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上一篇文章我们谈完这三种极端火灾现象后,下面我们来说说目前我们还不了解,还较为陌生的极端火灾现象:风力驱动下的火灾。

风驱火的定义

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下)

通常在高层建筑火灾中,外部风势吹入火场,火场内部情况和烟火的蔓延路径被风力突然改变,形成“喷灯效应”

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下)

风驱火(wind-driven fire)

通常发生的高层建筑,但普通单层建筑多层建筑也有可能发生风驱火现象。

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下)据美国纽约消防局统计,从1980年至2008年,记录在案的风驱火现象一共有14起,共伤亡151人,平均每起风驱火火灾伤亡10.78人,平均每期风驱火火灾消防员伤亡6.21人,消防员牺牲率高达35.7%。差不多每10起火灾就有3名消防员牺牲。

2014年,上海某起火灾也存在风驱火现象,导致2名消防员坠楼身亡。

无独有偶,在美国芝加哥也有发生消防员坠楼事件,由于风驱火

同样,在美国,单层建筑也有发生风驱火造成消防员牺牲的案例。

美国德克萨斯州的一座豪宅发生火灾。

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下)左边黄色箭头指向的地方为玻璃采光罩,火灾中,玻璃破裂以后,整个建筑受风驱火影响,导致2名消防员牺牲。

右边黄色箭头所指的位置为消防员进入建筑的地方,同时也是下风方向。图中,显示了两名消防员牺牲的位置。

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下)这个视频模拟了风驱火后整个室内的温度变化。

在2分53秒的时候,上风方向的玻璃采光罩破裂,大风进入室内,迫使整个烟火蔓延的路径发生改变,所有的热量积聚到下风方向,导致消防员牺牲。

风驱火的危害性

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下)

风速大于10-15m/s,便可能形成“风驱火”现象。在风力作用下,大量空气进入火场,火场燃烧更加剧烈,温度迅速升高。火场内部的烟火蔓延路径被风力改变,门窗等排烟口喷射高温浓烟火焰。在“风驱火”现象下,贸然破拆防盗门,大量烟火会瞬间喷射进入楼梯间内。

即便当你预判到了“风驱火”现象,在灭火战术上,你能做的也不多。我为什么说即便预判到风驱火现象,在灭火战术上能做的也不多?

风驱火真火模拟测试

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下)

下面我们来看一个美国的真火模拟实验。

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下)

NIST,在7层楼建筑类开展了一系列风驱火实验。

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下)

通过外部架设大尺寸排烟机模拟风力。

对烟气的控制进行了三组测试

(1)在楼梯间内布置移动式排烟机;

(2)封堵排烟口;

(3)从楼层下部往上部射水。

1. 在楼梯间内布置移动式排烟机

目的是增强楼梯间内的正压,使烟气尽可能不到楼梯间去,避免高温烟气对消防员的伤害。

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下)2.封堵排烟口

第二组测试是在排烟口上进行封堵,减少风力对火场的影响。

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下) 3. 从楼层下部往上部射水

第三组测试是利用改良的水枪,从楼层下部往上部射水。

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下)风驱火真火模拟测试结论:

  • 使用鼓风机可以一定程度上改善楼梯间充烟情况(效果不明显);

  • 使用“防风毯”封堵进风窗口,效果较好,2分钟内大部分区域温度下降超过50%,被风力扰乱的蔓延路径恢复正常;

  • 外部射水效果明显,射水用量470~750L,大部分区域温度下降超过50%。

几点建议:

  • 在进行侦查时要考虑风的因素,当判断着火区域存在“风驱火”现象时,及时告诉参战官兵,明确撤退路线和安全区域;

  • 优先考虑从上风方向,外部射水进攻;

  • 不要盲目破拆门窗,破拆时不要正对排烟口,同时进行射水保护

到目前为止,极端火灾现象便讲完了。

美国前沿作战理念

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下)

下面结合案例,我们谈谈美国的一些前沿作战理念。

1.烟火蔓延的路径控制战术

其根本的做法便是通过控制门窗、控制排烟、减缓室内氧气含量。

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下)比如,进入室内内攻,内攻人员进入室内以后,将房门尽可能的关闭,减少空气进入室内的量,减缓火势蔓延发展的速度。

在这个视频中,消防员在起火建筑室外,但门是打开的,很短时间内火势便突破房门,且房间内达到轰燃状态。

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下)这张图片也是一样,由于房门打开,2分钟内,室内发生轰燃,火势扩大,救援失败。

这个视频中,大家可以观察,房门控制(减少开启量)和打开房门后,火势蔓延发展的效果。

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下)上图是对于单层住宅和双层住宅的实验数据,大家可以对比一下。

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下)

关闭房门后,火场内外的明显不同。

这是前年的一个视频,一个正在装修的住宅发生火灾,消防员到达起火楼层后发现室内消火栓没水,便独自一人进入起火建筑。从视频中我个人推断,消防员所在的房间可能是卧室或者书房。在这起案例中,我们不讨论消防员在独自一人进入火场,在没水枪掩护的情况下进入火场是否妥当。

