美国高层建筑的火灾扑救方法及策略

2014-04-26 中国安全保卫网海外舆情 正文

高层建筑火灾呈一种上升趋势,“9·11”事件再次给世界高层建筑的安全敲起了警钟。
    在20世纪70年代,纽约市经历了一场蔓延2个楼层的高层建筑火灾。80年代,洛杉矶发生了一起蔓延达5个楼层的高层建筑火灾。90年代的费城也遭受了一场燃及9个楼层的高层建筑火灾。
    那么,在接下来的日子里,我们又会面临怎样的情况呢?
    这3起火灾有着一个共同的特征:它们全部发生在消防队的延伸梯所不能达到的高度范围内。这样一来,外部的救援灭火行动就无法展开了。纽约市的火灾,发生在一高层建筑(INewYorkPlaza)的33和34楼;洛杉矶第一国际银行火灾发生在12到16楼之间;费城的高层建筑(PhiladelphiaOneMeridianPlaza)火灾发生在22到30楼。这些高层建筑火灾造成了3名大楼内的雇员及3名消防队员死亡。
    这几起火灾的扑救工作都是在内部展开的(在费城的火灾中,消防部门曾尝试从附近的及毗连的建筑物中出水灭火,但没有产生什么效果)。在低层建筑火灾中,经过30或40分钟的快速扑救后,火势通常都能够得到有效控制。如果仍无法扑灭的话,消防队员可能就要撤到室外比较安全的地方,从外部展开灭火行动。但在扑救高层建筑火灾时则有所不同,如果大火在最初的30到40分钟内没有得到控制,那么可能要花上2个或是3个小时从内部进行扑救了。1970年发生在纽约宾馆的火灾,足足花了消防部门6个小时才将蔓延在2个楼层内的大火熄灭掉,洛杉矶5个楼层的火灾则花了8个小时才熄灭,而费城9个楼层的大火则花了超过16小时的时间才扑灭。也就是说,扑灭一个楼层的火灾就要花费约2个小时。
    高层建筑的确认标准究竟是怎样的呢?该如何来确认一起火灾是高层建筑火灾,还是低层建筑火灾呢?为什么消防队无法迅速熄灭高层建筑火灾?
    原因如下:当建筑高度超过了消防部门最高的梯子可达到的高度时,消防队员有两项重要的灭火策略就无法得到实施。
    首先,利用梯子来转移受困者就不太现实,搜寻和救援行动只能通过室内的楼梯进行。如果人们被困在窗户边,与楼梯之间有火焰相隔的时候,展开营救活动是相当危险的,甚至是致命的。
    第二就是在许多情况下可利用的室外灭火行动无法得到实施。对于发生在云梯所无法达到的高度的高层建筑火灾,其惟一可运用的战术,就是在内部展开灭火行动。消防队员必须在室内的楼道内通过手工操纵水带,克服热和烟雾的影响来灭火。如果这种方法仍无法奏效,那么就没有其它的替代方案了。从室外灭火,在这种情况下是不太可能的。
    火灾扑救
    美国消防队所面临的一个事实是,消防队员无法熄灭一场发生在高层建筑中的面积为2万或3万平方英尺的火灾。消防队通常使用带有1/4英寸喷嘴的2.5英寸的水带,它每分钟只能释放300加仑水流,水流只能延伸到50英尺远的地方,仅能熄灭面积在2500平方英尺以内的火灾。一座典型的200×100英尺的办公室,通常被分隔成多个小的空间,但并不会延伸到天花板,这使得火势得以在整个办公区内燃烧。
    一旦整个区域陷入火海,消防队员就无法利用水枪扑灭大火。消防队员只能在楼道中利用水枪尽可能的压制火势,直至所有的可燃物都被消耗殆尽。为了成功地把高层建筑火灾围堵在一个楼层内,并且不造成逃生人员的伤亡,需要派遣40到50名消防队员,快速响应,闪电作战。如果这一战术失败了,那么可能就要增派100到200名消防队员来控制火情,阻止它蔓延到毗连的建筑物中。假如社区中没有如此多的消防队员可调用,那么每一栋高层建筑都应该装有具有全方位保护作用的自动喷水灭火系统。

