劉 杰

安徽省淮南市消防救援支隊(duì)滅火救援指揮部（232001）

1 大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑的定義

1.1 大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑的定義

大跨度建筑通常是指單層面積大、跨度大、層間高，沒有或缺少實(shí)體分隔跨度在60 m以上的建筑。

鋼結(jié)構(gòu)是由型鋼和鋼板通過焊接、螺栓連接或鉚接而制成的工程結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)建筑是以鋼材制作為主的建筑結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)具有重量輕、結(jié)構(gòu)性能好、施工速度快等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于高層、超高層、大跨度大空間建筑和中小型工業(yè)、商業(yè)、社區(qū)、文教衛(wèi)生等建筑,大部分低層非居住型建筑。

大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑跨度在60 m以上，以鋼材為主建成的用于體育館等大空間場所的建筑，用于民用建筑的影劇院、體育場館、展覽館、大會堂、航空港以及其他大型公共建筑，在工業(yè)建筑中則主要用于飛機(jī)裝配車間、飛機(jī)庫和其他大跨度廠房。這些建筑具有空間跨度大、人員聚集多及陳放貨物多的特點(diǎn)，是消防安全重點(diǎn)場所。

1.2 大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

大跨度建筑有采用桁架、鋼架、拱架的,也有采用網(wǎng)架、網(wǎng)殼、懸索結(jié)構(gòu)的，在室內(nèi)空間中立柱支撐較少,顯得寬敞亮堂,通風(fēng)采光也較好。

1.2.1 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

由多根桿件按照某種規(guī)律的幾何圖形通過節(jié)點(diǎn)連接起來的空間結(jié)構(gòu)稱之為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其中雙層或多層平板型網(wǎng)格結(jié)構(gòu)稱為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)或網(wǎng)架。其通常是采用鋼管或型鋼材料制作而成。

1.2.2 網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)

曲面形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)稱為網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)有單層網(wǎng)殼和雙層網(wǎng)殼之分。網(wǎng)殼的用材主要有鋼網(wǎng)殼、木網(wǎng)殼、鋼筋混凝土網(wǎng)殼等。

1.2.3 膜結(jié)構(gòu)

膜結(jié)構(gòu)也稱為織物結(jié)構(gòu)，是20世紀(jì)中葉發(fā)展起來的一種新型大跨度空間結(jié)構(gòu)形式。它以性能優(yōu)良的柔軟織物為材料，由膜內(nèi)空氣壓力支承膜面，或利用柔性鋼索或剛性支承結(jié)構(gòu)，使膜產(chǎn)生一定的預(yù)張力，從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大空間的結(jié)構(gòu)體系。

2 大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)特點(diǎn)及危險(xiǎn)

2.1 火勢蔓延迅速,易形成立體燃燒

大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑廠房一般高度均大于7 m，有的甚至大于20 m，內(nèi)部空氣流通好。鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱速度快，耐火極限低，一旦發(fā)生火災(zāi)，蔓延途徑多，火勢蔓延快，燃燒猛烈，在熱氣流的作用下，很快形成大面積火災(zāi)。

2.2 結(jié)構(gòu)跨度大，建筑構(gòu)件容易坍塌

火災(zāi)中，當(dāng)溫度升至350℃、500℃、600℃時，鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度分別下降1/3、1/2、2/3。在全負(fù)荷情況下，鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的臨界溫度為500℃。發(fā)生火災(zāi)后，在火焰和高溫的作用下，大跨度結(jié)構(gòu)的承重主體構(gòu)件的承載能力快速下降，在廠房本身構(gòu)件荷載的作用下，承重結(jié)構(gòu)迅速變形，很快失去支撐作用，短時間內(nèi)就會出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象。

2.3 破拆難度大

大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑有較強(qiáng)的封閉性，建筑開口部位少，可利用的自然排煙口較少。一般情況下，發(fā)生火災(zāi)只有采取破拆排煙的撲救方式。但是大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)件大多采用鉚焊連接而成，相對比較牢固，所以破拆需要較長的時間。如果破拆失誤，可能破壞建筑構(gòu)件，造成建筑坍塌。

2.4 火災(zāi)撲救困難

大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑物規(guī)模大，建筑結(jié)構(gòu)連體成片。如在大型的電子生產(chǎn)廠房內(nèi)，生產(chǎn)機(jī)器設(shè)備密集，廠房內(nèi)生產(chǎn)使用的原料和成品大多屬可燃物，有的還是有毒的化學(xué)物品，發(fā)生火災(zāi)后，火勢蔓延快，燃燒猛烈，并產(chǎn)生大量有毒煙霧，實(shí)施內(nèi)攻、延長進(jìn)攻路線、轉(zhuǎn)移水槍陣地等撲救方式都不方便，導(dǎo)致人員疏散、火災(zāi)撲救難度大。

2.5 搜尋營救難度大

大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑面積大、跨度大，內(nèi)部荷載大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，發(fā)生火災(zāi)時，深入內(nèi)部救援、強(qiáng)攻救生難度較大。建筑物頂部隨時都有可能隨著時間的推移而坍塌，深入內(nèi)部實(shí)施營救的消防人員稍不注意或指揮失誤，隨時都有可能被砸傷或被困，造成救援戰(zhàn)斗力消減，給營救工作帶來極大困難。

3 大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)撲救的戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用

