【一句話】

結(jié)構(gòu)判塌險(xiǎn)，評估抓四點(diǎn)

【一句話作戰(zhàn)智慧原文】

評估建筑是否存在倒塌風(fēng)險(xiǎn)，要抓住風(fēng)力條件、火勢是否突破建筑外殼、屋頂是否有靜荷載（如空氣處理裝置、太陽能板）、外部承重墻是否可見裂縫或傾斜等四個(gè)重點(diǎn)。

【專業(yè)解讀】

輕型建筑日益增多，也使得著火建筑的倒塌風(fēng)險(xiǎn)大幅上升。預(yù)防著火建筑倒塌傷害，涉及結(jié)構(gòu)學(xué)、燃燒學(xué)及火災(zāi)動力學(xué)等專業(yè)知識，而對該類型消防員傷亡案例的分析，能增強(qiáng)滅火救援理論研究的針對性。

（1）韓國倉庫在火災(zāi)中倒塌致消防員殉職的案例

2023年12月1日，韓國濟(jì)州特別自治道西歸浦市表善面（市下轄的面相當(dāng)于鄉(xiāng)鎮(zhèn)級）的柑橘倉庫發(fā)生火災(zāi)，消防員疏散了倉庫附近住宅內(nèi)一對80多歲老年夫婦后，在隨后的滅火過程中，倉庫的混凝土屋檐突然塌落（圖7.2-1），砸中一名頭戴消防頭盔的消防員。這名消防員因傷勢過重，不幸殉職。根據(jù)韓國有線電視臺及韓國文化廣播公司[7.2-1]報(bào)道，起火倉庫存放各類農(nóng)具，部分區(qū)域還擺放了冰箱和家具。事發(fā)當(dāng)時(shí)，回收的廢塑料瓶等物品接連爆炸，火場不時(shí)有爆炸聲傳出，火苗從樹林間竄起，如炭火般的濃密煙霧四處擴(kuò)散。由于風(fēng)勢過大，火勢難以控制。在消防隊(duì)到場十幾分鐘后，倉庫混凝土屋檐突然塌落，砸中了正在前方滅火的一名消防員。

圖7.2-1 砸中消防員的混凝土屋檐（照片來自韓聯(lián)社）

（2）煙火特性及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)反映出的規(guī)律

結(jié)合韓國民居住宅常見結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并通過視頻和照片分析，推斷著火建筑為磚混結(jié)構(gòu)，掉落的構(gòu)件大概率是現(xiàn)澆鋼筋混凝土懸挑構(gòu)造屋檐，屋檐與主體的連接部位因高溫、熱應(yīng)力開裂塌落。拋開建筑高度1.5倍的倒塌區(qū)不說，這個(gè)案例的煙火特性及懸挑構(gòu)造需要引起足夠重視，與以往類似火場倒塌具有一定的相似性。

●煙火特性

事發(fā)當(dāng)天，當(dāng)?shù)仫L(fēng)速9~13米/秒，超過風(fēng)力驅(qū)動火災(zāi)4.4米/秒的最低值，風(fēng)力對火災(zāi)發(fā)展的影響大，符合“火苗從樹木間竄起，如炭火般的濃密煙霧四處擴(kuò)散”的描述。消防隊(duì)到場時(shí)，倉庫火勢已突破屋頂，火災(zāi)進(jìn)入全面發(fā)展階段，建筑結(jié)構(gòu)受到火災(zāi)的強(qiáng)烈沖擊，處于極不穩(wěn)定的狀態(tài)。火災(zāi)發(fā)生在凌晨4點(diǎn)50分左右，消防隊(duì)到場后先營救倉庫旁住宅內(nèi)的一對老年夫婦，火災(zāi)對建筑結(jié)構(gòu)的影響時(shí)長遠(yuǎn)不止“十幾分鐘”。

●結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

懸挑構(gòu)造的建筑構(gòu)件一端固定，另一端懸空，受力以固定端的彎矩和剪力為核心，荷載全部由固定端承擔(dān)，無冗余支撐體系，在火災(zāi)中易塌落。懸挑陽臺或露臺的挑梁與挑板、雨篷（尤其是大跨度懸挑雨篷）、懸挑樓梯、懸挑走廊或通道、懸挑看臺（如體育館、劇院）、懸挑遮陽板或裝飾構(gòu)件等，是在火災(zāi)中易塌落的懸挑構(gòu)件，消防員在開展火場評估特別是劃定倒塌區(qū)時(shí)應(yīng)充分考慮這些要素。

