重返2009 年2 月9 日央視新址電視文化中心(TVCC)大火現(xiàn)場(chǎng),我們?cè)噲D從科學(xué)的角度還原火情發(fā)展的真實(shí)過(guò)程。對(duì)于這起由大火引發(fā)的公眾事件,身處事發(fā)核心地帶能觀察到的境況,其實(shí)不同于電視畫面與眾多口水所描述的那個(gè)世界。
深一腳,淺一腳,沒(méi)有燈。當(dāng)李引擎踏入這棟標(biāo)高159.68 米的建筑時(shí),前一晚的可怖場(chǎng)景,仍不斷閃回于他的思緒中。
“是不是整個(gè)結(jié)構(gòu)都歪了?”巨大的懸疑催促他穿行工地,將落滿一地的銀色晶體踩在腳底。一抬頭,覆蓋大樓的鈦鋅面板已從視線中消失,空余下支撐面板的網(wǎng)架裸露在春日寒風(fēng)中,近看已有幾個(gè)網(wǎng)架桿件局部有些變形。
“由主結(jié)構(gòu)支撐的外部附加幕墻層受損嚴(yán)重,基本燒光。但支撐面層材料的網(wǎng)架體系并沒(méi)有垮塌”,肉眼檢視結(jié)果令李暫時(shí)寬心。更重要的發(fā)現(xiàn)是,絕大部分網(wǎng)架仍包裹著防火材料——它們與大火搏斗后得以幸存。
作為少數(shù)親臨火場(chǎng)進(jìn)行火情評(píng)估的專家之一,中國(guó)建筑科學(xué)院建筑防火研究所所長(zhǎng)李引擎,于大火撲滅不到12 小時(shí)就進(jìn)入大樓。他熟絡(luò)這座異形建筑的防火狀況,因?yàn)樵缜巴ㄟ^(guò)的TVCC 消防性能化評(píng)估,即由他所在的防火所完成。
站立在樓內(nèi),李引擎很快意識(shí)到這起由大火引發(fā)的公眾事件,身處事發(fā)核心地帶能觀察到的境況,其實(shí)不同于電視畫面與口水所描述的那個(gè)世界?!爸鹘Y(jié)構(gòu)部分有小的局部受損,總體是無(wú)大礙的。由外幕墻燃燒進(jìn)來(lái)的火導(dǎo)致部分相鄰房間有過(guò)火痕跡,但總體燒損并不嚴(yán)重”,李引擎向記者透露,在首層CCTV5 演播大廳內(nèi),他甚至看到有些沙發(fā)座椅保存完好,連外包裝都還留在那里。
他說(shuō),大多數(shù)火場(chǎng)都會(huì)飄散出刺鼻氣味,但TVCC 樓內(nèi)卻感覺(jué)不甚明顯,因?yàn)椤爸饕峭獠咳紵?,而且一?chǎng)火災(zāi),從燒到滅的4 個(gè)小時(shí),和在一個(gè)點(diǎn)燃燒4 小時(shí),并非同一概念。
“這個(gè)公式是無(wú)效的”
濃煙升起于月圓之夜。北京城近五分之一的消防車當(dāng)晚8 點(diǎn)27 分后陸續(xù)沖出夜色,向東三環(huán)紅光映天的方向集結(jié),其中包括望京中隊(duì)的大家伙,擁有90 米級(jí)登高平臺(tái)的博浪濤消防車(BRONTO)——這剛好達(dá)到鳥巢的建筑高度。依照消防部門的計(jì)劃,此級(jí)別云梯車僅限于高層滅火與營(yíng)救被困人員時(shí)出動(dòng)。
考慮到研發(fā)成本與安全性等問(wèn)題,全球研發(fā)屈臂53 米以上高度消防車的廠家并不多見(jiàn),這一高度已被認(rèn)為適用于大多數(shù)火場(chǎng)消防。不過(guò)在這個(gè)黑夜,由于無(wú)法對(duì)TVCC 百米以上的大火實(shí)施有效壓制,甚至連90 米級(jí)的博浪濤都無(wú)法成為主角。知情人還向記者表示,通常情況下,云梯車也只能升到限定值的80%。
