大跨度大空间建筑特点及火灾扑救对策Word文档下载推荐.docx

大跨度大空间建筑特点及火灾扑救对策Word文档下载推荐.docx

《大跨度大空间建筑特点及火灾扑救对策Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大跨度大空间建筑特点及火灾扑救对策Word文档下载推荐.docx（6页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

（二）大跨度大空间建筑的分类。

大跨度大空间建筑，根据建筑物的用途可分为：

民用建筑和工业建筑；

根据建筑物的材料可分为：

钢筋混凝土结构、钢结构和混合结构。

钢筋混凝土结构的梁、柱都是钢筋混凝土预制件，造价比其它建筑要低，比钢结构要高；

钢结构的梁、柱的材料都是钢材，一般为大型工字轻钢，钢材的受压性能较差；

混合结构的承重柱是钢筋混凝土预制件，横梁为钢材，可承受轻质屋盖结构，其跨度比钢筋混凝土梁大。

二、大跨度大空间建筑的基本特点

（一）施工要求简单，成本低、工期短。

大跨度大空间建筑的主要特点是：

自重轻、基础造价底、适用于软弱地基、安装容易、施工速度快、周期短、投资回收快、工厂制作程度高、施工污染环境少、抗震性好。

大跨度大空间建筑多为单层（或带夹层）建筑，以轻钢柱子、梁或钢筋混凝土柱子为主要承重主体，其在建筑施工过程中的要求远低于其他类型的建筑，而且它的构件自重轻、耐地震力效果好、可大批量预制加工，所以整体预算成本相对较低，施工快捷，工期短，对于企事业单位而言，出效益也相当快。

（二）建筑跨度长，空间大。

为适应使用功能多样化的需要，往往决定了大跨度大空间建筑的长度、宽度和高度均比较大。

单层（或带夹层）框架结构厂房长度大多在100米以上，甚至达到200多米，建筑物的宽度一般都在50米—100米，高度为6—15米，厂房面积从几千到几万平方米，甚至达到十万平方米以上。

大跨度大空间建筑的建筑基本上不设闷顶，上下连通，形成了一个较大的内部空间，这种大跨度、大空间的建筑特点给初期火灾的蔓延和扩大提供了极为有利的条件。

（三）可燃物质多，功能齐、密度高。

大跨度大空间建筑多适用于二、三类产业的生产，而生产使用的原材料如纺织化纤、橡胶制品、塑料制品、木材纸张、汽车、摩托车等均为可燃或易燃物品，且厂房内往往不是一条单一的生产线，有可能是多条甚至是整条流水线作业，这就使内部存放的物品种类多，从原材料到半成品、成品一应俱全，无形中增加了内部可燃物密度。

而且大部分单位为了有效利用空间和便于管理，往往将临时仓库也设在厂房内，出口通道往往不足或被占用，大大增加了火灾扑救难度和人员疏散。

（四）地处偏僻，水源缺乏。

大跨度大空间建筑受自身占地面积大这一特点的限制，一般都建在城郊或是较为偏僻的工业园区，而此类地段的设计规划往往起步缓慢，配套设施不完善，更有甚者象一些区域性由村、办事处一级组建的工业园区根本没有系统的规划，其中尤为突出的一点就是框架结构内无消防设施、给水系统不完善，附近无消防水源。

即使设有给水系统，但多数的是非环状管网，一旦遇上大面积的灭火战斗，水源就成了一个大问题。

（五）起步晚，机制落后。

大跨度大空间建筑厂房是近年来才普遍兴建的建筑形式，目前，国内还没有统一的设计和施工规范，消防法规、监督规范没有对大跨度大空间建筑作具体的规定，导致大量大跨度大空间建筑设计和施工存在许多先天不足。

再加上企业在实际工程操作中为了尽快出效益，存在着先施工后申报、项目更改未重报、未通过验收便投入使用、管理不到位等一系列不正常现象，这也正是促成火灾事故频发的主要原因。

