所謂的大空間建筑物，多指大型影劇院、會議展覽中心、體育館、倉庫等等。這些建筑容積十分龐大，在大空間建筑物內的消防系統中，尤其是防火分區過大和環境干擾時，現行的探測及滅火技術將難以正常發揮效用，大空間火災探測及智能遠控消防炮滅火技術解決了高大空間的火災探測及滅火難題。
      從目前的消防設計來看，基本滿足不了高大空間建筑要求。其建筑結構特殊、防火分區過大，設施復雜，火災隱患頗多。一旦發生火災不能及早發現和有效撲救滅火，這不僅給消防救援帶來巨大的壓力和困難，同時也將造成巨大的經濟損失和社會影響，甚至還會造成人員傷亡。因此，完善高大空間建筑物的消防設施，合理設計這些高大空間的火災自動報警系統及滅火系統是十分必要的，而且刻不容緩。

隨著建筑技術及經濟的發展，新的建筑結構形式不斷產生，近年來，大跨度大空間結構成了大型企業廠房的主要結構形式。由于這種建筑形式具有結構簡單、施工方便、跨度大、外觀漂亮、內部空間大、內部自由度大，特別是投資少且投資周期短等許多優點，越來越受到投資者的青睞。但這種建筑在消防方面，特別是在火災撲救方面存在許多難點，一旦發生火災，極易造成大面積燃燒和重大財產損失。如2003年1月1日，臺州市黃巖區三葉集團火災，過火面積達到11300m2；2003年8月14日，中國（臺州）飛躍集團二廠區家用縫紉機裝配車間火災，過火面積9618 m2；2007年9月16日，臺州市玉環縣駱氏企業火災，煙熏面積約12000平方米，過火面積約7500平方米；2010年2月10日，浙江錢江摩托股份有限公司零配件倉庫火災，過火面積2000平方米。這些火災的發生，不但給國家造成了巨大損失，而且在社會上造成了極大的影響。因此，對大跨度大空間建筑特點及火災撲救對策的研討，是繼七類災害事故滅火救援預案之后出現的又一新課題。臺州支隊結合近十年來全市發生的大跨度大空間建筑火災，組織各中隊就這一類型的建筑特點及火災撲救對策進行了戰例分析和探討，現總結匯總供大家參考。

一、大跨度大空間建筑的概念與分類

（一）大跨度大空間建筑的定義。大跨度大空間建筑是指主要由柱、梁、板、外墻四部分組成，梁和柱是建筑物的主要承重構件，所有承重墻（柱）之間單跨寬度60米以上或單個防火分區5000平方米以上且凈空高度8米以上的建筑。

（二）大跨度大空間建筑的分類。大跨度大空間建筑，根據建筑物的用途可分為：民用建筑和工業建筑；根據建筑物的材料可分為：鋼筋混凝土結構、鋼結構和混合結構。鋼筋混凝土結構的梁、柱都是鋼筋混凝土預制件，造價比其它建筑要低，比鋼結構要高；鋼結構的梁、柱的材料都是鋼材，一般為大型工字輕鋼，鋼材的受壓性能較差；混合結構的承重柱是鋼筋混凝土預制件，橫梁為鋼材，可承受輕質屋蓋結構，其跨度比鋼筋混凝土梁大。

二、大跨度大空間建筑的基本特點

（一）施工要求簡單，成本低、工期短。大跨度大空間建筑的主要特點是：自重輕、基礎造價底、適用于軟弱地基、安裝容易、施工速度快、周期短、投資回收快、工廠制作程度高、施工污染環境少、抗震性好。大跨度大空間建筑多為單層（或帶夾層）建筑，以輕鋼柱子、梁或鋼筋混凝土柱子為主要承重主體，其在建筑施工過程中的要求遠低于其他類型的建筑，而且它的構件自重輕、耐地震力效果好、可大批量預制加工，所以整體預算成本相對較低，施工快捷，工期短，對于企事業單位而言，出效益也相當快。

