摘要：近年来，大跨度钢结构厂房火灾起数逐渐增多，消防救援队伍在扑救大跨度钢结构厂房火灾的过程中，总结了丰富的实战经验，成功处置了多起此类典型火灾事故。但是由于钢结构自身的诸多特点，导致了大跨度钢结构厂房火灾扑救也呈现出很多难点，在灭火救援过程中，也曾造成过消防指战员牺牲。因此，加强对大跨度钢构厂房火灾特点的研究，制定科学有效的扑救对策显得十分重要。
关键词：大跨度；钢结构厂房；火灾特点；扑救对策
随着中国经济社会的快速发展，大跨度钢结构厂房也逐渐增多，这些厂房的规模也呈现出集中化、规模化、大型化的特点。在建筑行业中，钢材既可以相对增加建筑物的荷载能力，也可以满足建筑设计美感造型的需要，还避免了混凝土等建筑材料不能弯曲、拉伸的缺陷，因此钢材受到了建筑行业的青睐。大跨度钢结构厂房的增多对火灾扑救提出了新的课题，也给消防救援队伍灭火救援行动带来了新的难题。
一、钢材在火灾中的特点
钢材在常温下具有高强度，然而当温度升至300度，钢材的强度即开始逐渐损失，失去支撑能力。建筑中常用的冷轧钢，其抗火性能的破坏温度为538度，而一般的典型火灾中，当火灾进行5分钟后，温度已达556度。钢结构通常在450～650℃温度中就会失去承载能力，发生很大的形变，导致钢柱、钢梁弯曲，结果因过大的形变而不能继续使用，一般不加保护的钢结构的耐火极限为15分钟左右。
二、大跨度钢结构厂房的火灾特点
（一）钢构件受热易变形，导致建筑物倒塌
1.钢结构受热易变形。一般在火灾中，钢构件随着温度的升高开始强度有所增加，温度超过200℃后强度开始减弱，温度达到350℃、500℃、600℃时，强度分别下降1/3、1/2和2/3，当温度超过700℃时，构件强度要减少90%以上，到500℃左右，其强度下降到40％～50％，这一过程经过的时间很短，一般在火烧15-20min左右，钢结构屋盖火灾倒塌。
2.钢结构热胀冷缩性强，易破坏建筑结构稳定性。钢构件具有热胀冷缩的特性，火灾后受热的钢构件会急剧膨胀变形，会短时间内失去支撑力、承载力。如遇灭火、冷却用的消防水会急剧收缩，形成瞬间的收缩拉力，固然对建筑结构整体稳定性造成破坏。所以钢结构建筑，尤其是大跨度厂房发生火灾时，钢构件极易在高温和冷却作用后发生扭曲、变形，进而导致整个建筑的倒塌。
（二）火势猛，易造成人员伤亡
1、空间大，空气充足，火势猛烈
因大跨度钢结构厂房占地面积大，一般高度均大于7米，如车间厂房空间跨度大，门窗多，通风好，可燃物料多，一旦发生火灾，火势会越烧越旺，在较短时间内火灾就会发展到猛烈阶段，在热气流的作用下，很快形成大面积火灾。又因钢结构建筑导热速度极快、耐火极限低，加之大跨度钢结构内部可能会存在大量可燃材料，火灾后会使建筑构件直接受到烧烤，减少了建筑构件的承重支撑时间，使建筑坍塌的时间更快。
2、易造成人员伤亡
车间内有不同的生产设备、原料和半成品、成品等，发生火灾会产生大量的热量、烟雾和多种有毒或剧毒气体。大跨度钢结构商场、厂房，由于内部面积大，情况复杂，如发生火灾前期处置不当，不仅难以控制火灾蔓延，而且相距燃烧部位远的车间内的人员难以发现火灾。因大跨度钢结构火灾发展蔓延速度快，火势特别猛烈，消防指战员到场后也难以深入内部强攻灭火救人，很难预测建筑坍塌的时间，因此，极易导致群死群伤恶性事故的发生。
（三）扑救难度大
1、进攻时障碍物多，灭火内攻难以深入
由于其燃烧荷载量大，且内部多采用大量的装修材料，起火后燃烧迅速、烟雾弥漫、温度高，面积大、障碍物多等，在没有人工照明的条件下，疏散人员、内攻救人和内攻灭火都相当困难。
2、灭火人员易被砸伤，甚至出现倒塌埋压，难以及时撤出
因建筑高大，热传导速度快，火势发展蔓延快，房顶随时都掉塌落物，深入火场内部战斗中如不注意随时会砸伤。因室内面积大、钢构件热传播速度快，整座房顶或大面积房顶坍塌很难预测，如指挥失误，战斗人员很难及时撤得出，一旦如此，营救人员相当困难。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆2005年“8.2”马鞍山蒙牛冷库火灾扑救中就有三名指战员牺牲。
三、扑救对策
