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鋼結(jié)構大跨度廠房的火災特點

發(fā)布時間：2014-07-15

隨著我國經(jīng)濟建設的迅猛發(fā)展，企業(yè)生產(chǎn)倉儲用房日趨大型化，鋼結(jié)構骨架建造的廠房，以強度高、自重輕、跨度大、吊裝施工方便和建設時間短等優(yōu)點正越來越被廣大廠家所采用。但是這些大跨度的投入使用，也給消防工作帶來了新的課題，一旦發(fā)生火災，由于鋼結(jié)構導熱快，這些大型鋼結(jié)構廠房極易倒塌。近年來，我國相繼發(fā)生多起鋼結(jié)構廠房火災，給國家財產(chǎn)造成了較大的損失。特別是我們所熟悉的美國紐約世貿(mào)燃燒倒塌就是典型的鋼結(jié)構火災。下面就大型鋼結(jié)構廠房的火災特點和撲救對策談一些淺顯的看法。

　　一、鋼在火災中的特點

　　鋼的耐火性能較差，受熱后，很快出現(xiàn)塑性變化，在火燒15分鐘左右，構件會象“面條”一樣的軟落下來，隨著局部的破壞，造成整體失去穩(wěn)定而破壞。對于破壞后的鋼結(jié)構是很難修復的。我們在建筑上使用的鋼材，在常溫下具有高強度，然而當溫度升至500度，鋼材的強度即開始逐漸損失，其強度已僅及正常值的一半，失去支撐能力。據(jù)測量，建筑中常用的冷扎鋼，其抗火性能的破壞溫度為538度，而一般的火災中，當火災進行5分鐘后，溫度已達556度。因此一般裸鋼的理論耐火極限僅為15分鐘左右。

　　二、鋼結(jié)構廠房火災特點

　�。ㄒ唬┗饒錾郎乜欤摌嫾䦶姸葴p弱快，易倒塌。鋼材在常溫下是非燃燒材料，但鋼材的導熱系數(shù)是混凝土的40倍，并且由于鋼構件材質(zhì)單一，所以在火災中升溫極快。

　　（二）空間大，火勢蔓延快。大型鋼結(jié)構廠房占地面積大，一般高度均大于7米，內(nèi)部具有較大的空間，空氣流通好。其生產(chǎn)使用的原料和成品大多屬可燃物；并且在在生產(chǎn)中大量使用電氣設備和多道加工工序，一旦失火，火勢可向任何方向蔓延、燃燒猛烈、極易產(chǎn)生強大的熱氣流形成大面積燃燒。

　　（三）設備、人員密集，火災荷載大，疏散困難。大型鋼結(jié)構廠房規(guī)模大，建筑結(jié)構連體成片，生產(chǎn)機器設備密集，人員和物品高度集中，火災荷載大，疏散途徑少；發(fā)生火災時煙霧大，工人又因長期從固定的路線上下班，發(fā)生火災時極易因緊張而形成趨眾行為，不利于逃生疏散，極易造成群死群傷。

　　三、撲救措施

　�。ㄒ唬┐_立“冷卻先于滅火”的主導地位

　　鋼框架結(jié)構廠房一旦發(fā)生火災時，鋼結(jié)構柱子將會在短時間內(nèi)失去承載能力，發(fā)生扭曲、倒塌現(xiàn)象，不僅有可能造成人員的重大傷亡，而且也會使建筑物內(nèi)的財物因倒塌而損壞；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(nèi)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(zhàn)中，只有著眼于保證建筑物整體結(jié)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(huán)境溫度不變或環(huán)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(jié)構所散發(fā)出的水蒸氣可以提高火場的濕度，降低火災的環(huán)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(qū)空間，不僅增大了環(huán)境溫度，而且產(chǎn)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(yōu)越性，冷卻應先于滅火，應當成為撲救鋼結(jié)構火災的首要原則，但實施冷卻和滅火兩者不能割裂開來�；馂闹星闆r各異，客觀上要求指揮員根據(jù)火勢和滅火力量的對比，把兩者很好地結(jié)合起來，依據(jù)不同的情況，處理好冷卻和滅火的關系。即在制止鋼結(jié)構變形，防止建筑物倒塌的前提下進行滅火，當滅火力量充足時，冷卻和滅火可同時進行，對于建筑等可燃構件和內(nèi)部物資、設備同時著手，要同步部署力量，進行冷卻和滅火，力量不足時，應先進行控制威脅建筑構件的火勢。