3.1 加強(qiáng)現(xiàn)場火情偵察，全面了解火情，制訂科學(xué)合理的作戰(zhàn)方案

大跨度空間廠房發(fā)生火災(zāi)，必須在了解火場的基本情況下，制訂行之有效的滅火戰(zhàn)斗預(yù)案，合理安排滅火參戰(zhàn)力量。

1）通過詢問知情人和實(shí)地察看等方法，盡可能利用專用勘查器材，了解大跨度空間廠房內(nèi)儲存物的種類及火災(zāi)危險(xiǎn)性，著火部位及過火面積，火勢蔓延的方向及范圍，有沒有被困人員及所在位置，有沒有好的進(jìn)攻路線和可利用的地形地物條件，有沒有消防設(shè)施及其完好情況，有無儲水池及其他滅火劑情況。

2）深入內(nèi)部偵察時，要選派精干人員，加強(qiáng)個人安全，三人一小組，攜帶安全繩，設(shè)置好聯(lián)絡(luò)信號。

3）要設(shè)立火場安全觀察員，對建筑物進(jìn)行全方位觀察，著重觀察建筑的梁、柱、屋頂?shù)葮?gòu)件有無扭曲、變形、垮塌等跡象，以便及時發(fā)出安全撤離信號。

3.2 科學(xué)設(shè)置水槍陣地，保障滅火效率

作為滅火陣地的最前沿，水槍陣地的設(shè)置直接關(guān)系到滅火效率和消防人員的安危。水槍陣地設(shè)置原則是利于進(jìn)攻和顧及安全。

1）水槍陣地應(yīng)盡可能設(shè)在靠近燃燒部位的出入口。優(yōu)先利用舉高車、移動水炮等進(jìn)行外攻控火。單層時，應(yīng)在上風(fēng)或側(cè)上風(fēng)方向的出入口作為進(jìn)攻起點(diǎn)。進(jìn)攻陣地應(yīng)設(shè)在建筑物門窗的外圍，切不可冒然進(jìn)入內(nèi)部。要堅(jiān)持上風(fēng)方向逐個開辟進(jìn)攻通道，水槍同步到位。

2）要堅(jiān)持在上風(fēng)方向設(shè)立進(jìn)攻陣地，上風(fēng)方向煙霧外溢時不得內(nèi)攻。上風(fēng)方向煙霧外溢反映出內(nèi)部火勢處于猛烈燃燒階段，這時應(yīng)堅(jiān)持外攻為先。外攻起到對火場內(nèi)部控制火勢、實(shí)施降溫、排煙散熱的作用，是為了給決戰(zhàn)內(nèi)攻打下基礎(chǔ)。

3.3 把握時機(jī)，科學(xué)合理實(shí)施冷卻

現(xiàn)場火災(zāi)情況明朗，確定無倒塌危險(xiǎn)時要實(shí)施快攻近戰(zhàn)，防止火勢擴(kuò)大。現(xiàn)場情況不明，濃煙滾滾且無法實(shí)施內(nèi)攻時，要首先集中力量對承重構(gòu)件進(jìn)行冷卻，防止或延緩建筑倒塌，為疏散救人和滅火創(chuàng)造條件。利用大功率水槍、車載炮、云梯車水炮等從外部對承重構(gòu)件和屋面進(jìn)行冷卻，利用移動搖擺炮、消防機(jī)器人等深入廠房內(nèi)部對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行冷卻。要盡量使用開花和噴霧水，避免直流水的高壓沖擊，冷卻要均勻，避免構(gòu)件因?yàn)闊崦浝淇s而加快建筑的坍塌。另外，要保持冷卻不間斷，即使在火勢明朗化或者收殘時，也要確保對構(gòu)件的不間斷冷卻。

3.4 科學(xué)破拆，積極組織排煙散熱

主管中隊(duì)到場后，如果廠房還沒有發(fā)生倒塌，在出水冷卻的同時，指揮員應(yīng)主動安排人員在廠房技術(shù)人員的配合下進(jìn)行排煙。通?；饒鲋械臒煀A含著大量的熱和有毒物質(zhì)，嚴(yán)重阻礙著消防人員的滅火救援行動。這些煙熱也是導(dǎo)致火勢蔓延、戰(zhàn)斗員受傷的重要因素。因此排煙這一環(huán)節(jié)就成為火場行動的重要一環(huán)。根據(jù)大跨度大空間建筑特點(diǎn)，排煙主要是采用自然排煙和人工排煙兩種方式，尤其是人工破拆最直接有效的，要充分利用大型機(jī)械設(shè)備對墻面和頂棚進(jìn)行破拆排煙，但要注意不得隨意破拆建筑的承重構(gòu)件，避免牽一發(fā)而動全身，以致發(fā)生大面積的倒塌傷亡事故。

3.5 確定重點(diǎn)，內(nèi)攻近戰(zhàn)

在整個滅火戰(zhàn)斗過程中，確定火場的主要方面，設(shè)置分水陣地，指揮員組織好偵察小組和內(nèi)攻小組，隨時作好戰(zhàn)斗準(zhǔn)備。嚴(yán)禁盲目射水，盡量減少水漬損失。組織內(nèi)攻精干小組，嚴(yán)格控制深入內(nèi)部人員數(shù)量。一旦內(nèi)攻條件成熟，指揮員要及時調(diào)整力量，果斷實(shí)施內(nèi)攻近戰(zhàn)，以強(qiáng)大的射流對火點(diǎn)形成合圍之勢，同時保持對鋼構(gòu)件的冷卻力量。