大跨度大空間廠房火災(zāi)撲救案例分析

楊超杰 洪贏政 段建威

大跨度大空間廠房通常是指跨度在30m以上的混凝土建筑或跨度60m以上的鋼結(jié)構(gòu)且建筑面積一般在1000m2以上的建筑[1]。我國近年來在快速工業(yè)化的進程中，大跨度廠房因其空間巨大、結(jié)構(gòu)簡單的特點，而受到了各類工業(yè)加工生產(chǎn)、物流儲運行業(yè)的青睞。加之各地政府加大招商引資力度，大量企業(yè)進駐，且相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈行業(yè)紛紛在其周邊建廠，致使大跨度大空間廠房數(shù)量增多。大跨度大空間廠房一般多建于城郊或經(jīng)濟欠發(fā)達區(qū)域。這些地段土地使用成本較低，且方便貨物運輸。而這些地段的城市設(shè)計規(guī)劃起步較晚，城市配套消防設(shè)施不完善。一些廠區(qū)內(nèi)的消防供水系統(tǒng)嚴(yán)重不足或缺乏維保，無法滿足火災(zāi)撲救時的供水需求[2]。根據(jù)火災(zāi)特點，制定科學(xué)、高效的針對性處置措施是成功處置災(zāi)情的關(guān)鍵。

本文從大跨度大空間廠房火災(zāi)特點入手，分析災(zāi)情處置的難點，就處置原則、調(diào)度與指揮、設(shè)施選用、疏散救人、滅火及建筑物倒塌防控、排煙排熱、安全警戒幾方面，總結(jié)此類型火災(zāi)的處置經(jīng)驗。表1是近年來我國各地較典型的大跨度大空間廠房火災(zāi)撲救案例，分別是：重慶雙橋經(jīng)開區(qū)“6·23”優(yōu)翔汽車配件有限公司廠房火災(zāi)[3]、廣西貴港市“7·5”理昂生物質(zhì)發(fā)電有限公司倉庫火災(zāi)、山東煙臺“12·13”進園電子有限公司火災(zāi)、海南三亞“10·30”吉陽區(qū)抱坡路倉庫火災(zāi)、武漢市東西湖區(qū)“4·17”湖北銀豐倉儲物流有限責(zé)任公司火災(zāi)[4]（表1中案例名稱均為簡稱）。

表1 近幾年大跨度大空間廠房典型火災(zāi)案例

1 火災(zāi)特點和難點

大跨度大空間建筑火災(zāi)具有以下幾種特點和處置難點：火災(zāi)荷載大且蔓延快、結(jié)構(gòu)易坍塌、情況復(fù)雜、疏散搜救難度大、撲救時間長、用水量大等。

1.1 火災(zāi)荷載大且蔓延快

大跨度大空間廠房空間大、空氣充足，火勢猛烈。一般通風(fēng)性較好，可燃物料量多且密度大，一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢會越燒越旺，在較短時間內(nèi)火災(zāi)就會發(fā)展到猛烈階段；在熱氣流的作用下，很快形成立體燃燒并發(fā)展為大面積火災(zāi)。例如山東煙臺“12·13”火災(zāi)中，主要燃燒物質(zhì)是塑料手機殼，接警后12分鐘消防隊到場時，過火面積已有400m2，僅半小時后過火面積就已翻倍。廣西貴港“7·5”火災(zāi)中，從接警到初期偵查完畢僅十幾分鐘，過火面積卻已達到近500m2。

1.2 結(jié)構(gòu)易倒塌

目前大跨度大空間廠房一般為鋼結(jié)構(gòu)、鋼混結(jié)構(gòu)建筑。鋼結(jié)構(gòu)在沒有保護措施的情況下，全負(fù)荷時失穩(wěn)臨界溫度一般為500℃。即使是在鋼混結(jié)構(gòu)中，混凝土中水泥主要成分之一的碳酸鈣在700℃-900℃之間會發(fā)生分解，燃燒90分鐘后也易發(fā)生倒塌[5]。大跨度大空間廠房火情持續(xù)時間長達數(shù)小時，甚至數(shù)天之久才能被撲滅。綜上，大跨度大空間火災(zāi)荷載大、蔓延快、結(jié)構(gòu)耐火等級低，相較其他火災(zāi)，更易發(fā)生倒塌。山東煙臺“12·13”火災(zāi)中，火災(zāi)發(fā)生1小時20分鐘后，廠房頂棚有大面積塌落。湖北武漢“4·17”火災(zāi)中，第一時間到場中隊就發(fā)現(xiàn)墻體出現(xiàn)裂縫，后期南北兩側(cè)墻體均倒塌。重慶“6·23”火災(zāi)中，轄區(qū)中隊到場時，廠房已整體垮塌。這些次生災(zāi)害易造成被困人員和消防員的傷亡。