三、大跨度大空间建筑的火灾特点

（一）燃烧猛烈、火势蔓延迅速。

大跨度大空间建筑的门和窗大部分时间是关闭的，客观的讲，一旦发生火灾，在初起阶段火势的蔓延速度是比较慢的，产生的燃烧产物也相对不多，但由于内部存放有大量的可燃、易燃物资，导致其耐火性能整体较低，在一段时间后，参与燃烧的物质开始增加，加上整体结构的大跨度、大空间，温度便以高于一般火灾的热对流形式0.5—3m/s的水平扩散速度急速传递，燃烧强度急剧增大，蔓延速度加快，很快进入猛烈阶段。

另外，建筑物的顶棚、门窗等耐火性能都比较低，一旦火势突破至外围，大量新鲜空气进入后，会使火势蔓延速度加快。

（二）能见度低，毒气烟雾弥漫。

火势的蔓延在很大程度上依赖于火灾产生的高温烟气的蔓延,烟气的流动扩散速度与烟气的温度和流动方向有关。

烟气在水平方向的扩散流动速度较小,起火初期一般为0.1-0.3m/s,起火中期为0.5-0.8m/s。

而烟气在垂直方向的扩散速度更快，一般为1-5m/s。

大跨度大空间建筑内部可燃物多且室内空气流通不畅，而且没有相应的排烟设施，一旦发生火灾，燃烧物将释放出大量的烟雾，使得现场的能见度很低，而且产生的烟雾中含有一定比例的有毒成份，特别是生产原料为塑料、橡胶等产品时，烟雾中的有毒成份所占比例更高，这就给救援行动的展开带来一定的困难。

（三）空间过大，构件容易坍塌。

由于大跨度大空间建筑一般采用大跨度结构，而现行的《建筑设计防火规范》对大跨度建筑的防火要求较宽，特别是在防火分区的划分上标准相对较低，厂房越造越大，现行规范存在“滞后”现象。

再加上这种结构的厂房可变性较大，厂房在实际使用时企业往往变更了使用功能，降低了耐火等级，且为追求大空间和节约资金而忽视了必要的分隔，其防火分区大大超出了安全的要求。

一旦发生火灾后，在火焰和高温的作用下，烟气和火势迅速蔓延至整个厂房，承重主体构件的承载能力快速下降，在厂房本身构件荷载的作用下，加速了承重结构的变形，短时间内出现倒塌现象。

构件倒塌后，内部堆积和存放的物资会散乱，随之建筑内部会出现更大的空隙，内部阴燃火会一下子形成有焰燃烧，这样就会促使现场火势在短时间内更加猛烈地燃烧起来，给整个扑救工作增加无形的难度。

（四）情况复杂，战斗展开困难。

大跨度大空间建筑占地面积大，工艺涉及面较为广泛，建筑物内部的使用功能多样化，有的企业更是从原材料到最终成品整条流水线作业，功能的复杂化决定了使用物资的多样化，这必然使得内部情况变得复杂，可燃、易燃材料，固态、液态和气态材料大量共存，一旦发生火灾后，不同的工段将会出现各种形式的燃烧现象，这就使得在战斗展开时要分别处理、逐个对待，选择得当的战斗模式和正确的灭火药剂，给整个现场的战斗指挥提出了很高的要求。

如果厂房倒塌后，屋盖覆于燃烧物之上，使灭火剂无法到达火焰。

（五）面积超大，力量不足，供水艰难。

一般大跨度大空间建筑的建筑面积都在几千平方米左右，规模较大的建筑面积都在一万平方米以上，如此大的面积再加之内存大量的可燃、易燃物资，一旦发生火灾，火势蔓延开来，势必形成一个大面积的火场，扑救如此类型的火灾，对辖区的消防力量是一个严峻的考验。

如黄岩“三叶”集团有限公司火灾过火面积11300平方米，如出口径19mm的水枪，按每支水枪最大控制面积50平方米计算，则需要226支水枪，按1小时供水量计算，火场上需5288吨水，而辖区的消防力量和水源远远不能达到这样的要求。

