这么粗的水带，只有中国消防员拉的动

首先高压软管卷盘非常易于使用，软管可以很方便的从卷盘中拉出。

使用时，在消防员到达着火点的同时，司机马上可以开水，出水灭火的速度可以变得很快，这使得它非常适用于室外火灾的扑救。

在室外火灾扑救中，高压软管可以从消防车一直拉到火灾现场。

同时它还有很强的机动性，仅需要一名消防员就可以利用高压卷盘扑救小型室内火灾。

回顾以往经历，我们可以总结一些重要的经验教训。就目前来说，高压软管卷盘是在建筑物内快速展开的最好方法。

假如火灾发生在某建筑内的三层，利用高压软管卷盘要比铺设水带快的多。但单卷式和层叠式水带的出现，对高压软管卷盘的优势形成了直接的挑战。

在特定的情况下，通过采用精心设计的方法和充足的训练，铺设水带进行灭火的速度要快于利用高压软管卷盘。

高压软管卷盘在使用后很容易收整，只需要把软管回卷到卷盘上，不需要占用到太多的资源。

但水带在使用过后，还得重新圈起来放回车里带回消防队，在归队后，用过的水带需要刷洗晒干之后才能再次使用。

所以，从后勤角度来说，高压软管卷盘的使用要方便很多。

高压软管卷盘，每分钟流量约为180升。在其他国家，消防员使用的高压软管卷盘内径为19mm，而这种软管卷盘的流量只有100升每分钟。

每分钟180升的流量意味着每秒钟有3升水从喷嘴射出，我们假定每升水吸收3 MJ的热量，180升/分钟的流量则当于9 MW的理论制冷却能力。

当然，这样的冷却能力是在一定的前提条件下得出的，假设从喷嘴喷射出的水流恒为20℃，喷出后全部转化为300℃的水蒸气。

事实上，情况并非总是如此，在达到300℃之前，蒸汽可能会从火场中逸出。对于冷却能力影响最大的，在于水蒸发成水蒸汽的过程中，水是无法吸收到足够热量的。

以液态流出的水只能吸收每升3 MJ能量的11％，因此，在实际的火场中，冷却能力要远小于9MW。

那么问题就来了：水枪手的能力如何？

这个问题对高压和低压两种方式都有影响，影响到效率。这个问题很难回答，人们已经对该领域进行了大量研究，灭火效率很大程度上取决于使用哪种装备，一把好的水枪会产生更高的灭火效率。

更进一步说，高压软管卷盘往往配备有更高效率的高压水枪，这也是为什么高压软管卷盘如此流行的原因。在高压软管卷盘刚出现时，低压灭火方式还仍是配备着单一的老式的标准水枪。

这些老旧的“标准化”水枪的射流形态并不是很好。而新型的高压水枪的使用，使得我们可以更为精确的控制射流的形态，这大大提高了灭火效率，也正因为如此使得消防员可以使用高压小流量进行灭火，而不需要用低压大流量。

灭火效率的高低和消防员面对的火灾实际情况是相关的，当扑救一个充分燃烧的火灾时，灭火效率会更高，但是假如面对的是阴燃火灾，情况就恰恰相反了。

假设消防员在扑救猛烈燃烧的室内火灾时，灭火效率为75%，采用高压软管卷盘灭火可以吸收6.75MW的热释放速率，这等于燃烧表面面积为27平方米的空间，燃烧释放的热（250MW/㎡）。图3中的厨房（Kitchen）面积为22㎡，右下方的主卧室（M.Bedroom）面积为15㎡。

“燃烧表面面积”是指房间的地面面积的大小。在常规的房间里，都有很多空旷的地方，房子内部的通道。图3清楚地显示出了这个房子的空间。在典型的带家具的房间内，发生火灾时的平均热释放速率大约为250 kW /㎡。

假设27平方米的房间内堆满了床垫，那么热释放速率将远远高于6.75MW（假设有足够的空气用于燃烧）。这种情况下，热释放速率甚至能达到1MW/㎡。

通过上面叙述，就不难理解为什么大家都喜欢用高压软管卷盘扑救火灾了。大部分火灾的燃烧面积小于27㎡，特别是住宅建筑。通常火灾局限在一个房间，而大多数房间都小于27㎡，这意味着采用高压软管卷盘是扑救小型住宅火灾，是一种非常好的方式。

Paul Grimwood对灭火救援过程中的射流流量，进行了非常广泛的研究。从2009年到2012年，他共研究了英国的5401起火灾。他对城市火灾以及发生在城乡结合处的火灾，都进行了详细深入的研究。

