超高层建筑火灾扑救难点和灭火救援战术重点分析与运用

刘未，葛惠

（1.江苏省南京消防救援支队特勤大队，南京21000；
2.江苏省南京消防救援支队雨花大队，南京21000）

根据GB 50352—2005《民用建筑设计通则》第1.0.5条规定：建筑物高度超过100 m或者40层以上时，不论住宅或公共建筑均为超高层建筑。根据建筑室内固定消防给水系统设施的供水高度，又可分为120~180 m以下超高层建筑、180~250 m超高层建筑、250 m以上超高层建筑、超高层建筑群[1]。南京市现阶段超高层建筑主要集中分布在鼓楼区新街口商圈、建邺区河西商圈、江宁区百家湖商圈、江北新区商圈等各区核心位置，一旦发生火灾，社会面影响较大。此类建筑特点是集商贸、娱乐、餐饮、写字楼、酒店住宿、公寓等功能或几种功能相互匹配，形成综合性功能建筑。建筑物垂直高度大，内部结构复杂，各种疏散通道纷繁交错，每层建筑面积较大且布局复杂，极大地增加了火灾发生和蔓延的概率和灭火救援难度[2]。

2.1 搜救人员难，排烟方式少

超高层建筑因其建筑物内可燃物较多，一旦发生火灾火情复杂多变，开展救援疏散时极易造成人员伤亡。高温烟气四处流窜，建筑内部烟囱效应极强，极易向上迅速蔓延，短时间内能造成多个楼层或者竖井管道同时燃烧，管井内烟气扩散速度则可达3~4 m/s，瞬间形成立体火灾。同时，烟囱效应能使建筑物内能见度大范围降低，造成被困人员恐慌、拥挤、踩踏、情急跳楼等次生危险。例如，2008年1月2日，新疆乌鲁木齐德汇国际广场火灾造成3名消防员和2人死亡，直接财产损失3亿元；
2009年2月9日，中央电视台新址火灾造成1名消防员牺牲，6名消防员和2名施工人员受伤，直接经济损失1.6亿元。超高层建筑大多使用玻璃幕墙，一经破拆将受高空气压形成“回风”效应，无法保障人员安全，难以进行自然排烟。采用建筑物内机械排烟系统，也会受风力、气压等气候条件影响，大多数建筑排烟系统仅靠天窗，造成一定的排烟局限性。同时，防排烟系统操作不便，启动需要一定时间，不利于快速驱散烟雾。部分建筑将排烟阀与送风阀功能等同，使其无法发挥相应作用，从而使搜救疏散人员难度进一步增大。

2.2 体能损耗重，施救难度大

现阶段消防指战员负重登楼训练科目设置普遍为1~10楼，训练中主要考核携带常规性救援装备攀登速度和一次性登顶后灭火救援行动效果，对10楼以上的登楼作战训练较少，普及率不高。超高层建筑发生火灾，一般情况下登楼楼层较高，大多超过10楼，例如，南京市新街口金鹰超高层商业综合写字楼火灾时，起火点虽然在9楼，但火灾在消防队到场前已蔓延到顶层，远远超过10层楼层高，灭火救援人员携带个人防护装备和灭火救援器材通过消防电梯和防烟楼梯间结合攀登至顶楼时，已消耗大量体力。其他还有因电力中断导致消防电梯无法使用，灭火救援人员只能全副武装通过室内各类疏散楼梯间进行登楼灭火，背负几十公斤重的个人防护装备和灭火救援设备向上攀爬，待到达施救层后因登楼体力严重损耗，导致战斗力下降，无法顺利展开行动。甚至还会遇到登高路径选择困难，一旦选择室内楼梯间向上攀爬灭火，楼梯又要承担转移向下被困人员疏散功能时，容易造成拥挤混乱和踩踏事件，严重影响登楼作战速度，贻误最佳战机。