（二）建筑跨度長，空間大。為適應使用功能多樣化的需要，往往決定了大跨度大空間建筑的長度、寬度和高度均比較大。單層（或帶夾層）框架結構廠房長度大多在100米以上，甚至達到200多米，建筑物的寬度一般都在50米—100米，高度為6—15米，廠房面積從幾千到幾萬平方米，甚至達到十萬平方米以上。大跨度大空間建筑的建筑基本上不設悶頂，上下連通，形成了一個較大的內部空間，這種大跨度、大空間的建筑特點給初期火災的蔓延和擴大提供了極為有利的條件。

（三）可燃物質多，功能齊、密度高。大跨度大空間建筑多適用于二、三類產業的生產，而生產使用的原材料如紡織化纖、橡膠制品、塑料制品、木材紙張、汽車、摩托車等均為可燃或易燃物品，且廠房內往往不是一條單一的生產線，有可能是多條甚至是整條流水線作業，這就使內部存放的物品種類多，從原材料到半成品、成品一應俱全，無形中增加了內部可燃物密度。而且大部分單位為了有效利用空間和便于管理，往往將臨時倉庫也設在廠房內，出口通道往往不足或被占用，大大增加了火災撲救難度和人員疏散。

（四）地處偏僻，水源缺乏。大跨度大空間建筑受自身占地面積大這一特點的限制，一般都建在城郊或是較為偏僻的工業園區，而此類地段的設計規劃往往起步緩慢，配套設施不完善，更有甚者象一些區域性由村、辦事處一級組建的工業園區根本沒有系統的規劃，其中尤為突出的一點就是框架結構內無消防設施、給水系統不完善，附近無消防水源。即使設有給水系統，但多數的是非環狀管網，一旦遇上大面積的滅火戰斗，水源就成了一個大問題。

（五）起步晚，機制落后。大跨度大空間建筑廠房是近年來才普遍興建的建筑形式，目前，國內還沒有統一的設計和施工規范，消防法規、監督規范沒有對大跨度大空間建筑作具體的規定，導致大量大跨度大空間建筑設計和施工存在許多先天不足。再加上企業在實際工程操作中為了盡快出效益，存在著先施工后申報、項目更改未重報、未通過驗收便投入使用、管理不到位等一系列不正�，F象，這也正是促成火災事故頻發的主要原因。

三、大跨度大空間建筑的火災特點

（一）燃燒猛烈、火勢蔓延迅速。大跨度大空間建筑的門和窗大部分時間是關閉的，客觀的講，一旦發生火災，在初起階段火勢的蔓延速度是比較慢的，產生的燃燒產物也相對不多，但由于內部存放有大量的可燃、易燃物資，導致其耐火性能整體較低，在一段時間后，參與燃燒的物質開始增加，加上整體結構的大跨度、大空間，溫度便以高于一般火災的熱對流形式0.5—3m/s的水平擴散速度急速傳遞，燃燒強度急劇增大，蔓延速度加快，很快進入猛烈階段。另外，建筑物的頂棚、門窗等耐火性能都比較低，一旦火勢突破至外圍，大量新鮮空氣進入后，會使火勢蔓延速度加快。

（二）能見度低，毒氣煙霧彌漫。火勢的蔓延在很大程度上依賴于火災產生的高溫煙氣的蔓延,煙氣的流動擴散速度與煙氣的溫度和流動方向有關。煙氣在水平方向的擴散流動速度較小,起火初期一般為0.1-0.3m/s,起火中期為0.5-0.8m/s。而煙氣在垂直方向的擴散速度更快，一般為1-5m/s。大跨度大空間建筑內部可燃物多且室內空氣流通不暢，而且沒有相應的排煙設施，一旦發生火災，燃燒物將釋放出大量的煙霧，使得現場的能見度很低，而且產生的煙霧中含有一定比例的有毒成份，特別是生產原料為塑料、橡膠等產品時，煙霧中的有毒成份所占比例更高，這就給救援行動的展開帶來一定的困難。

