论文--压缩空气泡沫扑救高层建筑火灾应用研究

我国的民用建筑设计通则高层民用建筑设计防火规范将层及层以上的住宅建筑和高度超过的公共建筑和综合性建筑划分为高层建筑。

由于近年来我国城市化和工业化的进程日益加快国家统计局有关统计数据显示，我国的城市化率已从年的提高到年的。

平均每年提高个百分点。

发展高层建筑成为了节约城市用地的有效措施。

高层建筑的不断增多，也是必然发展的趋势。

此外，工业化进程的不断发展，为高层建筑的建造提供了良好的技术支撑和丰富的建材保障。

我国高层建筑发展情况如表所示。

学院本科毕业论文设计第页，共页表我国高层建筑发展情况高层建筑年份数量栋区域全国北京市上海市天津市重庆市广东省资料来源国家统计局中国统计年鉴但是，随着高层建筑的增多，火灾也日益呈现立体化和复杂化。

高层建筑火灾主要有以下特点蔓延途径多，火势发展迅速为了满足使用功能的需要，高层建筑内部设计了大量的楼梯间电梯井管道井排风道等各种竖井。

在建筑物着火的情况下，烟气和热流会随着各种竖井管道迅速向上蔓延，烟囱效应极为明显。

根据有关实验测试结果表明，发生火灾时，烟气的水平流动速度为，而垂直流动速度为。

浓烟和高温气流在建筑物内迅速蔓延，并导致着火层上层继续着火，给消防人员的扑救工作带来极大困难。

此外，随着高度的不断增加，建筑物所承受的风力也是高层建筑火灾蔓延迅速的个主要因素。

实验结果表明，高层建筑在处风速为，而在处风速则为，高层建筑火灾的蔓延速度往往比普通建筑火灾更为迅速。

可燃物质多，火灾荷载大高层建筑物多为居住或商务办公所用，般都有大量的可燃物品以及可燃装修材料，火灾荷载远高于般建筑物。

因此，高层建筑在发生火灾后，发生轰燃危险性的概率也大大增加。

例如年月日巴西圣保罗市焦玛大楼火灾，该建筑物建于年，地上层，地下层。

当日上午时分许，十二层北侧办公室窗式空调器起火，仅就发生了轰燃。

在时分，十二至二十五层的可燃物燃尽之后，火势才开始减弱。

特别是现代高层建筑电气化自动化程度高，起火原因也复杂多变。

据统计，年间，我国由于电气原因引发的高层建筑火灾多达学院本科毕业论文设计第页，共页起，占全国高层建筑火灾总数的。

逃生途径少，疏散人员困难高层建筑物层数多，功能复杂，人员密集，垂直疏散距离长。

旦发生火灾，人员极易受到浓烟和火势的威胁。

在疏散通道有限，视线不明的情况下，逃生人员会拥挤踩踏甚至跳楼，造成群死群伤的严重后果。

如年月日位于美国阿拉斯加市的米高梅饭店，因电器短路引起火灾，造死亡，人受伤。

年月日，发生在日本大阪市南区的千日百货大楼造死亡，人受伤。

年月日美国俄克拉荷马市的栋联邦机构办公大楼发生火灾，造死亡。

存在问题多，扑救难度大高层建筑火灾起火原因复杂多变，但主要有以下两类是由于设计施工不规范而留下的先天性隐患。

比如没有按照国家相关的建筑防火设计规范标准进行设计，或者为了节省投资而擅自更改设计。

其次是高层建筑物业主缺乏消防法规意识，不履行法律责任，安全制度不落实。

据统计，年年间，我国共发生高层建筑火灾起平均每天发生高层建筑火灾起，共造死亡，人受伤，直接经济损失万元人民币。

其中重特大高层建筑火灾起，死亡人伤人，直接经济损失万元人民币。

在全世界范围内，高层建筑火灾也是造成群死群伤事件的重要原因之。

美国高层建筑火灾情况参见表表年美国高层建筑火灾统计表传统灭火剂对高层建筑火灾的局限性当前针对高层建筑火灾而言，传统灭火剂主要是水，以自救为主，多为建筑内部消防设施。

