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    摩天大樓的防火之痛

    作者:鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
    時(shí)間:2009-12-22 21:00:36 [收藏]

      內(nèi)外夾攻是摩天大樓滅火的主要方法――在云梯車條件許可的情況下,從戶外射水救人;同時(shí)消防員進(jìn)入高樓火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng),用水槍接駁室內(nèi)消火栓出水滅火,疏散解救被困人員。
        如果著火的摩天大樓超過云梯的高度,則無法從室外撲救,除非動(dòng)用直升機(jī),否則只能依靠自救,即依靠室內(nèi)的消防疏散設(shè)施――這使得高層建筑火災(zāi)救援成為世界性難題
        號(hào)稱“電視臺(tái)里的變形金剛”的央視電視文化中心,還未來得及全面展示其“享受建筑”的理念,就“報(bào)廢”在2009年元宵節(jié)的大火中。如同堅(jiān)不可摧的“泰坦尼克號(hào)”因?yàn)樽采媳蕉翛],此類摩天大樓也會(huì)因?yàn)樾』鹦嵌;馂?zāi),已經(jīng)成為摩天大樓致命的“殺手”。
        鋼結(jié)構(gòu):高溫變成面條
        火災(zāi)發(fā)生后的第一時(shí)間,《中國新聞周刊》記者采訪到了參與該樓前期設(shè)計(jì)的建筑師吳朝輝。作為此樓設(shè)計(jì)者庫哈斯的學(xué)生,吳朝輝在談及此樓的造型時(shí)表示,“這個(gè)大樓設(shè)計(jì)得不是特別好,從形態(tài)上故意地扭幾下有些別扭。”
        “高層建筑――尤其是外觀怪異的高層建筑,一般是鋼結(jié)構(gòu)建筑或部分采用鋼結(jié)構(gòu)。”清華大學(xué)建筑學(xué)院教授秦佑國在接受《中國新聞周刊》采訪時(shí)稱,“過高的樓必須采用鋼結(jié)構(gòu),這是因?yàn)榛炷两Y(jié)構(gòu)太重了,而鋼結(jié)構(gòu)可以做到很高很大。”
        根據(jù)《民用建筑設(shè)計(jì)通則》,高于24米或超過10層的建筑屬于高層建筑。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,又涌現(xiàn)出一批高于100米的建筑,它們被稱為超高層建筑,公眾習(xí)慣將其稱為“摩天大樓”。
        對(duì)于這些摩天大樓,盡管鋼結(jié)構(gòu)具備主體結(jié)構(gòu)比較輕、建造快、現(xiàn)場(chǎng)施工量小的優(yōu)點(diǎn),但其致命弱點(diǎn)是怕火――雖然鋼本身并不燃燒,但普通鋼材在600攝氏度的環(huán)境下,強(qiáng)度就和面條差不多。所以,鋼結(jié)構(gòu)安裝后會(huì)在表面噴涂一層厚厚的防火涂料,一般涂料保證的耐火時(shí)限為2~3小時(shí),以供建筑內(nèi)部的人員逃生。一旦大火燒過,鋼結(jié)構(gòu)往往嚴(yán)重受損。如果救火時(shí)澆水,對(duì)其破壞將更加嚴(yán)重。鋼結(jié)構(gòu)高層建筑即使發(fā)生不大的火災(zāi),技術(shù)上也必須拆除才能保證安全。
        “世界上最典型的此類事故就是美國‘911’。事實(shí)上,世貿(mào)大樓不是撞塌的,而是燒塌的,因?yàn)楦邷貙?dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)變形,承受不了上面的重量,就塌下去了。”清華大學(xué)土木工程系教授閻培渝說。
