首先高壓軟管卷盤非常易于使用，軟管可以很方便的從卷盤中拉出。

使用時(shí)，在消防員到達(dá)著火點(diǎn)的同時(shí)，司機(jī)馬上可以開水，出水滅火的速度可以變得很快，這使得它非常適用于室外火災(zāi)的撲救。

在室外火災(zāi)撲救中，高壓軟管可以從消防車一直拉到火災(zāi)現(xiàn)場。

同時(shí)它還有很強(qiáng)的機(jī)動性，僅需要一名消防員就可以利用高壓卷盤撲救小型室內(nèi)火災(zāi)。

回顧以往經(jīng)歷，我們可以總結(jié)一些重要的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。就目前來說，高壓軟管卷盤是在建筑物內(nèi)快速展開的最好方法。

假如火災(zāi)發(fā)生在某建筑內(nèi)的三層，利用高壓軟管卷盤要比鋪設(shè)水帶快的多。但單卷式和層疊式水帶的出現(xiàn)，對高壓軟管卷盤的優(yōu)勢形成了直接的挑戰(zhàn)。

在特定的情況下，通過采用精心設(shè)計(jì)的方法和充足的訓(xùn)練，鋪設(shè)水帶進(jìn)行滅火的速度要快于利用高壓軟管卷盤。

高壓軟管卷盤在使用后很容易收整，只需要把軟管回卷到卷盤上，不需要占用到太多的資源。

但水帶在使用過后，還得重新圈起來放回車?yán)飵Щ叵狸?duì)，在歸隊(duì)后，用過的水帶需要刷洗曬干之后才能再次使用。

所以，從后勤角度來說，高壓軟管卷盤的使用要方便很多。

高壓軟管卷盤，每分鐘流量約為180升。在其他國家，消防員使用的高壓軟管卷盤內(nèi)徑為19mm，而這種軟管卷盤的流量只有100升每分鐘。

每分鐘180升的流量意味著每秒鐘有3升水從噴嘴射出，我們假定每升水吸收3 MJ的熱量，180升/分鐘的流量則當(dāng)于9 MW的理論制冷卻能力。

當(dāng)然，這樣的冷卻能力是在一定的前提條件下得出的，假設(shè)從噴嘴噴射出的水流恒為20℃，噴出后全部轉(zhuǎn)化為300℃的水蒸氣。

事實(shí)上，情況并非總是如此，在達(dá)到300℃之前，蒸汽可能會從火場中逸出。對于冷卻能力影響最大的，在于水蒸發(fā)成水蒸汽的過程中，水是無法吸收到足夠熱量的。

以液態(tài)流出的水只能吸收每升3 MJ能量的11％，因此，在實(shí)際的火場中，冷卻能力要遠(yuǎn)小于9MW。

那么問題就來了：水槍手的能力如何？

這個(gè)問題對高壓和低壓兩種方式都有影響，影響到效率。這個(gè)問題很難回答，人們已經(jīng)對該領(lǐng)域進(jìn)行了大量研究，滅火效率很大程度上取決于使用哪種裝備，一把好的水槍會產(chǎn)生更高的滅火效率。

更進(jìn)一步說，高壓軟管卷盤往往配備有更高效率的高壓水槍，這也是為什么高壓軟管卷盤如此流行的原因。在高壓軟管卷盤剛出現(xiàn)時(shí)，低壓滅火方式還仍是配備著單一的老式的標(biāo)準(zhǔn)水槍。

這些老舊的“標(biāo)準(zhǔn)化”水槍的射流形態(tài)并不是很好。而新型的高壓水槍的使用，使得我們可以更為精確的控制射流的形態(tài)，這大大提高了滅火效率，也正因?yàn)槿绱耸沟孟绬T可以使用高壓小流量進(jìn)行滅火，而不需要用低壓大流量。

滅火效率的高低和消防員面對的火災(zāi)實(shí)際情況是相關(guān)的，當(dāng)撲救一個(gè)充分燃燒的火災(zāi)時(shí)，滅火效率會更高，但是假如面對的是陰燃火災(zāi)，情況就恰恰相反了。

