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,由于鋼結構導熱快,這些大型鋼結構廠房極易倒塌。近年來,我國相繼發(fā)生多起鋼結構廠房火災,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構火災。下面就大型鋼結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、鋼結構廠房火災特點
(一)火場升溫快,鋼構件強度減弱快,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。大型鋼結構廠房規(guī)模大,建筑結構連體成片,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
(一)確立“冷卻先于滅火”的主導地位
鋼框架結構廠房一旦發(fā)生火災時,鋼結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。