这些研究，使他得出了关于仅用高压软管卷盘灭火的一些总结。郊区火灾的平均燃烧面积为7.72 ㎡，城市火灾为11.14㎡。

需要特别注意的是，在这些情况下，使用高压软管卷盘，每分钟的流量只有100L，如果灭火效率相同，相当于在比利时的燃烧面积在14至20㎡之间（前文有说比利时流量是180L）。

所以，高压软管卷盘主要用于较小的火灾。对于这些火灾，如果操作正常的话，高压卷盘是一个很好的灭火装备。

 

1.火灾特性的改变

大家都知道，在过去的60年里，火灾特性已经发生了变化。第二次世界大战后，人们发明出了合成材料，该材料的大量使用，导致火灾发展蔓延的速度更快。

 

1950年，从起火到发生轰燃，需要半个小时；而现在，只需要两到四分钟。通常人们听到这个的第一反应是：“消防员在达到火场之前，就已经发生轰燃了么？”当然，事实确实如此。

 

但提这个问题的人，忽略了通风控制型火场的模型是指单个房间。厨房里充分发展起来的火灾，最终会蔓延至客厅和别的区域。两到四分钟后，这些地方也会发生轰燃。

 

在这种情况下，消防员可能已经到达现场。消防员可能正顶着灼热的烟气层，爬行穿过卧室，往厨房着火点方向前进。

 

而在这时，由于燃烧的速度大大超过预期，将出现极端火灾现象，如：轰燃，而这将导致消防员陷入危险。所以，这就是过去和现在火灾特性的差别。

 

导致室内火灾特性发生变化的第二个原因是：使用大量双层玻璃，同时建筑向隔热型转变。

 

如果一个房间是完全封闭的，那么很难有足够的空气发生轰燃。通常情况下，单层玻璃在高温的环境下会很快爆裂，但是双层玻璃不会发生这样的情况，这时就出现了通风受限型火灾。

 

在一个封闭的房间内，火焰的热释放速率因为空气的短缺而受限，但这样的情况会因为玻璃的破裂，或消防员打开房门内攻而发生变化，额外涌入的空气意味着热释放速率的提高，这种情况下，火势很容易在瞬间变大。

 

芬兰今年发布了一篇关于火灾压力形成的研究报告：随着建筑施工水准的提高，建筑密封性能越来越好，这使得着火房间内的压力变得比以往更高。

 

火灾发生时，随着燃烧时间越来越久，室内温度随之升高，灼热的空气试图往别的地方扩散。在相对封闭的房间内，烟雾和灼热的空气无法扩散，这将导致房间内部压力增加。

 

芬兰的一项实验证实了，因火灾导致的室内空气压力上升，可使整个窗户（玻璃和窗框）被轰出，这可能意味着火灾特性发生了第三次重大变化。火灾发展期间，可能会突然出现一个大开口，为火势提供大量氧气。

 

这再一次说明了，现代建筑火灾形势的恶化速度越来越快。

 

 

 

2.风驱火

 

2009年，美国NIST机构发布了第一个针对风驱火的全面研究：在某些风力条件下，火灾可能表现得非常不规律。这项研究起源于：消防员在扑救高层建筑火灾中发生的多起事故。

 

研究表明，风可以大大增加火的放热率，从而产生非常高的温度。风也可以将火焰推向消防人员，当有强风直吹窗户时，关闭的玻璃窗可以防止风对火势的影响，但是，一旦窗口破裂，情况瞬间将发生变化，接着产生风驱火，原本一个完全可控的情况突然变得失控。

 

在美国，每个涉及消防员的死亡事故，都会进行彻底分析（与比利时的做法恰恰相反）。过去几年，有几位消防员在普通建筑内风驱火的火灾中丧生。

 

因此，任何建筑物都有可能发生风驱火现象。

 

 

 

3.新型的建筑样式

 

 

从建筑结构上讲，近年来出现了一些重大变化。过去，住房是由各个独立的房间组成的，有一个厨房和一个客厅，有时候，餐厅和客厅也是有着明显的分隔。由于每间客房都小于27 ㎡，高压卷盘是扑救这类房间火灾的理想装备，图3很好地展示出了这种情况。

 

当客厅发生火灾时，如果有足够的空气，它将迅速发生轰燃。接下来，火灾蔓延需要一段时间，火焰受到了墙壁的阻碍，这时，“门”就成为了一个关键因素。

 