快速响应
    在高层建筑中,其响应时间(从接到报警到第一梯队出水灭火)会比较长,这样就有可能使火势迅速蔓延,失去控制。高层建筑火灾的响应可能需要15分钟,甚至更多。因为高层建筑与低层建筑物有所不同,在消防队员到达后,他们可能还要通过一个长达100到200英尺的大厅或门厅,然后向有关人员询问起火位置,检查报警控制板,寻找楼梯,关闭空调系统。如果火灾发生在短时间内步行所能达到的高度以上的,他们还必须寻找消防电梯。消防队员在使用电梯时要运用一套复杂的系统来控制电梯,以保证它能够很好的运作,不会将消防队员带到火势正烈的楼层。
    一般情况下,消防队员会在低于起火楼层2层以上的地方下电梯,然后利用通道到达起火楼层展开扑救行动。若在地下层,消火栓与水带须与室外储水罐的阀门相连接。如是地上楼层,则要将与泵相联的水带利用接头和内部的供水管道相连。在所有这些工作完成后,就要强制破拆通往高层办公室的门,以寻找起火的源头。在一起典型的高层建筑火灾中,在火源被发现前,先要对这一布满烟雾的面积达2万平方英尺的150余个房间和休息室展开搜索,再利用水枪对起火点猛烈喷射,直至火苗被熄灭为止。其间是容不得半点延误的,否则火势会顺着天花板蔓延到房间外部,失去控制。电梯使用为了成功地扑灭高层建筑火灾,消防队员必须充分运用建筑物内的现有设施。电梯能够帮助消防队运送人员、工具和设备。储水系统则可以提供具有一定压力的水流,满足灭火的需要。遍布在建筑物内的联络系统可及时为消防队员传递有关信息、指令。如果这些建筑物内的系统出现故障,无法使用,消防队员就可能无法扑灭火灾。然而,事实上,许多建筑物都存在着这方面的缺陷,有的甚至没有安装这些必备的系统。
    举例来说,纽约市对179场大火进行了为期8年研究,结果显示在其中的59场火灾中,电梯并没有起到应起的作用。火、热或水引起了电梯内操作系统的电故障。而有些电梯则直接把消防队员带到了火灾爆发的楼层,而不是在其下2个楼层以下的地方。在另外一些火灾中发生过因电梯故障,把消防队员困在电梯内的事情。
    此外,还有一些电梯无法回到底层,供消防队员使用。
    储水系统
    在洛杉矶发生的那场高层建筑火灾中,储水系统因正在修理而被关闭。这样内部的消防泵就无法得到利用,在最初的40分钟内也就不能提供足够的水压,而储水塔的水管则被落下的玻璃切断。在这起高层建筑火灾中,还发现建筑物本身的设计存在着一个严重的缺陷:在室内安装了铝制的水管出口阀门。燃烧产生的高温熔化了铝制阀门,使得储水塔内的水都浪费掉了。
    沟通,对于指挥、协调一场高层建筑火灾扑救工作来说是必需的。
    火场指挥官员需要对现场搜寻和援救人员下达指令与命令,而火场的每个人都要与设在大厅或街道上的指挥台保持联系,但高层建筑的钢结构会对消防部门的通讯系统产生干扰。在110层高的世贸中心及102层高的帝国大厦内进行的测试表明,消防部门的通讯信号最高只能传输到65楼。没有了消防部门的接收信号,也就无法对正在高层展开扑救工作的现场人员作出正确的指挥。洛克菲勒中心及其他许多高层建筑正在安装无线通讯联络系统。在各个楼层安装的无线通讯联络可以随时满足消防部门在大楼内传送信息的需求。
    此外,所有新建的高层建筑都应接受测试,以确保消防部门的无线通讯信号可以顺利传送到各个楼层。如果无法做到这一点,那就应该安装一个天线系统了。
    关于通风
    高层建筑通常都是密闭的,或装有需要用锁开启的窗户。高层建筑可以认为是没有窗户的建筑物,打破厚厚的玻璃窗来通风是相当危险的,落下的玻璃可能会伤害到地面上的行人,或是切断供水管。消防队员必须像扑救地窖火灾一样来扑救高层建筑火灾。因为这些建筑物都是封闭的,内部充满了大量因燃烧释放出的烟和热。大量的烟雾通常在经过低层的通风影响后,在密闭的大楼内盘旋蔓延,产生“烟囱效应"(密闭的高层建筑内外的温度出现差异),造成烟雾在高层建筑内向上或向下燃烧。这种在密封的结构内的温差可迫使大量的烟和热不受控制地移动。这种因“烟囱效应"而形成的不可控制的烟雾移动,也使得窗户通风无法奏效。
    空气调节
    大多数高层建筑具有“阻燃”结构,但从实际操作的角度来看,他们并没有起到这个作用。阻燃建筑的目标就是能把火势局限在一个楼层内,防止爆炸或倒塌造成大楼结构受损。墙壁、地面、天花板都应该能够阻燃。但这一点在今天仍是不现实的。事实上,并不存在真正阻燃的建筑物。现代的摩天大楼不能真正具有阻燃功能的原因之一,就是安装了中央空调系统。中央空调系统为了满足制冷及制热的需要连接了10或20个楼层。阻燃的地面、墙壁、天花板上就必然会有各种管道、竖井及孔洞。这些空调开口和孔洞就可使火和烟雾在空调所遍布的10个或20个楼层内蔓延。在内华达州拉斯维加斯一个高层旅馆中发生的火灾,就出现了这种状况,火和烟通过中央空调系统四处蔓延,造成了85人死亡。由于空调系统并未配备感烟式报警器,因而无法在出现紧急情况时自动关闭。
    此外,空调系统中用来防止火和烟在这些管道、竖井中蔓延的防火阀并不能完全关闭,烟、热和火焰就是通过空调系统在旅馆内四处肆虐的。
    疏散策略
    发生火灾时,消防队员无法命令高层建筑物内所有人都撤离出去。因为要在短时间内撤离成千上万的人是不太可能的,这可能需要花费几个小时。高层建筑火灾的扑救主要采取“防御”战术——灭火时,大部分的居住者仍在建筑物内。“防御”战术的成功实施与两个因素有着极为重要的联系:那就是建筑物具有将火势围堵在某个特定区域内的能力,以及楼内的人员会服从火灾指挥人员的指令待在原地。然而,这两个假设没有一个可确保实现。高层建筑并不阻燃,人们也不会服从指挥人员的命令,而会去干一些其它的事情。
    在纽约世贸中心因恐怖分子引发的爆炸和火灾中(1993年2月26日),约有5万人(每座塔楼内有2.5万人)没有听从消防部门的指示而离开了大楼,这主要是因为楼内的通讯系统遭到破坏,消防部门的指令无法传递到建筑物的上层。
    多年来扑救高层建筑火灾的经验表明,真正能为商用或住宅用高层建筑提供一个安全保障的措施是安装自动喷水灭火装置,及一个可及时排走自动喷水灭火装置灭火时产生的烟雾的排烟系统。

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