風(fēng)驅(qū)火,對消防員的威脅到底有多大?
消防部門歷來講究傳統(tǒng),趨勢就是過去怎么干的、眼下就怎么干。這種以經(jīng)驗(yàn)為導(dǎo)向的方法是消防部門做事的核心理念,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?nèi)ミm應(yīng)新的情況。
一些較為罕見的火災(zāi)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?yàn)榇蠖鄶?shù)消防部門很少或從來都沒有直面這樣一個(gè)現(xiàn)實(shí)——我們對某些火災(zāi)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(dāng)中去學(xué)習(xí),也不知道如何去避免傷亡事故的發(fā)生。
“不保持傳統(tǒng),就無法從過去學(xué)習(xí);不打破傳統(tǒng),就無法從今天學(xué)習(xí)。”
世界上一些大城市的消防部門火災(zāi)數(shù)量龐大,因此更加經(jīng)常遇到一些特定的火災(zāi)現(xiàn)象。
上世紀(jì)90年代,紐約消防部門就在大量類似的事故中出現(xiàn)了數(shù)起消防員犧牲事件。
戰(zhàn)術(shù)
單元房火災(zāi)的標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)術(shù)
全世界撲救單元房火災(zāi)的戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)幾乎都是類似的:
內(nèi)攻小組沿樓梯或乘坐電梯到達(dá)著火樓層的下一層或下兩層,連接室內(nèi)消火栓開始滅火。
這樣他們就可以爬上樓梯、穿過著火樓層的走廊,靠近起火單元房的門口,進(jìn)門開展滅火作業(yè),既簡便,又高效。
潛意識(shí)當(dāng)中,樓梯和單元房的門能夠在火災(zāi)中抗燒足夠長的時(shí)間,可以使得第一小組進(jìn)入單元房的門。
在這種情況下,消防員在進(jìn)攻前,受到防火門的保護(hù)。當(dāng)房門被打開的時(shí)候,他們就可以射水將火“推”出室內(nèi)。
案例
消防員犧牲案例
據(jù)報(bào)道,1998年12月18日,紐約萬達(dá)利亞大道一棟大樓的10層發(fā)生了火災(zāi)。
消防隊(duì)員到場后,看到單元房里有橙色的火光,立即展開行動(dòng),并找到了通往著火樓層的路線。他們頂著高溫與濃煙,到達(dá)單元房,打開房門展開進(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,卻無法從濃煙烈火中逃脫。
由于走道的溫度太高,營救被困消防員的努力無法開展,導(dǎo)致救援小組無法離開樓梯間。事后調(diào)查發(fā)現(xiàn),單元房的正面受到了強(qiáng)風(fēng)的影響(風(fēng)力高達(dá)40km/h)
圖1 10層平面圖(攝影:Dan Madrykowski)
風(fēng)驅(qū)火
什么叫做風(fēng)驅(qū)火
在這場火災(zāi)之前和之后的幾年時(shí)間里,紐約發(fā)生了數(shù)起類似的火災(zāi)。每次單元房發(fā)生火災(zāi)時(shí),建筑都會(huì)受到強(qiáng)風(fēng)的影響。傳統(tǒng)的滅火戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略往往造成初戰(zhàn)人員傷亡。
在紐約消防部門內(nèi)部,開始有人思考與這些犧牲有關(guān)的問題。有沒有更好的方法來撲救這類火災(zāi)呢?他們同美國國家標(biāo)準(zhǔn)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(zāi)特性。
①實(shí)驗(yàn)室測試
實(shí)驗(yàn)室測試——測試場景搭建
在國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所的實(shí)驗(yàn)室里,他們重建了一個(gè)全尺寸的單元房,布置了普通單元房內(nèi)所有的家具。單元房在走廊上,這種情況同萬達(dá)利亞大道那次火災(zāi)的情況是完全一致的。
他們從沼澤地的船上拿來一臺(tái)大風(fēng)機(jī),這樣便可以模擬出正確的風(fēng)量。這種結(jié)構(gòu)分別在有風(fēng)和無風(fēng)的條件下燒了8次,測試了幾種新的戰(zhàn)術(shù)。
實(shí)驗(yàn)室測試——測試結(jié)果
很明顯,火災(zāi)一開始發(fā)展的很快。窗戶破裂后,大量氧氣涌入火場。這場火的問題是熱煙氣的排出。由于過量的熱煙氣,單元房內(nèi)部壓力上升「天地運(yùn)行有固定模式,火災(zāi)發(fā)展也有規(guī)律可循」。
單元房內(nèi)部的壓力和風(fēng)對面的壓力保持相對平衡。
換句話說,由于風(fēng)的作用,火災(zāi)僅局限于室內(nèi)燃燒。
如果單元房的門被突然打開,風(fēng)會(huì)把大量易燃?xì)怏w吹到走廊里面,遇到大量的氧氣后,這種混合物將立即開始燃燒。
門打開后,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)境下幾乎沒有幸存下來的可能。
②現(xiàn)場測試
實(shí)驗(yàn)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(fù)之前的測試。