（三）空間過大，構件容易坍塌。由于大跨度大空間建筑一般采用大跨度結構，而現行的《建筑設計防火規范》對大跨度建筑的防火要求較寬，特別是在防火分區的劃分上標準相對較低，廠房越造越大，現行規范存在“滯后”現象。再加上這種結構的廠房可變性較大，廠房在實際使用時企業往往變更了使用功能，降低了耐火等級，且為追求大空間和節約資金而忽視了必要的分隔，其防火分區大大超出了安全的要求。一旦發生火災后，在火焰和高溫的作用下，煙氣和火勢迅速蔓延至整個廠房，承重主體構件的承載能力快速下降，在廠房本身構件荷載的作用下，加速了承重結構的變形，短時間內出現倒塌現象。構件倒塌后，內部堆積和存放的物資會散亂，隨之建筑內部會出現更大的空隙，內部陰燃火會一下子形成有焰燃燒，這樣就會促使現場火勢在短時間內更加猛烈地燃燒起來，給整個撲救工作增加無形的難度。

（四）情況復雜，戰斗展開困難。大跨度大空間建筑占地面積大，工藝涉及面較為廣泛，建筑物內部的使用功能多樣化，有的企業更是從原材料到最終成品整條流水線作業，功能的復雜化決定了使用物資的多樣化，這必然使得內部情況變得復雜，可燃、易燃材料，固態、液態和氣態材料大量共存，一旦發生火災后，不同的工段將會出現各種形式的燃燒現象，這就使得在戰斗展開時要分別處理、逐個對待，選擇得當的戰斗模式和正確的滅火藥劑，給整個現場的戰斗指揮提出了很高的要求。如果廠房倒塌后，屋蓋覆于燃燒物之上，使滅火劑無法到達火焰。

（五）面積超大，力量不足，供水艱難。一般大跨度大空間建筑的建筑面積都在幾千平方米左右，規模較大的建筑面積都在一萬平方米以上，如此大的面積再加之內存大量的可燃、易燃物資，一旦發生火災，火勢蔓延開來，勢必形成一個大面積的火場，撲救如此類型的火災，對轄區的消防力量是一個嚴峻的考驗。如黃巖“三葉”集團有限公司火災過火面積11300平方米，如出口徑19mm的水槍，按每支水槍最大控制面積50平方米計算，則需要226支水槍，按1小時供水量計算，火場上需5288噸水，而轄區的消防力量和水源遠遠不能達到這樣的要求。結合大跨度大空間建筑的實際特點，周邊水源缺乏的情況，在撲救過程中，保證火場的供水不間斷也是一項艱巨的任務。

（六）縱深蔓延，殘火消滅持久。大跨度大空間建筑內堆積物資涉及到原材料、半成品、成品等，大量的物資存放，在有限的空間內大多以堆垛的形式放置，例如：紙箱、塑料包等，而且堆垛高而密，一旦發生火災，火勢蔓延開來，火焰通過堆垛間的縫隙和內部通風孔洞向縱深延燒，再加之建筑構件的坍塌，內攻近戰危險性較大，在危險區域的實戰上缺少經驗，這就使得內部陰燃火的撲救成了一場持久戰，所以真正的戰斗結束往往要耗時數十小時。