假設(shè)消防員在撲救猛烈燃燒的室內(nèi)火災(zāi)時(shí)，滅火效率為75%，采用高壓軟管卷盤滅火可以吸收6.75MW的熱釋放速率，這等于燃燒表面面積為27平方米的空間，燃燒釋放的熱（250MW/㎡）。圖3中的廚房（Kitchen）面積為22㎡，右下方的主臥室（M.Bedroom）面積為15㎡。

“燃燒表面面積”是指房間的地面面積的大小。在常規(guī)的房間里，都有很多空曠的地方，房子內(nèi)部的通道。圖3清楚地顯示出了這個(gè)房子的空間。在典型的帶家具的房間內(nèi)，發(fā)生火災(zāi)時(shí)的平均熱釋放速率大約為250 kW /㎡。

假設(shè)27平方米的房間內(nèi)堆滿了床墊，那么熱釋放速率將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于6.75MW（假設(shè)有足夠的空氣用于燃燒）。這種情況下，熱釋放速率甚至能達(dá)到1MW/㎡。

通過上面敘述，就不難理解為什么大家都喜歡用高壓軟管卷盤撲救火災(zāi)了。大部分火災(zāi)的燃燒面積小于27㎡，特別是住宅建筑。通常火災(zāi)局限在一個(gè)房間，而大多數(shù)房間都小于27㎡，這意味著采用高壓軟管卷盤是撲救小型住宅火災(zāi)，是一種非常好的方式。

Paul Grimwood對滅火救援過程中的射流流量，進(jìn)行了非常廣泛的研究。從2009年到2012年，他共研究了英國的5401起火災(zāi)。他對城市火災(zāi)以及發(fā)生在城鄉(xiāng)結(jié)合處的火災(zāi)，都進(jìn)行了詳細(xì)深入的研究。

這些研究，使他得出了關(guān)于僅用高壓軟管卷盤滅火的一些總結(jié)。郊區(qū)火災(zāi)的平均燃燒面積為7.72 ㎡，城市火災(zāi)為11.14㎡。

需要特別注意的是，在這些情況下，使用高壓軟管卷盤，每分鐘的流量只有100L，如果滅火效率相同，相當(dāng)于在比利時(shí)的燃燒面積在14至20㎡之間（前文有說比利時(shí)流量是180L）。

所以，高壓軟管卷盤主要用于較小的火災(zāi)。對于這些火災(zāi)，如果操作正常的話，高壓卷盤是一個(gè)很好的滅火裝備。

 

1.火災(zāi)特性的改變

大家都知道，在過去的60年里，火災(zāi)特性已經(jīng)發(fā)生了變化。第二次世界大戰(zhàn)后，人們發(fā)明出了合成材料，該材料的大量使用，導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)展蔓延的速度更快。

 

1950年，從起火到發(fā)生轟燃，需要半個(gè)小時(shí)；而現(xiàn)在，只需要兩到四分鐘。通常人們聽到這個(gè)的第一反應(yīng)是：“消防員在達(dá)到火場之前，就已經(jīng)發(fā)生轟燃了么？”當(dāng)然，事實(shí)確實(shí)如此。

 

但提這個(gè)問題的人，忽略了通風(fēng)控制型火場的模型是指單個(gè)房間。廚房里充分發(fā)展起來的火災(zāi)，最終會蔓延至客廳和別的區(qū)域。兩到四分鐘后，這些地方也會發(fā)生轟燃。

 

在這種情況下，消防員可能已經(jīng)到達(dá)現(xiàn)場。消防員可能正頂著灼熱的煙氣層，爬行穿過臥室，往廚房著火點(diǎn)方向前進(jìn)。

 

而在這時(shí)，由于燃燒的速度大大超過預(yù)期，將出現(xiàn)極端火災(zāi)現(xiàn)象，如：轟燃，而這將導(dǎo)致消防員陷入危險(xiǎn)。所以，這就是過去和現(xiàn)在火災(zāi)特性的差別。