结合大跨度大空间建筑的实际特点，周边水源缺乏的情况，在扑救过程中，保证火场的供水不间断也是一项艰巨的任务。

（六）纵深蔓延，残火消灭持久。

大跨度大空间建筑内堆积物资涉及到原材料、半成品、成品等，大量的物资存放，在有限的空间内大多以堆垛的形式放置，例如：

纸箱、塑料包等，而且堆垛高而密，一旦发生火灾，火势蔓延开来，火焰通过堆垛间的缝隙和内部通风孔洞向纵深延烧，再加之建筑构件的坍塌，内攻近战危险性较大，在危险区域的实战上缺少经验，这就使得内部阴燃火的扑救成了一场持久战，所以真正的战斗结束往往要耗时数十小时。

（七）危险性大，防消经验缺乏。

在现行可操作的专业性建筑设计规范中，对大跨度大空间建筑的设计和施工没有针对性的条文规定，对建筑的使用功能上没有强制性的消防设施配备标准，例如:

防排烟系统和自动喷水灭火系统等固定灭火设施，这样就促使一些框架结构从设计初始便存在了先天性的不足，而防火监督部门针对存在不足拿不出有说服力的规范条文，使得这些漏洞最终成为引发火灾的导火索。

大跨度大空间建筑一旦发生火灾并形成大面积燃烧后，单靠辖区大队现有装备和执勤力量是无法实施和有效控制的。

虽然，当前基层中队在此类火灾的扑救上均都加强了第一出动力量，但考虑到单位管理机制不完善、消防设施缺乏，距离市区消防队远、厂区水源缺乏等一系列综合情况，第一出动力量到场时基本上已错过了扑救火灾的最佳时间。

对于基层消防指挥员而言，大跨度大空间建筑火灾的扑救是一个全新的课题，在实战的指挥战斗中，缺少成熟理论和成功经验的借鉴，在全局的把握上，缺少准确性和稳定性，仅仅只能依靠参战官兵发扬英勇顽强、连续作战的战斗作风来取得胜利，这在一定程度上含有冒险成分，客观上也无形地加大了扑救过程中的危险性。

四、大跨度大空间建筑的钢结构与钢筋混泥土结构火灾特点及规律区别

（一）轻钢结构承载能力随温度的升高而逐渐降低，不会因燃烧而突然断裂，当用水进行冷却时，轻钢柱、梁的承载力可重新恢复。

而混凝土结构被火烧后，结构的机械强度受到破坏，承重能力减弱，加之外部射水后不但增加了荷载，而且短时间内混凝土强度因分解产物吸水膨胀等作用而进一步降低，可能发生突然断裂、倒塌现象。

这也是钢结构与混凝土结构在水冷却后的主要区别。

（二）钢结构，顶部梁与梁之间一般相互连接；

而钢筋混泥土结构，每跨的梁一般分别搁在柱子顶部的，跨与跨之间的梁一般不相互连接。

钢框架柱，当温度在200℃以内时，钢材的强度基本不变，温度在250℃以内时强度还有局部性的提高，但超过300℃以后，钢材的强度开始显著下降，当温度达到500℃时，强度则下降一半，钢开始熔化、扭曲，当温度达到600℃时，其强度几乎等于零，框架倒塌；

钢筋混泥土框架柱，受热低于300℃时，温度升高对柱子强度影响不大，甚至使强度增强，受热高于300℃，混凝土产生脱水、龟裂、晶体破坏、体积膨胀等现象，当温度达到600℃时，钢筋混凝土构件承载力受到影响，但不会倒塌，700—900℃混凝土中的CaCO3发生分解，燃烧90min以上构件产生倒塌。

（三）钢结构，一般不会在瞬间突然塌落，它会随着钢柱子的熔化和其它柱子的拉力影响而缓慢倒塌，但不会引起其它区域大面积的倒塌；

钢筋混泥土柱框架结构，在燃烧最猛烈的一跨内，梁及屋盖会先倒塌，只要柱子不断裂，其他跨一般则不会倒塌。

五、战术思想与火灾扑救对策

（一）树立打持久战的思想。

大跨度大空间建筑火灾极易形成大面积的立体燃烧，造成“敌强我弱”的被动局面。

如黄岩的“三叶”火灾，过火面积达到11300平方米，当时火场风力5—6级，按一支水枪控制50平方米计算，火场需要226支水枪，每辆车出3支水枪，则要76辆消防车，而辖区中队只有6辆消防车，增援7辆消防车，30名指战员投入战斗，连续奋战36个小时。

