1火災(zāi)中建筑倒塌的原因分析
1.1火災(zāi)中建筑倒塌的特點(diǎn)
1.1.1具有突發(fā)性,人員疏散困難。建筑物在較長時(shí)間的烈火烘烤下,發(fā)生倒塌前會出現(xiàn)一些征兆,但在火災(zāi)條件下,前期征兆一般難以察覺。再加之一些難以預(yù)料的因素,建筑可能隨時(shí)遭到破壞而發(fā)生倒塌,且具有突然性,往往在短時(shí)間內(nèi)易造成大量人員被困,逃生難度極大。
1.1.2具有極強(qiáng)的破壞性,易誘發(fā)次生災(zāi)害。建筑倒塌是整體性的,極易造成建筑內(nèi)部水、電、氣管道、機(jī)器設(shè)備、辦公用品等設(shè)施損壞,同時(shí)由于倒塌時(shí)巨大的震動,可能影響周邊不穩(wěn)定建筑的倒塌,誘發(fā)次生災(zāi)害。特別是周圍有易燃易爆場所時(shí),極易引發(fā)有毒有害物質(zhì)泄漏、燃燒、爆炸等嚴(yán)重事故,后果難以預(yù)料。
1.1.3人員傷亡重,社會影響大。建筑一旦發(fā)生倒塌,其樓梯等逃生設(shè)施一般損壞非常嚴(yán)重,內(nèi)部生存空間小,人員無路可逃,傷亡必然十分慘重,造成的社會負(fù)面影響極大。“9.11”事件造成3000多人死亡,使全世界震驚。
1.1.4救援人員撤離困難。如果滅火救援戰(zhàn)術(shù)措施運(yùn)用不當(dāng),在發(fā)生倒塌征兆和警報(bào)時(shí),在建筑物內(nèi)的滅火救援人員根本無法在較短的時(shí)間內(nèi)撤離,同時(shí)由于撤離的空間和渠道有限,更增加了及時(shí)撤離的難度。2003年11月3日,湖南衡陽衡州大廈大火中,指揮員在第二次戰(zhàn)斗展開前已設(shè)立了安全觀察員,約定了撤離信號,但還是致使20名消防隊(duì)員犧牲。
1.2火災(zāi)中建筑倒塌的原因火災(zāi)中建筑倒塌的最終原因是建筑物的承重構(gòu)件失去承載能力而造成結(jié)構(gòu)性破壞。一方面:建筑構(gòu)件與建筑材料總體上說都不具有真正意義上的抗高溫能力,耐火概念只是相對的,在持續(xù)大火產(chǎn)生的火焰與高溫中最終會被破壞,具有高溫破壞或火焰破壞的特征。建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)決定了建筑物倒塌往往是瞬間的事,為滿足人的活動空間需求及經(jīng)濟(jì)要求,垂直承重構(gòu)件間距大,截面則盡可能小,與平面承重構(gòu)件間普遍采用簡支結(jié)構(gòu)連接。因此任何一處垂直承重構(gòu)件的突然損壞必然對建筑支撐造成極大的損害,支撐能力的消失就將導(dǎo)致建筑物的倒塌。
2火災(zāi)中建筑物倒塌的預(yù)測與預(yù)防
2.1火災(zāi)中建筑倒塌的預(yù)測建筑物在火災(zāi)作用下發(fā)生倒塌,是一個(gè)必然的過程,是一個(gè)完整建筑遭破壞的過程,更難以實(shí)施前期控制,就目前技術(shù)來說,還很難對建筑物的火災(zāi)倒塌做出準(zhǔn)確的預(yù)測。但并不是不可預(yù)測的。任何事物由一種形態(tài)發(fā)展到另一種形態(tài),必然經(jīng)歷一個(gè)量變到質(zhì)變過程,火災(zāi)中建筑物倒塌也應(yīng)該是有規(guī)律可循的。因此,認(rèn)真研究火災(zāi)中建筑物倒塌的成因,掌握倒塌的一般規(guī)律,在滅火和搶險(xiǎn)救援中有針對性地采取一些預(yù)防和應(yīng)對措施,對于減人員傷亡、降低火災(zāi)損失具有重要意義。筆者就如何應(yīng)用中醫(yī)“望”、“聞”、“問”、“切”基本理論預(yù)測火災(zāi)中建筑倒塌事故談一點(diǎn)不成熟的看法,與大家共同探討。
