極端火災(zāi)現(xiàn)象（下）
上一篇文章我們談完這三種極端火災(zāi)現(xiàn)象后，下面我們來(lái)說(shuō)說(shuō)目前我們還不了解，還較為陌生的極端火災(zāi)現(xiàn)象：風(fēng)力驅(qū)動(dòng)下的火災(zāi)。
風(fēng)驅(qū)火的定義
通常在高層建筑火災(zāi)中，外部風(fēng)勢(shì)吹入火場(chǎng)，火場(chǎng)內(nèi)部情況和煙火的蔓延路徑被風(fēng)力突然改變，形成“噴燈效應(yīng)”。
風(fēng)驅(qū)火（wind-driven fire）
通常發(fā)生的高層建筑，但普通單層建筑、多層建筑也有可能發(fā)生風(fēng)驅(qū)火現(xiàn)象。
局統(tǒng)計(jì)，從1980年至2008年，記錄在案的風(fēng)驅(qū)火現(xiàn)象一共有14起，共傷亡151人，平均每起風(fēng)驅(qū)火火災(zāi)傷亡10.78人，平均每期風(fēng)驅(qū)火火災(zāi)消防員傷亡6.21人，消防員犧牲率高達(dá)35.7%。差不多每10起火災(zāi)就有3名消防員犧牲。
2014年，上海某起火災(zāi)也存在風(fēng)驅(qū)火現(xiàn)象，導(dǎo)致2名消防員墜樓身亡。
無(wú)獨(dú)有偶，在美國(guó)芝加哥也有發(fā)生消防員墜樓事件，由于風(fēng)驅(qū)火。
同樣，在美國(guó)，單層建筑也有發(fā)生風(fēng)驅(qū)火造成消防員犧牲的案例。
美國(guó)德克薩斯州的一座豪宅發(fā)生火災(zāi)
向的地方為玻璃采光罩，火災(zāi)中，玻璃破裂以后，整個(gè)建筑受風(fēng)驅(qū)火影響，導(dǎo)致2名消防員犧牲。
右邊黃色箭頭所指的位置為消防員進(jìn)入建筑的地方，同時(shí)也是下風(fēng)方向。圖中，顯示了兩名消防員犧牲的位置。
風(fēng)驅(qū)火后整個(gè)室內(nèi)的溫度變化
在2分53秒的時(shí)候，上風(fēng)方向的玻璃采光罩破裂，大風(fēng)進(jìn)入室內(nèi)，迫使整個(gè)煙火蔓延的路徑發(fā)生改變，所有的熱量積聚到下風(fēng)方向，導(dǎo)致消防員犧牲。
風(fēng)驅(qū)火的危害性
風(fēng)速大于10-15m/s，便可能形成“風(fēng)驅(qū)火”現(xiàn)象。在風(fēng)力作用下，大量空氣進(jìn)入火場(chǎng)，火場(chǎng)燃燒更加劇烈，溫度迅速升高?；饒?chǎng)內(nèi)部的煙火蔓延路徑被風(fēng)力改變，門(mén)窗等排煙口噴射出高溫濃煙和火焰。在“風(fēng)驅(qū)火”現(xiàn)象下，貿(mào)然破拆防盜門(mén)，大量煙火會(huì)瞬間噴射進(jìn)入樓梯間內(nèi)。
即便當(dāng)你預(yù)判到了“風(fēng)驅(qū)火”現(xiàn)象，在滅火戰(zhàn)術(shù)上，你能做的也不多。我為什么說(shuō)即便預(yù)判到風(fēng)驅(qū)火現(xiàn)象，在滅火戰(zhàn)術(shù)上能做的也不多？
風(fēng)驅(qū)火真火模擬測(cè)試
下面我們來(lái)看一個(gè)美國(guó)的真火模擬實(shí)驗(yàn)。
NIST，在7層樓建筑類(lèi)開(kāi)展了一系列風(fēng)驅(qū)火實(shí)驗(yàn)
通過(guò)外部架設(shè)大尺寸排煙機(jī)模擬風(fēng)力。
