本文是国外消防员通过搜索和救援实验,计算空呼消耗量和搜救耗费时间,得出了一些结论。前三个部分是介绍实验方式和过程,第四部分给出了结论和建议。橙色救援的小伙伴们也可以直接跳过前三部分,查阅第四部分的建议和结论。
壹、简介
近年来,消防部门对火灾发展的研究日益加深:十年前,人们意识到火灾的发展包含了轰燃与回燃。
在培训中,大家都学到了火灾发展曲线,但对曲线的时间点并没有清晰的认识。消防员们并不知道轰燃发生的时间是3分钟、半小时还是3个小时。
图 1传统的火灾发展曲线(现被定义为通风条件下的火势发展)Y轴上对温度的数值有清晰的标注,而X轴上时间的数值却是空空如也。(来源: Karel Lambert)
多数人理解为这些时间点是根据情况不同而变化的,因为现在火灾的发展越来越快。Steve Kerber对此做过深入的研究。他先用现代家居装修一间客厅,然后点燃,随后用一间50年代家居装修的客厅作为对照组。
研究发现,现代装修房火势发展到轰燃所需时间(即图1中起始与发展阶段完成后)大约为2-4分钟;而50年代装修房则需30分钟。这一巨大的差异,决定了我们打火的方式会有本质上的区别。
过去,我们的格言是“先救人,后灭火”,当然,在我们有30分钟来进行搜救任务的时候,这样做没问题。正因为火情的发展变得如此的快,现在的格言是“先灭火”。
现今我们对火灾的发展有了更多、更深的认识,也能够在“轰燃”这个点上定个确切的时间。但是却不知道我们搜索一个房间需要多久,也不知道不同的搜救方法具体的区别在哪。由于以前我们有很多时间来进行搜救工作,所以,这个问题并没有引起人们的重视。
但是现在的火势发展得相当迅速,我们亟需了解队员们搜索一个房间需要多长的时间。借此,指挥员可以确定对指定的建筑进行搜救任务需要多少小组。
2017年7月, 在Oostkamp完成了一项旨在深入剖析搜救方式的实验。完成对一个房间的搜索需要多长时间?哪些方法较为高效,哪些不是?
贰、实验
2.1实验参与者
实验持续了两天:从周五到周六,这样职业与志愿消防员都能参与进来。来自法兰德斯、布鲁塞尔、荷兰等不同地区,共12个消防部门的88名消防员参与了此次测试,他们分成了44个小组。
由于以下原因,参与人员很能够代表比利时一线消防人员(操作消防车与进行火场搜救任务)的平均水平:
年龄跨度:21~62岁
服役时间:1~33年
身高:1.68m~1.98m
体重:57~118公斤
身体质量指数:18~36
三分之一的参与者为职业制消防员
参与者有的来自繁忙中队,也有来自接处警数较少的中队
参与者中有人经常进行真火训练,也有人很少有机会(参与真火训练)
2.2 实验方式
每个小组都需要完成由八项训练组成的,一系列测试性实验。每场训练后,都有足够的休息时间,并且提供饮料、小吃与水果,确保大家都能够在下场训练前,完全恢复状态。这对于各场实验做相互比较是必须的。
每场训练开始前,都会打印出简报,以确保每组队员得到的信息相同。训练的目标是,模拟消防员在充满烟气的房间进行任务。因此,为了满足视线受阻的情形,参与者都被蒙上了眼睛,这样他们就什么都看不见了。
其次,为了模拟现代消防员内攻的姿势(蹲步或靠近地面低姿),要求参与者在整个测试期间,至少有一只膝盖是与地面相接处的。
训练开始前,均会采集以下信息:空呼压力、心率与血氧饱和度。参与人员必须说明,自己是否从上场训练中完全恢复。
随后,在被蒙住眼睛的情况下,参与人员必须在着全套战斗服、佩戴空呼的情况下,完成各项训练。其中七项为搜救任务,第八项(最后一项)为内攻灭火任务。
实验完成后,相关人员会再次对参与者的空呼压力、心率与血氧饱和度进行测量。参与者们也必须说明,这些训练对他们来说难度的大小。
2.3 7次搜救实验
我们使用临时围墙,搭建了七个房间,围墙上包裹有不透明的油布,人在墙外看不清房间内的布置。
