远超过30升/秒。

4、玻璃幕墙坠落破坏力强，威胁大有玻璃幕墙的高层建筑受高温或火焰作用，易造成玻璃幕墙碎裂坠落，甚至形成“玻璃雨”。

坠落碎玻璃片的重力加速度加上尖锐性，极易造成人员伤亡和消防器材的损毁，严重影响灭火救援行动。

尤其是高压供水线路上的水带，最经不起尖锐物的刺、割。

（三）消防灭火设施装备不够完善1、现有消防车的供水能力和供水器材的耐压强度达不到高层建筑的高度，因此，高层建筑的火灾扑救在设计上主要依靠其固定消防灭火设施。

但现有固定消防设施无论在研发、设计上，还是在施工、管理方面，都存在一定的缺陷，还无法做到100%的有效。

高层建筑消防设施的研发、设计目前还不能完全满足灭火的需要，水喷淋在设计上仅能满足200平方米的灭火需求。

由于管理能力和经验不足，常常导致一些高层建筑在发生火灾的关键时刻，固定消防灭火设施无法正常启动。

2、举高消防车、消防直升机作用有限虽然举高消防车和消防直升机是扑救高层建筑火灾的先进装备，但由于受施展空间的局限，其作用也有限。

受高度的局限（目前世界上最先进的举高消防车高度为90米），举高消防车一般只能救援相应伸展高度内的被困人员，或输送救援人员到这一高度的窗口，有射水功能的举高消防车也能向这一高度的喷火窗口射水。

但对超过这一高度或建筑外墙无开口的火灾，举高消防车则无能为力。

受飞行安全和停放场地的局限，消防直升机一般只能救援那些已经逃到直升机停机坪的被困人员，或输送救援人员到该处。

对建筑内部的其他被困人员同样也无能为力。

所以，扑救高层建筑火灾，火场供水能否及时而不间断地组织向火场供水，满足灭火所需的水量和水压，直接关系到灭火的成败。

三、高层建筑火灾的供水方法高层建筑火灾的扑救，能否及时而不间断地向火场供水，来满足灭火所需的水量和水压，直接关系到灭火战斗的成败。

高层建筑火场供水应坚持“以固为主、固移结合”的原则，火场指挥员要做到冷静思索、准确判断、果断决策、准确选用。

（一）首先利用固定消防设施供水1、直接利用墙式消火栓出水。

某些高层建筑在消防管理方面有可能存在缺陷，如：①水带丢失、水带破损或水带与接口绳扎不牢、；②水枪被盗；③舵轮开关盘丢失；④消火栓内扣接口被盗。

因此，高层建筑发生火灾后，消防人员到场，若外部观察火势不大，战斗员除自备水带、水枪灭火外，尽可能备有φ65mm雌螺丝到φ65mm内扣接口、扳手等作为开关用。

利用消防电梯迅速登高至着火层，直接利用室内消火栓或水喉出水灭火，同时启动消防泵向室内消防管网供水。

2、消防水泵不能启用的情况下，利用消防水箱满足消火栓出水。

即使在消防水泵不能启用的情况下，屋顶水箱能满足室内消火栓10分钟用水量。

不同高度和类型的高层建筑，室内消火栓的用水量分别为10升/秒、20升/秒、30升/秒、40升/秒；满足10分钟室内消火栓用水总量的屋顶水箱容量分别是6m3、12 m3、18 m3、24 m3。

消防用水和生活用水一般合用设置屋顶水箱，消防用水出水口位于水箱底部，生活用水出水口位于水箱2/3高度，从技术上保证消防用水，如图所示：（二）利用移动消防装备与固定消防设施相结合供水。

某高层建筑发生火灾时，假如存在以下情况：1、消防泵不能正常起动，屋顶水箱10分钟灭火用水量满足不了灭火需要；2、火灾规模较大，实际灭火用水超过设计用水量；3、在屋顶水箱清洗时发生火灾，消防泵不能正常启动。

应利用移动消防装备直接向消防管网供水。

消防车向消防管网供水的方法：1、利用水泵接合器供水。

2、利用底层室内消火栓直接向竖管供水。

当分区给水的室内消火栓设置减压孔板时，应首先拆卸减压孔板，以保证消防车供水流量。

3、消防车泵扬程满足不了火灾区域最不利点水枪充实水柱要求时，应采用双泵或多泵耦合供水。

（三）利用移动消防装备直接供水。

在建高层发生火灾时，当消防泵、水泵结合器等固定消防设施都不能正常使用或不能满足灭火用水需求时，消防员应垂直铺设水带，利用消防车组织直接供水。

垂直铺设水带可通过楼梯间、建筑外墙、阳台等途径进行垂直铺设。

1、垂直铺设水带的方法。

垂直铺设水带一般有一次性登高施放法、分层登高施放法和水带原地施放吊升法等三种方法。

（1）一次性登高施放法。

它是指消防员将水带携带至进攻起点层，在上部将水带原地施放连接，并用绳索捆绑加固后，从上部向下施放的方法。

战斗小组将准备好的水带一次性携带至进攻起点层，在进攻起点层原地施放连接，并在接口连接处，用预先准备好的备用绳索加固后逐步向下传送，注意在向下传送的过程中，不得边连接边传送，因为水带在下垂过程中会产生热能，向下传送的人员一旦脱手，下面的人员极易受到伤害。

当下垂的水带已到达地面时，在进攻起点层的消防员应将上部水带接口直接使用预先准备好钢钩和绳索固定于楼梯间扶手处、外墙窗口处、屋顶女儿墙处。

（2）分层登高试放。

它是指消防员根据水带的长度和楼层的高度，分别携带水带登高至相应的楼层，向下施放，并与上部施放的水带接口连接，在本层内用绳索将水带接口进行固定的方法。

例如：某高层建筑发生火灾，第一名战斗员应登高至7楼，首先将固定水带接口的绳子结扎在适当部位，再将水带垂直铺设完毕后，直接将接口固定牢靠，待上部水带雄卡下垂到位后，将雄卡与雌头连接后即可离开；第二名战斗员登高至13层，以次类推。

（3）水带原地施放吊升法。

他是指消防员将水带在地面原地施放连接，并在水带接口处用绳索捆绑加固后，从上部用引绳吊升的方法。

第一战斗小组在原地施放准备吊升的水带，并进行连接和加固，待上部第二战斗组将绳索下放至地面时，连接牢固后发出“吊升”的信号。

第二战斗组到达供水最高位置后，首先将预先准备好的钢钩和绳索固定好，同时将吊升绳子直接放至地面，当看到或听到第一小组发出“吊升”的信号后实施吊升；将水带连接四分水，并将四分水和水带接口进行固定。

上述三种方法应视环境条件、风力、能见度等客观情况正确选用。

垂直铺设水带时不同方法的利弊分析表：经过反复的论证和分析，分层登高施放和原地施放吊升两种方式受制约的因素相对较多，供水成功率低，从安全、稳定、快速三个方面综合考虑，三种供水方式的选择，应当按照一次性登高施放>分层登高施放>原地施放吊升的顺序组织供水。

2、串连耦合供水是提高消防车送高能力的唯一途径。

高层建筑火灾时，利用消防车供水的方法要根据着火层的高度和水源情况来决定。

火场高度超过单辆消防车供水能力时采用，采用余压叠加的工作原理。

一般情况下每泵提高压力5kg/cm2，但叠加后不得超过最后一辆车（泵）的最高工作耐压。

实际应用中，考虑到消防车长时间供水，一般火场高度50m以下采用单泵供水，50—100m采用双泵串联供水，100—160m采用三泵串联供水。