風(fēng)驅火,對消防員的威脅到底有多大?
消防部門(mén)歷來(lái)講究傳統,趨勢就是過(guò)去怎么干的、眼下就怎么干。這種以經(jīng)驗為導向的方法是消防部門(mén)做事的核心理念,也是力量源泉。
缺點(diǎn)同樣不容小覷,這種方法限制了我們的發(fā)展,除非有事故或事件倒逼我們去適應新的情況。
一些較為罕見(jiàn)的火災特性,如火勢迅速惡化,是造成消防員因公殉職的重要原因。
因為大多數消防部門(mén)很少或從來(lái)都沒(méi)有直面這樣一個(gè)現實(shí)——我們對某些火災特性缺乏了解。
因循守舊,使得我們很少從那些致命的事故當中去學(xué)習,也不知道如何去避免傷亡事故的發(fā)生。
“不保持傳統,就無(wú)法從過(guò)去學(xué)習;不打破傳統,就無(wú)法從今天學(xué)習。”
世界上一些大城市的消防部門(mén)火災數量龐大,因此更加經(jīng)常遇到一些特定的火災現象。
上世紀90年代,紐約消防部門(mén)就在大量類(lèi)似的事故中出現了數起消防員犧牲事件。
戰術(shù)
單元房火災的標準戰術(shù)
全世界撲救單元房火災的戰略和戰術(shù)幾乎都是類(lèi)似的:
內攻小組沿樓梯或乘坐電梯到達著(zhù)火樓層的下一層或下兩層,連接室內消火栓開(kāi)始滅火。
這樣他們就可以爬上樓梯、穿過(guò)著(zhù)火樓層的走廊,靠近起火單元房的門(mén)口,進(jìn)門(mén)開(kāi)展滅火作業(yè),既簡(jiǎn)便,又高效。
潛意識當中,樓梯和單元房的門(mén)能夠在火災中抗燒足夠長(cháng)的時(shí)間,可以使得第一小組進(jìn)入單元房的門(mén)。
在這種情況下,消防員在進(jìn)攻前,受到防火門(mén)的保護。當房門(mén)被打開(kāi)的時(shí)候,他們就可以射水將火“推”出室內。
案例
消防員犧牲案例
據報道,1998年12月18日,紐約萬(wàn)達利亞大道一棟大樓的10層發(fā)生了火災。
消防隊員到場(chǎng)后,看到單元房里有橙色的火光,立即展開(kāi)行動(dòng),并找到了通往著(zhù)火樓層的路線(xiàn)。他們頂著(zhù)高溫與濃煙,到達單元房,打開(kāi)房門(mén)展開(kāi)進(jìn)攻。
但很快消防員就被火焰包圍了。他們只能發(fā)出求救信號,卻無(wú)法從濃煙烈火中逃脫。
由于走道的溫度太高,營(yíng)救被困消防員的努力無(wú)法開(kāi)展,導致救援小組無(wú)法離開(kāi)樓梯間。事后調查發(fā)現,單元房的正面受到了強風(fēng)的影響(風(fēng)力高達40km/h)
圖1 10層平面圖(攝影:Dan Madrykowski)
風(fēng)驅火
什么叫做風(fēng)驅火
在這場(chǎng)火災之前和之后的幾年時(shí)間里,紐約發(fā)生了數起類(lèi)似的火災。每次單元房發(fā)生火災時(shí),建筑都會(huì )受到強風(fēng)的影響。傳統的滅火戰術(shù)和戰略往往造成初戰人員傷亡。
在紐約消防部門(mén)內部,開(kāi)始有人思考與這些犧牲有關(guān)的問(wèn)題。有沒(méi)有更好的方法來(lái)?yè)渚冗@類(lèi)火災呢?他們同美國國家標準和技術(shù)研究所的兩名工程師進(jìn)行了接觸,該研究所正在研究火災特性。
①實(shí)驗室測試
實(shí)驗室測試——測試場(chǎng)景搭建