對(duì)煙氣的控制進(jìn)行了三組測(cè)試：
（1）在樓梯間內(nèi)布置移動(dòng)式排煙機(jī)；
（2）封堵排煙口；
（3）從樓層下部往上部射水。
1. 在樓梯間內(nèi)布置移動(dòng)式排煙機(jī)
目的是增強(qiáng)樓梯間內(nèi)的正壓，使煙氣盡可能不到樓梯間去，避免高溫?zé)煔鈱?duì)消防員的傷害。
第二組測(cè)試是在排煙口上進(jìn)行封堵，減少風(fēng)力對(duì)火場(chǎng)的影響。
往上部射水
第三組測(cè)試是利用改良的水槍?zhuān)瑥臉菍酉虏客喜可渌?br/>
測(cè)試結(jié)論：
使用鼓風(fēng)機(jī)可以一定程度上改善樓梯間充煙情況（效果不明顯）；
使用“防風(fēng)毯”封堵進(jìn)風(fēng)窗口，效果較好，2分鐘內(nèi)大部分區(qū)域溫度下降超過(guò)50%，被風(fēng)力擾亂的蔓延路徑恢復(fù)正常；
外部射水效果明顯，射水用量470~750L，大部分區(qū)域溫度下降超過(guò)50%。
幾點(diǎn)建議：
在進(jìn)行偵查時(shí)要考慮風(fēng)的因素，當(dāng)判斷著火區(qū)域存在“風(fēng)驅(qū)火”現(xiàn)象時(shí)，及時(shí)告訴參戰(zhàn)官兵，明確撤退路線和安全區(qū)域；
優(yōu)先考慮從上風(fēng)方向，外部射水進(jìn)攻；
不要盲目破拆門(mén)窗，破拆時(shí)不要正對(duì)排煙口，同時(shí)進(jìn)行射水保護(hù)。
到目前為止，極端火災(zāi)現(xiàn)象便講完了。
美國(guó)前沿作戰(zhàn)理念
下面結(jié)合案例，我們談?wù)劽绹?guó)的一些前沿作戰(zhàn)理念。
1.煙火蔓延的路徑控制戰(zhàn)術(shù)
其根本的做法便是通過(guò)控制門(mén)窗、控制排煙、減緩室內(nèi)氧氣含量。
內(nèi)攻，內(nèi)攻人員進(jìn)入室內(nèi)以后，將房門(mén)盡可能的關(guān)閉，減少空氣進(jìn)入室內(nèi)的量，減緩火勢(shì)蔓延發(fā)展的速度。
在這個(gè)視頻中，消防員在起火建筑室外，但門(mén)是打開(kāi)的，很短時(shí)間內(nèi)火勢(shì)便突破房門(mén)，且房間內(nèi)達(dá)到轟燃狀態(tài)。
樣，由于房門(mén)打開(kāi)，2分鐘內(nèi)，室內(nèi)發(fā)生轟燃，火勢(shì)擴(kuò)大，救援失敗。
這個(gè)視頻中，大家可以觀察，房門(mén)控制（減少開(kāi)啟量）和打開(kāi)房門(mén)后，火勢(shì)蔓延發(fā)展的效果。
上圖是對(duì)于單層住宅和雙層住宅的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，大家可以對(duì)比一下。
關(guān)閉房門(mén)后，火場(chǎng)內(nèi)外的明顯不同。
這是前年的一個(gè)視頻，一個(gè)正在裝修的住宅發(fā)生火災(zāi)，消防員到達(dá)起火樓層后發(fā)現(xiàn)室內(nèi)消火栓沒(méi)水，便獨(dú)自一人進(jìn)入起火建筑。從視頻中我個(gè)人推斷，消防員所在的房間可能是臥室或者書(shū)房。在這起案例中，我們不討論消防員在獨(dú)自一人進(jìn)入火場(chǎng)，在沒(méi)水槍掩護(hù)的情況下進(jìn)入火場(chǎng)是否妥當(dāng)。