（七）危險性大，防消經驗缺乏。在現行可操作的專業性建筑設計規范中，對大跨度大空間建筑的設計和施工沒有針對性的條文規定，對建筑的使用功能上沒有強制性的消防設施配備標準，例如:防排煙系統和自動噴水滅火系統等固定滅火設施，這樣就促使一些框架結構從設計初始便存在了先天性的不足，而防火監督部門針對存在不足拿不出有說服力的規范條文，使得這些漏洞最終成為引發火災的導火索。大跨度大空間建筑一旦發生火災并形成大面積燃燒后，單靠轄區大隊現有裝備和執勤力量是無法實施和有效控制的。雖然，當前基層中隊在此類火災的撲救上均都加強了第一出動力量，但考慮到單位管理機制不完善、消防設施缺乏，距離市區消防隊遠、廠區水源缺乏等一系列綜合情況，第一出動力量到場時基本上已錯過了撲救火災的最佳時間。對于基層消防指揮員而言，大跨度大空間建筑火災的撲救是一個全新的課題，在實戰的指揮戰斗中，缺少成熟理論和成功經驗的借鑒，在全局的把握上，缺少準確性和穩定性，僅僅只能依靠參戰官兵發揚英勇頑強、連續作戰的戰斗作風來取得勝利，這在一定程度上含有冒險成分，客觀上也無形地加大了撲救過程中的危險性。

四、大跨度大空間建筑的鋼結構與鋼筋混泥土結構火災特點及規律區別

（一）輕鋼結構承載能力隨溫度的升高而逐漸降低，不會因燃燒而突然斷裂，當用水進行冷卻時，輕鋼柱、梁的承載力可重新恢復。而混凝土結構被火燒后，結構的機械強度受到破壞，承重能力減弱，加之外部射水后不但增加了荷載，而且短時間內混凝土強度因分解產物吸水膨脹等作用而進一步降低，可能發生突然斷裂、倒塌現象。這也是鋼結構與混凝土結構在水冷卻后的主要區別。

（二）鋼結構，頂部梁與梁之間一般相互連接；而鋼筋混泥土結構，每跨的梁一般分別擱在柱子頂部的，跨與跨之間的梁一般不相互連接。鋼框架柱，當溫度在200℃以內時，鋼材的強度基本不變，溫度在250℃以內時強度還有局部性的提高，但超過300℃以后，鋼材的強度開始顯著下降，當溫度達到500℃時，強度則下降一半，鋼開始熔化、扭曲，當溫度達到600℃時，其強度幾乎等于零，框架倒塌；鋼筋混泥土框架柱，受熱低于300℃時，溫度升高對柱子強度影響不大，甚至使強度增強，受熱高于300℃，混凝土產生脫水、龜裂、晶體破壞、體積膨脹等現象，當溫度達到600℃時，鋼筋混凝土構件承載力受到影響，但不會倒塌，700—900℃混凝土中的CaCO3發生分解，燃燒90min以上構件產生倒塌。

（三）鋼結構，一般不會在瞬間突然塌落，它會隨著鋼柱子的熔化和其它柱子的拉力影響而緩慢倒塌，但不會引起其它區域大面積的倒塌；鋼筋混泥土柱框架結構，在燃燒最猛烈的一跨內，梁及屋蓋會先倒塌，只要柱子不斷裂，其他跨一般則不會倒塌。

五、戰術思想與火災撲救對策

（一）樹立打持久戰的思想。大跨度大空間建筑火災極易形成大面積的立體燃燒，造成“敵強我弱”的被動局面。如黃巖的“三葉”火災，過火面積達到11300平方米，當時火場風力5—6級，按一支水槍控制50平方米計算，火場需要226支水槍，每輛車出3支水槍，則要76輛消防車，而轄區中隊只有6輛消防車，增援7輛消防車，30名指戰員投入戰斗，連續奮戰36個小時。在撲救大跨度大空間建筑火災中，指戰員必須樹立打持久戰的思想，充分調集增援力量，保證火場供水的充足、有序，同時要根據火場情況及時調集后勤保障物資。如：空氣呼吸器的調集及其氣瓶的及時充裝，水帶、車輛、手抬泵、充氣泵、人員力量、相關部門的增援調集，通訊工具的配備，人員的更換等。

