钢结构建筑火灾危险性分析及处置对策探讨

2020-11-28梁泽民

科技与创新 2020年13期

梁泽民

钢结构建筑火灾危险性分析及处置对策探讨

梁泽民

（太原市消防救援支队北营消防站，山西太原 030032）

随着中国城市化进程的不断发展，钢结构建筑的数量也在不断增加。钢结构建筑在很多方面具有其特殊优势，但在消防安全方面存在一定风险和隐患，特别是在钢结构建筑火灾扑救中，容易发生框架变形、结构倒塌等威胁消防员生命安全的危险情况。通过实例分析钢结构建筑火灾危险性，对其火灾事故处置对策进行探讨，以供参考。

钢结构建筑；火灾危险性；火灾案例；处置对策

近年来，钢结构建筑已经成为一种较为常见、施工方便的建筑形式，被广泛应用在工业以及民用的建筑中。与传统的混凝土建筑相比，钢结构质量轻、强度高、延性良好、环保可回收利用，特别是在建设效率上，钢结构建筑有其无可比拟的优势。但是钢结构建筑的梁、柱等承重构件耐火性较差，当温度超过600 ℃的时候，其本身的强度和刚度基本丧失，容易发生变形、倒塌，一旦发生火灾，扑救难度极大。本文结合实例，分析了钢结构建筑火灾扑救难点及危险性，对其火灾事故处置对策进行探讨，以供参考。

1 钢结构建筑典型火灾案例

近几年，钢结构建筑火灾起数呈上升趋势，本文选取各地典型钢结构建筑火灾扑救案例进行统计分析，如表1 所示。

上述钢结构建筑火灾扑救案例具有以下共同特点：①调集力量多、扑救时间长；②火势蔓延迅速、烟热易聚集、建筑易坍塌；③易形成立体火灾，火灾扑救难度大；④建筑外墙密闭，快速排烟灭火难；⑤建筑结构复杂，内攻灭火难度大；⑥灭火剂用量多，火场供水难度大。

表1 钢结构建筑典型火灾案例

序号名称时间过火面积/m2调集力量人员伤亡 1广西南宁市久存仓储有限责任公司仓库火灾2010-09-196 00042台消防车、243余名指战员无 2北京市石景山区喜隆多购物中心火灾2013-10-118 20663台消防车、300余名指战员2名消防指挥员牺牲 3湖南长沙三湘南湖家具城火灾2014-11-2918 00055台消防车、360余名指战员无 4浙江临安可靠护理用品股份有限公司火灾2014-05-219 00053台消防车、280余名指战员无 5四川邻水县劲德兴汽车配件有限公司厂房火灾2016-12-2713 50029台消防车、157余名指战员无 6吉林长春金源家居城火灾2016-03-318 00077台消防车、410余名指战员无 7北京万隆汇洋灯饰城彩钢板库房火灾2016-04-1280070台消防车、370余名指战员无 8安徽铜陵新港塑胶制品有限公司火灾2016-05-128 00054台消防车、318余名指战员无 9广东珠海斗门越业封装基板技术股份有限公司火灾2017-10-151 00089台消防车、605余名指战员无 10北京国奇能量钢结构工程有限公司火灾2019-03-082 200112台消防车、620余名指战员无

2 钢结构建筑火灾扑救的难点及危险性分析

2.1 火势蔓延迅速，易失去初期灭火有利时机

钢结构建筑多用于大空间、大跨度的仓库、厂房，室内空间大、氧气充足、可燃物多、火灾荷载大，一旦发生火灾，火势蔓延速度非常快，很容易发展成大面积火灾。第3个火灾案例中，现场操作人员没有在第一时间报警，而是选择自行灭火，待路人报警时，火灾已经发生26 min，虽然辖区消防救援力量在接到指挥中心调派后不足4 min就到达现场，但此时火势已发展至猛烈燃烧阶段，失去了初期灭火最佳时机。

2.2 烟热易聚集，建筑易坍塌

钢结构建筑多为整体封闭，排烟口较少，火灾发生时燃烧产生的大量烟热在内部聚集，无法自然排出，火势和强辐射热会对建筑主体钢结构持续烘烤，钢板钢架在高温情况下强度会迅速降低、软化、变形，极易发生坍塌。