火情慘烈,以至于在最前線的地方,一輛30米級(jí)的尼桑森田消防車停在距大樓僅3 米開外,不斷下墜的爆炸物殘骸,將車體砸得坑坑洼洼。參與TVCC 施工設(shè)計(jì)的北京城建集團(tuán)副總工程師金星向記者坦承,央視配樓的扭曲設(shè)計(jì)的確對(duì)消防滅火有影響,無(wú)法讓云梯貼合或平行于外墻。
一位不具名的紅廟消防中隊(duì)人士透露,作為主戰(zhàn)中隊(duì),當(dāng)晚他們傾巢而動(dòng),一共出車8 次。3 個(gè)月前剛從百子灣中隊(duì)調(diào)來(lái)的指導(dǎo)員張建勇帶領(lǐng)4 名消防兵,作為第一波力量于8 點(diǎn)40 分左右沖上大樓進(jìn)行火情偵查。電臺(tái)陸續(xù)傳回的消息稱,13 層以上消防栓出水困難,大樓內(nèi)濃煙彌漫。
作為一幢時(shí)髦建筑,TVCC 大樓擁有一處巨大的中庭。據(jù)所獲資料顯示,TVCC 主樓中庭南北跨度約39 米,東西為25 米左右,上部位于建筑標(biāo)高129.750 米 至137.750 米,計(jì)8 米高的桁架上。
記者試圖依據(jù)日本《建筑物綜合防火設(shè)計(jì)》提供的計(jì)算方法,以期還原張建勇被濃煙圍困時(shí),中庭煙氣層的臨界高度。該公式是z = 1.6+0.1(H h) ,其中z 表示煙層距離疏散地面的臨界高度;H 表示空間頂棚距離火源位置的高度;h 表示疏散通道距離火源位置的高度。高度計(jì)量單位為米。
但李引擎并不認(rèn)同完成這項(xiàng)推論的可行性,理由是TVCC 大火十分特殊,“大樓里的煙霧從樓外強(qiáng)迫進(jìn)去,是無(wú)規(guī)律的;對(duì)于這場(chǎng)從上往下,自外向內(nèi)燃燒的大火,這個(gè)公式是無(wú)效的,因?yàn)槲锢磉吔鐥l件完全不對(duì),傳統(tǒng)的火災(zāi)是自下而上,從里向外擴(kuò)張?!?/p>
張建勇隨后與外界失去聯(lián)絡(luò),據(jù)本刊消息來(lái)源引述,電臺(tái)里傳來(lái)的最后一句話是:“煙把樓梯道封住了,我們下不去了?!逼浜笞叱龌饒?chǎng)的其他士兵雖然身無(wú)大礙,但渾身無(wú)力,他們報(bào)告說(shuō),張建勇還困在14 層。此時(shí)濃煙正從敞開的窗戶灌入大樓,爾后自并未密閉的空間重新涌向樓外的深色夜空中。烈火肆起時(shí),一時(shí)煙霧遮蔽圓月。
這無(wú)疑是1949 年以來(lái)北京消防史上最長(zhǎng)的一晚?!盁枚啻?,都不怕,別困住人”,一位參與當(dāng)晚救火的消防員說(shuō)。
3 小時(shí)耐火極限
TVCC 大樓周邊居民很快被疏散。事發(fā)當(dāng)晚,本刊記者于9 時(shí)許抵達(dá)TVCC 大樓北側(cè)不足百米的一處工地。隔朝陽(yáng)路相望,警燈閃爍,園林部門的運(yùn)水車成隊(duì)停在路旁?!芭椤?,禮花依然不時(shí)照耀天空,空曠的聲響讓大樓身前的呼家樓新苑兩棟居民樓里的感應(yīng)燈,整齊劃一地亮起,滅掉,又亮起來(lái)。
