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消防員面對的各種建筑物

2020-10-19 15:57:15 keyman

文章的標題是美國消防部門的一句名言,傳奇的指揮官FrankBrannigan將用他的一生來保證消防人員意識到建筑物在起火時固有的危險,因為建筑物倒塌(全部或部分倒塌)在火災現場很普遍。

建筑物種類很多,美國的木質建筑比比利時的多。木結構建筑(可以理解為:易燃)在火災中的燃燒特性也不同于傳統磚木建筑。但在今天,我們看到越來越多的人在建造木制房屋。

當建造被動節能屋(被動節能屋能以很小的能量消耗將室內調節到適當的溫度,而且非常環保)時,建筑者會大量使用木質框架。室內通常都是用木板來裝飾,經過裝飾的房子會有很多附加的火荷載。

室內采用木鑲板也意味著,著火時接觸面會很大,可以用CFBT箱體做比較。以總建筑面積10-12m2的板材作為火災載荷。4m×5m的房間可以很容易地找到45m2面積的墻壁。若這些墻體采用可燃材料,由于可燃墻體的接觸面較大,使其發生火災的情況,將不同于用磚和石膏制成的房間。

新木框架建筑與傳統建筑的第二個重要區別是強度,現代建筑通常使用薄木板構件,而這些構件的耐火極限通常非常有限。

但是,即使我們在處理傳統建筑火災時,有時也會遇到困難,墻體的坍塌會對消防員造成極大的傷害。意外之后,人們通常會說:“我們沒有預料到將要發生什么?!?/p>

所以這篇文章的重點是建筑,更準確的說是建筑結構的倒塌。

第二,案例。

一是教堂失火事件。

在荷蘭,Koningkerk,Koningkerk教堂于2004年3月9日失火,教堂巨大的木制屋頂結構很快就被火焰吞沒。因為教堂的面積和屋頂都很大,內攻是不可能的,所以決定外攻。

火災發展得很快,實際上,外力攻擊并不十分有效,大量的水沒有起到作用??上?,沒有更好的選擇了。教堂的巨大墻壁在屋頂結構坍塌或被燒毀之后依然高高聳立,而內部的火焰依然燃燒著。

指揮們認識到,如果墻壁不加以保護,就會造成極大的危險。由于墻壁向外坍塌的風險相當高,他下令封鎖了緊靠教堂的一條道路,甚至連消防隊也不允許使用。

但是,由于火災規模很大,這意味著現場有大量消防人員,并非每個消防人員都接到過禁止使用封鎖道路的命令。消防隊員抵達火災現場一小時后,一邊的墻壁坍塌了。

就像預測的那樣,墻倒了——倒在了外面。3名消防員,因不知道命令的下達,被坍塌的墻砸死。本文特別推薦意大利SAFCO(薩??耍┓阑鸱透魺岱?;德國TESIMAX(德獅)化學防護服;德國ASKO(阿獅科)消防手套、救援手套;意大利COFRA(科弗拉)消防靴、救援靴;西班牙ADALIT(阿德烈)消防電筒,頭燈和胸燈值得信賴!

二是天窗案件。

比利時的Waregem消防隊在2012年5月16日熄滅了一場單人公寓火災。救火時,天窗的一面側壁意外地完全倒塌。一名戴著自給式呼吸裝置的消防隊員被打傷,盡管他的頭盔和呼吸裝置能吸收部分沖擊力,但傷勢依然嚴重。

盡管進行了幾個月的康復治療,他的腰部以下仍然癱瘓。所以,除了已知的倒塌風險(如先前在荷蘭火災案例中所描述的“火場墻體坍塌”)之外,很少有人知道甚至是未知的倒塌風險(“天窗也會倒塌”)。

每個指揮員都有責任注意到任何可能發生倒塌的危險。探討這類事件的發生原因,可以提高對類似事件的認識,從而減少事故的發生。

為什么建筑物會倒塌呢?