如果门关着，火势蔓延会被拖延一段时间，但如果门打开，热烟便可以流入相邻的房间。这种情况下，墙壁隔绝火焰的效果就不是很明显了。

在现代建造的住宅和公寓中，总有一个开放式厨房。客厅和厨房相连，形成一个大的独立房间。在许多住宅中，该开放空间的面积大于27㎡。比较图3到图5时，可以很明显地看出来。

 

现代住宅中，大型开放式房间非常普遍，这为居民提供了更舒适的生活方式，但单个房间的面积却大大增加。

 

因此，就很难用高压卷盘对火势进行控制住。

 

 

 

4.小结

 

经过上面的分析，我们总结了过去几年出现了几个不同的问题：

•火灾发展速度比过去快得多。

•在通风受限的情况下，突然产生的通风口会导致火势蔓延加速。

•开始关注有关火灾压力对火势扑救造成的影响

•风驱火会导致很高的放热率。

•开放式大空间的室内结构布局可能会导致更大的火灾。

 

针对以上这些问题，其中的每一个问题都意味着火势可能变得更大，更难以控制。在内攻的时候，从门口到可以出水灭火的地方，可能需要几分钟的时间。

 

这段时间，火势可能已经发生了剧烈变化。一场本可以用高压卷盘顺利处置的火灾，几分钟后可能需要投入更多力量。如果内攻人员没有足够冷却能力的话，他们就会处于非常危险的境地。

 

未来的火灾将比过去发展的更快。上述的问题，在以前完全不存在。采用高压卷盘灭火，在那时是很好的方法。如果在内攻期间火灾没有产生太大的变化，它仍然会是一个很好的火灾扑救方法。

 

我们可以用汽车的安全带来做一个比喻，现在，每个驾驶员都会系好安全带，因为这会增加人员在车祸中生存的可能性。

现代火灾，用高压卷盘灭火，就像在没有系安全带的情况下，以120公里/小时的速度在高速公路上行驶。

有人就会在不系安全带情况下，在高速公路上高速行驶，他们可能也并不会因此而遭遇事故。但是对于少数人来说，会遭遇惨烈的高速事故。对他们来说，系好安全带对他们的生存至关重要。

 

这同样适用于消防工作，大部分小火可以用高压卷盘进行处置。只有小部分火灾，不能以这种方式扑救，但这当中的问题是，我们事先并不知道发生了怎样的火灾。

 

未来消防队，遇到的情况会越来越多，越来越复杂，可能到场后火场看起来情况并不坏，经火情侦察，发现初始火灾可以使用高压卷盘扑救，是能用这种方式进行扑救的火灾之一。

 

但是问题往往在火灾扑救的后期才会出现，可能是上述五种情况之一，也可能是某些尚未发现的问题。我们唯一能确定的是，对于一些火灾来说，高压卷盘并不是最安全的选择，因为，我们在抵达火场前并不知道那是怎么样的火灾。

 

一个很好的例子就是放热速率很低的火灾，现场的窗户仍然完好，并且有微弱的风吹向建筑物的侧面。消防员抵达火场后，通过侦察发现现场火势不会变的严重，完全可以用高压卷盘灭火，因为高压卷盘的冷却能力高于燃烧的产热速率。

 

如果燃烧的房间是关闭的，此评估与现实相符。但如果房间的窗户发生破裂，所有这些情况都会发生改变。

 

突然间，风会为大火提供大量新鲜空气，放热速率很容易加倍。然而，高压卷盘的最大流量却不能加倍。

 

因此，消防员执行内攻任务时，他们的安全非常令人担忧。一些消防员非常精通如何使用高压卷盘灭火，可达到非常高的效率，但高压卷盘却没有安全余量。

 

当你灭火时，设施达到了灭火能力极限，当你需要更多冷却能力时，你却没有任何办法。

 

 

三

 

潜在的解决方案

 

在上面的部分中，已经描述了消防队目前面临的一些问题。当然，也有解决方案。这些解决方案需要一定的投入，即将现有的工具改造或者购买新装备。同时，跟上相关的培训。

 

通常我们会忽视这两项工作，在我们实施下面所说的改进方法时，必须要加强初期培训和之后的复训。

 

 

 

 

1.单卷式水带、

单卷式水带和层叠式水带已经在比利时的大部分地区使用，他们于2009年首次亮相，随后越来越多消防队开始使用。

 