如果相同的火災(zāi)不幸在類似的小開間居民樓中發(fā)生,或許火情不會(huì)如此傷人。李引擎回憶,在經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的20 世紀(jì)80 年代,樓房開間普遍不大,商店具有幾百平米空間 就已是相當(dāng)寬 .。當(dāng)時(shí) 的防火手段主要靠砌防火墻,一旦火災(zāi)發(fā)生,火情會(huì)被控制在極小的范圍不至蔓延全樓。直至今日這一思路依然得到傳承,只是在樓層開間越來(lái)越大的當(dāng)下,磚砌的防火墻被代之以其他材料。
李引擎介紹說(shuō),防火規(guī)范總體上按照面積劃分防火分區(qū)。有的樓層面積很大,比如有上萬(wàn)平米的敞開空間,如果不做防火分區(qū),則會(huì)在一次火災(zāi)中全部受損。于是就啟用諸如防火墻模式的設(shè)施——防火卷簾等實(shí)施區(qū)域分割。這些卷簾平時(shí)大都隱藏在吊頂空間內(nèi)。卷簾的垂直下方被禁止放置任何物品,以防止下降時(shí)被阻斷。
一旦著火,火災(zāi)探測(cè)器會(huì)首先將信號(hào)傳到中控室,再由中控室自動(dòng)操縱卷簾下放,隔開各防火分區(qū)。防火卷簾旁邊會(huì)有一個(gè)平開的逃生小門,以供疏散。
目前防火卷簾材料以鋼制與纖維制為主。為彌補(bǔ)鋼的導(dǎo)熱性,鋼制卷簾在中間加入隔熱材料,而纖維制卷簾兩層之間則通過(guò)空氣隔熱。除了要求卷簾在限定時(shí)間內(nèi)不燒壞坍塌,背火面溫度還應(yīng)不超過(guò)140℃——這是一個(gè)安全溫度,它能保證在1000℃高溫實(shí)驗(yàn)中,背火面如有可燃物不會(huì)出現(xiàn)自燃?;馂?zāi)中如有被困人員,只要不貼近卷簾,亦能確定不會(huì)被灼傷。
而且此種狀態(tài)要保持3 小時(shí),被稱為3 小時(shí)耐火極限。這個(gè)數(shù)值的歷史沿革也源自磚砌防火墻時(shí)代,當(dāng)時(shí)國(guó)家規(guī)定將3 小時(shí)作為其耐火標(biāo)準(zhǔn),難料日后防火墻這一概念,很快被技術(shù)革新不斷異化為其他材料,但這一標(biāo)準(zhǔn)則被堅(jiān)持沿用至今。不過(guò)由于承重墻、樓板等建材的耐火時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)又不盡一致,實(shí)際上殊難保證一個(gè)合乎耐火標(biāo)準(zhǔn)的防火分區(qū)四周的所有分隔構(gòu)件均達(dá)到3 個(gè)小時(shí)的耐火極限。
“還有一種防火方法是使用水幕,不過(guò)實(shí)際工程中很少采用”,李引擎說(shuō),這是一種相當(dāng)于瀑布式的防火分隔方法,它通過(guò)密集的水幕噴頭,釋放出的水流沖擊力對(duì)火勢(shì)實(shí)施遮斷。之所以難以普及,是因?yàn)楫?dāng)強(qiáng)大水幕開始阻截分割工作時(shí)水量驚人。李曾經(jīng)遇到某地一處建筑工程準(zhǔn)備安裝水幕進(jìn)行大面積分隔,但當(dāng)?shù)刈詠?lái)水部門聞后直言,如此大的水量,水源廠很難保證。此外,這種防火分隔方法也有顯而易見(jiàn)的后遺癥——火災(zāi)完后變水災(zāi)。
