探析初战处置中民用建筑倒塌事故的危险性分析和险情评估方法

陈佳敏

分類号：TU998.1

社会与经济发展带动了建筑业的发展。建筑业中最为重要的即是民用建筑，民用建筑不断呈现结构类型多样化、居住人群密集化，随之而来，各类民用建筑倒塌的事故也频频发生。在消防救援行动中，第一到场力量往往对倒塌危险性缺乏有效判断，导致了近年来多起因为建筑或构件倒塌造成消防救援人员牺牲和群众伤亡的事件。

正确评估民用建筑倒塌事故的危险性，不仅能提高事故救援的成功率，降低事故造成的损失，还能提高救援人员自身的安全性，保证救援人员现场作战成功率。

一、导致建筑倒塌的致灾因子的种类

致灾因子即为可能造成人员伤亡，财产损失，环境破坏，社会不稳定的可能性，通俗的说就是造成事故发生的原因。

建筑物的材料以及材料的耐火性能、建筑物所受到的荷载作用、火灾、外力破坏等，都是能够导致建筑倒塌的致灾因子。

（一）建筑物结构的材料

建筑中的墙板、房柱、楼板、屋梁以及屋顶等建筑构件，在建造时往往会采用不同的材料，特别是民用建筑，在农村有木结构房屋，砖木结构房屋，城市有钢筋混凝土结构房屋，也有钢结构房屋。建筑构件采用不同的材料，材料的承重能力和柔韧性也是影响连续倒塌的重要因素。一般来说，木结构和砖木结构的房屋承重能力较弱，钢筋混凝土和钢结构的房屋承重能力强，但钢结构房屋通常跨度较大，柔韧性较差，木结构和砖木结构的柔韧性较好。在事故现场因为救援人员的行动和救援装备的自身质量，承重能力弱的结构无法承受超过本身极限的重力，从而发生建筑倒塌事故。

（二）建筑物所受到的荷载作用

建筑受到的重力荷载是可能导致建筑倒塌的致灾因子之一，建筑物内部由于不同的人员密度、物品摆放的密集程度以及是否存在大质量的物体都能对建筑产生影响。通常来说，受到较大重力荷载的建筑物更容易发生倒塌，当受到的重力荷载超过建筑本身所能承受的最大极限时，建筑会发生倒塌。

（三）火灾等灾害

火灾是可能导致建筑物倒塌的致灾因子之一，由于建筑材料的不同，会对建筑物的稳定性和防止燃烧能力有不同的影响。使用不燃或者难燃的材料，建筑的稳定性会比采用可燃或者易燃材料的建筑要强。

火灾是导致建筑物倒塌的一大重要因素，火焰的扩散程度越大和室内的温度越高，会更容易使建筑物的火灾荷载到达极限，一旦建筑到达耐火极限，就会发生倒塌。火灾荷载主要体现在建筑物材料的耐火性能上，选材的不同建筑的稳定性也不同。例如，钢结构在高温作用下会出现塑性形变，耐火极限为15min-20min，杆件会变得细长扭曲，细长的构件因为局部的损坏而导致整体遭到破坏。而钢筋混凝土结构会因为高温的作用导致稳定性和强度大幅度降低，钢筋混凝土柱因为不均匀的受热发生扭曲变形，导致钢筋混泥土柱的承受能力下降，钢筋混凝土梁板的承重方式是依靠受拉钢筋的强度来支撑压力，受拉钢筋也会因为温度的上升而导致强度降低，钢筋混凝土会在没有明显征兆的情况下发生脆性破坏，从而发生瞬间倒塌。

（四）外力破坏

建筑会因外力带来的破坏而发生倒塌，如地震，冲击波，爆炸等，除此之外，还有一些人为的外力破坏，如大型车辆撞击建筑底部造成的建筑倒塌事故等，外力的破坏性作用会导致建筑物的构件受到严重的打击，使建筑物的稳定性大大降低，极大地增加了倒塌的可能性。地震、冲击波、爆炸等外力破坏的作用和威力越大，建筑物倒塌的可能性越大。

二、致灾因子的危险性分析

（一）从建筑的地理位置和功能分析

处于地震频发区域的建筑物抗塌的能力更好。为了应对地震等外力破坏的原因，处于地震频发区域的建筑物通常是采用整体框架结构，梁柱整体的稳定性好，抗塌能力强。非震区新建建筑也应作防震设计，这样可以提高建筑物的稳定性，从而更好的降低建筑物在面对外力破坏时发生倒塌的可能性。

民用建筑中人员以及物品比较密集，如某些民用建筑中存在着舞厅等人员密集场所，某些民用建筑中有货物仓库等物品存放密集的场所，某些民用建筑的房间中有钢琴等大质量的物品，这些场所受到的重力荷载比其它民用建筑受到的重力荷载更大，更容易发生建筑倒塌事故。