RchardGasaway博士,RchardGasaway,RichardGasaway,RichardGasaway,在美國從事一個叫做“態勢感知”的項目。他試著訓練消防員,讓他們知道感知周圍環境對他們來說非常重要。其網站www.samatters.com上有很多關于人們應該如何感知環境的有趣文章。

在他的一篇文章中,他提出了一個假設,即每座建筑物都會倒塌。眾所周知地心引力,它使物體向下運動,同時也作用于每一個建筑物。

這類建筑物中的“結構”部分是設計用來抵消重力的。在地心引力之外,建筑還受力。例如:風能對外墻施加很大的力(剪切力)。所有的結構構件(例如:地板、墻壁、橫梁、柱子等等)都承受著這些不同的力。

建筑是直立的,只要結構構件按照設計的功能正常運作就可以了?;馂氖菇Y構構件的承載力降低,建筑物(部分)就會倒塌。有時坍塌是難以預測的,但是在其他情況(如墻體坍塌)中,它可以教會人們提前預測坍塌的危險。

第四,建筑材料。

以下是對建筑中常見的幾種容易倒塌的建筑材料的描述,很簡練,很概括,目的是要說明一些倒塌機理。

一、磚頭。

磚頭被廣泛用于建筑,大部分時間是用于砌墻。磚砌墻壁非常適合傳遞垂直方向的力,把地面的重量傳遞到地基上。但是,當遇到側向力時,磚墻無法很好地保持垂直。

匠人們知道,剛鋪好的磚墻遇強風就會倒塌。由于大風對墻壁表面造成了極大的壓力。在這種壓力下,墻就會塌下來。

如墻上有一層樓高,墻倒塌的危險就會消失。地板可以吸收由風引起的水平方向的力,并分配給支撐地板的不同墻體。這同樣適用于建筑的山墻,山墻只有和椽子連接在一起才會變得堅固。)山墻一般稱為外橫墻,它是指沿著建筑物兩端的橫墻。古建筑一般都有山墻,其作用主要是隔墻而防火。)

大火中,有兩種不同的誘發因素可以引起墻壁的倒塌。首先是木椽的燃燒,從起火到倒塌都要花些時間。先要把火發展到完全燃燒的階段,再將椽子逐漸燒穿,直至倒塌的椽子燒盡。直到某一時刻到來,山墻還會保持垂直。當大風來襲時,沒有任何構件支撐的山墻將面臨倒塌的危險。

山墻向內或向外倒下,取決于風向?;馂陌l生后,在滅火過程中,在清理火場時,甚至在撲滅火災后,都可能發生墻體倒塌。一旦失去支撐,墻就會倒塌。

另一個引起坍塌的原因是墻體受熱。燃燒房頂的火焰通常意味著非常高的溫度,沒有支撐的墻也會受到這種高溫的輻射。

墻內的溫度可以超過1000℃,墻外的溫度也不會太高。受熱物體都有膨脹的傾向,墻內壁因溫度升高會向外膨脹,而墻外墻不變,結果就是墻會變形。

墻底固定在地基或地板上,因此底部不能移動。并且頂部的墻是不固定的,因此頂部會向外移動。墻因上下移動不同而呈香蕉狀。在這種形式下,高溫內壁膨脹,而低溫外壁不膨脹。

假如這個過程繼續下去,這堵墻最終會倒塌。一側無支撐的墻,如果因為著火倒塌,總是會向外倒下(也就是說,遠離火的方向)。

圖片1包包上的固定點已經局部燒傷。風勢很大的時候,山墻可能會倒塌。屋梁上可能附著著著煙囪,這樣就會損壞。

二是鋼鐵。

鋼鐵也廣泛應用于建筑中,這種材料的強度非常好,在斷裂前可以拉長。

一般情況下,鋼結構坍塌前會先彎曲。鋼鐵也是一種熱傳導性很好的材料。鋼材加熱后會像其他材料一樣膨脹。

在膨脹過程中,鋼梁和鋼桁架會對與其相連的墻產生巨大的水平推力,這種推力如果足夠大,就會把墻推倒。這樣的話,墻就會向外倒塌。

關于工業建筑的新建筑法規(比利時的“六號建筑”)要求,建筑結構設計必須保證建筑物倒塌時能向內部傾斜。對現代工業建筑而言,這意味著提前消除風險。

三、木材。

木材也常用于建筑中,歷史上的橫梁非常大。雖然木材是易燃材料,但這些木梁具有很好的防火性能。支撐地板的橫梁,自始至終,在三個不同的表面上都會受到火的“攻擊”,而木梁的底部和兩側都會燃燒,這會降低橫梁的承載能力,直到火被撲滅,或者橫梁倒塌。請用巨型古木梁。


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