2.1.1望,即看有沒有異常變化、變形。由于火場情況千變?nèi)f化,引起建筑物倒塌的因素很多,原因錯(cuò)綜復(fù)雜,要對建筑火災(zāi)倒塌作出預(yù)測,必須“眼觀六路”。倒塌這一現(xiàn)象和其它事物一樣,在發(fā)生之前,總有一些跡象可找,有一定征兆可察,如:鋼結(jié)構(gòu)彎曲、門窗變形卡死;墻體砌筑砂漿會因火災(zāi)高溫而失去粘結(jié)力粉化脫落使砌體產(chǎn)生縱向裂縫;梁跨中混凝土保護(hù)層出現(xiàn)裂縫、鋼筋外露、撓度增大;柱兩端混凝土保護(hù)層爆裂、鋼筋屈服向外凸出、扭曲變形;樓板呈“鍋底”形狀下沉等等。只要我們多加觀察,認(rèn)真分析,不難從中找到一些規(guī)律性,掌握火災(zāi)中建筑倒塌預(yù)測的第一手資料。2.1.2聞,即聽有沒有異常聲音?;馂?zāi)條件下,由于大量煙霧的存在,僅僅靠“眼觀六路”是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還必須做到“耳聽八方”。一是要特別留意滅火過程中“劈劈啪啪”的聲響,火災(zāi)初期混凝土保護(hù)層在高溫作用下會產(chǎn)生“爆裂”現(xiàn)象,使鋼筋外露,直接過火燃燒,此外,梁、板跨中危險(xiǎn)部位混凝土在冷熱水流沖擊下可能被拉裂導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞;二是要特別注意火災(zāi)現(xiàn)場的異常響聲,室內(nèi)煤氣爆炸震動、建筑物內(nèi)自來水管道爆裂、附屬建筑物及建筑構(gòu)件的倒塌等等,這些都極有可能對建筑主體結(jié)構(gòu)造成影響。盡管火場情況復(fù)雜、瞬息萬變,但在倒塌這一現(xiàn)象出現(xiàn)前總有一定的征兆,哪怕是這種征兆發(fā)生在倒塌前幾秒鐘,只要細(xì)心觀察,還是可以發(fā)現(xiàn)的,它是火災(zāi)中建筑倒塌預(yù)測的最直接、有效手段。
2.1.3問,即現(xiàn)場詢情,全面掌握起火建筑物的基本情況。孫子兵法有云:知己知彼,百戰(zhàn)不殆。火場如戰(zhàn)場,要準(zhǔn)確預(yù)測火災(zāi)中建筑倒塌就必須對火場情況了然于胸,即通過詢問、訊問、偵察等手段向現(xiàn)場當(dāng)事人、業(yè)主和有關(guān)工程技術(shù)人員詳細(xì)了解火災(zāi)中建筑屋的有關(guān)情況:一是建筑物的結(jié)構(gòu)類型和耐火等級,通過了解火災(zāi)中建筑物主要承重構(gòu)件是不是直接受到火燒,直接火燒的持續(xù)時(shí)間是否接近與到達(dá)了構(gòu)件的耐火極限最低標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間,來判斷建筑物倒塌的時(shí)間極限和危險(xiǎn)程度;二是火災(zāi)荷載,火災(zāi)荷載大,火場溫度高,對建筑結(jié)構(gòu)的破壞就大,倒塌機(jī)率高。經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為:一般物質(zhì)體積超過建筑容積的三分之一,建筑耐火等級在二級以下,發(fā)生火災(zāi)后燃燒時(shí)間較長時(shí),火場指揮員就應(yīng)當(dāng)考慮房屋倒塌的可能性和帶給現(xiàn)場滅火人員的危險(xiǎn)性。特別是商場、市場和物資倉庫發(fā)生火災(zāi)后,火災(zāi)條件下發(fā)生倒塌的可能性較大,且極易造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失;三是起火燃燒時(shí)間和使用功能、性質(zhì)。到場后,必須了解起火時(shí)間,從而判斷該建筑物在火中已經(jīng)燃燒的時(shí)間,并從現(xiàn)場撲救力量和火勢大小估計(jì)控制火勢的時(shí)間,同時(shí)要特別注意火災(zāi)中的商住樓,在燃燒時(shí)間長、滅火水漬重的情況下,只要局部受損,就有可能造成大面積的坍塌。