 

導(dǎo)致室內(nèi)火災(zāi)特性發(fā)生變化的第二個(gè)原因是：使用大量雙層玻璃，同時(shí)建筑向隔熱型轉(zhuǎn)變。

 

如果一個(gè)房間是完全封閉的，那么很難有足夠的空氣發(fā)生轟燃。通常情況下，單層玻璃在高溫的環(huán)境下會很快爆裂，但是雙層玻璃不會發(fā)生這樣的情況，這時(shí)就出現(xiàn)了通風(fēng)受限型火災(zāi)。

 

在一個(gè)封閉的房間內(nèi)，火焰的熱釋放速率因?yàn)榭諝獾亩倘倍芟?，但這樣的情況會因?yàn)椴ＡУ钠屏眩蛳绬T打開房門內(nèi)攻而發(fā)生變化，額外涌入的空氣意味著熱釋放速率的提高，這種情況下，火勢很容易在瞬間變大。

 

芬蘭今年發(fā)布了一篇關(guān)于火災(zāi)壓力形成的研究報(bào)告：隨著建筑施工水準(zhǔn)的提高，建筑密封性能越來越好，這使得著火房間內(nèi)的壓力變得比以往更高。

 

火災(zāi)發(fā)生時(shí)，隨著燃燒時(shí)間越來越久，室內(nèi)溫度隨之升高，灼熱的空氣試圖往別的地方擴(kuò)散。在相對封閉的房間內(nèi)，煙霧和灼熱的空氣無法擴(kuò)散，這將導(dǎo)致房間內(nèi)部壓力增加。

 

芬蘭的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了，因火災(zāi)導(dǎo)致的室內(nèi)空氣壓力上升，可使整個(gè)窗戶（玻璃和窗框）被轟出，這可能意味著火災(zāi)特性發(fā)生了第三次重大變化?；馂?zāi)發(fā)展期間，可能會突然出現(xiàn)一個(gè)大開口，為火勢提供大量氧氣。

 

這再一次說明了，現(xiàn)代建筑火災(zāi)形勢的惡化速度越來越快。

 

 

 

2.風(fēng)驅(qū)火

 

2009年，美國NIST機(jī)構(gòu)發(fā)布了第一個(gè)針對風(fēng)驅(qū)火的全面研究：在某些風(fēng)力條件下，火災(zāi)可能表現(xiàn)得非常不規(guī)律。這項(xiàng)研究起源于：消防員在撲救高層建筑火災(zāi)中發(fā)生的多起事故。

 

研究表明，風(fēng)可以大大增加火的放熱率，從而產(chǎn)生非常高的溫度。風(fēng)也可以將火焰推向消防人員，當(dāng)有強(qiáng)風(fēng)直吹窗戶時(shí)，關(guān)閉的玻璃窗可以防止風(fēng)對火勢的影響，但是，一旦窗口破裂，情況瞬間將發(fā)生變化，接著產(chǎn)生風(fēng)驅(qū)火，原本一個(gè)完全可控的情況突然變得失控。

 

在美國，每個(gè)涉及消防員的死亡事故，都會進(jìn)行徹底分析（與比利時(shí)的做法恰恰相反）。過去幾年，有幾位消防員在普通建筑內(nèi)風(fēng)驅(qū)火的火災(zāi)中喪生。

 

因此，任何建筑物都有可能發(fā)生風(fēng)驅(qū)火現(xiàn)象。

 

 

 

3.新型的建筑樣式

 

 

從建筑結(jié)構(gòu)上講，近年來出現(xiàn)了一些重大變化。過去，住房是由各個(gè)獨(dú)立的房間組成的，有一個(gè)廚房和一個(gè)客廳，有時(shí)候，餐廳和客廳也是有著明顯的分隔。由于每間客房都小于27 ㎡，高壓卷盤是撲救這類房間火災(zāi)的理想裝備，圖3很好地展示出了這種情況。

 