在國家標準與技術(shù)研究所的實(shí)驗室里,他們重建了一個(gè)全尺寸的單元房,布置了普通單元房?jì)人械募揖?。單元房在走廊上,這種情況同萬(wàn)達利亞大道那次火災的情況是完全一致的。
他們從沼澤地的船上拿來(lái)一臺大風(fēng)機,這樣便可以模擬出正確的風(fēng)量。這種結構分別在有風(fēng)和無(wú)風(fēng)的條件下燒了8次,測試了幾種新的戰術(shù)。
實(shí)驗室測試——測試結果
很明顯,火災一開(kāi)始發(fā)展的很快。窗戶(hù)破裂后,大量氧氣涌入火場(chǎng)。這場(chǎng)火的問(wèn)題是熱煙氣的排出。由于過(guò)量的熱煙氣,單元房?jì)炔繅毫ι仙?span style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box; word-wrap: break-word !important; letter-spacing: 0px; color: rgb(0, 82, 255);">「天地運行有固定模式,火災發(fā)展也有規律可循」。
單元房?jì)炔康膲毫惋L(fēng)對面的壓力保持相對平衡。
換句話(huà)說(shuō),由于風(fēng)的作用,火災僅局限于室內燃燒。
如果單元房的門(mén)被突然打開(kāi),風(fēng)會(huì )把大量易燃氣體吹到走廊里面,遇到大量的氧氣后,這種混合物將立即開(kāi)始燃燒。
門(mén)打開(kāi)后,走廊里一片火海,溫度飆升至1500℃左右。
毋庸置疑,消防員在這種環(huán)境下幾乎沒(méi)有幸存下來(lái)的可能。
②現場(chǎng)測試
實(shí)驗室測試后,他們找到一個(gè)合適的建筑,在真實(shí)的環(huán)境中重復之前的測試。
在紐約州的加弗納斯島,實(shí)驗人員找到了一棟7層建筑,開(kāi)展了14次燃燒試驗??罩衅脚_上專(zhuān)門(mén)架設了一個(gè)大型超壓風(fēng)機,以模擬風(fēng)對建筑正面產(chǎn)生的壓力。
結果表明,得到的結論同實(shí)驗室測試結論大致相同:
當單元房的門(mén)被打開(kāi)時(shí),火勢會(huì )在幾秒鐘內進(jìn)入猛烈燃燒階段。窗戶(hù)破裂時(shí),人們注意到了類(lèi)似的火災演變過(guò)程。
③風(fēng)驅火的特征
從多起致命事故中,我們得到的教訓之一是:風(fēng)對火勢發(fā)展起著(zhù)至關(guān)重要的作用。因此,現場(chǎng)指揮員注意觀(guān)察是否有強風(fēng)吹向建筑物,就顯得非常重要。
我們已經(jīng)發(fā)現,由于風(fēng)的作用,火場(chǎng)中的煙氣無(wú)法從單元房排出。
在現實(shí)中,人們也可能注意到,煙氣和火焰通過(guò)燃燒單元房的窗戶(hù)向外冒出。
另一種可能性是熱煙氣以一種不對稱(chēng)的方式通過(guò)窗戶(hù)被釋放出來(lái)。這顯而易見(jiàn)是風(fēng)驅火的重要特征。
圖2顯示了加弗納斯島的試驗照片。用一臺大風(fēng)機來(lái)模擬風(fēng)的作用,火和煙氣之所以無(wú)法正常從單元房的窗戶(hù)排出,正是由于風(fēng)的作用。
圖2 火焰和熱煙氣的不對稱(chēng)涌出
(攝影:Scott Stillbron-OFS 攝影者)
從照片中我們可以看到,火焰只從窗戶(hù)右下角的部分涌出。這是很不正常的火災特性。網(wǎng)上有很多類(lèi)似的小視頻,從中我們可以學(xué)習這種風(fēng)驅火的特征。
處置
如何撲救“風(fēng)驅火”這類(lèi)火災?