        權(quán)威資料顯示,央視電視文化中心不是純鋼結(jié)構(gòu),而是型鋼混凝土結(jié)構(gòu),耐熱性能比鋼結(jié)構(gòu)好。被稱為“鳥腿”的央視主樓則是純鋼結(jié)構(gòu),“這樣,我們就把CCTV做成一個(gè)大的鋼建筑,把TVCC做成了一個(gè)復(fù)雜的建筑,兩者有了區(qū)別。”曾參與設(shè)計(jì)的建筑師奧雷說。
        “混凝土傳熱性沒有鋼材好,因此即使表面受到高溫烘烤,內(nèi)部的溫度上升也會(huì)慢一點(diǎn),受到火災(zāi)的損害比鋼材要小。央視這幢樓目前沒有坍塌的危險(xiǎn)了,因?yàn)榛鹨呀?jīng)燒過去了。”閻培渝說,“但在大火的作用下面,強(qiáng)度會(huì)下降,雖然沒有塌,但是以后的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度會(huì)受到很大影響。還可能在高溫的作用下,發(fā)生結(jié)構(gòu)變形,受力狀態(tài)都發(fā)生改變了。”
        對(duì)這棟自己參與設(shè)計(jì)的大樓的命運(yùn),吳朝輝認(rèn)為,“燒了五六個(gè)小時(shí),樓的主體結(jié)構(gòu)也差不多了。”
        豪華裝修導(dǎo)致安全隱患
        “昨晚在吃飯的時(shí)候聽說,日本電視臺(tái)在直播央視大火,我就打車趕過去。到大望路就交通管制了,后來回家騎車到現(xiàn)場(chǎng)。”建筑評(píng)論家方振寧對(duì)《中國新聞周刊》描述他看到的火災(zāi)場(chǎng)景,“著得跟蠟燭似的。”
        方振寧在去年8月就進(jìn)過這棟大樓,并拍過上百張照片,“它的建筑結(jié)構(gòu)中間有一個(gè)二十幾層的巨大中庭,南面是客房,北面有客房有店鋪,所有的裝修都是木材的。”閻培渝也表示,“表面的裝修材料可能比較易燃,很多建筑物火災(zāi)都是由裝修材料引起、擴(kuò)散的。而且建筑是中空的話也比較容易擴(kuò)散,燃起來是挺快的。”
        一位建筑師表示:“一般而言,在后期的室內(nèi)裝修階段,建筑裝修中使用大量可燃性材料,建筑內(nèi)部易燃物常常亂堆亂放,還分布著大量電線和電纜,這使得一個(gè)小火星都可能引發(fā)一場(chǎng)大火;而這些年建筑業(yè)內(nèi)層層分包的惡習(xí),讓防火分區(qū)和防火部署難以落實(shí),一旦起火就火燒連營。”
        為了追求建筑外觀效果,央視的這棟大樓外墻分兩種形式,一種是可以透光的玻璃幕墻,另一種是像罩子一樣的鋁板幕墻。而大火正是從一面玻璃幕墻中洶涌而出,而鋁板幕墻的一面基本無火。
        據(jù)了解,很多摩天大樓均采用玻璃幕墻,國內(nèi)外建筑界對(duì)此頗有爭(zhēng)議,其中日本、德國等國家明文規(guī)定禁止使用。原因在于玻璃幕墻雖然本身并不燃燒,但會(huì)因抽風(fēng)作用而成為火勢(shì)蔓延的途徑,而且常常等不到人員疏散完畢,幕墻就已達(dá)到耐火極限而向下掉落,嚴(yán)重影響人群安全。
        摩天大樓,一個(gè)“災(zāi)害放大器”
        按照國家強(qiáng)制性防火規(guī)范,央視的這棟大樓的耐火等級(jí)應(yīng)該為一級(jí),采用不燃燒體和難燃燒體建造,并且在春節(jié)前建筑就已經(jīng)外墻封閉了,普通煙花是不可能引燃的。一位在現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)友表示,“禮花放出的圖案有心形,大腳丫形,非常大,不是老百姓的禮花能達(dá)到的。”
