戰(zhàn)術(shù)要點20課|第8講:順風而行
本系列課來自Underwriters Laboratories (簡稱UL,即美國保險商實驗室)的消防安全研究所(FSRI)所發(fā)布的專題報告“消防員研究的20項戰(zhàn)術(shù)要點。”
當進入建筑物內(nèi)攻搜救時,消防員必須知道風向是決定火場變化的一個關(guān)鍵因素。知道你是否在上風風向是火場偵查的一個關(guān)鍵要素。進入“風”里就像從煙囪往下爬下一樣。風力增大,火災發(fā)展及蔓延速度也會增加。
—Todd Harms
本期,我們就來聊聊大風天氣下的火災現(xiàn)象——風驅(qū)火,首先先來看看UL的視頻:順風而行
8.順風而行
Keep the wind at your back
該視頻提供三方面信息:
風會產(chǎn)生風壓,上風方向高壓,下風方向低壓
風驅(qū)火產(chǎn)生“噴燈效應”,使得火災快速跳躍發(fā)展
風力作用下,會大大增加氧氣供給量,使火場溫度更高,產(chǎn)生的熱通量值更大,從而對被困人員及消防員造成致命傷害
所以在“風驅(qū)火”火災中,我們一定要盡可能在上風方向發(fā)起進攻。
了解“風驅(qū)火”
“風驅(qū)火”(Wind-dirven fire)雖然沒有被正式定義,但是已經(jīng)成為歐美國家火災撲救的通用術(shù)語,簡單的概括就是“風的影響導致火災發(fā)展蔓延快速、異常”,它改變了火災的發(fā)展速度及流動路徑(關(guān)于流動路徑,詳見:戰(zhàn)術(shù)要點20課|第6講:火災是怎么蔓延開的)。
首先,我們了解以下什么是“風壓”。
風被描述為大規(guī)模的氣體流動,所以風會與流體表現(xiàn)出相同的物理特性。
當你對著一張紙吹風,紙會飄起來,這是因為你吹的風在紙張上產(chǎn)生風壓。
同理,當風吹向建筑表面時,它會在該面上(迎風面)產(chǎn)生正壓力。
如果房間迎風面的窗戶被打開,那么風會將房間內(nèi)的壓力升高,在沒其他開口的情況下壓力與風速成正比上升。而一旦對面有開口打開,那么就會因為壓力差就會生成新的流動路徑。
在過往,我們通常認為“風驅(qū)火”通常發(fā)生在室外堆垛及山林草地等室外火災,但通過近幾年的研究發(fā)現(xiàn),“風驅(qū)火”在建筑物火災中同樣適用。
建筑物火災中,“風驅(qū)火”通常發(fā)生在高層建筑(因為一般來說,風速會隨著高度的增高而不斷增加),但其他建筑也有可能發(fā)生。
風會攜帶大量氧氣,使得火災的供氧量大大提升,從而使火災出現(xiàn)以下特點:
可燃物將在更高的溫度下燃燒
熱傳播速度將會更快
燃燒產(chǎn)生的熱通量值更高
所有這些都會使得火災產(chǎn)生更高的能量(HIGH ENERGY FIRES),破壞性更大,更難撲救。
“風驅(qū)火”引發(fā)的一些事故
1
2007年4月16日,威廉王子郡伍德布里奇地區(qū)的消防員Kyle Robert Wilson在撲救一起住宅建筑火災中殉職,當時他正在執(zhí)行火場搜救任務。
事后的調(diào)查結(jié)果顯示,在消防員進入建筑內(nèi)部幾分鐘后,大風導致火災突變,火災快速蔓延,從而導致Kyle Robert Wilson被困住,無法逃生。
火災發(fā)生時,當?shù)?/span>平均風速25英里/小時(11米/秒),陣風48英里/小時(21米/秒)。
2
1998年12月18日,紐約一10層高層公寓樓發(fā)生火災,造成3名消防員殉職。
事后調(diào)查結(jié)果顯示,3名消防員很大可能是由于“轟燃”導致死亡,而現(xiàn)場大風對火災的發(fā)展亦起到關(guān)鍵作用。
火災發(fā)生時,當?shù)?/span>平均風速15英里/小時(7米/秒),陣風達35英里/小時(16米/秒)。
3
2004年12月21日,德克薩斯州一住宅發(fā)生火災,造成1名實習期的職業(yè)消防員殉職,4名職業(yè)消防員受傷。
根據(jù)當時帶隊消防隊隊長的報告,當時風速達31英里/小時。當他們打開門準備內(nèi)攻是,高溫、火焰向內(nèi)攻人員撲來,特別是在另一側(cè)窗戶玻璃被水流打破后,火災進一步加劇,使得內(nèi)攻人員不得不緊急撤離。殉職的消防員由于失聯(lián)導致死亡。
火災發(fā)生時,當?shù)?/span>平均風速14英里/小時(6米/秒),陣風31英里/小時(14米/秒)。
4
2009年4月12日午夜,德克薩斯州一住宅發(fā)生火災,造成1名消防隊長及1名實習期的職業(yè)消防員殉職。
事故調(diào)查結(jié)果顯示,該起火災事故為典型的風力驅(qū)動,兩名消防員是由于火災的快速發(fā)展而被困火場無法撤離導致犧牲。兩名受害者是到場的第一批力量,通過前門發(fā)起內(nèi)攻。到達現(xiàn)場后不到6分鐘,受害者迷失了方向,因為大風裹挾著迅速增長的火焰“推”向內(nèi)攻人員的書房及客廳區(qū)域,其他7名消防員撤離,而2名受害者無法逃脫。
火災發(fā)生時,當?shù)?/span>平均風速17英里/小時(7.5米/秒),陣風26英里/小時(12米/秒)。
關(guān)于消防員在職期間的死亡報告,有興趣的童鞋可以登陸https://www.cdc.gov/niosh/fire/。上面有每一起消防員在職期間死亡詳實、中立的調(diào)查報告,包括完完整整事件的經(jīng)過、周邊環(huán)境、作戰(zhàn)部署等等!