1.3 情況復(fù)雜，疏散搜救難度大

大跨度廠房發(fā)生火災(zāi)，一般伴有多類物質(zhì)燃燒。重慶“6·23”火災(zāi)中，燃燒物質(zhì)不僅有紙張，還有大量塑料和鎂金屬。塑料熔化后形成高溫流體，鎂金屬燃燒后放出遠(yuǎn)多于常見物質(zhì)的熱量，內(nèi)部溫度大幅提高，極易灼傷消防員。除此之外，因燃燒物量大，煙氣濃且倒塌后內(nèi)部情況更復(fù)雜。在這樣的環(huán)境下，疏散和搜救難度大。如廣西貴港“7·5”火災(zāi)中，木屑堆垛燃燒產(chǎn)生的濃煙，使得第一時間進行內(nèi)攻搜索難。

1.4 撲救時間長，用水量大

表1中的5起火災(zāi)，除海南三亞“10·30”火災(zāi)以外，撲救時間均超過8小時。甚至湖北武漢“4·17”火災(zāi)中，因棉花多達4000噸，整個撲救過程持續(xù)了3天9小時。在這樣的高密度、高負(fù)荷火災(zāi)中，堆垛火災(zāi)容易產(chǎn)生陰燃，撲救難度大，持續(xù)時間長且過火面積大，滅火用水量大。以處置時間較短的的海南三亞“10·30”火災(zāi)為例，僅持續(xù)滅火3小時，消防隊伍用水量高達約1200噸，平均消防用水量大于111 L/s，明顯高于普通建筑火災(zāi)平均用水量[6]。

2 處置教訓(xùn)與不足

2.1 現(xiàn)場警戒不到位

海南三亞“10·30”火災(zāi)發(fā)生后，火場初期到場消防指戰(zhàn)員警戒工作不及時，圍觀群眾較多，一定程度上影響了滅火救援行動。重慶“6·23”火災(zāi)中，由于現(xiàn)場廠區(qū)復(fù)雜、面積大，廠區(qū)職工較多，現(xiàn)場秩序較混亂，同時，廠房臨近公路，警戒線路長，轄區(qū)中隊到場后，因人員不足，導(dǎo)致部分區(qū)域失控漏管，大量群眾圍觀。湖北武漢“4·17”火災(zāi)處置前期，消防指戰(zhàn)員主要集中在滅火作戰(zhàn)中，現(xiàn)場警戒不到位而使太多社會人員圍觀，直至后期依靠社會聯(lián)動力量才形成嚴(yán)密警戒。

2.2 個人防護意識差

在重慶“6·23”火災(zāi)撲救過程中，參戰(zhàn)官兵急于控火，僅穿著滅火防護服抵近著火區(qū)域戰(zhàn)斗，導(dǎo)致1名戰(zhàn)士出現(xiàn)脫水癥狀，1名官兵因?qū)ΜF(xiàn)場環(huán)境評估不足，被高溫熔融狀塑料灼傷。廣西貴港“7·5”火災(zāi)處置中，由于火災(zāi)荷載大且滅火時間長，全體參戰(zhàn)官兵持續(xù)在高溫濃煙環(huán)境下強攻近戰(zhàn)，體力消耗較大，險些造成人員受傷。

2.3 通訊保障不暢

重慶“6·23”火災(zāi)中，因惡劣天氣影響而通信不暢，造成指揮員命令與災(zāi)情信息無法及時下達和反饋，嚴(yán)重影響了滅火救援行動。湖北武漢“4·17”火災(zāi)處置中，歷時3日9小時，通訊設(shè)備的備用電池未充分備齊，部分中隊指戰(zhàn)員的通信呼號落實不到位，存在有呼無應(yīng)，命令傳達不到的現(xiàn)象，拖延了滅火戰(zhàn)斗的進度。海南三亞“10·30”火災(zāi)中，一是火災(zāi)現(xiàn)場未形成等級指揮網(wǎng)絡(luò)，沒有明確火場總指揮、指揮長、各中隊指揮員的通信頻道，導(dǎo)致現(xiàn)場通訊不暢，造成指揮協(xié)調(diào)難度大、現(xiàn)場混亂；二是圖傳保障不到位，現(xiàn)場攜帶的圖傳設(shè)備較少，加之取景拍攝不全，而且時有中斷，影響上級命令的部署。

3 處置經(jīng)驗總結(jié)

根據(jù)上文提到的典型大跨度大空間廠房火災(zāi)案例，總結(jié)了以下幾方面的處置經(jīng)驗。

3.1 處置原則

遵循“疏散引導(dǎo)為先、劃分區(qū)域搜索、重點部位攻堅”的原則，全力搜救遇險被困人員。堅持“先控制、后消滅”的滅火原則，充分利用建筑消防設(shè)施和防火分區(qū)，靈活運用內(nèi)堵外防、攻排結(jié)合、分割控制逐片消滅等技戰(zhàn)術(shù)措施，快速控制和消滅火災(zāi)。堅持“全面細(xì)致、全程評估”的安全施救原則，實時監(jiān)測和評估廠房內(nèi)可能出現(xiàn)的轟然、倒塌等風(fēng)險，嚴(yán)格執(zhí)行作戰(zhàn)行動安全規(guī)程。堅持“自然、人工、機械相結(jié)合”的排煙排熱原則，根據(jù)火勢發(fā)展蔓延態(tài)勢和進攻陣地設(shè)置，合理選擇確定排煙位置和方式，攻放結(jié)合、排煙排熱,最大限度提高火場能見度和作業(yè)面安全，為滅火和搜救行動創(chuàng)造安全有利條件[7]。

