哈尔滨大火应该有的几点反思

 

刚刚送走多灾多难的2014，元旦期间哈尔滨道外区的一场大火又让人新年添堵。

 

 

1月2日13时许，位于南勋街、南头道街以及太古街合围的哈尔滨北方南勋大市场仓库发生大火，2日22时，大火燃烧近十个小时候，火场所在居民楼发生坍塌导致多名消防战士被埋……“火烧连营”持续了二十多个小时，造成11层高的建筑坍塌，5名消防员牺牲、14人受伤。【详细新闻1、2、3、4】

牺牲的都是年轻的生命，他们以及履行了自己的使命，民众零伤亡是他们用生命撰写的答卷！

然而，对于这场大火，是不是应该多有一些思考，多有一些经验的积累呢？

哈尔滨道外区，曾经是一个多么辉煌的地方，而如今，却成为了哈尔滨之殇。其中缘由，想必说上几天也说不完。道外的规划布局，本来就有街道窄、楼群密集的特点，已经很不利于消防，再加上近些年新上马了许多高层建筑，使得道外的人口压力骤增。大批历史建筑+窄街道+密集人群……这一系列的问题使得道外的消防成了老大难问题。印象里，在本地媒体中报道的大火灾中，道外绝对是大多数。

据报道，起火的这栋建筑，始建于上世纪90年代，后以“烂尾楼”(扩展阅读1、扩展阅读2)的状态在风吹日晒中“赤裸”十几年才被重新“包装”成商户仓库。其“只有简单的承重结构”，而且这么久的施工中短期间，混凝土损伤到什么程度，以哪种方法进行加固设计与施工，都是值得深入讨论的课题。

@图就在一篇文章中指出：这个建筑群太庞大，太古怪了。以下三层是拥挤得密不透风的商铺，上面是上不着天下不着地的住户，形成一个密集的相互纠结封闭堵塞的结构。现在回想起来，别说是没有防火通道，就是有防火通道，也难以施救。难道不成，救火车要从旋转楼梯爬上五楼楼顶？

老化的结构是否难以承载现代的消防体系？这是一个深刻的问题。

建筑大多难防火。2001年9月11日，世贸大厦袭击让全世界的学者们开始重视钢结构建筑防火防爆：

 

然而钢筋混凝土结构也同样很脆弱。为了考证火灾对钢筋混凝土的影响到底有多大，我查阅了几篇文献，总结如下：

钢筋混凝土在火灾中的损伤包括：构件表层龟裂、酥松，边角缺损，保护层爆裂和崩落，钢筋外露，构件下垂，局部混凝土逐层剥落，缺损区深入至构件内部，甚至发生局部穿孔、塌陷和坍塌。

火灾对混凝土结构的影响：结构受火时表面温度升高快，内部温度升高慢，形成不均匀温度场，形成较大的温度应力；同时高温会使得钢筋混凝土材料劣化而导致结构变形增大，承载能力、耐久性等显著降低。

火灾对钢筋受力性能的影响

<200℃时，普通钢筋承载力损失不大，但对预应力钢筋的影响较大；

200℃ ~ 400℃时，钢筋强度随温度升高而降低的速率加快；

300℃以后，应力一应变曲线上的屈服台阶消失，没有明最的屈服点，结构容易出现脆性破坏；

>400℃，钢筋强度随温度升高而下降的速率明显加快

>600℃后，钢筋强度基本丧失

 

 

火灾对混凝土的影响

混凝土之所以能形成强度，主要是由于水泥与水产生的化学反应中(水化反应)，产生C-H-S凝胶：

Ca(OH)2+SiO2+H2O→C-S-H

常温下，凝胶体密实完整；

<200℃，主要是混凝土内自由水的蒸发；

400 ℃左右，C-S-H凝胶体开始脱水分解，排出层间水和化学结合水，Ca(OH)2少量分解，结晶片层结构破坏，强度显著下降，裂缝产生。

> 400 ℃，Ca(OH)2大量分解，生成游离氧化钙，冷却后又与水结合生成 Ca(OH)2，导致体积膨胀，裂缝增多，此时混凝土内部结构松散，再加上灭火时浇水骤冷，致使混凝土内部结构进一步破坏，强度持续下降。

>1000℃时，混凝土水泥浆体中已没有水泥的水化物，结构破碎

当混凝土结构破碎、钢筋强度显著降低，就是建筑坍塌的时候了。而且在高温状态下，结构的坍塌将会随时突然发生(此时钢筋已经没有了屈服点)，那种根据声音判断结构是否将要坍塌的经验根本不靠谱。

那么，一般情况下，火灾要燃烧多久才能达到建筑破坏坍塌的温度呢？

火灾温度和持续时间的关系

在标准时间-温度曲线中，燃烧120min，也就是两个小时，火灾温度就已经达到了1000℃

湖南衡阳大火，燃烧四个多小时，部分楼体坍塌，造成20名消防队员牺牲，这已经成为一个典型案例；

如今哈尔滨道外大火，燃烧近十个小时，而且燃烧的仓库基本上可以判断为是预应力混凝土结构，即便指挥员已经做出了消防员不进楼的决定，但在楼附近进行灭火操作依然有极大风险。

那么，谁会为五条鲜活的生命负责呢？

起火的责任者，必有；

导致消防车辆无法靠近火场核心位置的原因是什么？

把群众疏散后，消防队当然不能坐视大楼继续燃烧，同时灭火又要面对随时可能倒塌的风险，这可能会是一个伦理问题。如何转化为技术问题？可否规定在某些情况下必须出动消防机器人、消防直升机？

只有解决了以上问题，悲剧才不会在未来重演。

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