第4、第5、第7个火灾案例中，钢结构梁、柱等受力构件发生变形、扭曲，随时有坍塌的危险；第1、第2、第3、第8、第10个火灾案例中，发生钢结构整体或局部坍塌，特别是第2个火灾案例中，由于钢架结构坍塌导致2名消防指挥员牺牲。

2.3 破拆排烟困难，影响灭火展开

烟热积聚不散，不仅阻隔视线难以发现火点，而且会破坏钢结构稳定性，严重威胁内攻和搜救人员自身安全，因此科学开展破拆排烟对扑救钢结构建筑火灾十分重要。在实际操作中，常规的消防破拆装备往往无法满足大型破拆排烟需求，而挖掘机等大型破拆机械到场速度较为缓慢，从而对整个灭火救援行动的效率产生影响。第1个火灾案例中，由于大型破拆机械等联动力量不能及时到场，延误了进攻时机，造成了火势进一步扩大。

2.4 建筑结构复杂，内攻灭火难度大

钢结构建筑由于内部空间较大，在实际使用过程中，使用单位往往会在建筑内部设置玻璃幕墙、铁栅栏、彩钢板等进行分隔，导致内部通道曲折复杂。表1所列10个火灾案例中，着火建筑内部均不同程度存在道路转折多、路线复杂等情况，给内攻造成极大阻碍。

3 钢结构建筑火灾处置对策

3.1 快速反应，抢抓战机，加强第一出动

指挥中心受理钢结构建筑火灾警情，调派力量时要充分考虑建筑面积大、发展蔓延快、结构易坍塌等火灾特点，一次性调集灭火、供水、举高、指挥和保障车辆赶赴火场，确保作战力量充足，争取灭火战斗能够快速展开，有效控制火势的蔓延。第1个火灾案例中，首批力量从接警到到达火场仅用时3 min，第一时间组织内攻救人，成功搜救1名被困人员，并迅速设置水枪阵地和移动水炮阵地，有效阻止了火势蔓延。

3.2 快速火情侦察，准确掌握情况

首批力量到场后，要通过各种方式快速开展火情侦察，迅速了解火灾发生时间、起火部位、人员被困情况、有无易燃易爆危化品等情况。特别是要设置安全员观察建筑情况，对火势蔓延、火场温度、钢构件的颜色变化以及变形程度等情况进行不间断监测分析，当建筑有倒塌迹象时，应果断发出撤离信号，命令灭火人员迅速撤离危险区域。在第9个火灾案例中，安全员发现着火车间屋顶两个废弃排烟烟囱猛烈燃烧，及时发出预警，总指挥部立即对内攻人员下达撤退命令，避免了人员伤亡。

3.3 科学破拆排烟，创造有利条件

钢结构建筑发生火灾时，室内能见度低、高温烟气大量积聚，对火灾扑救十分不利。消防员到场后，要及时进行科学的破拆排烟，为灭火救人创造有利条件。破拆时要结合室内外压力差产生中性面的排烟原理，从着火端墙面或屋顶内外压差为正的部位排烟，先破拆泄压点排烟，后破拆进攻点灭火。在第6个火灾案例中，指挥员果断破拆下风方向立面围墙，减轻内攻作战压力，对火灾的成功扑灭起到了决定性作用。

3.4 发挥装备优势，合理选择灭火设施

扑救钢结构建筑火灾时，应优先使用大口径的带架水枪、移动水炮、遥控水炮、车载炮、高喷车等，远距离向房顶、窗口进行射水冷却和灭火。在第9个火灾中，使用移动水炮、泡沫炮代替水枪、泡沫枪阵地，“无人机+高喷车”配合打击火点，对建筑烟囱、楼板、外窗实施了有效灭火和冷却。

3.5 选取最优方式，保证火场供水

钢结构建筑火灾通常过火面积大、持续时间长，而且冷却和灭火作业要同时进行，因此火场用水量需求较大，例如在第6个火灾案例中，累计供水4 000 t；在第7个火灾案例中，累计供水1 500 t。消防救援力量到达火场后，应根据实际情况，充分利用周边消防水源、天然水源，联系当地供水部门启动片区加压系统，也可用消防车接力或运水方式向火场供水，确保火场供水不间断。