水带灭火的好处是即便有更高的流量需求，也可以满足要求。使用45毫米水带所产生的流量至少是高压卷盘每分钟180升流量的两倍，因此冷却能力也是高压卷盘的两倍。

 

当高压卷盘达到极限时，水带才仅仅使用它一半的供水能力。这种情况下，消防员可以选择使用两倍的水量。所以，有一个安全余量的水带，可以弥补高压卷盘的不足。

 

 

当然，需要认识到水带并不能解决所有问题。即使水带的冷却能力能达到在15到20 MW，但也是有限的。

单卷式盘和层叠式水带的使用，为水带的铺设提供了方便，但使用45毫米水带，其便捷性仍低于高压软管卷盘，这种情况下，这两种方法的展开速度要快于传统的双卷式水带。

 

一个重要的原因是70毫米的水带以之字形一层层叠好放在车上，水带的一头已连接到三通分水器上，当场后，可以拿着分水器快速到达指定地点。

 

这种水带铺设方法，使得在复杂建筑结构内使用层叠水带，拉伸的速度要比高压卷盘更快。

 

高压卷盘在使用时，随着拉伸的距离增长，摩擦力将增加，而铺设层叠水带却没有摩擦力的问题。相反的，随着水带重量减轻，消防员更容易进行移动。

 

使用高压卷盘时，消防员必须使用足够长的软管才能够到达着火点，以免内攻时受阻，拉最后一点长度将最困难，此时摩擦力最大。

 

水带铺设时，在进攻阵地对单卷水带进行连接，这样便增加了20至40米的水带余长，消防员只要在连接处放下水带即可。

 

 

 

2. 38 mm 水带

 

可以进一步增强水带铺设的机动性，在比利时，人们选择45毫米和70毫米两种不同直径的水带。

 

其他国家，根据实际情况做出了不同的选择。英国通常使用52毫米，澳大利亚更喜欢38毫米的水带作为出枪水带。

 

问题是：“我们需要哪种直径的水带？”所需的水带直径，取决于不同的情况：我们需要水带达到的长度，我们想要达到的流量和所使用的泵的功率。

 

水泵必须能够在足够高的压力下，提供所需的流量，以补偿水头损失，并使得水枪处的压力保持在水枪手能够承受的范围内。

 

45毫米水带的流量在每分钟400至500升之间，38毫米的带也可以达到这种流量。尽管水头损失稍高，但可以通过提高水泵的压力，进行补偿。

 

如果起火点和消防车的距离较远，我们可以采用70毫米水带来减少水头损失。38毫米水带的重量只有45毫米水带重量的71％，但能提供与45毫米水带差不多的流量。

 

由于水带更薄更轻，因此机动性会更强。这样的水带，使用起来与高压卷盘很像，用38毫米的水带，可以实现高压卷盘的灵活性和大口径水带的流量。

 

 

 

3.低压卷盘

软管卷盘十分简单易用，特别是针对汽车火灾和垃圾筒火灾。在户外火灾和短距离的情况下，即使使用单卷或层叠水带，卷盘也比铺设水带快得多。我们在寻找更好的火灾扑救手段时，不能忽略这个优势。

 

卷盘的最大好处是卷盘上的软管可以很快地沿直线拉伸，这通常对室外火灾有很大的影响，特别是在短距离内，卷盘具有很大优势，但是在处理长距离（40到80米）火灾时，摩擦力开始产生影响。

 

由于室外火灾需要快速铺设水带，一些消防队选择把低压卷盘安装在消防车中。它将38毫米的半刚性软管安装在卷盘上，与高压卷盘的原理相同，只是直径较大。由于软管的长度要短得多，控制在40米以内。

 

这样，在发生汽车火灾时，可以像高压卷盘一样快速展开。由于直径较大，其最大流量可以达到每分钟400升，这种情况下，两种方式产生了最佳结合：高流量和快速展开。

 

 

四

 

最后的思考

 

我们的世界正在迅速改变，这些变化经常会产生新问题，这就要求我们消防工作要走出去并解决问题，过去的良好方案，可能已不再适合处理未来的问题。

 

本文说明了为什么高压卷盘如此流行，还描述了几种高压卷盘的低流量，可能会给内攻人员带来的危险。

 

未来，消防队将在灭火方面，面临新的问题。与往常一样，消防队将针对这些问题，找寻更好的解决方案。

 

这可以是上述的一个或多个方面，甚至，它们可能是完全不同的解决方案。重要的是，这些解决方案只要快速，有效，安全即可。

文章来源:橙色救援微信公众号