钢结构大跨度厂房的火灾特点

一、钢在火灾中的特点

钢的耐火性能较差，受热后，很快出现塑性变化，在火烧15分钟左右，构件会象“面条”一样的软落下来，随着局部的破坏，造成整体失去稳定而破坏。对于破坏后的钢结构是很难修复的。我们在建筑上使用的钢材，在常温下具有高强度，然而当温度升至500度，钢材的强度即开始逐渐损失，其强度已仅及正常值的一半，失去支撑能力。据测量，建筑中常用的冷扎钢，其抗火性能的破坏温度为538度，而一般的火灾中，当火灾进行5分钟后，温度已达556度。因此一般裸钢的理论耐火极限仅为15分钟左右。

二、钢结构厂房火灾特点

(一)火场升温快，钢构件强度减弱快，易倒塌。钢材在常温下是非燃烧材料，但钢材的导热系数是混凝土的40倍，并且由于钢构件材质单一，所以在火灾中升温极快。

(二)空间大，火势蔓延快。大型钢结构厂房占地面积大，一般高度均大于7米，内部具有较大的空间，空气流通好。其生产使用的原料和成品大多属可燃物;并且在在生产中大量使用电气设备和多道加工工序，一旦失火，火势可向任何方向蔓延、燃烧猛烈、极易产生强大的热气流形成大面积燃烧。

(三)设备、人员密集，火灾荷载大，疏散困难。大型钢结构厂房规模大，建筑结构连体成片，生产机器设备密集，人员和物品高度集中，火灾荷载大，疏散途径少;发生火灾时烟雾大，工人又因长期从固定的路线上下班，发生火灾时极易因紧张而形成趋众行为，不利于逃生疏散，极易造成群死群伤。

三、扑救措施

(一)确立“冷却先于灭火”的主导地位

钢框架结构厂房一旦发生火灾时，钢结构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而损坏;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首要原则，但实施冷却和灭火两者不能割裂开来。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，处理好冷却和灭火的关系。即在制止钢结构变形，防止建筑物倒塌的前提下进行灭火，当灭火力量充足时，冷却和灭火可同时进行，对于建筑等可燃构件和内部物资、设备同时着手，要同步部署力量，进行冷却和灭火，力量不足时，应先进行控制威胁建筑构件的火势。

(二)把火情侦察作为灭火制胜的必要条件

在钢结构厂房的火灾扑救中，火场空间大，火灾主体燃烧突出，情况复杂，灭火战斗的困难增加。因此，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，这就要求我们正确实施火情侦察。在灭火的过程中，要确保侦察的准确性、连续性。侦察过程中，发现危险情况及时向指挥员报告，来不及报告时，应断然采取措施。作战人员可以通过技术侦察，利用测温仪器，时刻把握火场的温度，运用辐射热计随时测出热辐射强度和火场环境温度，为确定灭火战术、灭火技术、战术行动提供可靠的理论依据。同时，还应安排经验丰富的指挥员担任火场侦察员，对建筑物燃烧特征进行持续、全方位的观察，在了解火势发展变化情况的同时，随时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、火场、温度和构件变形成都等情况的分析，分析建筑的结构的变化，观察周围燃烧条件，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。

(三)将合理破拆作为改变火势蔓延途径的有效手段

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。大型框架结构建筑面积超大，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。

(四)合理选择灭火阵地，正确使用灭火装备是攻坚克难的必备要素

钢结构火灾与砖木结构火灾扑救不同，我们应充分发挥现代装备的优势，尽量使用射程远的大口径水枪、移动炮、车载炮等，从远距离向房顶、窗口射水冷却和灭火，对建筑进行多方位冷却，以防建筑倒塌伤人。在水枪阵地的布置上，指战员不能盲目进入内部灭火救人，要尽量组织精干力量，尽量减少登高和进入室内的灭火人员数量，消防车停靠位子的安全距离。应在外围布置水枪阵地，远距离射水冷却，在火场温度降到安全系数以内后，经过反复侦察，确认消除倒塌危险后，迅速调整水枪阵地，可依托门、窗等部位设置水枪阵地，从不同角度加强灭火强攻，以强大的密集射流靠近火点灭火。在战斗行动中，要采取多变得灭火战术，针对大跨度钢结构厂房面积大、可燃物多、燃烧猛烈的特点，应及时开辟多个进攻通道，集中优势兵力，特别是需要破拆建筑布置水枪阵地或疏散人员物资时，应灵活运用破拆工具，对厂房的铁丝网、卷闸门、窗户等实施破拆，为灭火救人提供通道，形成多点进攻，从而达到围歼的目的，防止火场温度升高，避免倒塌的危险。再则，在使用大功率水枪、水炮时，操作人员也要尽量注意水流的变换，尽量减少水渍损失，对建筑构件冷却要均匀全面，防止水流过强，在局部形成较大冲击力，造成局部骤然降温，引起建筑物构件收缩变形。