但是水扑救高层建筑火灾时，由于其自身的局限性，年份火灾起数平民死亡人平民受伤人直接损失百万美元合计学院本科毕业论文设计第页，共页并不定能够达到预期效果。

而且，当室内消防设施无法起到作用的时候，利用水作为高层建筑物火灾的灭火剂的限制性则更为突出。

例如年月日发生在上海的环球金融中心火灾以及年月日北京央视新址发生的火灾造成名指战员牺牲，上述两起火灾有个共同点，那就是都属于在建高层建筑物的火灾。

在建高层建筑物的室内消防设施功能还没有完善，甚至还没有安装，旦发生火灾，只能靠消防车进行灭火。

由于自身性质的影响，水在扑救高层建筑火灾时会有扑救高度的局限性。

假设个高层建筑物的高度为米，若通过水罐消防车进行扑救。

水在垂直输送过程中，每升高米，压力就降低水带压力损失忽略不计，若要输送到米的高空，压力降水而传统的水罐消防车水泵系统充满压缩空气泡沫后的重量泡沫水带为泡沫水带泡沫由上述计算结果可得出，在扑救米的高层建筑火灾中，压缩空气泡沫的重量比水轻了，方便了消防人员的操作和灭火阵地的转移。

此外，压缩空气泡沫比重轻，密度小。

在水带铺设过程中不受水带拐角的影响。

学院本科毕业论文设计第页，共页水枪出口压力泡沫枪出口压力图压缩空气泡沫与水扑救效果比较下面是上海消防总队关于压缩空气泡沫供水高度的个试验以及相关数据时间年月日试验地点上海市浦东新区环球金融中心在建试验过程超长距离供水测试采用干线水带供水米米米和米，出两支水枪，总流量分别达到，水枪流量和射程均能满足火灾扑救需要采用干线水带长距离供泡沫类，距离可达米，出两支水枪，总流量为。

超高层供泡沫测试采用干线水带供压缩空气泡沫类，高度达到米，泡沫从消防车出口供到枪口用时分秒，采用水带供压缩空气泡沫，高度为米左右，水枪流量与射程均能满足火灾扑救需要。

七式压缩空气泡沫消防车和水罐消防车单泵采用支线水带供水，高度均超过米。

通过这个试验可以看出压缩空气泡沫消防车在高层建筑火灾中的应用。

推广压缩空气泡沫系统的措施目前限制使用的原因压缩空气泡沫目前在我国的发展仍处于初期阶段，除了个别特大城市的配备初具规模外，在大部分地方仍不能普及。

笔者认为，在当前情况下，限制压缩空气泡沫系统推广的主要有以下几个原因学院本科毕业论文设计第页，共页所需资金投入较大由于各地全国各地经济发展不平衡，当地政府对消防的投入也不尽相同。

压缩空气泡沫消防车价格昂贵，再加上消防部门人员对压缩空气泡沫车不甚了解。

因此没有钱或不想花钱购置看起来不实用的压缩空气泡沫消防车。

据了解，辆德国进口的施密茨压缩空气泡沫消防车大概需要万元。

压缩空气泡沫原液在很大程度上也依赖进口。

资金不足是制约压缩空气泡沫消防车普及的主要原因。

尚未形成相应的灭火战术压缩空气泡沫是近几年兴起的新型高效的泡沫灭火剂。

各地消防工作者对于压缩空气泡沫还没有形成个完整的概念。

据笔者所了解，在各地方总队的灭火战术操法中，针对高层建筑火灾的操法就不是很多，而涉及到压缩空气泡沫的操法就更寥寥无几了。

上海消防总队由于其密集的高层建筑物较多，在扑救高层建筑火灾方面的经验和战法上走在全国的前列，并且能做到每个中队的主战车都是压缩空气泡沫消防车，其关于压缩空气泡沫消防车战术战法的研究具有借鉴意义。