當(dāng)客廳發(fā)生火災(zāi)時(shí)，如果有足夠的空氣，它將迅速發(fā)生轟燃。接下來，火災(zāi)蔓延需要一段時(shí)間，火焰受到了墻壁的阻礙，這時(shí)，“門”就成為了一個(gè)關(guān)鍵因素。

 

如果門關(guān)著，火勢蔓延會被拖延一段時(shí)間，但如果門打開，熱煙便可以流入相鄰的房間。這種情況下，墻壁隔絕火焰的效果就不是很明顯了。

在現(xiàn)代建造的住宅和公寓中，總有一個(gè)開放式廚房?？蛷d和廚房相連，形成一個(gè)大的獨(dú)立房間。在許多住宅中，該開放空間的面積大于27㎡。比較圖3到圖5時(shí)，可以很明顯地看出來。

 

現(xiàn)代住宅中，大型開放式房間非常普遍，這為居民提供了更舒適的生活方式，但單個(gè)房間的面積卻大大增加。

 

因此，就很難用高壓卷盤對火勢進(jìn)行控制住。

 

 

 

4.小結(jié)

 

經(jīng)過上面的分析，我們總結(jié)了過去幾年出現(xiàn)了幾個(gè)不同的問題：

•火災(zāi)發(fā)展速度比過去快得多。

•在通風(fēng)受限的情況下，突然產(chǎn)生的通風(fēng)口會導(dǎo)致火勢蔓延加速。

•開始關(guān)注有關(guān)火災(zāi)壓力對火勢撲救造成的影響

•風(fēng)驅(qū)火會導(dǎo)致很高的放熱率。

•開放式大空間的室內(nèi)結(jié)構(gòu)布局可能會導(dǎo)致更大的火災(zāi)。

 

針對以上這些問題，其中的每一個(gè)問題都意味著火勢可能變得更大，更難以控制。在內(nèi)攻的時(shí)候，從門口到可以出水滅火的地方，可能需要幾分鐘的時(shí)間。

 

這段時(shí)間，火勢可能已經(jīng)發(fā)生了劇烈變化。一場本可以用高壓卷盤順利處置的火災(zāi)，幾分鐘后可能需要投入更多力量。如果內(nèi)攻人員沒有足夠冷卻能力的話，他們就會處于非常危險(xiǎn)的境地。

 

未來的火災(zāi)將比過去發(fā)展的更快。上述的問題，在以前完全不存在。采用高壓卷盤滅火，在那時(shí)是很好的方法。如果在內(nèi)攻期間火災(zāi)沒有產(chǎn)生太大的變化，它仍然會是一個(gè)很好的火災(zāi)撲救方法。

 

我們可以用汽車的安全帶來做一個(gè)比喻，現(xiàn)在，每個(gè)駕駛員都會系好安全帶，因?yàn)檫@會增加人員在車禍中生存的可能性。

現(xiàn)代火災(zāi)，用高壓卷盤滅火，就像在沒有系安全帶的情況下，以120公里/小時(shí)的速度在高速公路上行駛。

有人就會在不系安全帶情況下，在高速公路上高速行駛，他們可能也并不會因此而遭遇事故。但是對于少數(shù)人來說，會遭遇慘烈的高速事故。對他們來說，系好安全帶對他們的生存至關(guān)重要。

 

這同樣適用于消防工作，大部分小火可以用高壓卷盤進(jìn)行處置。只有小部分火災(zāi)，不能以這種方式撲救，但這當(dāng)中的問題是，我們事先并不知道發(fā)生了怎樣的火災(zāi)。

 

未來消防隊(duì)，遇到的情況會越來越多，越來越復(fù)雜，可能到場后火場看起來情況并不壞，經(jīng)火情偵察，發(fā)現(xiàn)初始火災(zāi)可以使用高壓卷盤撲救，是能用這種方式進(jìn)行撲救的火災(zāi)之一。

 

但是問題往往在火災(zāi)撲救的后期才會出現(xiàn)，可能是上述五種情況之一，也可能是某些尚未發(fā)現(xiàn)的問題。我們唯一能確定的是，對于一些火災(zāi)來說，高壓卷盤并不是最安全的選擇，因?yàn)?，我們在抵達(dá)火場前并不知道那是怎么樣的火災(zāi)。