5
2012年2月24日,馬里蘭州喬治王子縣(視頻的實驗證實模擬該起事故)一住宅(有地下室)發(fā)生火災,消防隊員到達現(xiàn)場時,風吹向建筑物后方。在強行打開前門(逆風進攻)后不久,他們發(fā)現(xiàn)火災發(fā)生了激烈變化。
在進入的過程中,消防員很快受到快速流動的高溫煙氣傷害,導致7名消防員受傷,其中2名傷勢嚴重(受困于1樓,處于流動路徑之中)。
消防員從A面發(fā)起進攻
當天天氣情況:風速:13.8 ~ 20.7英里/小時(6.2~9.3米/秒);陣風:27.6 ~36.8英里/小時(12.3~16.4米/秒)。
越來越多的事故表明,風力對建筑物火災會產(chǎn)生致命的影響,而歐美多家研究機構(gòu)也專門針對“風驅(qū)火”這種火災現(xiàn)象進行了深入研究,下文的總結(jié)內(nèi)容均來自以下這些研究機構(gòu)的研究成果。
那么,“風驅(qū)火”有哪些征兆呢?
1
天氣狀況
研究表明,風速達到10英里/小時(4.47米/秒,三級微風),就能在驅(qū)使建筑物火災快速蔓延。
所以我們在出警途中及火災現(xiàn)場,要時刻注意周圍環(huán)境特別是天氣狀況。
2
火災偵查中可辨別的火災現(xiàn)象
在上風方向的窗戶發(fā)現(xiàn)有跳躍的火苗冒出要引起高度警覺!
這是因為該房間在強風作用下相對于外部具有高壓,所以火苗不斷“跳躍”(也稱脈沖火焰)以平衡過壓,就像我們脹氣需要不斷打嗝一個道理,但是在強風作用下又沒辦法釋放全部壓力。
脈沖火焰
這時如果貿(mào)然打開房間另一側(cè)的門(馬上制造新的流動路徑),火災將會在強風作用下“撲”向消防員,后果不可想像。
3
無計劃的通風排煙
建筑物的上風方向一側(cè)(迎風面)是否有房門打開?
建筑物的上風方向一側(cè)(迎風面)是否有開著的或者破損的窗戶?
總之,歸根到底,最重要的是時刻保持警惕!
留意你所在轄區(qū)及周邊地區(qū)的天氣情況(包括常年的天氣狀況、當前及未來的天氣情況)
從消防車駛離車庫開始,就要留意風力及風向
進入建筑物前,要觀察建筑上風方向的火情(是否是脈沖火焰?)
注意火災快速發(fā)展的潛在風險
風是怎么改變火災的流動路徑的呢?
“風驅(qū)火”最可怕的不是會使火災呈現(xiàn)更高的能量,而是它的不受控制,它能快速的改變火災的流動路徑,讓消防員措手不及。上述幾起火災造成消防員死傷很多都是因為由于貿(mào)然開窗或者窗戶失效火災在風的作用下迅速形成新的流動路徑,將消防員困住,造成消防員死傷。
那么,風是如何影響流動路徑的呢?
那么,風是如何影響流動路徑的呢?
無風條件下
建筑物內(nèi)部火災的“流動路徑”
窗戶創(chuàng)造了雙向流動,新鮮空氣從底部進入,熱煙氣從頂部排出
一旦天花板的通風口被打開,熱煙氣、火苗就會被“拉”到上方,形成一條流動通道。此時窗口的雙向流動仍然存在。
有風條件下
建筑物內(nèi)部火災的“流動路徑”
風覆蓋了窗口出口的壓力,創(chuàng)造了進入建構(gòu)內(nèi)部的單向流動路徑
天花板通風口是唯一的出口。風迫使所有的高溫煙氣、火焰迅速穿過建筑到達唯一的出口。單向流。
風對流動路徑的影響
左圖為風流入前10秒的狀態(tài),前門是入口同時也是出口,為雙向的流動路徑。
右圖為風流入后10秒的狀態(tài),風通過后方窗戶流入,前門變成出口,在風的作用下產(chǎn)生單向的流動路徑。
在“風驅(qū)火”的建筑火災中,風迫使所有的高溫煙氣、火焰穿過建筑物迅速到達單個出口,引起所謂的“噴燈效應”。
噴燈效應
“風驅(qū)火”——噴燈效應在外圍的表現(xiàn)形式
噴燈效應在建筑物內(nèi)部的表現(xiàn)形式
就像是風卷著火在蔓延一樣!風速決定火的蔓延速度!
記?。?/span>最典型的“風驅(qū)火”火災就是:大風+破損的窗+打開的門。所以,要盡可能在上風方向進攻,不要貿(mào)然打開下風方向的門窗!