        北京市公安局消防局副局長、新聞發(fā)言人駱原在10日舉行的新聞發(fā)布會(huì)上說,央視新址北配樓火災(zāi)是由于業(yè)主單位不聽民警勸阻,執(zhí)意燃放A類禮花彈所致。所謂A級(jí),是直徑最大、填充藥量最大的禮花彈,其直射高度可以達(dá)到180米以上――而這也是能致使央視大樓起火的重要原因。
        但為何煙花會(huì)引起如此大火?《中國新聞周刊》記者了解到,在業(yè)內(nèi),高層建筑被稱為“災(zāi)害放大器”。
        由于高層建筑內(nèi)各專業(yè)豎井林立,火災(zāi)時(shí)這些豎井就像高聳的煙囪,構(gòu)成火勢(shì)蔓延的主要途徑,“火勢(shì)將比低層建筑猛烈百倍”。試驗(yàn)證明,煙氣豎向擴(kuò)散速度為3~4m/s,在100米的超高層建筑中,只需要25~35秒左右,煙氣即順豎井從底層擴(kuò)散到頂層,火勢(shì)也將隨之蔓延。
        目前,全球消防體系能夠提供的最高云梯約130米,而北京市消防系統(tǒng)最高的云梯不超過100米。在這個(gè)基礎(chǔ)上,高壓水龍還能噴射出10米左右。通常,消防云梯車只能升至限定值的80%左右。如果地面風(fēng)力達(dá)到4~5級(jí),云梯車則無法升高作業(yè)。如果著火的摩天大樓超過云梯的高度,則無法從室外撲救,除非動(dòng)用直升機(jī),否則只能依靠自救,即依靠室內(nèi)的消防疏散設(shè)施――這使得高層建筑火災(zāi)救援成為世界性的難題。
        北京市消防局一位工程師對(duì)《中國新聞周刊》表示:城市安全部高層建筑的防火主要依靠?jī)?nèi)部設(shè)計(jì)。這包括三個(gè)系統(tǒng)――遇到火情自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)噴淋系統(tǒng)以及消火栓。但很顯然,央視的這座大樓尚在施工過程中,內(nèi)部的滅火體系未能投入使用。
        而逃生則是另一個(gè)重要問題:城市安全部門曾做過試驗(yàn),讓一名身強(qiáng)力壯的消防員從第33層跑到第1層,用時(shí)35分鐘。而火借風(fēng)勢(shì),30秒內(nèi)就可以從第1層到達(dá)第33層。這樣算來,當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí),慌亂的人群跑到樓外逃生的可能性幾乎為零。
        在國際社會(huì)上,摩天大樓防火方面的安全性能一直備受質(zhì)疑。此后,在全世界范圍內(nèi),摩天大樓火災(zāi)頻頻――美國、委內(nèi)瑞拉、馬來西亞,均發(fā)生過震驚世界的摩天大樓火災(zāi)。在中國,2007年,當(dāng)時(shí)世界第二摩天大樓上海環(huán)球金融中心高層失火但并未造成人員傷亡。
        所以,1974年芝加哥443米高的西爾斯大廈落成后,美國一大批建筑工作者拒絕設(shè)計(jì)摩天大樓。歐洲人則保持一貫的克制,目前在世界300米以上摩天大樓的排名中,沒有歐洲建筑的名字。此外,歐洲許多城市已開始有計(jì)劃地拆除高樓。
        但在寸土寸金的中國城市,因?yàn)槟苡行Ы鉀Q城市空間問題,超高層建筑取得快速發(fā)展。按照每座城市超過90米的摩天大樓的數(shù)量進(jìn)行排名,中國是世界上摩天大樓最多的國家。2008年9月18日,“超高層建筑改變城市生活論壇”宣布:上海超過100米的摩天大樓有400多棟,成為全球高樓建筑數(shù)量第一的城市。
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