我们结合火灾特性谈谈一个单层的室内火灾,烟火的蔓延路径是起火点的烟气往排烟口排出,火势会从起火点烧到排烟口。

烟如何流动,火便怎么烧

因此,视频中消防员正处于烟火蔓延的路径之上,这是极端危险的。相当于消防员顶着火前进,而且还没水枪掩护,火一定会烧到你,你还前进,这不是勇敢。

美国消防有一个战术叫VEIS,V(vent通风排烟)–E(enter 进入)–I(isolate隔离)–S(search搜救)。

这个战术的第三条就是在进入房间后,将房门关闭,隔离起火点与消防员所在的安全区域。

如果当初,消防员进入视频中的房间后,第一件事情是关闭房门,火势便很难蔓延过来,他便有足够的时间等待其他消防员的支援,而且不会烧伤,不会采取如此极端的方式自救。

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下)

在上面图片中,左侧,白天的时候,二楼发生燃烧,大家注意二楼的窗户破损,有空气进入因此发生了燃烧。但白天,三楼没火,因为三楼的窗户没有破损,没有空气流动,没有烟气流动,因此三楼没有火。

右边晚上的时候,三楼发生了燃烧,因为窗户破裂了,空气进入室内,火势燃烧、蔓延。

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下)

重点是这张图,火灾发生的初期,顶楼的几个大型采光棚被烧毁,大量的烟气从采光棚这里排出。

这是一个多层建筑,楼下有多个通向室内的通道。而且当天风势较大,大量的空气,从建筑底部进入室内,单向烟火蔓延路径形成了,下部的通风口主要负责吸入空气,上部的排烟口(采光棚)主要负责排出烟气,烟如何流动,火怎么烧。因此很快火势便扩大了。

如果,我们换一种思路,大家来讨论一下:

(1)能不能对建筑下部的通风口进行封堵,减少空气进入室内的量。

(2)能不能用加油站配备的那种防火毯对采光棚进行覆盖,改变烟火的流动路径。

同时,在防火毯周围设置水枪冷却保护防火毯不被烧坏。

(3)能不能在采光棚周围设置10个、8个高倍数泡沫发生器,往室内进行覆盖、封闭灭火。

(4)能不能设计一种可以在任意墙面进行固定的移动水炮,使水炮能够架设在采光棚周围从上往下射水(美国TFT水炮有一款可以实现)。

2.过渡性进攻理念

再谈谈美国的过渡性进攻理念。

所谓过渡性进攻,就是发生火灾后,先不内攻灭火,先外攻射水,压制火势,降低室内温度,为消防员创造一个安全的内攻环境,再进行内攻灭火。

这个视频就是一个典型的过渡性进攻战术。

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下)

同时上一张图中,消防员通过实验发现,外部射水会使整个火场的温度下降。注意是整个火场。上图中温度唯一没有下降的房间因为它的房门关闭了,它外面的情况与它无关。

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下)这张图也是一样,地下室发生火灾,外部射水,整个火场温度下降。那么一说到外部射水,很多人都会说,外部射水会把火往室内赶,加剧火势蔓延。美国消防员以前也这样认为,通过UL实验室的大量真火模拟实验,美国消防员基本上不再认为外部射水会赶火了。

这是一个日本的视频,消防员外部射水,大家注意观察,射水后,火势依然往室外蔓延,往阳台方向蔓延。

大家思考一下前两篇我们说的,烟火的蔓延路径,射水真能改变火势蔓延的方向吗?

客观的来说:能。但又不能。我们来看一个视频。

视频中,消防员用直流水枪射水,烟火蔓延轨迹均无明显变化。但用开花射水以后,可以明显感觉到烟气蔓延路径被改变,存在“赶火”的现象。

结论是,水本身并不会“赶火”,喷雾水产生的“赶火”效应是因为喷雾的射流形式会带入大量空气,扰乱烟火的“蔓延路径”。

战训沙龙第4期丨极端火灾现象(下)

这张图中,直流射水带入的空气量是25m³/min;直流射水加O形状绕动带入的空气量是104m³/min;开花水枪是158m³/min;开花水加O形绕动,是245m³/min,相当于排烟机正压送风的空气量。

根据今年UL最新发表的论文,固定不动的直流水枪对准室内的天花板射水,带入的空气量最少可以忽略不计,同时水流撞击天花板形成的小水珠可以覆盖整个房间。

这是外部射水最有效的一种方式。上面两个前沿作战理念,橙色救援将在后期的文章中做详细介绍!请持续关注橙色救援微信公众平台!

同时,我们也得出一个结论:外部射水控火,应尽量使用直流水,也可根据火场情况进行调整(例如堵截火势时,用喷雾水,扰乱蔓延路径,防止火势扩大)。点击下方原文链接,加入「橙色救援」战训群!


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