（二）確立“冷卻先于滅火”的戰術思想。大跨度大空間建筑一旦發生火災，輕鋼柱子將會在短時間內失去承載能力，發生扭曲、倒塌現象，不僅有可能造成人員的重大傷亡，而且也會使建筑物內的財物因倒塌砸震損壞；同時，倒塌后燃燒物通風條件良好，會進一步加速火災蔓延，較短時間內形成大面積火災；另外，倒塌后大量鋼構件堆壓在燃燒物上，也給撲救帶來了較大地困難。因此，在滅火作戰中，只有著眼于保證建筑物整體結構的安全，才不失撲救火災的積極意義和作用。要做到這一點，盡快地冷卻鋼構件是唯一的有效辦法。這樣可以在火災環境溫度不變或環境溫度增強的情況下，使鋼構件的自身濕度下降，從而有效地保證鋼構件的強度不遭破壞。同時，冷卻鋼結構所散發出的水蒸氣可以提高火場的濕度，降低火災的環境溫度。如在100℃的條件下，一公斤水變成水蒸氣可吸收熱量539千卡。同時，水變成水蒸汽，其體積擴大了1725倍，水蒸汽占領燃燒區空間，不僅增大了環境溫度，而且產生情化氣體隔絕空氣，達到窒息滅火或阻礙火災蔓延的作用。另外，冷卻反射下來的水流也能直接滅火。因此，用足夠的水流冷卻鋼構件，具有很大的優越性，冷卻應先于滅火，應當成為撲救鋼結構火災的作戰原則，但實施冷卻和滅火兩者不能截然的對立起來。火災中情況各異，客觀上要求指揮員根據火勢和滅火力量的對比，把兩者很好地結合起來，依據不同的情況，處理好冷卻和滅火地關系。值得一提的是，雖然現代建筑設計已經停止使用鑄鐵作為結構材料，但較舊地建筑中仍可見到。鑄鐵受熱達到一定的溫度時，突然冷卻會導致跪斷而產生倒塌。所以，在實踐中應將鋼結構與鑄鐵構件嚴格區別開來。

（三）采取“先堵截，后分割，再消滅”的戰術原則。所謂控制火勢，就是要把兵力部署在火勢發展的主要方向和受火勢威脅的部位上，控制火勢發展，逐步向火點進攻，縮小燃燒范圍。一般的說，有直接堵截火勢，防止火勢擴大；有冷卻堵截，即對燃燒和鄰近的可燃物、柱、梁等進行冷卻。所謂分割，就是對大面積火災采取穿插分割，爾后逐一消滅的思想。對于大跨度大空間建筑火災，指戰員要采取先堵截火勢的蔓延，然后利用框架內的間距、堆垛的間隔、通道等有利條件，進行分割，將燃燒區分割成若干片，爾后逐片予以消滅。

（四）分清局部和全局的關系。凡帶有統籌火場各個方面和滅火戰斗各階段性質的，都是滅火戰斗的全局。局部隸屬于全局，全局統帥局部。任何一級指揮員都要樹立全局觀點，使局部服從全局。有時局部可行，但全局不一定可行，這時就必須“見利不趨”，不能因小失大。由于事物矛盾的不平衡性，各個局部在全局中的地位是不平衡的，有的局部本身就有全局意義，起決定作用。在指揮滅火戰斗中，對帶有全局意義的局部，要特別加以注意。在滅火戰斗部署上要選擇對全局有決定意義的局部。尤其是大跨度大空間建筑火災，當轄區兵力不足，增援力量沒有到達之前，必須把到場的兵力部署在火勢蔓延的主要方面，或者是影響全局的局部位置上，控制火勢，造成局部優勢。

