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問:電視文化中心大火

作者：建筑鋼結構網    
時間：2009-12-22 20:52:35 [收藏]
這次著火建筑全名是電視文化中心(TVCC，The Television Cultural Center)，位于中央電視臺新臺址北側。工程與中央電視臺新址同期設計施工，由華東建筑設計研究院有限公司、荷蘭大都會建筑師事務所、奧雅納工程顧問聯(lián)
    這次著火建筑全名是電視文化中心(TVCC，The Television Cultural Center)，位于中央電視臺新臺址北側。工程與中央電視臺新址同期設計施工，由華東建筑設計研究院有限公司、荷蘭大都會建筑師事務所、奧雅納工程顧問聯(lián)合設計。該工程總建筑面積103648平方米，高159米，框架剪力墻結構，地上由30層主樓和5層裙樓組成，地下兩層。使用功能為電視文化中心、五星級豪華酒店及劇院等，工程于2005年3月16日開工，計劃于2007年12月 18日竣工。2008年北京奧運會期間建筑擬部分開放開始使用。

    問：火是通過怎樣的途徑在建筑里蔓延的？

    ）禮花彈的燃燒可能是引燃導致火災的直接原因，發(fā)射后的AA類煙花可能在發(fā)射后與槽狀金屬建筑幕墻直接相撞，短時間的高溫灼燒將僅幾毫米厚的裝飾幕墻部燒穿，火種落入內測，引燃內側保溫材料，由于金屬幕墻的封閉性，保溫材料形成大面積悶燒過火，燒穿防水層進入室內；
    2）引燃室內可燃物，由于事發(fā)時上層五星級豪華酒店尚在裝修，可燃裝飾材料和施工材料，包括地毯、窗簾、紙張等都有擴大火勢的嫌疑；
    3）TVCC的外墻與屋頂形成連續(xù)的折線面，均以金屬幕墻系統(tǒng)連續(xù)轉折，流暢整潔，但如果從災后照片來看，越向下延伸的金屬幕墻表面越完整。從前述起火原因推斷，金屬幕墻內層保溫材料可能是火勢延伸的主要幫兇，沿外墻面連續(xù)的金屬幕墻部分形成豎向火勢延伸的通道；
    4）由于火勢由上層著火開始，延伸到下層時已有消防撲救人員趕到，但由于措施有限，能夠保住的部分僅限樓西側的演播大廳和北外立面，
    5）從災后照片來看，外墻玻璃破損有限，不到整個里面的10%，火勢并非普通的從燒穿玻璃的途徑向上層延伸。值得注意的是29層空中花園部分玻璃破損較集中，應該是五星級酒店5-26的連續(xù)大中庭部分產生“煙囪效應”，煙火熱空氣沿內部“煙囪”蔓延，從空中花園部分形成較大壓力，突破玻璃產生爆炸效果。


    問：高層建筑結構，材料與火災的關系是怎樣的？

    答：從上個問題的分析過程可以看出，本次火災可能的發(fā)生順序是：

    煙花偶然燒穿建筑外墻—保溫材料悶燒導致火勢沿屋面蔓延—內部裝修材料二次燃燒—連續(xù)中庭提供燃燒的空間。

    這里連續(xù)中庭是建筑空間處理手法，而本次火災發(fā)生和蔓延主要與建筑材料有關。特別是擠塑聚苯板、礦棉等常用隔熱保溫材料都是燃點較低的，2008年在建的濟南奧體中心工地連續(xù)發(fā)生兩次火災都與保溫材料施工不慎有關，可見對經濟可靠的保溫防火材料研究尚待突破。

    問：高層建筑的典型—世貿是因為火災倒塌的嗎？ TVCC也會倒塌嗎？
    答：準確的說世貿是因為火災而倒塌的。根據2002年的紀錄片《Why the Towers Fell》得出的調查結果，飛機瞬間撞擊的破壞對于世貿這種結構形式與造型結合比較緊密的建筑影響不大，外層的豎向密肋構件受損時應力通過平行的其他縱向構件繼續(xù)傳遞。航空燃油瞬間燃燒的高溫引燃了被撞部位的多層房間內家具、窗簾等易燃物，連續(xù)的火災使得鋼結構部件變形，梁柱連接部分的破壞導致整體的失穩(wěn)和最終垮塌。

    TVCC的結構體系和世貿大樓有根本的不同，由于建筑整體高度較低，高層部分的交通內核采用鋼筋混凝土材料的剪力墻-筒體體系，現(xiàn)澆的梁板形成緊密連接的整體，受力較為均勻且耐高溫效果較好。但從火災持續(xù)5-6小時的非常情況看，對于剩余混凝土結構受力情況尚待進一步評估以作將來如何災后處理的參考。

