阻断流动路径的重要性

今天，消防员们遇到的建筑火灾与往昔相比，出现了许多新情况，现在的建筑火灾在许多方面危险因素更多，危险性更大。

所以，面对现在的建筑火灾，传统的灭火救援战术不一定最安全、最有效。在燃烧的建筑结构中，阻断流动路径会影响火势的蔓延，这种创新的战术理念，有时甚至是与我们以往经验与常理向悖的。

但是研究表明，这些方法可以减少结构内的热量，降低闪燃的可能性，极大地提高被困者和消防员的生存能力。

研究背景介绍

2012年，美国每66秒就有一场建筑火灾，每小时造成1.7名平民受伤。自上世纪70年代末以来，美国整体的火灾死亡率总体成上升趋势，由于外伤造成的消防员死亡人数增加了67%，尽管在过去的三十年里，这一数字下降到64%。

但很明显，现代建筑火灾对消防员和居住者都造成了巨大的危害。在此期间，住宅火灾环境发生了持续不断的变化，是日益增加的建筑物火灾危害的主要因素。

在我们之前的“现代住宅火灾”文章中，我们列举了一些导致危险增加的主要原因,其中包括房屋面积的增大,多变的几何外形,多种合成可燃物和新型建筑材料。

有实验表明,新材料降低了的墙体,窗户和室内门的耐火极限,从而加速了火灾的增长速率。这些因素导致火灾发展速度加快，在消防队到达现场之前，有极大可能性造成通风控制-富燃型火场，增加了轰然或回燃的发生概率。

通风受限型火场的两个关键问题：

01、增加了消防员外围侦查的难度，无法第一时间准确判断起火点位置，而这常常是现场指挥官的首要任务。

02、传统的排烟通风方式，极有可能助长燃烧，加速火灾增长的速率。

在现代建筑结构火灾中，战术通风开始直到产生闪燃，间隔只有2分钟；在传统建筑火灾中，间隔时间为8分钟；相对传统建筑火灾的时间，现代建筑只留给了消防员不到原来1/4的通风排烟时间从内部迅速撤离。

为了制定更安全、更有效的战术排烟通风，我们就需要了解深入理解流动路径这个概念。流动路径是指火、烟气和热量在空间上的行动轨迹，它是一般从入口或者热能较高的着火区域顺着火势蔓延的方向----向热能较低的氧气供应方向流动，例如门窗等出口位置。

根据不同的建筑结构形式，在同一个建筑中会存在好几个流动路径。当消防员在烟/火流动路径上开展搜索救援时，会给自身和被救者带来极大的危险隐患。

UL研究介绍

在过去的三年里, UL的研究小组与全国消防专业人员一同完成了一系列有针对性的实验测试，以期更好地分析现代火灾环境，其中重点研究了在现代消防作战配置的情况下，采用传统和穿心战术战法对火灾的有效性。

此次实验由纽约消防局（FDNY）资助，并在UL、FDNY和国家标准与技术研究所（NIST）之间进行合作。这些实验是在Governors 岛上的废弃房屋内进行。

建筑结构为两层楼的联排别墅，有完整的地下室，每层大约有800平方英尺，建筑材料为混凝土实体墙、砖结构外墙、木质内结构和木地板组成。

燃烧负荷包括普通木质家具、聚氨酯泡沫、聚酯的编织物及布料，以满足与实际情况相符的危险程度。这些火灾负荷全部都是一样的，以便在不同的实验组间进行比较。

此次在Governors岛所有的实验都与NIST和UL所进行的先前的建筑火灾实验结果一致，这些实验中都产生了通风受限，燃烧不充分的火灾现场。

然后我们用这些房子来测试各种各样的实验场景，并着重研究几种关于建筑火灾的传统理论。

其中包括：通风会产生降温效果、对被困人员进行救援的最佳方法是在出水压制火势之前对建筑物进行排烟和搜索，实验的目的是通过研究控制通风和流动路径两种方式，检验其对降低闪燃发生的影响。

其中一个重要的实验结论是定量分析了能引起燃烧的危险通风量。在一项实验中，第一层的living room被点燃，形成了一种通风控制-富燃型火场。然后，前门被打开，卧室的窗户被作为通风排烟，此时，从前门穿过未关门的bedroom窗户，形成了一条流动路径。

随后，bedroom的门被关上了，阻断了流动路径。实验中，在前门打开排烟后不到90秒钟，且bedroom的窗户还未开始通风时，前门的温度从大约75华氏度上升到550华氏度。与此同时，作为火点的living room环境温度几乎翻了一倍，出现闪燃。

Governors岛的实验表明，增加通风或位于火场中正在不断流动的烟/或流动路径上会减少的生存时间。更重要的是，我们证明了消防队员进入火灾现场后“门控”技术的可行性。

一名消防员进入着火的大楼，并关上身后的门，这一想法与传统做法和常识相悖。然而，实验明确表明，关闭门会阻断流动路径，减少建筑结构中的氧气，降低所处环境温度，提升被困者和消防员的生存能力。

在我们的实验中，另一个重要的与常理相悖的发现是排烟对于开放式卧室中放氧气和二氧化碳水平的影响。打开前门，打开和关闭的卧室的窗户，使开放式卧室里的空气中氧气含量从21%下降到8%。

与此同时，二氧化碳浓度上升到空气的9%，为该房间内的任何被困者创造了一个高度危险的环境。关上卧室的门几乎立刻就开始扭转这种效果。在两分钟内，氧气上升到空气的16%，而二氧化碳则下降到4%。

实验还表明，打断流道的出口可以帮助减缓火灾。在一个具体的实验中，当地下室的大火达到闪燃后，前门被关闭了。

这中断了从地下室窗户和比尔科门到前门的流通路径。当打开前门的时候，在家里的几个地方都出现了闪灯，关上了门，房间的温度降低了70%。

结论

Governors岛实验提高了我们对火灾发展有关的火灾行为的理解，并帮助验证了新的、更有效的方法来提高生存能力。

我们发现，通过打开门、窗户或在通风控制-富燃型的建筑火灾中切割屋顶来增加通风，可能会导致内部加速产生闪燃。

此外，任何人处于烟/火的流动路径上都是十分危险的。相反地，通过关闭门或窗户来打断流动路径可以限制火势发展和降低温度。

我们将向消防部门指导联合会和国际消防提供我们的发现和建议。UL还与国际消防服务协会、培训协会和国家消防协会分享我们的见解。

我们致力于帮助提高消防救援的安全性和有效性，从而很够不断的拯救生命和保护财产。

本文转载自微信公众号：橙色救援。