 

一個(gè)很好的例子就是放熱速率很低的火災(zāi)，現(xiàn)場的窗戶仍然完好，并且有微弱的風(fēng)吹向建筑物的側(cè)面。消防員抵達(dá)火場后，通過偵察發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場火勢不會變的嚴(yán)重，完全可以用高壓卷盤滅火，因?yàn)楦邏壕肀P的冷卻能力高于燃燒的產(chǎn)熱速率。

 

如果燃燒的房間是關(guān)閉的，此評估與現(xiàn)實(shí)相符。但如果房間的窗戶發(fā)生破裂，所有這些情況都會發(fā)生改變。

 

突然間，風(fēng)會為大火提供大量新鮮空氣，放熱速率很容易加倍。然而，高壓卷盤的最大流量卻不能加倍。

 

因此，消防員執(zhí)行內(nèi)攻任務(wù)時(shí)，他們的安全非常令人擔(dān)憂。一些消防員非常精通如何使用高壓卷盤滅火，可達(dá)到非常高的效率，但高壓卷盤卻沒有安全余量。

 

當(dāng)你滅火時(shí)，設(shè)施達(dá)到了滅火能力極限，當(dāng)你需要更多冷卻能力時(shí)，你卻沒有任何辦法。

 

 

三

 

潛在的解決方案

 

在上面的部分中，已經(jīng)描述了消防隊(duì)目前面臨的一些問題。當(dāng)然，也有解決方案。這些解決方案需要一定的投入，即將現(xiàn)有的工具改造或者購買新裝備。同時(shí)，跟上相關(guān)的培訓(xùn)。

 

通常我們會忽視這兩項(xiàng)工作，在我們實(shí)施下面所說的改進(jìn)方法時(shí)，必須要加強(qiáng)初期培訓(xùn)和之后的復(fù)訓(xùn)。

 

 

 

 

1.單卷式水帶、

單卷式水帶和層疊式水帶已經(jīng)在比利時(shí)的大部分地區(qū)使用，他們于2009年首次亮相，隨后越來越多消防隊(duì)開始使用。

 

水帶滅火的好處是即便有更高的流量需求，也可以滿足要求。使用45毫米水帶所產(chǎn)生的流量至少是高壓卷盤每分鐘180升流量的兩倍，因此冷卻能力也是高壓卷盤的兩倍。

 

當(dāng)高壓卷盤達(dá)到極限時(shí)，水帶才僅僅使用它一半的供水能力。這種情況下，消防員可以選擇使用兩倍的水量。所以，有一個(gè)安全余量的水帶，可以彌補(bǔ)高壓卷盤的不足。

 

 

當(dāng)然，需要認(rèn)識到水帶并不能解決所有問題。即使水帶的冷卻能力能達(dá)到在15到20 MW，但也是有限的。

單卷式盤和層疊式水帶的使用，為水帶的鋪設(shè)提供了方便，但使用45毫米水帶，其便捷性仍低于高壓軟管卷盤，這種情況下，這兩種方法的展開速度要快于傳統(tǒng)的雙卷式水帶。

 

一個(gè)重要的原因是70毫米的水帶以之字形一層層疊好放在車上，水帶的一頭已連接到三通分水器上，當(dāng)場后，可以拿著分水器快速到達(dá)指定地點(diǎn)。

 

這種水帶鋪設(shè)方法，使得在復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)使用層疊水帶，拉伸的速度要比高壓卷盤更快。

 

高壓卷盤在使用時(shí)，隨著拉伸的距離增長，摩擦力將增加，而鋪設(shè)層疊水帶卻沒有摩擦力的問題。相反的，隨著水帶重量減輕，消防員更容易進(jìn)行移動。

 

使用高壓卷盤時(shí)，消防員必須使用足夠長的軟管才能夠到達(dá)著火點(diǎn)，以免內(nèi)攻時(shí)受阻，拉最后一點(diǎn)長度將最困難，此時(shí)摩擦力最大。