（五）通過科學合理地布置水槍陣地充分發揮每一支水槍效能。根據火場情況，如果大面積發生燃燒，燃燒又比較猛烈，應采取射程遠、沖擊力大的帶架水槍打擊火點，并冷卻周圍的梁和柱，然后采取以內攻為主的戰術方法。以鋼柱子為主的框架結構，在內攻時，水槍手要先冷卻柱子和頂部鋼架使其恢復較高強度，同時緩慢前進逼近燃燒區；以鋼筋混泥土為主的框架結構，在內攻時，水槍手要站在非燃燒的一榀框架底下朝燃燒區射水，防止燃燒區上方屋頂倒塌傷人。如果是初始階段，戰斗員應攜帶個人防護裝備，盡量接近火源，采取速戰速決的戰術方法，盡快撲滅火災。對于鋼框架結構，在建筑倒塌之前應注重對鋼結構的冷卻，防止結構坍塌。對于有天窗的大面積、大跨度廠房，在確保安全的情況下可從屋頂布置水槍，實施“空中打擊”。通常一支19mm水槍在地面進攻它的控制面積為50平方米，控制周長為15-20米，而當從上而下進攻時，因射水角度和射水距離增加，其控制周長成倍增加，“空中打擊”后可“超�！卑l揮每支水槍的效能。2003年8月14日，浙江省臺州市飛躍集團家用縫紉機車間發生火災，該廠房東西長109米，南北長84米，建筑面積約9618平方米，火災猛烈燃燒面積1728余平方米，過火面積達9618余平方米。該車間內安裝有14條生產流水線，存放8萬多臺電腦縫紉機成品及精密零配件。為了減少火災產生的水漬損失，指戰官兵只出了13支水槍，之中有5支水槍是從屋頂天窗自上而下打擊火點的，臺州市消防支隊用了不到一個半小時就控制住了火勢。而照例理論計算，13支水槍是遠遠不止的。

（六）依靠科學破拆來改變火勢蔓延途徑�；饎莸穆�延在很大程度上依賴于火災產生的高溫煙氣的蔓延，煙氣流動擴散的速度與煙氣的溫度、流動方向有關。大跨度大空間建筑面積超大，但火災初期著火范圍往往是有限的。在火災撲救中不能盲目破拆建筑門窗，要合理應用流體力學的原理實施科學破拆，一旦破拆位置不當將會使火勢迅速的擴大蔓延至整個空間。在整個建筑內部充滿濃煙和熱氣的情況下，只能對上風方面的門窗實施破拆，盡量減少了新鮮空氣的進入，延緩了火勢的發展，同時通過水槍射水降低火場溫度。若同時破拆上、下風向的門窗，火勢很快會順著煙氣蔓延擴大。如果屋頂有天窗，可在構件耐火極限時間范圍內，在確保安全的條件下破拆燃燒點正上方天窗，使煙氣和積熱從上方導出。同時，屋面人員要與地面內攻人員保持聯系，屋頂破拆與地面水槍冷卻掩護同步實施。但當火場燃燒時間超過構件耐火極限時間時，屋頂破拆不可取。

六、注意事項

（一）轄區大隊要充分利用社會聯動機制，調集有關力量，搞好火場的后勤保障，包括將受傷人員及時送往救治、將疏散出的重要物資及時移交單位或公安部門實施看護等等，同時尋求社會相關職能部門的協同幫助，共同處理有關事務，譬如現場的交通管制、警戒線的劃定、水源的供給等等；

（二）因火場燃燒物較多，且特性各不相同，撲救中應選用正確、恰當的滅火器材和滅火劑，不得盲目進攻，從而造成更大的損失；

（三）大中隊指揮員對轄區內的大跨度大空間建筑建筑要做到底數清、情況明，要有計劃地組織人員對相關單位進行熟悉，大中隊之間搞好溝通、交流，做好防消結合；

（四）參戰人員要充分利用器材裝備以及個人防護裝備，做好自身防護，避免不必要的傷害事故。

總之，社會在發展，時代在前進，大跨度大空間建筑在增多，其功能和結構也越來越復雜，新情況，新問題，起來越多，這就要求我們消防部門在火災撲救中必須不斷探索和研究。在此，本文只做了初步的分析，有待于在實踐中不斷總結經驗。