為全面做好大跨度鋼結構廠房滅火救援工作,進一步加強消防官兵滅火救援安全意識,全面提升消防部隊救人第一、科學施救、安全施救,結合支隊內攻與緊急避險工作制定本手冊。
近年來,工業廠房數量迅速增加,除了制造、紡織、建材等傳統工業廠房之外,計算機及應用產品、自動化儀器儀表、生物技術、醫藥工程等高新技術產品和產業類廠房也逐漸占有較大比重。由于生產規模和工藝布置的需要,廠房建設規模也不斷擴大。受規范控制,大跨度廠房一般為丙、丁、戊類廠房,承重結構一般為鋼結構,一旦發生火災,易造成過火面積大,火災損失重,滅火救援難,大跨度廠房火災事故在社會面引起了強烈反響。
一、鋼結構大跨度廠房火災特性:
(一)鋼結構廠房發生火災時的結構弱點
由于鋼結構強度高、自重輕、吊裝施工方便等原因,在建筑上使用的鋼材,在常溫下具有高強度,然而當溫度升至300度,鋼材的強度即開始逐漸損失,失去支撐能力。常用的冷軋鋼,其抗火性能的破壞溫度為538度,由于鋼材的熱導性能較強,升溫較快,一般的火災中,當火災進行5分鐘后,溫度已達556度。當溫度超過600度時強度幾乎為零。一般火場溫度都在800°C~1000°C左右,在這樣的高溫條件下,無任何表面處理保護的鋼結構很快就會出現塑性變形,大約15分鐘內就會倒塌。
此外,鋼構件極易受高溫作用后,鋼結構冷熱聚變,受熱膨脹,遇冷水后會急劇收縮,而且火災時,某一部分變形受損會破壞整個構件的整體受力平衡,所以鋼結構建筑,尤其是大跨度廠房發生火災時,鋼構件極易受高溫作用后較短時間內就會發生扭曲、變形,進而導致整個建筑的倒塌,救援難度增大。
(二)建筑內人員密集、可燃物多,火災撲救和人員疏散困難
大型鋼結構廠房規模大,建筑結構連體成片,生產機器設備密集,人員和物品高度集中,廠房內生產使用的原料和成品大多屬可燃物,有的還屬于易燃易爆品,甚至是有毒的化學物品,如制衣廠的布匹、紡織廠的棉花、印刷廠的紙張電纜廠的橡膠、化工企業的爆炸性物質等。一旦發生火災,火勢蔓延快、燃燒猛烈、并產生大量煙霧,撲救難度大。活動空間小,疏散途徑少;發生火災時煙霧大,如果沒有定期規范的消防培訓,員工在發生火災時極易因緊張而形成趨眾行為,不利于逃生疏散,尤其是一些潔凈大跨度廠房,由于防塵的工藝需求,內部結構更加復雜,極易造成群死群傷事故。
(三)廠房的大跨度結構易造成火勢蔓延迅速
大跨度鋼結構建筑空間跨度大,占地面積大,一般高度均大于7米,門窗多,通風好,可燃物料多,一旦發生火災,蔓延途徑多、火勢蔓延快、燃燒猛烈,在熱氣流的作用下,很快形成大面積火災。較早的大跨度建筑,一般大多不分車間和倉庫,多數沒有明顯的防火分隔或防火分隔,一旦失火,火勢蔓延的途徑多、燃燒猛烈、極易產生強大的熱氣流,或借助外界的風力,會出現大量的飛火,形成大面積燃燒,毗連成片。
一般都空間相對密閉,燃燒釋放出來的濃煙和熱量產生煙囪效應,火災一旦控制不利,火勢蔓延,極易形成立體火災。另外,并且由于鋼結構廠房使用彩鋼板作為外墻,且部分采用鋁合金玻璃窗,一旦發生火災,破拆難度較大,不利于排煙、散熱,碎裂的玻璃渣從高空墜落,不僅會扎破水帶等消防器材,更給人員疏散和消防隊的進攻造成威脅。
(四)大跨度廠房周圍道路水源情況不理想