在扑救大跨度大空间建筑火灾中，指战员必须树立打持久战的思想，充分调集增援力量，保证火场供水的充足、有序，同时要根据火场情况及时调集后勤保障物资。

如：

空气呼吸器的调集及其气瓶的及时充装，水带、车辆、手抬泵、充气泵、人员力量、相关部门的增援调集，通讯工具的配备，人员的更换等。

（二）确立“冷却先于灭火”的战术思想。

大跨度大空间建筑一旦发生火灾，轻钢柱子将会在短时间内失去承载能力，发生扭曲、倒塌现象，不仅有可能造成人员的重大伤亡，而且也会使建筑物内的财物因倒塌砸震损坏；

同时，倒塌后燃烧物通风条件良好，会进一步加速火灾蔓延，较短时间内形成大面积火灾；

另外，倒塌后大量钢构件堆压在燃烧物上，也给扑救带来了较大地困难。

因此，在灭火作战中，只有着眼于保证建筑物整体结构的安全，才不失扑救火灾的积极意义和作用。

要做到这一点，尽快地冷却钢构件是唯一的有效办法。

这样可以在火灾环境温度不变或环境温度增强的情况下，使钢构件的自身湿度下降，从而有效地保证钢构件的强度不遭破坏。

同时，冷却钢结构所散发出的水蒸气可以提高火场的湿度，降低火灾的环境温度。

如在100℃的条件下，一公斤水变成水蒸气可吸收热量539千卡。

同时，水变成水蒸汽，其体积扩大了1725倍，水蒸汽占领燃烧区空间，不仅增大了环境温度，而且产生情化气体隔绝空气，达到窒息灭火或阻碍火灾蔓延的作用。

另外，冷却反射下来的水流也能直接灭火。

因此，用足够的水流冷却钢构件，具有很大的优越性，冷却应先于灭火，应当成为扑救钢结构火灾的作战原则，但实施冷却和灭火两者不能截然的对立起来。

火灾中情况各异，客观上要求指挥员根据火势和灭火力量的对比，把两者很好地结合起来，依据不同的情况，处理好冷却和灭火地关系。

值得一提的是，虽然现代建筑设计已经停止使用铸铁作为结构材料，但较旧地建筑中仍可见到。

铸铁受热达到一定的温度时，突然冷却会导致跪断而产生倒塌。

所以，在实践中应将钢结构与铸铁构件严格区别开来。

（三）采取“先堵截，后分割，再消灭”的战术原则。

所谓控制火势，就是要把兵力部署在火势发展的主要方向和受火势威胁的部位上，控制火势发展，逐步向火点进攻，缩小燃烧范围。

一般的说，有直接堵截火势，防止火势扩大；

有冷却堵截，即对燃烧和邻近的可燃物、柱、梁等进行冷却。

所谓分割，就是对大面积火灾采取穿插分割，尔后逐一消灭的思想。

对于大跨度大空间建筑火灾，指战员要采取先堵截火势的蔓延，然后利用框架内的间距、堆垛的间隔、通道等有利条件，进行分割，将燃烧区分割成若干片，尔后逐片予以消灭。

（四）分清局部和全局的关系。

凡带有统筹火场各个方面和灭火战斗各阶段性质的，都是灭火战斗的全局。

局部隶属于全局，全局统帅局部。

任何一级指挥员都要树立全局观点，使局部服从全局。

有时局部可行，但全局不一定可行，这时就必须“见利不趋”，不能因小失大。

由于事物矛盾的不平衡性，各个局部在全局中的地位是不平衡的，有的局部本身就有全局意义，起决定作用。

在指挥灭火战斗中，对带有全局意义的局部，要特别加以注意。

在灭火战斗部署上要选择对全局有决定意义的局部。

尤其是大跨度大空间建筑火灾，当辖区兵力不足，增援力量没有到达之前，必须把到场的兵力部署在火势蔓延的主要方面，或者是影响全局的局部位置上，控制火势，造成局部优势。

（五）通过科学合理地布置水枪阵地充分发挥每一支水枪效能。