3.2 接警調(diào)度與指揮

指揮中心根據(jù)災(zāi)情和力量編成方案,盡量一次調(diào)齊搜救、滅火、舉高、排煙、供水、搶險、通信、戰(zhàn)保等作戰(zhàn)單元，優(yōu)先調(diào)集大功率水罐車、遠(yuǎn)程供水泵組以及大型工程機械車輛。支隊全勤指揮部應(yīng)盡快通知應(yīng)急、公安、住建、交通、供水、供電、供氣、衛(wèi)健、通信等聯(lián)動部門和力量,以及建筑結(jié)構(gòu)專家到場協(xié)同處置。海南三亞“10·30”火災(zāi)中，支隊指揮中心在第一時間調(diào)派35輛消防車、170名官兵攜各類破拆、遠(yuǎn)程供水、排煙裝備等趕赴現(xiàn)場，同時調(diào)動4臺挖掘機和1臺鏟車并聯(lián)動公安、應(yīng)急、安監(jiān)、醫(yī)療、供水等部門協(xié)助處置，使參戰(zhàn)官兵在第一時間掌握了滅火主動權(quán)，為成功撲滅火災(zāi)提供了有力保障。

現(xiàn)場作戰(zhàn)指揮部應(yīng)當(dāng)成立安全評估組，由指揮人員、建筑結(jié)構(gòu)專家等組成，對著火建筑結(jié)構(gòu)安全性進行評估。山東煙臺“12·13”火災(zāi)中，由于現(xiàn)場組織指揮得當(dāng)，結(jié)構(gòu)件冷卻及時，避免了3號車間北側(cè)部分鋼結(jié)構(gòu)受高溫作用垮塌。

3.3 供水保障

因大跨度大空間廠房火災(zāi)處置時間長、水量需要大，不間斷大量的供水系統(tǒng)是成功滅火的基石。湖北武漢“4·17”火災(zāi)中，面對災(zāi)害現(xiàn)場處于城市供水管網(wǎng)末端，市政水源缺乏，壓力不足的情況，由司令部戰(zhàn)訓(xùn)科人員擔(dān)任供水組，采取運水供水、遠(yuǎn)距離串聯(lián)供水等形式，共形成4條供水干線，連續(xù)保障火場供水近70個小時不間斷。同時，及時組織大功率水罐車輪換供水，避免車輛因長時間運轉(zhuǎn)而發(fā)生機械故障。

3.4 疏散救人

對于規(guī)模體量大、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大跨度大空間廠房，應(yīng)劃分片區(qū)、合理編組、逐層實施，充分利用熱成像儀等裝備，搜尋遇險和被困人員，做到全覆蓋、無遺漏。重慶“6·23”火災(zāi)中，現(xiàn)場指揮員組織成立4個搜救小組，分片區(qū)搜尋被困人員，在深入內(nèi)部偵察中發(fā)現(xiàn)2名員工未及時撤出，中隊立即安排人員將2名員工迅速疏散至警戒范圍以外。

3.5 排煙排熱

實施破拆排煙時，應(yīng)優(yōu)先選擇在起火部位上方實施豎向排煙;實施水平排煙時，應(yīng)先開設(shè)下風(fēng)方向的排煙口，再開設(shè)上風(fēng)方向的送風(fēng)口，利用排煙車、機動排煙機、水驅(qū)動排煙機等裝備實施送風(fēng)，嚴(yán)禁人員位于排煙路徑的下風(fēng)口處，防止煙熱對流傷害。當(dāng)煙熱聚集難以排出、火勢發(fā)展蔓延迅速時，在進行建筑結(jié)構(gòu)安全評估后，應(yīng)果斷使用大型工程機械設(shè)備在火勢發(fā)展蔓延的主要方向上實施破拆排煙。

3.6 安全警示

參戰(zhàn)車輛應(yīng)與著火建筑保持一定的安全距離,盡量沿道路一側(cè)?？?，嚴(yán)禁在狹窄通道、雨棚和外墻廣告等延伸構(gòu)件下方?？?。在作戰(zhàn)區(qū)域外部應(yīng)設(shè)置車輛集結(jié)區(qū)，明確專人調(diào)度，安排增援車輛進入?？?。

4 結(jié)語

本文通過分析近幾年五起典型的大跨度空間廠房火災(zāi)撲救案例，針對此類火災(zāi)具有的燃燒荷載大且蔓延快、結(jié)構(gòu)易坍塌、情況復(fù)雜、疏散搜救難度大、撲救時間長、用水量大等特點及難點，分別從處置原則、接警調(diào)度與指揮、供水保障、疏散救人、排煙排熱、安全警示等方面總結(jié)了此類火災(zāi)的處置經(jīng)驗，為今后處置此類火災(zāi)提供參考和借鑒。