由于經濟發展和城市整體規劃等原因,一般大跨度廠房的選址普遍都在城鄉結合部、郊區或集中在新建的經濟開發區。這些廠房都遠離市區,道路交通情況不理想,尤其是下班時間,廠區周圍擺攤設點較多,影響車輛的順利通行,市政管網供水不到位,如果周圍的天然水源距離火場較遠,那么火場供水就變得非常困難,火場不間斷供水實現困難,水源供給難以適應撲救大面積火災的需要,即使有天然水源,往往也是消防車不能直接停靠,取水也較困難。
二、大跨度鋼結構廠房火災撲救對策
(一)加強火情偵察力度,及時掌握大跨度廠房梁柱及頂部的變化。火情偵察的時效性、準確性和連續性是滅火戰斗安全保障的前提條件,在在大跨度鋼結構廠房火災的火情偵察中,除一般的偵察內容外,應著重偵察起火時間和廠房的梁、柱、人字架等構件有無扭曲、變形、跨塌等跡象,有針對性地采取各種滅火救援措施和防護措施,重點偵查火災燃燒性質、燃燒面積和蔓延主要方向,以便及早準備并做好力量部署。要通過各種方式展開火情偵察,獲取起火時間、起火部位、被困人員情況、燃燒物質性質、火勢蔓延的途徑,火災范圍等重要信息。在觀察建筑變形倒塌情況上,要專門部署現場安全員隨時觀察建筑變形倒塌跡象,并隨時同指揮部報告。
(二)滅火與冷卻同時進行,不能顧此失彼。鋼框架結構廠房一旦發生火災時,鋼結構柱子和頂梁將會在短時間內失去承載能力,一般在15分鐘之后就會發生扭曲、倒塌現象,給內攻人員帶來傷亡危險,而且在倒塌后,由于大量的新鮮空氣進入著火建筑內部,會使火場的情況發生突變,火勢變得更加猛烈,同時垮塌的頂部覆蓋了部分燃燒物,給徹底撲救也帶來的很多困難,所以,在對燃燒物進行火勢壓制的同時,也要安排適當力量對于著火部位的梁柱和頂棚進行不間斷冷卻保護,兩者同時進行。
(三)科學破拆,排煙散熱,保障內攻的順利進行。大型框架鋼結構建筑面積超大,但火災初期著火范圍往往是有限的。但是一般發生火災時,大量的濃煙和熱氣聚集與建筑內部,影響內攻作戰的順利進行,而且大量熱氣也是造成火勢擴大蔓延的一個因素,所以,科學合理的火場破拆排煙散熱,是火災撲救的一個重要環節,在火災撲救中不能盲目破拆建筑門窗,要合理實施科學破拆,一旦破拆位置不當將會使火勢迅速的擴大蔓延至整個空間。優先考慮對下風或者側風方向的門窗進行破拆,并同時打開較高部位的窗戶孔洞,在確保安全的條件下破拆燃燒點正上方天窗,使煙氣和積熱從上方導出。在進行頂部破拆時,屋面人員要與地面內攻人員保持聯系,屋頂破拆與地面水槍冷卻掩護同步實施。
(四)樹立分割堵截意識,打好陣地戰,有效控制火勢擴大蔓延。大跨度廠房火災,由于內部空間較大,燃燒物較多,如果初期控制不當,極易造成大面積的火勢蔓延,這就要求指揮員根據現場火勢的情況,迅速做出判斷,確定最佳的分割堵截位置,實施全面立體的分割,第一出動力量到場后,要立即明確火場的主要蔓延方向,在火勢蔓延的方向設置水槍陣地,防止火勢擴大蔓延,同時增援力量到場后,也要按照火場指揮部的統一指揮,分片包圍,逐片消滅。
(五)保證火場供水的需要,確保供水不間斷。消防車到場后應就近占據水源,尤其是第一出動的消防力量應先行利用廠區或附近的市政水源,為了建筑物倒塌和高空墜落物,但消防車應與建筑保持一定的距離。水源較遠時,應及時組織人員尋找外圍的天然水源,如江河、湖泊、池塘等天然水源取水,也可用消防車接力或運水向火場供水,確保火場供水的不間斷。同時指揮部可依托當地政府調度環保局灑水車等運水車輛向火場供水。