（一）提前介入，合理制定预案
要积极开展实地调研，对大跨度钢结构厂房企业制定合理的灭火预案，要对其周边水源情况、交通道路以及内部的厂房结构、疏散通道、重要部位和消防设施情况做到心中有数，有条件的要进行实战演练，了解其可进行破拆的部位。平时要对指战员进行教育，加强对预案的熟悉。
（二）加强第一出动，积极实施冷却
要加强第一出动力量的调度，争取灭火工作的主动权。大型钢结构厂房发生火灾时，应根据灭火预案以及当时的报警情况，迅速调集优势兵力，加强第一出动。优先调集大功率水罐车、远程供水泵组、举高喷射车、举高破拆车、多功能抢险车、照明车等快速到达现场，与火势发展抢时间。灭火力量到场后，指挥员要合理分配力量，打快速歼灭战。现场火灾明朗的情况下，确定无倒塌危险时要实施快攻近战，防止火势扩大蔓延。在火灾环境温度不变或环境温度增强的情况下，要冷却钢构件使其自身温度下降，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。灭火时应迅速扑灭柱、梁等承重构件部位或附近的火势，并对其进行不间断射水冷却。利用移动炮或大口径水枪，对燃烧部位上方的钢梁、钢屋架，以及彩钢板屋顶进行射水冷却。
（三）加强火情侦察，及时掌握火场动态信息
火情侦察的时效性、准确性和连续性是灭火战斗安全保障的前提条件。要通过各种方式展开火情侦察，获取起火时间、起火部位、被困人员情况、燃烧物质性质、火势蔓延的途径，火灾范围等重要信息。在观察建筑变形倒塌情况上，要专门部署人员随时观察建筑变形倒塌迹象，并随时同指挥部报告。特别要指出的是，钢结构建筑的倒塌时间非常短，一般在持续燃烧15分钟后，为此，要时刻注意火场上建筑物构件承重荷载，物件变形、表面裂纹、裂缝、断裂声响等。通过对燃烧时间、面积、温度和构件变形等情况的综合分析，判断建筑倒塌的可能性、火势蔓延的威胁性和人员疏散的必要性。
（四）确定作战方针，加强配合协同
在钢结构厂房火灾扑救过程中，由于面积大、蔓延快，指挥员既要树立速战速决的指导思想，更要有“打恶战”、“打持久战”的心理准备。在战术布置上首先应确保控制火势蔓延，对未垮塌的大型钢结构厂房，除应充分发挥内部固定灭火设施外，还应布置大功率水罐车对厂房外部进行冷却降温保护，等到场力量满足消灭火灾需要才能发起总攻。
（五）保证火场用水量，确保供水不间断
由于大型钢结构厂房火灾过火面积大、持续时间长。尤其是第一出动的消防力量应先行利用厂区或附近的市政水源，但消防车应与建筑保持一定的距离。水源较远时，应及时会同失火单位有关人员寻找外围的天然水源，如湖泊、池塘甚至阴沟水，利用远程供水泵组或消防车接力运水向火场供水，确保火场供水的不间断。搞好火场供水，确保火场用水不间断，是快速取得灭火战斗胜利的关键。
四、注意事项
（一）要加强个人防护
在扑救钢结构的过程中，参展人员要做好个人防护。在灭火行动中，消防人员必须佩戴空呼器、呼救器、个人导向绳，必要时穿戴隔热服或避火服，同时进入建筑内部实施救援的人员要精干。在清理火场时，消防人员也要着消防手套、戴空气呼吸器以外，还要水枪随时掩护，防止钢结构的导热引燃其他部位。清理过程中破拆坍塌物，会使得内部空气加强流通，造成轰燃伤人。
（二）调度器材装备及时
到场所需用的器材要一步到位，如消防梯、安全绳、破拆工具、摇摆炮等，指战员要考虑周全，避免反复拿取器材而浪费侦察、灭火的最佳时机。
（三）合理安排利用水源
扑救过程过程中，用水量大，车辆停靠水源时，如果消防车从消火栓吸水要考虑消火栓管网流量，要掌握一定的灵活性，避免消防车大量停靠单位内部水源。
（四）设立火场安全观察员
设立火场安全观察员，对建筑物进行全方位的观察，着重观察起火时间和钢结构建筑的梁、柱、屋顶等构件有无扭曲、变形、跨塌等迹象，以便及时提醒，及早采取防范和保护措施。
论文作者:黄前兵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/2
标签：火灾论文; 火场论文; 钢结构论文; 火势论文; 建筑论文; 大跨度论文; 人员论文; 《基层建设》2019年第31期论文;