通過(guò)這些測試已經(jīng)科學(xué)地表明,對于某些火災而言,你不能采用傳統的戰略戰術(shù)來(lái)安全地消滅它們。
這些火災同其它火災最大的不同點(diǎn)就是風(fēng),這類(lèi)火災順理成章的被稱(chēng)為“風(fēng)驅火”。然而在試驗時(shí),調查者已經(jīng)開(kāi)始考慮采取其它方法來(lái)對付這類(lèi)火災。
①少量的水
在實(shí)驗室以及加弗納斯島的試驗中,使用水槍射水來(lái)冷卻單元房中的熱煙氣。這樣一來(lái),火場(chǎng)溫度就不能繼續上升了。
通過(guò)這個(gè)項目,發(fā)明了“彎管水槍”。這是一個(gè)安裝在管線(xiàn)末端的噴嘴,管道末端有一個(gè)45度的拐角。
由于這樣一種奇特的形狀,可以直接從著(zhù)火層下方,向著(zhù)火的單元房射水(見(jiàn)圖3)。
圖3 彎管水槍?zhuān)ㄕ掌擅绹鴩覙藴屎图夹g(shù)研究所提供)
該噴嘴主要是為應對高層建筑而開(kāi)發(fā)的,利用云梯車(chē)對準單元房的天花板射直流水可以起到相同的作用,但大部分云梯車(chē)只能舉升40米左右的高度。
試驗同時(shí)測試了一些其它類(lèi)型的噴頭。Bresnan噴頭(見(jiàn)圖4)的效果也非常令人滿(mǎn)意。這是一種安裝在建筑正面的、下垂后正對窗戶(hù)的水霧噴頭。
圖4 Bresnan噴頭
這些新的戰術(shù)表明,火災初期,我們可以首先通過(guò)外部進(jìn)攻的方式控制熱釋放速率(熱釋放速率(HRR),是指在規定的試驗條件下,在單位時(shí)間內材料燃燒所釋放的熱量。),而后再組織攻堅隊展開(kāi)內攻。
顯然,緊密的指揮鏈和出色的協(xié)調是至關(guān)重要的。
②風(fēng)控裝置
另一種策略是阻止風(fēng)對火產(chǎn)生任何影響,風(fēng)控裝置應運而生。你可以說(shuō)這本質(zhì)上是一個(gè)巨大的滅火毯。
這個(gè)毯子是由著(zhù)火層上下的消防員合力覆蓋在窗口前面的。
這樣,風(fēng)不再對著(zhù)火單元房產(chǎn)生影響。風(fēng)產(chǎn)生的超壓消失,火場(chǎng)通風(fēng)也停了,火災強度下降,熱釋放速率也降低了。
但即使風(fēng)的影響消失,火焰仍然以較高的強度繼續存在,因此仍然需要展開(kāi)傳統的內攻來(lái)滅火。出于舒適和安全考慮,美國消防隊員采用正壓攻擊法(PPA)。
這種方法在幾個(gè)排煙機同時(shí)動(dòng)作的基礎上展開(kāi),點(diǎn)擊查看 正壓送風(fēng)真的這么簡(jiǎn)單嗎 ?
因此,協(xié)同配合顯得尤為重要,強力的指揮和可靠的通信也是必不可少的。
紐約消防局在日常訓練程序中,加入了這兩項新裝備的訓練。幾臺水罐消防車(chē)都配備了彎管水槍和風(fēng)控裝置。
最重要的是,為確保消防員可以掌握這些新的戰術(shù),必須安排必要的訓練。
在紐約,人們希望在同風(fēng)驅火作斗爭時(shí),不會(huì )有更多的消防員喪生。
紐約消防局的同事已經(jīng)付出了昂貴的代價(jià),現在,是中國消防員從他們那里吸取教訓的時(shí)候了。