应对目前限制使用的措施当前制约压缩空气泡沫普及的原因有很多。

客观上受到各种条件的限制，这也是由我国的国情所决定的。

主观上还是各地消防工作者和研究人员没有能够足够的重视。

随着经济的发展和社会的进步，人们也逐渐认识到压缩空气泡沫在火灾扑救尤其是在城市高层建筑火灾扑救的重要性。

为了更好的促进压缩空气泡沫技术应用的发展，重点应着重以下几个方面加强对压缩空气泡沫的技术研发就目前来讲，压缩空气泡沫技术在全世界范围来说仍然被德国美国等西方国家所掌握着，当前我国消防部队所配备的压缩空气泡沫消防车都依赖于进口，泡沫原液大部分也为进口。

上海消防科研所曾研制出压缩空气泡沫的产生方法，但灭火效果和环保效果却不甚理想。

压缩空气泡沫灭火装置见图学院本科毕业论文设计第页，共页混合器为压缩空气泡沫灭火装置的核心构件，加强对混合器以及控制模块的研究，是实现压缩空气泡沫生产技术突破的关键。

当前我国公安部门有四所消防科研所。

此外，北京林业大学，北京理工大学，中国科技大学等高校也在研究压缩空气泡沫灭火剂。

依托各个高校及科研所，对压缩空气泡沫的生产技术进行研究，是打破国外技术垄断的唯渠道。

研制相应的灭火战术操法高层建筑火灾已成为当前公认扑救难度大人员伤亡多的火灾。

各地方总队也开始研究针对高层建筑火灾的各种操法。

只有将高层建筑火灾的操法同压缩空气泡沫的使用结合起来，才能普及压缩空气泡沫的有关知识。

压缩空气泡沫的应用应与高层建筑火灾应用相结合，其操法应对包括以下几个内容水带的铺设及牵引。

使操作人员利用安全绳牵引水带各层水带固定。

采用水带紧固装置和出水口紧固装置对各楼层的水带进行固定。

水带的更换。

使操作人员掌握更换垂直铺设水带时的任务分工和操作方法。

④泡沫灭火剂的供给。

使操作人员掌握利用压缩空气泡沫枪设置水枪阵地强攻灭火的方法。

在战术应用方面，应考虑以下几个方面首先是第出动力量的主作战车。

在经济条件允许的条件下，尽量把图压缩空气泡沫灭火装置示意图柴油发动机取力器消防水泵空气压缩机水流流量计气体流量计混合器泡沫喷射装置控制模块块泡沫液泵泡沫液学院本科毕业论文设计第页，共页压缩空气泡沫消防车作为第出动力量的主作战车。

其次，在火灾扑救过程中，仍然遵循以固定消防设施为主，固定和移动设施相结合的原则。

采用室内消火栓自动喷淋防火卷帘水泵接合器等设施阻止火势的蔓延。

在垂直铺设水带时，利用牵引绳在各层固定好水带，设置水枪阵地可以利用压缩空气泡沫密度小利于转移的特点灵活设置水枪阵地。

必要时可以将压缩空气泡沫排烟同机械排烟相结合。

再次，在日常训练过程中，加强训练人员对压缩空气泡沫消防车压缩空气泡沫枪的性能熟悉。

熟练掌握各种高层火灾扑救的操法，尤其是强化消防人员登高能力的训练，是扑救高层建筑火灾的基础。

结论压缩空气泡沫作为当前新兴的高效泡沫灭火剂，已经成为世界公认的扑救高层和超高层建筑的有效灭火剂。

比起传统灭火剂，压缩空气泡沫可以减少水渍损失，提高灭火效率，提升扑救扬程高度。

但是由于各种客观因素的限制我国压缩空气泡沫