 

水帶鋪設(shè)時(shí)，在進(jìn)攻陣地對單卷水帶進(jìn)行連接，這樣便增加了20至40米的水帶余長，消防員只要在連接處放下水帶即可。

 

 

 

2. 38 mm 水帶

 

可以進(jìn)一步增強(qiáng)水帶鋪設(shè)的機(jī)動性，在比利時(shí)，人們選擇45毫米和70毫米兩種不同直徑的水帶。

 

其他國家，根據(jù)實(shí)際情況做出了不同的選擇。英國通常使用52毫米，澳大利亞更喜歡38毫米的水帶作為出槍水帶。

 

問題是：“我們需要哪種直徑的水帶？”所需的水帶直徑，取決于不同的情況：我們需要水帶達(dá)到的長度，我們想要達(dá)到的流量和所使用的泵的功率。

 

水泵必須能夠在足夠高的壓力下，提供所需的流量，以補(bǔ)償水頭損失，并使得水槍處的壓力保持在水槍手能夠承受的范圍內(nèi)。

 

45毫米水帶的流量在每分鐘400至500升之間，38毫米的帶也可以達(dá)到這種流量。盡管水頭損失稍高，但可以通過提高水泵的壓力，進(jìn)行補(bǔ)償。

 

如果起火點(diǎn)和消防車的距離較遠(yuǎn)，我們可以采用70毫米水帶來減少水頭損失。38毫米水帶的重量只有45毫米水帶重量的71％，但能提供與45毫米水帶差不多的流量。

 

由于水帶更薄更輕，因此機(jī)動性會更強(qiáng)。這樣的水帶，使用起來與高壓卷盤很像，用38毫米的水帶，可以實(shí)現(xiàn)高壓卷盤的靈活性和大口徑水帶的流量。

 

 

 

3.低壓卷盤

軟管卷盤十分簡單易用，特別是針對汽車火災(zāi)和垃圾筒火災(zāi)。在戶外火災(zāi)和短距離的情況下，即使使用單卷或?qū)盈B水帶，卷盤也比鋪設(shè)水帶快得多。我們在尋找更好的火災(zāi)撲救手段時(shí)，不能忽略這個(gè)優(yōu)勢。

 

卷盤的最大好處是卷盤上的軟管可以很快地沿直線拉伸，這通常對室外火災(zāi)有很大的影響，特別是在短距離內(nèi)，卷盤具有很大優(yōu)勢，但是在處理長距離（40到80米）火災(zāi)時(shí)，摩擦力開始產(chǎn)生影響。

 

由于室外火災(zāi)需要快速鋪設(shè)水帶，一些消防隊(duì)選擇把低壓卷盤安裝在消防車中。它將38毫米的半剛性軟管安裝在卷盤上，與高壓卷盤的原理相同，只是直徑較大。由于軟管的長度要短得多，控制在40米以內(nèi)。

 

這樣，在發(fā)生汽車火災(zāi)時(shí)，可以像高壓卷盤一樣快速展開。由于直徑較大，其最大流量可以達(dá)到每分鐘400升，這種情況下，兩種方式產(chǎn)生了最佳結(jié)合：高流量和快速展開。

 

 

四

 

最后的思考

 

我們的世界正在迅速改變，這些變化經(jīng)常會產(chǎn)生新問題，這就要求我們消防工作要走出去并解決問題，過去的良好方案，可能已不再適合處理未來的問題。

 

本文說明了為什么高壓卷盤如此流行，還描述了幾種高壓卷盤的低流量，可能會給內(nèi)攻人員帶來的危險(xiǎn)。

 

未來，消防隊(duì)將在滅火方面，面臨新的問題。與往常一樣，消防隊(duì)將針對這些問題，找尋更好的解決方案。

 

這可以是上述的一個(gè)或多個(gè)方面，甚至，它們可能是完全不同的解決方案。重要的是，這些解決方案只要快速，有效，安全即可。

文章來源:橙色救援微信公眾號