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摩天大樓的防火之痛

作者：鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時間：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；同時消防員進入高樓火災現(xiàn)場，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，除非動用直升機，否則只能依靠自救，即依靠室內(nèi)的消防疏散設施――這使得高層建筑火災救援成為世界性難題
    　　號稱“電視臺里的變形金剛”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“報廢”在2009年元宵節(jié)的大火中。如同堅不可摧的“泰坦尼克號”因為撞上冰山而沉沒，此類摩天大樓也會因為小火星而坍塌?；馂?，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
    　　火災發(fā)生后的第一時間，《中國新聞周刊》記者采訪到了參與該樓前期設計的建筑師吳朝輝。作為此樓設計者庫哈斯的學生，吳朝輝在談及此樓的造型時表示，“這個大樓設計得不是特別好，從形態(tài)上故意地扭幾下有些別扭?！?br /> 　　“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)。”清華大學建筑學院教授秦佑國在接受《中國新聞周刊》采訪時稱，“過高的樓必須采用鋼結(jié)構(gòu)，這是因為混凝土結(jié)構(gòu)太重了，而鋼結(jié)構(gòu)可以做到很高很大?！?br /> 　　根據(jù)《民用建筑設計通則》，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，公眾習慣將其稱為“摩天大樓”。
    　　對于這些摩天大樓，盡管鋼結(jié)構(gòu)具備主體結(jié)構(gòu)比較輕、建造快、現(xiàn)場施工量小的優(yōu)點，但其致命弱點是怕火――雖然鋼本身并不燃燒，但普通鋼材在600攝氏度的環(huán)境下，強度就和面條差不多。所以，鋼結(jié)構(gòu)安裝后會在表面噴涂一層厚厚的防火涂料，一般涂料保證的耐火時限為2～3小時，以供建筑內(nèi)部的人員逃生。一旦大火燒過，鋼結(jié)構(gòu)往往嚴重受損。如果救火時澆水，對其破壞將更加嚴重。鋼結(jié)構(gòu)高層建筑即使發(fā)生不大的火災，技術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’。事實上，世貿(mào)大樓不是撞塌的，而是燒塌的，因為高溫導致鋼結(jié)構(gòu)變形，承受不了上面的重量，就塌下去了?！鼻迦A大學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做成一個大的鋼建筑，把TVCC做成了一個復雜的建筑，兩者有了區(qū)別。”曾參與設計的建筑師奧雷說。
    　　“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)部的溫度上升也會慢一點，受到火災的損害比鋼材要小。央視這幢樓目前沒有坍塌的危險了，因為火已經(jīng)燒過去了。”閻培渝說，“但在大火的作用下面，強度會下降，雖然沒有塌，但是以后的結(jié)構(gòu)強度會受到很大影響。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?！?br /> 　　對這棟自己參與設計的大樓的命運，吳朝輝認為，“燒了五六個小時，樓的主體結(jié)構(gòu)也差不多了?！?br /> 　　豪華裝修導致安全隱患
    　　“昨晚在吃飯的時候聽說，日本電視臺在直播央視大火，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?！苯ㄖu論家方振寧對《中國新聞周刊》描述他看到的火災場景，“著得跟蠟燭似的?！?br /> 　　方振寧在去年8月就進過這棟大樓，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，很多建筑物火災都是由裝修材料引起、擴散的。而且建筑是中空的話也比較容易擴散，燃起來是挺快的?！?br /> 　　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，這使得一個小火星都可能引發(fā)一場大火；而這些年建筑業(yè)內(nèi)層層分包的惡習，讓防火分區(qū)和防火部署難以落實，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)外建筑界對此頗有爭議，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，但會因抽風作用而成為火勢蔓延的途徑，而且常常等不到人員疏散完畢，幕墻就已達到耐火極限而向下掉落，嚴重影響人群安全。
    　　摩天大樓，一個“災害放大器”
    　　按照國家強制性防火規(guī)范，央視的這棟大樓的耐火等級應該為一級，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)布會上說，央視新址北配樓火災是由于業(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，是直徑最大、填充藥量最大的禮花彈，其直射高度可以達到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“災害放大器”。
    　　由于高層建筑內(nèi)各專業(yè)豎井林立，火災時這些豎井就像高聳的煙囪，構(gòu)成火勢蔓延的主要途徑，“火勢將比低層建筑猛烈百倍”。試驗證明，煙氣豎向擴散速度為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散到頂層，火勢也將隨之蔓延。
    　　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。在這個基礎上，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。如果地面風力達到4～5級，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，除非動用直升機，否則只能依靠自救，即依靠室內(nèi)的消防疏散設施――這使得高層建筑火災救援成為世界性的難題。
    　　北京市消防局一位工程師對《中國新聞周刊》表示：城市安全部高層建筑的防火主要依靠內(nèi)部設計。這包括三個系統(tǒng)――遇到火情自動報警、自動噴淋系統(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。
    　　而逃生則是另一個重要問題：城市安全部門曾做過試驗，讓一名身強力壯的消防員從第33層跑到第1層，用時35分鐘。而火借風勢，30秒內(nèi)就可以從第1層到達第33層。這樣算來，當火災發(fā)生時，慌亂的人群跑到樓外逃生的可能性幾乎為零。
    　　在國際社會上，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。在中國，2007年，當時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計摩天大樓。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劃地拆除高樓。
    　　但在寸土寸金的中國城市，因為能有效解決城市空間問題，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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