在紐約州的加弗納斯島,實(shí)驗(yàn)人員找到了一棟7層建筑,開展了14次燃燒試驗(yàn)??罩衅脚_(tái)上專門架設(shè)了一個(gè)大型超壓風(fēng)機(jī),以模擬風(fēng)對建筑正面產(chǎn)生的壓力。
結(jié)果表明,得到的結(jié)論同實(shí)驗(yàn)室測試結(jié)論大致相同:
當(dāng)單元房的門被打開時(shí),火勢會(huì)在幾秒鐘內(nèi)進(jìn)入猛烈燃燒階段。窗戶破裂時(shí),人們注意到了類似的火災(zāi)演變過程。
③風(fēng)驅(qū)火的特征
從多起致命事故中,我們得到的教訓(xùn)之一是:風(fēng)對火勢發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。因此,現(xiàn)場指揮員注意觀察是否有強(qiáng)風(fēng)吹向建筑物,就顯得非常重要。
我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn),由于風(fēng)的作用,火場中的煙氣無法從單元房排出。
在現(xiàn)實(shí)中,人們也可能注意到,煙氣和火焰通過燃燒單元房的窗戶向外冒出。
另一種可能性是熱煙氣以一種不對稱的方式通過窗戶被釋放出來。這顯而易見是風(fēng)驅(qū)火的重要特征。
圖2顯示了加弗納斯島的試驗(yàn)照片。用一臺(tái)大風(fēng)機(jī)來模擬風(fēng)的作用,火和煙氣之所以無法正常從單元房的窗戶排出,正是由于風(fēng)的作用。
圖2 火焰和熱煙氣的不對稱涌出
(攝影:Scott Stillbron-OFS 攝影者)
從照片中我們可以看到,火焰只從窗戶右下角的部分涌出。這是很不正常的火災(zāi)特性。網(wǎng)上有很多類似的小視頻,從中我們可以學(xué)習(xí)這種風(fēng)驅(qū)火的特征。
處置
如何撲救“風(fēng)驅(qū)火”這類火災(zāi)?
通過這些測試已經(jīng)科學(xué)地表明,對于某些火災(zāi)而言,你不能采用傳統(tǒng)的戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)來安全地消滅它們。
這些火災(zāi)同其它火災(zāi)最大的不同點(diǎn)就是風(fēng),這類火災(zāi)順理成章的被稱為“風(fēng)驅(qū)火”。然而在試驗(yàn)時(shí),調(diào)查者已經(jīng)開始考慮采取其它方法來對付這類火災(zāi)。
①少量的水
在實(shí)驗(yàn)室以及加弗納斯島的試驗(yàn)中,使用水槍射水來冷卻單元房中的熱煙氣。這樣一來,火場溫度就不能繼續(xù)上升了。
通過這個(gè)項(xiàng)目,發(fā)明了“彎管水槍”。這是一個(gè)安裝在管線末端的噴嘴,管道末端有一個(gè)45度的拐角。
由于這樣一種奇特的形狀,可以直接從著火層下方,向著火的單元房射水(見圖3)。
圖3 彎管水槍(照片由美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所提供)
該噴嘴主要是為應(yīng)對高層建筑而開發(fā)的,利用云梯車對準(zhǔn)單元房的天花板射直流水可以起到相同的作用,但大部分云梯車只能舉升40米左右的高度。
試驗(yàn)同時(shí)測試了一些其它類型的噴頭。Bresnan噴頭(見圖4)的效果也非常令人滿意。這是一種安裝在建筑正面的、下垂后正對窗戶的水霧噴頭。
圖4 Bresnan噴頭
這些新的戰(zhàn)術(shù)表明,火災(zāi)初期,我們可以首先通過外部進(jìn)攻的方式控制熱釋放速率(熱釋放速率(HRR),是指在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,在單位時(shí)間內(nèi)材料燃燒所釋放的熱量。),而后再組織攻堅(jiān)隊(duì)展開內(nèi)攻。
顯然,緊密的指揮鏈和出色的協(xié)調(diào)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(yīng)運(yùn)而生。你可以說這本質(zhì)上是一個(gè)巨大的滅火毯。
這個(gè)毯子是由著火層上下的消防員合力覆蓋在窗口前面的。
這樣,風(fēng)不再對著火單元房產(chǎn)生影響。風(fēng)產(chǎn)生的超壓消失,火場通風(fēng)也停了,火災(zāi)強(qiáng)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(qiáng)度繼續(xù)存在,因此仍然需要展開傳統(tǒng)的內(nèi)攻來滅火。出于舒適和安全考慮,美國消防隊(duì)員采用正壓攻擊法(PPA)。
這種方法在幾個(gè)排煙機(jī)同時(shí)動(dòng)作的基礎(chǔ)上展開,點(diǎn)擊查看 正壓送風(fēng)真的這么簡單嗎 ?
因此,協(xié)同配合顯得尤為重要,強(qiáng)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(xùn)練程序中,加入了這兩項(xiàng)新裝備的訓(xùn)練。幾臺(tái)水罐消防車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(zhàn)術(shù),必須安排必要的訓(xùn)練。
在紐約,人們希望在同風(fēng)驅(qū)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(xiàn)在,是中國消防員從他們那里吸取教訓(xùn)的時(shí)候了。