2.1.4切:即“測”,用高科技測量儀器測定火災中建筑主要承重構件的技術參數,科學推斷建筑物倒塌時間極限。即利用紅外線測溫儀測定建筑物內火場中心溫度;利用機械力學、光學、電學或紅外線測量儀器測量梁、板跨中的撓度和裂縫寬度以及承重柱薄弱截面的壓應變,充分掌握第一手資料。然后根據建筑構件的耐火極限和結構特性參數(如:鋼結構失去平衡穩定性的臨界溫度是500攝氏度,800-1OO0攝氏度火災條件下,無保護鋼材耐火極限為15分鐘;火場溫度超過1OO0攝氏度時,受彎構件(梁、板)可能因撓度值超過五十分之一而導致建筑物倒塌),科學推定建筑物倒塌時間極限,為推定戰術轉移時間提供科學依據。
2.2火災中建筑倒塌預防火災中建筑倒塌的根本原因為承重構件在火災作用下超過其耐火極限失去承載力而破壞。所以,要有效預防火災中建筑物倒塌,可以采取積極和消極兩種預防策略,積極預防即加強建筑結構本身耐火極限,提高建筑物耐火等級;消極預防即最大限度減小火災高溫對建筑結構的破壞。
2.2.1積極預防,從源頭上預防建筑物倒塌事故的發生據有關資料表明,世貿大樓就是因內部鋼梁上的防火物質在悶燒的情況下被破壞,導致失去支撐能力而倒塌;湖南衡州大廈原因是因為施工中使用不合格建筑材料。因此,提前采取積極有效手段,嚴把建筑消防設計審核關,提高建筑構件的耐火極限和建筑物耐火等級,從源頭上杜絕建筑倒塌“先天”隱患,這是預防火災中建筑倒塌事故最可取的方法。
2.2.1.1嚴格審核,把好源頭關。建筑物的耐火等級取決于構件的耐火極限,要提高建筑物的耐火性能,就必須采取科學的方法提高其結構構件的耐火極限。如:采用噴涂、包敷、水淋等技術手段對鋼結構進行科學防火保護,提高其耐火極限,從而達到建筑物的耐火等級和人員疏散要求;對鋼筋混泥土結構,應采用高標號水泥和一級鋼筋,同時加大混泥土保護層厚度,梁、柱不小于40毫米,板不小于30毫米,在結構設計時應考慮消防撲救水漬荷載,盡量不使用裝配式結構和預應力構件,提高其耐火性能和承載能力。
2.2.1.2加強施工過程中的消防監理。由于建筑結構施工多為隱蔽工程,消防部門在施工過程中進行1—2次檢查的很難形成監管力度,最行之有效的方法就是將建筑消防部分納入施工監理范圍,實行全日制、全過程的消防監理,確保按圖施工。這樣才能避免“11?3”火災“豆腐渣”工程的出現。目前這一做法已在上海、南京等地推行。
2.2.1.3審驗分離,嚴把驗收關。驗收過程中,消防部門一定要嚴防以下幾種“先天”隱患的發生:一是擅自改變建筑物的使用功能和性質;二是私自拆除建筑物部分承重結構;三是使用大面積可燃裝修材料。這幾種違法行為無形增加建筑物的安全隱患,增加了火災中建筑物的倒塌的可能性和突然性,使其更難以預測和預防。
2.2.2正確運用滅火戰術,科學處理進攻與防御,有效減小消防射水對建筑結構的影響在滅火救援過程中,消防水漬會增加結構設計荷載,同時建筑承重構件在受到加熱冷卻交替沖擊下,極易造成失去穩定性而破壞;此外建筑構件中水泥等水硬性凝膠材料在火災作用下,水泥石發生不可逆的粉化過程,水的加入會增強水泥構件粉化砂粒的自重與粉化沙粒的流動性,使構件的破壞進程加快,導致建筑構件加速承載等設計能力的喪失,引發倒塌的發生。因此,合理運用戰術、科學進攻、有效減少消防射水對結構的影響是預防火災中建筑物倒塌的最實用有效方法。
2.2.2.1科學制定滅火戰術,合理進攻與防御。在建筑火災的滅火救援中,在建筑物可能倒塌之前的第一階段,應采取集中兵力滅火救人的內攻為主的主動進攻的整體戰術。而一旦進入有倒塌危險的第二階段,就應該采取“外部多點滅火,內部重點突破”的戰術,按照“少而精、準而快”的指導思想,選擇素質好、業務精、經驗豐富的人員,重點撲救承重結構火點,對高溫焙烤可能變形的承重結構進行冷卻;優先撲救承重結構附近的大火,其次是外墻附近的大火,然后是橫向平面線性結構下面的大火。確保承重構件火燒時間短,受熱量少,以最大限度減小建筑物出現結構性倒塌的危險。2.2.2.2正確選擇水槍陣地,嚴格控制水槍射流方向和著點部位。在選擇水槍陣地時,要嚴格遵循“便于觀察、便于射水、便于轉移”的原則,同時要“有利于進攻、有利于撤退、有利于安全”。要以堅固的結構為依托或屏障,如門、窗口外側、樓梯口平臺、陽臺等,嚴禁在柱、梁、非承重墻、屋頂等下面設置水槍陣地。要嚴格控制水槍射流的方向和著點部位,水流盡量避免落在高溫的磚石、混凝土或鋼筋混凝土結構表面,防止突然的冷卻造成結構表面因收縮開裂,表皮剝落,造成鋼筋混凝土結構的保護層破壞,使鋼筋直接暴露火中而失去強度,使整個結構破壞。
2.2.2.3正確運用水槍射流,防止水漬增加建筑荷載。建筑火災滅火過程中盡量使用多功能輕質材料新型水槍,根據需要合理選擇射流方式。如:根據燃燒的物質和部位控制水槍的射流和著點,對不燃結構不要過多射水,以免造成大量積水,增加荷載,加速破壞;注意避免對梁、樓板直接噴水冷卻,盡可能采用開花或噴霧水流降溫,冷卻時要均勻、全面,防止局部溫升過高加重對建筑構件的破壞;對樓板以上吸水性強的物資要嚴格控制滅火用水量,同時應注意對水漬疏通,防止積水增加樓板荷載而垮塌。
2.2.2.4科學推定戰術轉移時間,確保救援人員安全。要根據建筑物耐火等級科學推定建筑倒塌的極限時間,合理推定戰術轉移的時間,滅火救援過程中應加強對一線指戰員的監護,最大限度的確保消防指戰員的自身安全。
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