●防御策略

柑橘園里的倉庫一般沒有存放貴重物品，毗鄰住宅中的人員已全部疏散，消防隊(duì)到場時(shí)，磚混結(jié)構(gòu)倉庫的火勢已突破屋頂，火災(zāi)進(jìn)入全面發(fā)展階段，這是幾個(gè)須采取防御策略的重要指標(biāo)。除了懸挑構(gòu)件以外，該類型著火建筑屋頂塌落及外墻倒塌的風(fēng)險(xiǎn)也很高（圖7.2-2）。面對這種火災(zāi)，在著火建筑外圍滅火，以保護(hù)暴露建筑為主要戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)，第一時(shí)間按建筑高度1.5倍劃定倒塌區(qū)，禁止人員進(jìn)入該區(qū)域，是這起火災(zāi)留給后人的主要教訓(xùn)。

圖7.2-2 火場全貌（照片來自韓國有線電視臺）

（3）屋頂靜荷載的垮塌風(fēng)險(xiǎn)

●桁架結(jié)構(gòu)

將一根粗鋼筋和一根同等長度的鐵線同時(shí)放在火上燒，鐵線的吸熱能力更弱，所以握鐵絲的手很快就感受到熱量。吸熱能力弱，“用料更少的”的桁架在火災(zāi)中就更容易發(fā)生形變。為了增加跨度、節(jié)省用料，輕型桁架結(jié)構(gòu)屋頂被越來越多地應(yīng)用于現(xiàn)代建筑。如果內(nèi)攻消防員發(fā)現(xiàn)桁架結(jié)構(gòu)屋頂已過火，應(yīng)及時(shí)撤出著火建筑，這也是防御策略應(yīng)用的一種情況。

●屋頂荷載

空氣處理裝置、太陽能板、高位水箱等屋頂上的靜荷載，不上人屋面上堆放建筑材料或積水、積雪等情況，都可增大屋頂承重結(jié)構(gòu)的荷載，使結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中更容易發(fā)生整體或局部倒塌。曾有一個(gè)住宅火場，在了解到閣樓安裝水箱的正下方為室內(nèi)走道的情況后，指揮員下令內(nèi)攻消防員撤離，隨后水箱正好掉落在消防員剛離開的位置，這種僥幸逃脫案例告訴我們，消防員應(yīng)將這些荷載納入火場評估的范圍。

（4）外墻倒塌視覺指標(biāo)可能被隱藏

外部承重墻出現(xiàn)裂縫或發(fā)生傾斜，是結(jié)構(gòu)倒塌前的重要征兆。需要注意的是，一些老舊建筑在翻新時(shí)可能采用多層壁板裝飾外墻，多次擴(kuò)建或改建的外墻還可能采用多種不同的建筑材料，遮掩了墻體出現(xiàn)裂縫這個(gè)重要的視覺指標(biāo)。另外，消防員提前推倒可能倒塌的局部墻體后，雨篷倒塌的風(fēng)險(xiǎn)仍然可能存在[7.2-2]，屋頂有可能發(fā)生二次倒塌[7.2-3]。

在避免著火建筑結(jié)構(gòu)倒塌造成消防員傷亡方面，要熟悉倒塌區(qū)、角落安全區(qū)、倒塌弧等概念，緊盯女兒墻、入口頂篷、雨篷和檐口這四個(gè)最致命的重點(diǎn)部位[7.2-4]，進(jìn)一步明確廢棄建筑、老舊建筑、輕型結(jié)構(gòu)建筑等火災(zāi)撲救中防御策略的應(yīng)用，更加科學(xué)安全地開展滅火救援。

（滅火救援一句話作戰(zhàn)智慧專業(yè)解讀– 結(jié)構(gòu)防塌篇第7.2條，校對：Andy,應(yīng)急許）

【參考文獻(xiàn)】

[7.2-1]韓國文化廣播公司（MBC）.(2023.12.01).????80???????‥20??????[在烈火中營救八旬老夫婦……20多歲消防員殉職][視頻新聞].?????（新聞desk）.https://www.youtube.com/watch?v=bNE9EJqmmwM.

[7.2-2]Kovacevic L.Career Fire Fighter Dies When Trapped by Collapsed Canopy during a Two Alarm Attached Garage Fire – Pennsylvania[EB/OL].(2008-01-30).https://www.cdc.gov/niosh/fire/reports/face200708.html.

[7.2-3]Merinar T.Career Fire Fighter Dies and Chief is Injured When Struck by 130-Foot Awning that Collapses during a Commercial Building Fire - Texas[EB/OL].(2007-07-06).https://www.cdc.gov/niosh/fire/reports/face200701.html.

[7.2-4]Dunn V. Collapse of burning buildings: a guide to fireground safety[M]. 2nd ed. Tulsa, OK: PennWell Corporation, 2010:13.

學(xué)習(xí)資料

靠山屯閑話

既往不戀，當(dāng)下不雜，

未來不迎，縱情向前。

屯主微信號：ifire-ta