2.3 通信障碍大，信息反馈慢

自高层建筑和超高层建筑在国内开始兴起，消防队伍一直对无线和卫星通信建设不断开展新尝试，积极发展通信科技化进程，要确保建筑内外灭火救援行动时能够达到通信畅通，能立体化显示建筑物内布局，跟踪内攻灭火救援人员行动全过程，防止发生人员被困造成伤亡等情况。但时至今日，超高层建筑灭火救援通信设施建设水平依然欠缺，灭火救援过程中建筑内外通信不畅现象时有发生，造成人员伤亡事件屡见不鲜。超高层建筑普遍为钢混结构，室内平面布局结构复杂，对室外无线信号造成一定程度的屏蔽。特别是电梯、疏散楼梯间、避难层这些重点区域，甚至会出现通信信号盲区，造成现场指挥部与100 m以上的救援指挥通信不畅，一定程度上影响了现场指挥部战斗部署和内攻人员灭火救援质效，对作战安全环节产生不小的影响。

2.4 垂直高度高,供水保障难

普遍情况下，超高层建筑发生火灾大多位于建筑楼层中层或者上层，一部分火势会燃烧到建筑物外立面。为避免火灾水平和垂直蔓延，灭火救援人员首选登高层进行从上至下堵截蔓延或者灌注式自上而下灭火方式，根据高层建筑灭火救援基本战法“以固为主、固移结合”，首选室内墙壁消火栓出枪灭火，启动消防水泵用建筑消防水箱和消防水池蓄水供水。但当火灾已处于猛烈燃烧阶段或者已蔓延至建筑物多层楼面甚至外立面时，火场实际用水量T≥100 L/s时，所需用水量将远超建筑物消防设计用水量。建筑物消防水泵和室外水泵结合器还要随时保证完整好用，出现故障时，将导致室内供水系统不能正常运转，管网水流加压不利，垂直供水难度就更大。大多数情况下，灭火救援人员会垂直铺设水带登楼进行灭火行动，但由于垂直铺设水带耗时长，水带固定难，水带中途可能因水压过大、增压过快出现“爆口”、水带破损“泻压”等不确定因素，造成水带水压向上时会有大损耗，实际到场出水压力远低于地面供水压力。

2.5 场地限制大，车辆展开难

云梯车、高喷车、登高平台车等专用于高层建筑和超高层建筑灭火救援特种车辆在扑救火灾中一直发挥着重要作用，不仅能利用登高平台升降救援被困人员，还能使用登高平台车上配备的固定水枪或者水炮从建筑外立面升高至着火层对着火点进行精准打击。但在实际登高救援和灭火时，特种车辆作业环境极易受外界环境因素、建筑消防操作场地展开面、消防车道等因素影响，导致不能正常使用。例如，高空电线阻拦，使特种车辆不能正常升降；
地平面展开面积不足，不能使特种车辆展开支撑柱等情况。国内现有的常规登高消防车一般举升高度在30~80 m，最高的能达101 m。按层高3 m计算约10~26层楼高度，最高约为33层，还远远达不到一些超高层建筑顶层层高。

3.1 科学疏散施救，合理通风排烟

超高层建筑普遍多为人员密集场所，发生火灾时必须牢固树立以“首位疏散救人”为目标的战术指导思想。根据实测数据统计，人流密度为1~5人/m2时，水平行走速度为0.6~1.35 m/s，在楼梯上垂直行走速度为1.5~3.6 m/s，慢于烟火蔓延速度。被困人员一旦较多且分布于建筑物各楼层时，疏散行动要根据楼层情况和着火层位置进行区域分割疏散，在救援力量充足时，各区域分割疏散最好同时进行。疏散救援要从着火层和紧邻着火层上、下一层尽快开始，用最快速度把处于火灾中最危险、最容易发生伤亡处的人员抢救出来。首先，救援着火层人员必须由灭火救援人员乘坐消防电梯至着火层下一层，切忌直接乘坐消防电梯直达着火层。通过楼梯和疏散通道等登楼进入着火层，佩带好个人防护装备，携带救生器材，出喷雾水枪开辟救生通道，驱赶烟雾，开展搜救。其次，救援着火层上层人员可部署灭火救援人员乘远离起火部位的专用消防电梯直达着火层上一层开始向上逐层疏散救援。如消防电梯靠近着火部位，切忌乘坐消防电梯穿越着火层，必须乘坐消防电梯至着火层下一层，然后通过楼梯和疏散通道等登楼进入着火层上一层开始向上搜救。同时，安排另一组灭火救援人员乘远离起火部位的专用消防电梯直达顶层，从上向下疏散救援。最后，搜救着火层下层人员时，可乘坐消防电梯至着火层下一层向下开展搜救。其余灭火救援人员还可利用消防控制室内应急广播系统、登高平台车等外部车辆装备组织引导被困人员有秩序疏散。合理利用防火分区和自动防排烟系统控制火势和有毒有害烟气，坚持以“固定设施为主，移动设备辅助”的原则，与单位工程技术人员共同确定排烟方式、方法和时间，使用正压式送风机和排烟机，降低火场有毒有害气体浓度，为指战员开展灭火救援开辟救生通道。