并且,为了不使参训人员事先从房门看清内部情况,还特意多加了一堵墙。
有四个房间模拟卧室(12m²,3.5m*3.5m),剩下的三个模拟办公室(31m²,6.82m*4.5m)。
其中一间卧室和一间办公室是空的,没有任何家具。另两个一模一样的假卧室和假办公室中的家具,根据任务需求会采取相应的布置。还有一种布置便是有家具的卧室和办公室,里面有一个70kg的假人充当被困人员。
前面提到的6个房间是设在一个大厅内部,涉及的任务目标为,参与测试的小组在没有水枪的情况下,在房间内开展搜救任务。我们会事先给参训人员简要通告火势已被压制、灭火行动正在进行。
第7间房设在室外,是一间有家具的卧室,内有被困人员,必须在延伸进攻水带的同时,完成搜救任务,我们也会给参训人员相应的简报。
2.4 进攻水带实验
最后,我们用包裹不透明油布的临时围墙,搭建了一个长10 m的走廊。这个场景的任务目标是,参训人员从走廊延伸水带至火点,在这个过程中必须有效地冷却烟气。
叁、结论
3.1卧室
四个不同的卧室场景之间的实验结果存在显著的差异:空卧室完成搜救所需时间最短,平均4.63 m²/分钟。但是不同的小组之间差别很大:最快的小组只用了不到平均时间的一半,最慢的小组则用了三倍的平均时间。
表 1 四间卧室实验的测试结果: 完成搜救任务的平均时间、最快时间、最慢时间,最快与最慢时间与平均时间的平均值。
有家具的卧室搜救所需时间会长点,如果有被困人员,时间会再次增加。为避免参训人员力竭,我们故意将假人摆放在离门口较近的位置。参训人员要能够在开始每场测试时,保持同样的状态。
延伸水带的同时搜救所需的时间最长,平均下来要多花60%。这些因素并非只影响了搜救所需的时间,也影响了空呼的消耗量。
在没有延伸水带的情况下,空呼消耗量是66到70升/分钟(其中个体差距很大:从29到184升/分钟)。
有水带的情况下,这一数值为84升/分钟,高了21%。这是因为在需要延伸水带的情况下,搜救所需时间更长,空呼消耗也就越多——几乎为没有水带的两倍。
3.2模拟办公室
虽然模拟办公室比模拟卧室面积大了2.5倍,但其中所需的搜救时间,并没有达到2.5倍。
事实上,在实验过程中,搜救空办公室只多用了22%的时间,搜救有家具/有家具且有被困人员的办公室,多用了70%的时间。
三组实验中,空呼的平均消耗量为62-74升/分钟,下表为其与没有水带的卧室训练相比较。
表 2 3间模拟办公室的实验: 完成搜救任务的平均时间、最快时间、最慢时间,最快与最慢时间与平均时间的对比值。
3.3进攻水带实验
拖着水带内攻10m,平均所需的时间为1.71分钟。该实验最快的小组用了0.63分钟,最慢的用了4.57分钟。与搜救实验最大的差别便是,空气消耗量——平均值为98升/分钟。
肆、消防员可以从中学到什么
这些实验对消防工作来说意味着什么,虽然次数不足,但仍能从里面提取一些结论,给大家一些建议。
4.1 空呼消耗
空呼以300bar的压力储存2040升空气,并留有50bar的压力作安全备用,也就是说每名消防员,在火场上有1700升的空气可供使用。
普遍认为,多数训练项目内,空气的消耗量为40升/分钟,但是消防员在执行无水带的搜救任务时,这一数值为70升/分钟,并且在有水带后这一数值会达到84升/分钟。
所以,平均下来的话,内攻人员在无水带的情况下可以搜索24分钟,有水带的话搜索20分钟,随后他们就必须返回撤退。内攻灭火时,空气消耗量为98升/分钟,是前面假设训练的2.5倍,消防员执行任务的时间也就缩短至17分钟。
显然,这点时间跟我们平日里训练中所学到的有很大差异。单个空呼气瓶的能耐究竟几何,消防员培训课程,甚至是大、中队指挥员在实战中,应当认清这一现实、提升认识。
4.2 搜救任务
