2017年伦敦高层公寓楼发生特大火灾之后,各大媒体都登出了相关照片,《泰晤士报》将其形容为“15分钟的灾难”。从画面上来看,高楼整体都燃起来了,当火熄灭了之后,整个楼体变得漆黑一片。

科普混凝土大楼为什么能起火(混凝土建造的高楼)(1)

伦敦高层公寓楼发生特大火灾,楼体外部被烧的漆黑一片

人们在为火灾中死去的人感到惋惜的同时,却也产生了不解,那就是高楼明明是用混凝土建造的,为什么失火之后整栋都会燃烧呢?问题到底出在哪里?有没有什么办法改变这一情况呢?

不同建筑材料的燃烧性质

人类的建筑经历了一个漫长的发展过程,也变得越来越坚固了,按理来说应对各种“灾难”的性能应该明显提升了才对,可事实却好像不是这样。

比如以今天主要介绍的火灾来说,我们的祖先很早就意识到了火灾带来的危害,并且有着超强的防火意识。

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我们祖先的防火意识就已经非常强了

早在周朝,就已经有相关的消防机制,还有专门维护用火安全的官员。因为那时候大部分的房屋都是木质的,这些木材十分容易燃烧,所以古时的打更人在报时的时候,总是会念着“天干物燥,小心火烛”。

而到了现代,显然已经没有打更人了,相关的警示也少了许多。因为人们觉得如今的建筑基本都是由混凝土制成的,而混凝土不仅有着使用寿命长、强度高、物美价廉的特性,还有着“防火”的功能。

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混凝土有着诸多的优点,还能够防火阻燃

根据资料来看,木材的燃点在250摄氏度到300摄氏度左右,混凝土的耐火温度极限则可以达到600摄氏度。正因如此,火灾发生后,对各种建筑材料的破坏性也是不同的。

以钢筋混凝土材料来说,当火灾进入初始阶段五分钟且火场温度达到400摄氏度左右的时候,才会降低强度,而此时木质早就已经燃烧至碳化了。

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相较于木质材料,混凝土结构更加耐烧

总的来说,混凝土的阻燃性确实更强,这样的话,当使用混凝土建造的高楼发生火灾时,火势应该发展的比较缓慢才对。但现实却不是这样,某一处的火情往往能点燃整栋楼,难道说,混凝土也“燃”起来了吗?

为什么高楼失火容易发展为整栋燃烧?

事实上,混凝土在火灾当中的表现一直是比较优秀的,即使火灾席卷了整栋楼,它们大多数时间也能让框架维持稳定,好歹楼不会因此而倒塌。不像木质结构的建筑,经过火灾之后直接变成渣了。

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木质结构的建筑起火之后很快就会倒塌

既然阻燃性这么强,为什么还会让火势发展为整栋楼呢?很显然,问题并不是出在混凝土身上,真正的罪魁祸首“另有其人”。

一般来说,火灾发生往往需要多个因素并存,第一就是有大量的可燃物,第二则是有燃烧的条件,当然最重要的还是要有引火源。大家之所以会纠结高楼起火最终蔓延到整栋楼的情况,主要是因为觉得用混凝土浇筑的高楼,应该没有那么多可燃物。

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火灾发生需要三种因素并存

如果只有后面两个条件助力,最多让火情在事发楼层或者上下几层出现,而不会蔓延到整楼。但事实上,高楼当中的可燃物太多了,除了大家关注的混凝土主体结构以外,剩下的东西都足以点燃整栋楼。

比如说高楼的外墙往往是有保温材料的,而这些保温材料都具备可燃性,正因如此一旦火灾发生,火舌蔓延到高楼的外层之后,就会将形成立体燃烧效应,整个外部都会迅速地燃烧起来。

根据2011年3月到2014年4月间的统计数据来看,我国江苏省南京市民用建筑外墙保温材料使用不合格率达到9.7%。

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高楼外墙保温材料往往是非常易燃的

除了外墙是可燃物以外,人们家中的家具也属于可燃物。一般来说,火灾都会率先发生在人们家中,而这些可燃物的存在就会让火情发展的非常迅速。

打个比方,当火势蔓延到窗外点燃了外墙的保温材料以后,火灾事发楼层上下楼的窗帘可能很快就会被点燃,再加上高处“大风”的助力,火情自然就一发不可收拾了。

研究数据显示一般情况下,高度为 10、30、60、90m处的风速分别为5、8.7、12.3、15m·s-1。

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高层火灾还会受到大风的助力,由此越燃越厉害

总的来说,高层建筑并不缺少可燃物,因此当可燃物、引火源、燃烧条件都被满足之后,火势发展可能要比普通建筑更快,毕竟不仅有“立体火场”还有“烟囱效应”。在这种情况下,阻燃性较强的混凝土也无能为力,它只能尽力保住整个楼体结构,却不能阻止火情蔓延到整栋大楼。

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高层建筑的特殊性会导致烟囱效应形成

此外需要注意的是,混凝土的阻燃性虽然很强,但这不意外着它是“金刚不烂之身”,因为当火场温度高于400摄氏度的时候,钢筋混凝土结构的受力强度就会明显降低,此时会出现塑性变形的状况。

当温度继续上升,并最终高于600摄氏度的时候,就可能失去承重能力坍塌。正因如此,高楼火灾的营救依旧要迅速、及时,不能放任其发展。

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高层火灾及时营救非常关键

当然,从目前全球扑救高层火灾的情况来看,是有着明显缺陷的,有时候消防车的设备甚至无法触及到火灾发生的楼层。正因如此,人们就只能眼睁睁的看着火势不断蔓延却束手无策。那么,该如何改善这一情况呢?

如何改善这一情况?

首先就是从起火原因上寻找问题,高层建筑火灾发生大部分是由电气设备使用不当或者生活用火使用不当导致的。以电器设备使用不当来说,如今各种电器层出不穷,人们只顾着体验其带来的便利,对它们的使用需知却不熟悉,从而因使用不当导致火灾发生。

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电气设备使用不当会引发火灾

此外,大部分人还为了追求屋内的陈设美观,将线路隐藏在墙体当中却不做保护措施。在这种情况下,线路一旦出现问题,墙体和上面的装饰物就会成为第一个可燃物。

所以,应该提高人们的安全意识,让大家在使用电器和装修的时候,关注到可能会出现的火灾隐患,日常生活中多加注意,这样的话就能减轻火灾发生的风险。并且,如果是比较老的高楼,电器线路明显老化,还需要及时检查和更换。

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定时检查电器线路是否老化,及时更换避免火灾发生

其次就是从高层消防设施上来看,如今人们只顾着将楼越盖越高,却没有关注消防设施应该符合高层建筑特点。这就导致许多高层建筑当中的消防设施显得十分鸡肋,当火灾发生之后,它们根本无法起到太大的作用。

针对这一情况,开发商应该及时更新消防设备,统一进行更换,定时检查。确保火灾发生的时候,这些关键的东西能派上用场,而不是只做摆设。

比如说京基100大厦内设大空间智能型水炮全天主动监控火灾,30s内判定着火点,精确定位灭火;发出信号启动水泵、消防报警器等配套设施进行灭火。

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部分高楼安装了智能型水炮,以此做到精准灭火

最后就是消防队的专用灭火设施需要升级,提升消防车的各项性能,使其能够应用于高层火灾。

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