3.2 保障火场供水，发挥装备效能

超高层建筑火灾还是要遵循高层建筑灭火救援“以固为主，固移结合”的原则。建筑物内消防喷淋系统、墙壁消火栓、供水管网、水箱和消防水池、增压泵等内部消防水源设备和建筑物外水泵结合器等固定消防设施可以起到有效控制烟火蔓延速度，增加管网水压，快速出水灭火等作用，并保证实时供水不间断。灭火救援人员也可利用配备的水带铺设器、高压水带接口保护器、快速接口、水带护栏、各类大型水罐车等车辆器材保证超高层灭火救援供水干线铺设快速有效，实时供水不间断。目前，高端航测无人机已配有传感器套件，包括合成孔径雷达及拥有远视功能的光电传感器和远红外传感器，可以实时捕获建筑火灾热成像图，显示各楼层部位的温度，第一时间将高清图像传输给现场指挥部，供决策人员做到最快、最准确锁定火灾中心，快速有效分析研判灭火救援战略部署。登高平台车、云梯消防车、举高车等特种车辆在扑救超高层建筑火灾中也是必不可少的力量，在其有效高度内和合理施展平面，对于营救被困人员及保护消防员自身安全，仍发挥着不可替代的作用[3]。

3.3 确保信息畅通，做好舆情管控

超高层建筑垂直高度高，建筑材料、空间、烟雾等严重影响通信信号传递。而前后方信息传递对准确判定现场火灾情况，精准分析部署决策有着至关重要的作用。一方面要使建筑内部自有无线通信建设与外部通信建设共享。利用内部无线通信，在各层楼和各个信号覆盖区域内设置无限通信点，通过信号能实时与外部现场灭火救援指挥部共享建筑内部灾情信息，全方位无死角信号覆盖，为现场指挥部与内攻人员提供火场通信服务，有效进行灭火指挥和资源调配。另一方面要提升应急通信保障队伍专业化能力，能够实现通信人员根据火场建筑物类别和信号通信情况及时进行通信设备的现场快速调试应用[4]。及时配备新型通信装备投入训练、实战应用，通过无人机、4G球机等做好内部情况视频传输，加强指挥调度水平和精准度。灭火救援人员随身个人装备中也要配齐通信装备，及时向现场灭火救援指挥部报告内部情况。对外新闻宣传和消息发布时，要遵循由现场指挥部统一匝口，统一宣传的原则，任何个人和团体都不能私自发布舆情。宣传部门要积极协调网监部门，做好火灾的舆情监测与管控。在得到现场指挥部批准后，方可利用官方媒体、微博等发布火灾基本情况，也可参加政府部门新闻发布会，对现场救援情况进行简介，使社会面了解现场真实情况，消除恐慌心理，降低社会负面影响力，建立社会舆论正面导向。

不论超高层建筑灭火救援作战重点和难点有多少，消防队伍都需要加强针对性作战体系建设，科学设置组织指挥机构、规范指挥作战程序、提高指挥作战专业化水平。同时，也需要建筑领域专业人士和建筑物业人员配合，打造科技含量更高的内部消防设施和熟练操作使用设施的专业力量。一旦发生火灾，能最大限度地配合消防队伍“快、准、狠”的打击火势，迅速完成灭火救援任务，保证人民生命财产安全。