    問：為什么現(xiàn)場看不到直升機？
    答：經常有朋友在電影電視里看到火災現(xiàn)場直升機繁忙工作的鏡頭，從現(xiàn)實上看，直升機作為消防使用用途尚有限。由于高層建筑群本身就對周邊空氣造成不穩(wěn)定氣流，火災時不時發(fā)生的爆炸等不穩(wěn)定氣流更是影響直升機飛行質量。專用的消防直升機，如西科斯基S54,Ka-32等載重有限，更多的用于山林火災等需要大面積滅火的場合，在較低高度飛行風險較大。
    況且本次火災發(fā)生在CBD中心區(qū)，附近便是各國使館區(qū)，飛經上空的外事問題可能也是考慮的因素之一吧。
    所以直升機作為消防使用往往是作為現(xiàn)場統(tǒng)籌指揮、人員營救、運送消防隊員快速抵達等。
    問：這樣一次火災損失有多大？
    答：根據官方報道，過火面積并不是TVCC的全部，在現(xiàn)場消防隊員的努力下保住了樓西側的演播大廳和北外立面。但連續(xù)5-6小時的燃燒導致西、南、東側外墻裝修材料過火，高層部分室內全毀，南側數(shù)據機房被毀。考慮消防緊急時刻采取的非常手段，保住的部分設備可能也會因緊急處置受到折損，此次重大火災事故的具體損失的數(shù)字可能在數(shù)億。將來對建筑將如何進一步處置還待詳細考察評估。

    問：火災對央視新樓有多大影響？
    答：從火災現(xiàn)場照片上CCTV新樓與TVCC之間距離非常近，但從實際上看兩者間距越80米，從施工過程照片可見兩者將以道路相隔，是相對獨立的個體，因此TVCC的火災對央視新樓的影響估計不大，但本次火災的一系列教訓將是在后續(xù)工程中所要引以為戒的。

    問：我工作的高層建筑安全嗎？
    答：高層建筑火災牽動著所有人的目光，面對城市中拔地而起的高樓，能否信任緊急時刻的表現(xiàn)呢？從設計角度看，對建筑消防的要求是貫穿建筑安全教育的始終，所有的正規(guī)建筑項目均須通過消防部門審查同意方可施工。在建筑設計過程中，不僅要考慮火災發(fā)生時人員的疏散能力、疏散時間，還要對建筑內部劃合適的分隔以將火險控制在一定范圍內避免持續(xù)擴大。
    從本次重大火災事故凸顯更多的是相對模糊的消防管理問題。在前文第5問的解答，對高層建筑發(fā)生火災的一般處理程序來看，消防控制中心是火災發(fā)生時的控制核心，應及時發(fā)出火險警報并采取措施將火險控制在可控范圍內。施工尚未完成的TVCC顯然沒有專人負責節(jié)日期間值守，對火勢蔓延沒有采取任何有效控制措施。在現(xiàn)場消防隊員到達后控制系統(tǒng)可能已被火災損壞無法控制噴淋、消火栓系統(tǒng)等。如果說焰火燃放是火災發(fā)生的外因，那么施工現(xiàn)場管理就是火災發(fā)生的內因。從設計師角度，有對消防系統(tǒng)事無巨細的通篇考慮，消防部門對建筑消防控制的檢查也是保證建筑消防安全的重要手段。

    問：為什么首博、大劇院看不到消防措施？
    答：新建的很多大型公共建筑，如國家大劇院、首都博物館、首都機場T3航站樓等，與普通的辦公住宅建筑截然不同。沒有密如蛛網的消防噴淋和環(huán)繞的卷簾門，這是當代新的消防技術如計算機控制水炮和消防理念—性能化消防設計的結果。
    建筑物性能化防火設計就是應用消防安全工程學的原理和方法進行的建筑防火設計。建筑物性能化防火設計主要利用消防工程學的手段，量化火災危險性、火災危害性和可能發(fā)生的火災，并分析評價為將火災造成的后果限定在預定的規(guī)模和危害所必須采取的經濟有效的消防安全措施。與傳統(tǒng)設計方法相比，其特點在于能根據具體建筑的火災發(fā)展特性來決定其消防需要。
    以首都機場T3航站樓為例，連續(xù)大空間網架屋面舒展開闊，設計師將可靈活布置的大廳與專賣店、安檢設施等空間分為不同火險等級的部分。針對可能發(fā)生火險的區(qū)域單獨處理，一旦火情發(fā)生有利于及時處置。這種有針對性的消防措施節(jié)省了消防投資，解放了設計師思路，對復雜建筑和人員集中場所消防手段提供了新思路。

    問：這次火災的教訓是什么？
    答：對高層建筑發(fā)生火災的一般處理程序來看，本次火災事故可以說是連串偶然性的總和。
    以往在建筑消防的控制中，關注的主要是室內原因導致的火苗火花引燃建筑部件，如電線短路、廚房事故、煤氣泄露等，本次嚴重的火災教訓卻可能是相反的從外到內的發(fā)展過程，正可謂的“飛來橫禍”。在檢討材料放火特性的同時我們是否應同時審查樓屋面系統(tǒng)的防火性能？
    對于室內來說，交通核和設備管線核設計中是否應集中，當火焰導致消防系統(tǒng)失能、疏散通路不暢、無法啟動滅火時的處理手段應是怎樣的，這是在建筑設計中應給予重視的。

    大災之后更多需要的是理性的反思，在可預見的將來對建筑規(guī)范，特別是高層建筑防火規(guī)范的理解可能會發(fā)生一定的調整，而針對建筑施工現(xiàn)場消防管理的檢查和制度規(guī)定也將有相應的調整吧。
    建筑和火，總是道高一尺魔高一丈的關系，只有做好完全的準備，才能將火災的影響降到最低，讓火成為為人服務的朋友而不是吞噬財富與生命的惡魔。
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