不同小组间,完成任务的时间差异很大,一些小组很快,一些较慢,原因主要有以下几点:
是否进行“宽搜(Broad sweep)”
两人立即成并排行进姿态执行任务是否迅速
是否对周遭情况有良好的感知
过去的空呼训练,教的是消防员要以单列行进,这种操法已经过时了。现在各小组在内攻时,常常相距几米远,这样在移动水带时更方便。
在不携带水带进行搜救任务时,消防员可以手牵手进行“宽搜”,以搜索较大的区域。
一些小组在搜救任务的时候很犹豫,导致执行缓慢,过程中时不时停滞。而其他小组搜索房间时过程清晰迅速。
造成差异的第三个原因便是,一些小组对周遭情况没有良好的感知:他们对同一房间的同一区域反复搜救,浪费大量宝贵的时间。
相反的是,用时较短的小组,会遗漏甚至跳过对房间特定区域的搜救。比如说,并不是每一组都搜索了衣柜内部,对床的检查也不是十分到位,各小组必须在速度与精度上权衡。
这三点应当写入在消防员的基础训练课程中,无论训练中有无真火,大家都可以从中学到有用的知识。
这些实验还表明:内攻的同时,搜救会增加处置的时间与消防员空呼消耗量,这意味着单个气瓶能搜救的面积更小了。
一些情况下,搜救小组是必须携带水带的,比如说还未确认火点的公寓楼。在这种情况下,搜救小组很有可能遇到火势,他们就必须冷却烟气。话说回来,一些情况并不需要搜救小组携带水带,比如说搜救公寓楼着火层上层(中间为混凝土隔板),搜救小组就可能不需要用水。
以上问题需要由大队长和中队长来考虑。因此,指挥员的训练中,应当有这些内容来帮助他们在火场上做出正确的决定。
一般来说,完成任务最快的小组更有经验也有更多的实训机会。这对消防队伍来说,也是重要的一课:消防员应当经过充分的搜救训练,以保证他们在火场上高效地执行此类任务。这才是真正性命攸关的事情。
4.3深入探讨
上面的这些实验,并没有站在相当的高度和范围,也并非贴近现实:
每次实验都只对单个房间进行搜索,但在现实中,很多时候要搜索几个房间。
实验始于房间的门廊,但在现实中,消防员从下车到门廊还有一段距离,这段距离会使消防员消耗空呼和体能,导致他们在开始搜救时,心跳处于较快速度。如需登楼,这一现象会更明显。
房间的面积定为 12 m²和31 m²,但在现实中,一般要搜索更大的房间。
为了避免参训人员力竭,也为了使他们在接下来的实训前恢复体能,房间里只有一名被困人员,放得离门也很近,当然在火场中情况会有所不同。
演练全程没有真正的烟或辐射热。
参训人员由于被蒙上了眼睛失明都看不见,但在现实中,内攻队员还是看得见一点点的。
希望将来会有相关实验,可以在排除以上几项限制的情况下开展,这些实验能够教会我们如何更好地开展搜救行动。一旦实验现场可以有真烟,我们就不用蒙眼而使用红外成像仪。这就更贴近实战,我们也能更好地了解自己的能力——消防工作应当知己知彼。
伍、鸣谢
这些实验,凝聚了很多同志与组织的心血:KCCE批准开展这些实验;Fire department Zone 1提供了消防车、空呼和相应的人员;宜家提供了实验所需的家具;CFBT-BE则包揽了剩余的开销(食品、临时围墙、蒙眼布等)
Fire department Zone 1的消防部门、中西部、威索克、安特卫普、布鲁塞尔、东部、肯本、兰德、华斯兰德、诺林堡、富乐维、米特斯兰德、佛兰德阿登提供了最重要的参训人员,没有他们,实验就没有意义。每个参训人员都自愿参训,队内氛围融洽,每个人都很开心。
在实验开始之前、之后,有8名志愿者帮忙搭建、清理场地,实验期间有29名志愿者免费为参训人员提供帮助。
最后,我想感谢安全工程专业学生——Neja Jekovec, 她以此次实验为基础写了一篇论文并为实验提供了很多独到的见解。
在众多同志与组织的通力协作下,我们对搜救任务有了些许科学地认知。希望在将来,我们可以以此为基础,取得更多成就。