　　（二）把火情偵察作為滅火制勝的必要條件

　　在鋼結(jié)構廠房的火災撲救中，火場空間大，火災主體燃燒突出，情況復雜，滅火戰(zhàn)斗的困難增加。因此，火情偵察的時效性、準確性和連續(xù)性是滅火戰(zhàn)斗安全保障的前提條件，這就要求我們正確實施火情偵察。在滅火的過程中，要確保偵察的準確性、連續(xù)性。偵察過程中，發(fā)現(xiàn)危險情況及時向指揮員報告，來不及報告時，應斷然采取措施。作戰(zhàn)人員可以通過技術偵察，利用測溫儀器，時刻把握火場的溫度，運用輻射熱計隨時測出熱輻射強度和火場環(huán)境溫度，為確定滅火戰(zhàn)術、滅火技術、戰(zhàn)術行動提供可靠的理論依據(jù)。同時，還應安排經(jīng)驗豐富的指揮員擔任火場偵察員，對建筑物燃燒特征進行持續(xù)、全方位的觀察，在了解火勢發(fā)展變化情況的同時，隨時注意火場上建筑物構件承重荷載，物件變形、表面裂紋、裂縫、斷裂聲響等。通過對燃燒時間、面積、火場、溫度和構件變形成都等情況的分析，分析建筑的結(jié)構的變化，觀察周圍燃燒條件，判斷建筑倒塌的可能性、火勢蔓延的威脅性和人員疏散的必要性。

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　　火勢的蔓延在很大程度上依賴于火災產(chǎn)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。大型框架結(jié)構建筑面積超大，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(nèi)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(fā)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(nèi)，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(nèi)攻人員保持聯(lián)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。

　�。ㄋ模┖侠磉x擇滅火陣地，正確使用滅火裝備是攻堅克難的必備要素

　　鋼結(jié)構火災與磚木結(jié)構火災撲救不同，我們應充分發(fā)揮現(xiàn)代裝備的優(yōu)勢，盡量使用射程遠的大口徑水槍、移動炮、車載炮等，從遠距離向房頂、窗口射水冷卻和滅火，對建筑進行多方位冷卻，以防建筑倒塌傷人。在水槍陣地的布置上，指戰(zhàn)員不能盲目進入內(nèi)部滅火救人，要盡量組織精干力量，盡量減少登高和進入室內(nèi)的滅火人員數(shù)量，消防車停靠位子的安全距離。應在外圍布置水槍陣地，遠距離射水冷卻，在火場溫度降到安全系數(shù)以內(nèi)后，經(jīng)過反復偵察，確認消除倒塌危險后，迅速調(diào)整水槍陣地，可依托門、窗等部位設置水槍陣地，從不同角度加強滅火強攻，以強大的密集射流靠近火點滅火。在戰(zhàn)斗行動中，要采取多變得滅火戰(zhàn)術，針對大跨度鋼結(jié)構廠房面積大、可燃物多、燃燒猛烈的特點，應及時開辟多個進攻通道，集中優(yōu)勢兵力，特別是需要破拆建筑布置水槍陣地或疏散人員物資時，應靈活運用破拆工具，對廠房的鐵絲網(wǎng)、卷閘門、窗戶等實施破拆，為滅火救人提供通道，形成多點進攻，從而達到圍殲的目的，防止火場溫度升高，避免倒塌的危險。再則，在使用大功率水槍、水炮時，操作人員也要盡量注意水流的變換，盡量減少水漬損失，對建筑構件冷卻要均勻全面，防止水流過強，在局部形成較大沖擊力，造成局部驟然降溫，引起建筑物構件收縮變形。

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