隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)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(gòu)骨架建造的廠房,以強(qiáng)度高、自重輕、跨度大、吊裝施工方便和建設(shè)時間短等優(yōu)點(diǎn)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(zāi),由于鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱快,這些大型鋼結(jié)構(gòu)廠房極易倒塌。近年來,我國相繼發(fā)生多起鋼結(jié)構(gòu)廠房火災(zāi),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(gòu)火災(zāi)。下面就大型鋼結(jié)構(gòu)廠房的火災(zāi)特點(diǎn)和撲救對策談一些淺顯的看法。
一、鋼在火災(zāi)中的特點(diǎn)
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(gòu)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(gòu)是很難修復(fù)的。我們在建筑上使用的鋼材,在常溫下具有高強(qiáng)度,然而當(dāng)溫度升至500度,鋼材的強(qiáng)度即開始逐漸損失,其強(qiáng)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(zāi)中,當(dāng)火災(zāi)進(jìn)行5分鐘后,溫度已達(dá)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(gòu)廠房火災(zāi)特點(diǎn)
(一)火場升溫快,鋼構(gòu)件強(qiáng)度減弱快,易倒塌。鋼材在常溫下是非燃燒材料,但鋼材的導(dǎo)熱系數(shù)是混凝土的40倍,并且由于鋼構(gòu)件材質(zhì)單一,所以在火災(zāi)中升溫極快。
?。ǘ┛臻g大,火勢蔓延快。大型鋼結(jié)構(gòu)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(shè)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(qiáng)大的熱氣流形成大面積燃燒。
(三)設(shè)備、人員密集,火災(zāi)荷載大,疏散困難。大型鋼結(jié)構(gòu)廠房規(guī)模大,建筑結(jié)構(gòu)連體成片,生產(chǎn)機(jī)器設(shè)備密集,人員和物品高度集中,火災(zāi)荷載大,疏散途徑少;發(fā)生火災(zāi)時煙霧大,工人又因長期從固定的路線上下班,發(fā)生火災(zāi)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(dǎo)地位
鋼框架結(jié)構(gòu)廠房一旦發(fā)生火災(zāi)時,鋼結(jié)構(gòu)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(fēng)條件良好,會進(jìn)一步加速火災(zāi)蔓延,較短時間內(nèi)形成大面積火災(zāi);另外,倒塌后大量鋼構(gòu)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(gòu)的安全,才不失撲救火災(zāi)的積極意義和作用。要做到這一點(diǎn),盡快地冷卻鋼構(gòu)件是唯一的有效辦法。這樣可以在火災(zāi)環(huán)境溫度不變或環(huán)境溫度增強(qiáng)的情況下,使鋼構(gòu)件的自身濕度下降,從而有效地保證鋼構(gòu)件的強(qiáng)度不遭破壞。同時,冷卻鋼結(jié)構(gòu)所散發(fā)出的水蒸氣可以提高火場的濕度,降低火災(zāi)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(kuò)大了1725倍,水蒸汽占領(lǐng)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(dá)到窒息滅火或阻礙火災(zāi)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(gòu)件,具有很大的優(yōu)越性,冷卻應(yīng)先于滅火,應(yīng)當(dāng)成為撲救鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)的首要原則,但實施冷卻和滅火兩者不能割裂開來?;馂?zāi)中情況各異,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(guān)系。即在制止鋼結(jié)構(gòu)變形,防止建筑物倒塌的前提下進(jìn)行滅火,當(dāng)滅火力量充足時,冷卻和滅火可同時進(jìn)行,對于建筑等可燃構(gòu)件和內(nèi)部物資、設(shè)備同時著手,要同步部署力量,進(jìn)行冷卻和滅火,力量不足時,應(yīng)先進(jìn)行控制威脅建筑構(gòu)件的火勢。