我們結(jié)合火災(zāi)特性談?wù)勔粋€(gè)單層的室內(nèi)火災(zāi)，煙火的蔓延路徑是起火點(diǎn)的煙氣往排煙口排出，火勢(shì)會(huì)從起火點(diǎn)燒到排煙口。
煙如何流動(dòng)，火便怎么燒
因此，視頻中消防員正處于煙火蔓延的路徑之上，這是極端危險(xiǎn)的。相當(dāng)于消防員頂著火前進(jìn)，而且還沒(méi)水槍掩護(hù)，火一定會(huì)燒到你，你還前進(jìn)，這不是勇敢。
美國(guó)消防有一個(gè)戰(zhàn)術(shù)叫VEIS，V（vent通風(fēng)排煙）--E（enter 進(jìn)入）--I（isolate隔離）--S（search搜救）。
這個(gè)戰(zhàn)術(shù)的第三條就是在進(jìn)入房間后，將房門(mén)關(guān)閉，隔離起火點(diǎn)與消防員所在的安全區(qū)域。
如果當(dāng)初，消防員進(jìn)入視頻中的房間后，第一件事情是關(guān)閉房門(mén)，火勢(shì)便很難蔓延過(guò)來(lái)，他便有足夠的時(shí)間等待其他消防員的支援，而且不會(huì)燒傷，不會(huì)采取如此極端的方式自救。
在上面圖片中，左側(cè)，白天的時(shí)候，二樓發(fā)生燃燒，大家注意二樓的窗戶(hù)破損，有空氣進(jìn)入因此發(fā)生了燃燒。但白天，三樓沒(méi)火，因?yàn)槿龢堑拇皯?hù)沒(méi)有破損，沒(méi)有空氣流動(dòng)，沒(méi)有煙氣流動(dòng)，因此三樓沒(méi)有火。
右邊晚上的時(shí)候，三樓發(fā)生了燃燒，因?yàn)榇皯?hù)破裂了，空氣進(jìn)入室內(nèi)，火勢(shì)燃燒、蔓延。
重點(diǎn)是這張圖，火災(zāi)發(fā)生的初期，頂樓的幾個(gè)大型采光棚被燒毀，大量的煙氣從采光棚這里排出。
這是一個(gè)多層建筑，樓下有多個(gè)通向室內(nèi)的通道。而且當(dāng)天風(fēng)勢(shì)較大，大量的空氣，從建筑底部進(jìn)入室內(nèi)，單向煙火蔓延路徑形成了，下部的通風(fēng)口主要負(fù)責(zé)吸入空氣，上部的排煙口（采光棚）主要負(fù)責(zé)排出煙氣，煙如何流動(dòng)，火怎么燒。因此很快火勢(shì)便擴(kuò)大了。
如果，我們換一種思路，大家來(lái)討論一下：
（1）能不能對(duì)建筑下部的通風(fēng)口進(jìn)行封堵，減少空氣進(jìn)入室內(nèi)的量。
（2）能不能用加油站配備的那種防火毯對(duì)采光棚進(jìn)行覆蓋，改變煙火的流動(dòng)路徑。
同時(shí)，在防火毯周?chē)O(shè)置水槍冷卻保護(hù)防火毯不被燒壞。
（3）能不能在采光棚周?chē)O(shè)置10個(gè)、8個(gè)高倍數(shù)泡沫發(fā)生器，往室內(nèi)進(jìn)行覆蓋、封閉滅火。
（4）能不能設(shè)計(jì)一種可以在任意墻面進(jìn)行固定的移動(dòng)水炮，使水炮能夠架設(shè)在采光棚周?chē)鷱纳贤律渌绹?guó)TFT水炮有一款可以實(shí)現(xiàn)）。
2.過(guò)渡性進(jìn)攻理念
再談?wù)劽绹?guó)的過(guò)渡性進(jìn)攻理念。
所謂過(guò)渡性進(jìn)攻，就是發(fā)生火災(zāi)后，先不內(nèi)攻滅火，先外攻射水，壓制火勢(shì)，降低室內(nèi)溫度，為消防員創(chuàng)造一個(gè)安全的內(nèi)攻環(huán)境，再進(jìn)行內(nèi)攻滅火。