自20 世紀(jì)90 年代開始,防火卷簾被要求在北京市新建大型建筑中使用,已有十多年的歷史,TVCC 工程同樣概莫能外。知情人向本刊記者表示,從其接觸到的央視新樓設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程,感覺(jué)防火要求是偏嚴(yán)的。因?yàn)檫@個(gè)建筑的特殊性,參與者不敢掉以輕心,在拿不準(zhǔn)的時(shí)候,一定是偏嚴(yán)的,很多細(xì)部是經(jīng)過(guò)反復(fù)討論。李引擎透露的更鮮為人知的細(xì)節(jié)是,在設(shè)計(jì)期間就已專門考慮為該建筑群設(shè)立了專職消防站,處于研討期間時(shí),還討論過(guò)為消防直升機(jī)修建停機(jī)坪。對(duì)該工程的消防防火設(shè)計(jì),如履薄冰之姿可見(jiàn)一斑。
李引擎特別強(qiáng)調(diào)的是,TVCC 是一個(gè)在建建筑發(fā)生的火災(zāi),而不是一個(gè)已投入使用正常管理的建筑發(fā)生的火災(zāi),這兩者之間有著本質(zhì)上的區(qū)別。在建建筑里面需要規(guī)范使用的消防設(shè)施還不能正常使用,還沒(méi)有形成一個(gè)完全穩(wěn)定有效的自保系統(tǒng)。人們通過(guò)災(zāi)難需要總結(jié)探索一些新的問(wèn)題,避免類似問(wèn)題再發(fā)生是必要的。但特別要注意的是必須理性和科學(xué),不能無(wú)限制、無(wú)邊際地外推結(jié)論。本來(lái)是這個(gè)事,但是卻說(shuō)到那個(gè)點(diǎn)上,本來(lái)具有很偶然性和特殊性的東西,非要得出普遍性的結(jié)論,一定會(huì)有失誤。
鈦鋅板的下落
張建勇被救出火場(chǎng)。一小時(shí)后,他躺在朝陽(yáng)醫(yī)院的病床上再?zèng)]醒來(lái)。戰(zhàn)友們?cè)跒閺堈磉z物時(shí),看到燒熔的可燃物從頭盔上不斷滴落,因?yàn)檫@些銀色晶體的凝結(jié),他的頭盔增重了10 多公斤。窗外的天空,仍在持續(xù)爆炸,耀眼的火光從樓體迸發(fā)出來(lái),閃亮片刻過(guò)后熄滅,悄然急速下墜,在街燈與警燈的照射下落向地面,開出銀白色小花。
這些小花是鈦鋅板的杰作。TVCC 幕墻最外層即是鈦鋅板(約2 毫米),均采用德國(guó)產(chǎn)萊茵鋅板材加工。此外,依次向里分別為三元乙丙橡膠防水卷材(約2 毫米,其中鈦鋅板與防水卷材之間存在一個(gè)約20~40 毫米的間隔,即為空氣層)、擠塑聚苯板( 約75 毫米) 、無(wú)紡布防潮層以及瓦楞鋼板。
大火起因依然是一道迷。有媒體報(bào)道指,是最初落在屋頂上的焰火燒穿了頂面的鋁板。但鈦鋅板本身并不燃燒,擊穿鈦鋅版的直接后果,應(yīng)該僅限于將鈦鋅板融化。
對(duì)于大火燃起的原始狀態(tài),李引擎的分析是,極有可能禮花彈打到樓頂某一處,恰好正值施工期間,屋頂上堆放有可燃材料。禮花彈引燃可燃材料,一路延燒至由防水卷材等組成的保溫層,溫度達(dá)到400~500℃后,位于樓頂附近墻體立面的鈦鋅板開始融化。
