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基于室内烟火特性训练装置测试结果探析过渡性射水对灭火救援的影响
摘要:2002年,美国消防员开始探索一种新型进攻型战术,在建筑外部,利用直流水射着火建筑的天花板,让水滴反射到起火建筑内部可燃物上(相当于人造的建筑内部喷淋),随后开始内攻。这种战术效果明显,因为它不会破坏火场的烟热平衡,不会把高温烟气赶到其他房间,也不会把火赶到其他没有起火的地方,这种战术动作我们称之为过渡性射水。
关键词:烟火特性;测试;过渡性射水
现代建筑内部常有大量聚合物质产品,如塑料制品、地毯、沙发等,此类物质燃烧时具有热释放速率大,火焰传播快,加快轰燃发生速度的特点,大大缩短了救援人员在建筑物内部的作业时间,也增加了火灾导致的的财产损失。设想火灾发生后,辖区消防站刚抵达现场,如遇火势猛烈、大量浓烟窜出,但内部仍有被困人员时,初战指挥员的第一抉择往往是救援被困人员,若可以直接攻击火点扑灭火势则两者会同时进行。但若此时火势迅速变大甚至正在慢慢逼近被困者,而铺设水带内攻仍需要一些时间,加上初期到场消防力量不够,贸然内攻可能造成救援人员发生意外,此时,是否可以采取其他一些作战措施来降低建筑物内部的风险,且不会危及到被困者的安全。
一、过渡性射水定义:
过渡性射水其实是一种特殊的外围射水,利用小角度射流产生水流折射达到类似喷淋的效果。因为相对于常规的外围射水来说,过渡性射水是在一些特殊情况下的选择,且对于射流的方式、射流的时间、以及射流的角度会有特殊的要求。我们利用室内烟火特性训练装置完成了针对过渡性射水的实验。
实验一:通过调整水枪手与建筑的距离,射水角度,以及压力流量,观察外部射水后,水滴落入建筑物的具体情况,得出结论:1.距离建筑越远射水,水滴落点就会越远,水可能就落到对面墙上而不是落在可燃物上。并且,由于穿越的烟气层更长,会产生更多的水蒸汽;2.大口径、低压力产生的水滴比小口径、大压力产生的水滴更大,射水更有效,这种情况下,大水滴可进入烟气层后掉落到可燃物上,而不会被烟气层蒸发;3.射水时,靠近着火建筑外墙;4.选用大口径水枪,压力不要打太大;5.射水角度尽量接近垂直,避免水平射水;
实验二:制定特定火灾C1箱体,将该箱体的所有门窗关闭,并在固定的位置摆放燃烧槽及某款光密度探测仪,点燃木材后在烟气折光率达到一定值的时候打开窗户进行射水,同时探测烟气遮光率下降的幅度。测试三组,具体实验结果如下表。
通过实验可得,射流进入室内瞬间,由于液体的汽化会导致室内烟气的遮光率会瞬间上升,但是随着射水的持续进行,烟气的遮光率会快速下降。
二、过渡性射水的适用场景及优缺点
(一)适合进行过度性射水的时机:1.建筑物火灾可从外部看到猛烈的火势,火舌从一个或多个开口窜出,燃烧阶段约在即将发生轰燃或轰燃发生时。2.执行周边防护或阻隔火势向上、向两侧蔓延时。3.执行内攻直接灭火攻击前的准备时间空档,并且注意观察火势大小、蔓延情况,当人员内攻时,应停止过渡性射水。4.火势太大使室内灭火攻击失败,人员撤出,攻击战术转为防御性攻击。
(二)不适合使用过渡性射水的时机:1.燃烧阶段约在发展阶段或下降阶段。2.可以直接安全有效的内攻灭火。3.建筑物内部有消防员内攻。4.不确定火点位置。
(三)过渡性射水的优点:1.外部射进来的水不会将火赶至其他区域。2.正确的从外部喷射直流水不会阻隔向外流出的火 (烟)流,避免出现因无法排出火 (烟)流造成火势往其他地方蔓延的情况。3.外部射进来的水可快速且有效降低对消防员的风险,提升被困者生存的机会。当建筑物内部火势获得初步控制,外部射水停止时,内部的直接攻击即可跟进,此时,内部情况将更有利于灭火。
(四)过渡性射水的缺点:1.可能会造成内攻消防员视线不良,受水蒸气扩散及水滴喷洒影响救援作业,甚至迷失方向。2.无法直接攻击火点,通过室外过渡性射水无法将火完全扑灭。3.因不知内部隔间构造,过渡性射水初期可能因水蒸气瞬间扩散,使烟气流入其他原本未受影响的场室。4.错误的射水方式会将外部空气带入建筑物内。5.操作不当可能使火(烟)流无法排出,造成火势向其他地方蔓延。《FIREHOUSE消防期刊(2017)》也有学者撰文表示及早并持续的射水可使整栋建筑物降温,较低的室内温度可使消防员容易作业。
虽然研究显示,室内温度的降低对消防员的核心体温没太大影响,但大幅降低室内温度可维持被困者的状态不至于恶化,尤其是当被困者在另一间未蔓延且房门关上的房间内。人员要内攻救援前,进行过渡性射水,可能对被困者的救援会有帮助。
三、测试结合实战得出的结论
(一)较早并持续的过渡性射水可使整栋建筑物降温,较低的室内温度更适合消防员内攻搜救。(二)较早大幅降低室内温度可维持被困者的生存状态,不至于恶化。(三)在人员准备内攻进行直接灭火前,在室外用过渡性射水先对火势进行攻击,降低内部温度。(四)保护相邻建筑物或防止火势蔓延。
四、使用过渡性射水注意事项
(一)将水枪调成直流水柱,并调大水量。(二)射水过程中,尽量直接射向屋内的天花板,避免射到开口边缘,造成水花在开口四散,影响内部火(烟)流排出。(三)水枪与地面角度越大越好,避免晃动,射水过程中带入内部的空气越少越好。(四)进行过渡性射水时,应准备铺设内攻水带及人员,灭火攻击以内攻直接攻击火点为主。(五)进行过渡性射水时,应先确认室内无消防员。(六)不要一味进行过渡性射水,而忽略周围建筑物或可燃物的防护,指挥员应根据现场情况,作出适当的决策。(七)过渡性射水是临时性、过渡性的一种射水战术,非主要灭火攻击战术,不一定适用每一起火灾。(八)如发现燃烧状况还未轰燃,且建筑物内部仍有被困者,不建议运用过渡性射水战术,以内攻灭火战术为主,并了解被困者身处的位置,先将被困者救出,避免因射水造成内部被困者吸入浓烟、呛伤等进一步伤害;如发现该空间燃烧状况达到了轰燃,代表内部温度可能已达500℃以上,被困者恐无生还机会,且消防员进入困难,即可考虑先以过渡性射水降低内部温度后,再内攻寻找火点进行灭火