這個(gè)視頻就是一個(gè)典型的過(guò)渡性進(jìn)攻戰(zhàn)術(shù)。
同時(shí)上一張圖中，消防員通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，外部射水會(huì)使整個(gè)火場(chǎng)的溫度下降。注意是整個(gè)火場(chǎng)。上圖中溫度唯一沒(méi)有下降的房間因?yàn)樗姆块T(mén)關(guān)閉了，它外面的情況與它無(wú)關(guān)。
樣，地下室發(fā)生火災(zāi)，外部射水，整個(gè)火場(chǎng)溫度下降。那么一說(shuō)到外部射水，很多人都會(huì)說(shuō)，外部射水會(huì)把火往室內(nèi)趕，加劇火勢(shì)蔓延。美國(guó)消防員以前也這樣認(rèn)為，通過(guò)UL實(shí)驗(yàn)室的大量真火模擬實(shí)驗(yàn)，美國(guó)消防員基本上不再認(rèn)為外部射水會(huì)趕火了。
這是一個(gè)日本的視頻，消防員外部射水，大家注意觀察，射水后，火勢(shì)依然往室外蔓延，往陽(yáng)臺(tái)方向蔓延。
大家思考一下前兩篇我們說(shuō)的，煙火的蔓延路徑，射水真能改變火勢(shì)蔓延的方向嗎？
客觀的來(lái)說(shuō)：能。但又不能。我們來(lái)看一個(gè)視頻。
視頻中，消防員用直流水槍射水，煙火蔓延軌跡均無(wú)明顯變化。但用開(kāi)花射水以后，可以明顯感覺(jué)到煙氣蔓延路徑被改變，存在“趕火”的現(xiàn)象。
結(jié)論是，水本身并不會(huì)“趕火”，噴霧水產(chǎn)生的“趕火”效應(yīng)是因?yàn)?span style="margin: 0px; padding: 0px; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; word-wrap: break-word !important; background-color: rgb(255, 76, 0);">噴霧的射流形式會(huì)帶入大量空氣，擾亂煙火的“蔓延路徑”。
這張圖中，直流射水帶入的空氣量是25m³/min；直流射水加O形狀繞動(dòng)帶入的空氣量是104m³/min；開(kāi)花水槍是158m³/min；開(kāi)花水加O形繞動(dòng)，是245m³/min，相當(dāng)于排煙機(jī)正壓送風(fēng)的空氣量。
根據(jù)今年UL最新發(fā)表的論文，固定不動(dòng)的直流水槍對(duì)準(zhǔn)室內(nèi)的天花板射水，帶入的空氣量最少可以忽略不計(jì)，同時(shí)水流撞擊天花板形成的小水珠可以覆蓋整個(gè)房間。
這是外部射水最有效的一種方式。上面兩個(gè)前沿作戰(zhàn)理念，橙色救援將在后期的文章中做詳細(xì)介紹！請(qǐng)持續(xù)關(guān)注橙色救援微信公眾平臺(tái)！
同時(shí)，我們也得出一個(gè)結(jié)論：外部射水控火，應(yīng)盡量使用直流水，也可根據(jù)火場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)整（例如堵截火勢(shì)時(shí)，用噴霧水，擾亂蔓延路徑，防止火勢(shì)擴(kuò)大）。視頻15（點(diǎn)擊此處觀看視頻）