大風(fēng)始于青萍之末。伴隨著金屬融化過(guò)程中的亮光,第一滴鈦鋅板熔渣開始滴落,它將最初的落腳點(diǎn)選在下方不到50 毫米的保溫層。經(jīng)過(guò)短時(shí)間的滲透與媾和,獲取更大熱量后,它又迫不及待裹挾著被引燃的保溫層材料一路向下滑動(dòng),又憑藉樓面外層是一個(gè)沒(méi)有隔斷的連續(xù)結(jié)構(gòu),所到之處,高溫持續(xù)從保溫層接力而出,鈦鋅板被反復(fù)烘烤,第二滴熔渣不久也冒了出來(lái),然后是第三滴。
存在于鈦鋅板與保溫層之間的空氣層,也事實(shí)形成了作用形同小煙囪的空氣管道,一股豎向氣流的吹襲,使熔渣滑動(dòng)愈來(lái)愈快,以至于飛出大樓,拋開燃燒主體直奔大地而去。緊跟著,越來(lái)越多火花在引燃保溫層后飛向空中,蝴蝶之翅最終扇起滂沱大雨,TVCC 頃刻間熊熊燃燒。西、南、東側(cè)外墻裝修材料過(guò)火,其中鈦鋅板幕墻外皮5.5553 萬(wàn)平方米的面積,大部分被付之一炬。
經(jīng)過(guò)3 個(gè)多小時(shí),大火一直燃燒到23 時(shí)58 分才得到有效控制。與此同時(shí),網(wǎng)絡(luò)上各路傳說(shuō)早已四起,從馬尼拉到舊金山,人們驚嘆于TVCC 燃燒速度之快。數(shù)天后,國(guó)內(nèi)某媒體引述專家采訪認(rèn)為,TVCC 的外墻建材中沒(méi)有添加阻燃劑,系火勢(shì)迅猛一大原因。
本刊記者所采訪的建材專家稱,目前市面上的保溫材料都已添加阻燃劑,央視的建材是建委所推薦,料無(wú)問(wèn)題。
在李引擎的表述中,阻燃劑不是獨(dú)立存在的,它是作用于可燃材料之中的,而且阻燃只是對(duì)材料處理的一個(gè)過(guò)程而不會(huì)根本改變材料的燃燒特性。一種材料經(jīng)過(guò)阻燃處理后,它只能讓燃燒速度相對(duì)減慢,做到當(dāng)出現(xiàn)小的疏忽時(shí),火苗不會(huì)馬上起來(lái),為滅火和逃生提供一定的有效時(shí)間。民間對(duì)阻燃概念有誤解,認(rèn)為只要阻燃就不會(huì)燃燒,實(shí)際上只是相對(duì)不易點(diǎn)燃。阻燃就通過(guò)嘔煙的代價(jià)來(lái)延緩燃燒速度。而阻燃劑釋放煙霧所產(chǎn)生的毒副作用,有時(shí)會(huì)比燃燒材料本身還厲害。而遇到真正的大火,阻燃與未阻燃過(guò)的同一種材料已無(wú)大的區(qū)別了。
就材料本身,像常用于保溫層的擠塑板,聚氨酯目前在建筑中大量使用,在它們自身的可燃特性無(wú)法改變的時(shí)候,現(xiàn)在需要尋找一個(gè)平衡點(diǎn),在建筑具有保溫防水功能的前提下,同時(shí)考慮防火性能。
尾聲
事發(fā)當(dāng)晚12 點(diǎn)半,除了高層一處閃動(dòng)的火團(tuán),樓的顏色已經(jīng)從刺眼的紅,變成黯淡的灰。強(qiáng)光燈打在它冒煙的墻面上,兩條網(wǎng)架貼著大樓兩側(cè)通向頂層,攙扶著這棟159 米高的建筑。記者看到,稍低點(diǎn)的樓層里,一道四處照射的手電燈光在大樓內(nèi)若隱若現(xiàn),像是在尋找迷失的方向??諝饣鞚幔纯徒M成的人墻站滿了街道的這一側(cè),他們身后巨大的地基坑里,轟鳴的打樁機(jī)還在工作,兩個(gè)工人站在機(jī)器旁邊,仿佛前方不足100米的地方正發(fā)生的故事與己無(wú)關(guān)。