根据火场情况，如果大面积发生燃烧，燃烧又比较猛烈，应采取射程远、冲击力大的带架水枪打击火点，并冷却周围的梁和柱，然后采取以内攻为主的战术方法。

以钢柱子为主的框架结构，在内攻时，水枪手要先冷却柱子和顶部钢架使其恢复较高强度，同时缓慢前进逼近燃烧区；

以钢筋混泥土为主的框架结构，在内攻时，水枪手要站在非燃烧的一榀框架底下朝燃烧区射水，防止燃烧区上方屋顶倒塌伤人。

如果是初始阶段，战斗员应携带个人防护装备，尽量接近火源，采取速战速决的战术方法，尽快扑灭火灾。

对于钢框架结构，在建筑倒塌之前应注重对钢结构的冷却，防止结构坍塌。

对于有天窗的大面积、大跨度厂房，在确保安全的情况下可从屋顶布置水枪，实施“空中打击”。

通常一支19mm水枪在地面进攻它的控制面积为50平方米，控制周长为15-20米，而当从上而下进攻时，因射水角度和射水距离增加，其控制周长成倍增加，“空中打击”后可“超常”发挥每支水枪的效能。

2003年8月14日，浙江省台州市飞跃集团家用缝纫机车间发生火灾，该厂房东西长109米，南北长84米，建筑面积约9618平方米，火灾猛烈燃烧面积1728余平方米，过火面积达9618余平方米。

该车间内安装有14条生产流水线，存放8万多台电脑缝纫机成品及精密零配件。

为了减少火灾产生的水渍损失，指战官兵只出了13支水枪，之中有5支水枪是从屋顶天窗自上而下打击火点的，台州市消防支队用了不到一个半小时就控制住了火势。

而照例理论计算，13支水枪是远远不止的。

（六）依靠科学破拆来改变火势蔓延途径。

火势的蔓延在很大程度上依赖于火灾产生的高温烟气的蔓延，烟气流动扩散的速度与烟气的温度、流动方向有关。

大跨度大空间建筑面积超大，但火灾初期着火范围往往是有限的。

在火灾扑救中不能盲目破拆建筑门窗，要合理应用流体力学的原理实施科学破拆，一旦破拆位置不当将会使火势迅速的扩大蔓延至整个空间。

在整个建筑内部充满浓烟和热气的情况下，只能对上风方面的门窗实施破拆，尽量减少了新鲜空气的进入，延缓了火势的发展，同时通过水枪射水降低火场温度。

若同时破拆上、下风向的门窗，火势很快会顺着烟气蔓延扩大。

如果屋顶有天窗，可在构件耐火极限时间范围内，在确保安全的条件下破拆燃烧点正上方天窗，使烟气和积热从上方导出。

同时，屋面人员要与地面内攻人员保持联系，屋顶破拆与地面水枪冷却掩护同步实施。

但当火场燃烧时间超过构件耐火极限时间时，屋顶破拆不可取。

六、注意事项

（一）辖区大队要充分利用社会联动机制，调集有关力量，搞好火场的后勤保障，包括将受伤人员及时送往救治、将疏散出的重要物资及时移交单位或公安部门实施看护等等，同时寻求社会相关职能部门的协同帮助，共同处理有关事务，譬如现场的交通管制、警戒线的划定、水源的供给等等；

（二）因火场燃烧物较多，且特性各不相同，扑救中应选用正确、恰当的灭火器材和灭火剂，不得盲目进攻，从而造成更大的损失；

（三）大中队指挥员对辖区内的大跨度大空间建筑建筑要做到底数清、情况明，要有计划地组织人员对相关单位进行熟悉，大中队之间搞好沟通、交流，做好防消结合；

（四）参战人员要充分利用器材装备以及个人防护装备，做好自身防护，避免不必要的伤害事故。

总之，社会在发展，时代在前进，大跨度大空间建筑在增多，其功能和结构也越来越复杂，新情况，新问题，起来越多，这就要求我们消防部门在火灾扑救中必须不断探索和研究。

在此，本文只做了初步的分析，有待于在实践中不断总结经验。