民用建筑倒塌事故中，如果建筑物没有整体倒塌，还有可能会发生二次倒塌事故，在建筑发生倒塌后，灾难事故现场存在许多不稳定因素，各种不稳定因素都有可能使事故现场发生连续倒塌事故，连续倒塌事故的危险性极大，将会对救援人员和被救人员的生命安全造成威胁，也会对救援工作造成阻碍。

（二）从建筑的受灾情况分析

因火灾引发的建筑倒塌，在倒塌的事故现场有发生连续倒塌的可能性，建筑物的承重能力会因火焰作用降低，外力的承受极限大幅度降低，倒塌现场混乱复杂，破损的建筑物层层相叠，下部的承重能力因火焰高温作用会无法承受上部建筑物的重力，发生连续倒塌。总体来说，火灾先导致建筑物的耐火极限降低，使建筑物的承重能力降低，从而发生连续倒塌事故，所以由于火灾导致的建筑倒塌事故处置中，应该先将火扑灭再进行救援，否则容易因为火灾的原因导致救援人员的生命安全受到威胁。

在外力造成建筑倒塌的事故中，外力冲击可能是连续的，比如说地震导致的建筑倒塌，由于地震的不确定性，发生过一次，就可能有连续的地震发生，就如汶川地震中的建筑倒塌事故，会因为余震的原因发生二次倒塌，所以因为地震造成的建筑倒塌事故，在处置中要做好预防余震的措施，以防止二次倒塌带来的伤害。

如果是受到爆炸冲击波导致建筑倒塌的事故现场，爆炸源头未安全处置，还会有发生二次或者多次爆炸的可能性，连续的爆炸冲击波会对建筑倒塌事故现场的稳定性造成极大地影响，所以在处置因爆炸造成的建筑倒塌事故时，要先处理好爆炸的源头，降低二次或多次爆炸造成建筑倒塌的可能性。火灾时建筑物内因燃气泄漏或其他因素引发爆炸，因其冲击波和震动，破坏建筑物整体结构。一般民用建筑梁所承载的荷载为4-5kN/m2，楼板所承载的荷载2-3kN/m2。然而根据国外的试验，室内燃气爆炸所产生的最大压力一般为25-50kN/m2，这一压力足以导致建筑物局部或整体倒塌。

事故现场的环境会影响发生二次倒塌的可能性，如雨水，干旱，寒冷天气等情况，雨水可能会渗透倒塌废墟，软化某些建筑材料，导致建筑物材料稳定性降低，从而发生二次倒塌;干旱会使建筑材料变得干燥脆弱，降低事故现场承受压力的能力，从而导致二次倒塌。寒冷天气会让建筑构件发生热胀冷缩现象，改变建筑构件承受压力的极限，从而导致二次倒塌。

三、消防救援力量到场后的评估流程

建筑倒塌事故险情评估常用的有调查询问法，事故模拟法，数据统计法，仪器探测法等评估方法。

一是调查询问法即为在事故发生现场对现场的目击者，技术人员，现场负责人，救援人员等相关人员进行询问，对现场有关情况进行调查了解，从而进行险情评估。二是数据统计法即为对事故现场各类指标数据进行分类统计，经过相关计算后进行险情评估。三是事故模拟法即为在事故发生后进行事故的模拟重演，从而确定事故的危险性，特点为时间较慢，过程复杂。四是仪器探测法即为通过专业的险情评估仪器进行险情评估。

（一）确定评估方法

由于消防人員作为第一到场救援力量必须尽快做好评估以争取更多的救援时间，所以在民用建筑倒塌事故中可以利用调查询问法和数据统计法两种评估方法进行险情评估。

（二）致灾因子危险性分析

当到达民用建筑倒塌事故现场后，消防指挥员应先对现场相关人员进行询问，了解导致建筑倒塌事故发生的原因，然后再进行调查以确定相关人员给出的信息是否属实。

（三）承灾体脆弱性分析

到达建筑倒塌事故现场后，应对承灾体以及承灾体的脆弱性进行分析，消防指挥员首先应通过观察了解建筑倒塌的程度，再对相关人员进行询问了解现场是否有人员被困及其肉体受到伤害的程度，建筑内部是否存在重要财产。然后可以通过找工程师或者建筑负责人找来建筑施工图等有关建筑本身的重要信息，了解水电气等生活系统的分布。

（四）确定二次倒塌的可能性

在进行救援之前应对可能造成二次倒塌的致灾因子危险性进行分析，如火灾、建筑物构件稳定性、是否偷工减料、外力冲击以及环境因素等。

（五）消防指挥员决策

当指挥员到达现场后，可以通过调查询问法和数据统计法两种险情评估方法进行初步的险情评估。调查建筑倒塌事故发生的原因以及建筑物本身的相关信息数据，对承灾体进行分析，调查现场是否有人员被困、被困人员受到伤害的程度、建筑物倒塌的程度、是否存在重要财产以及水电气生活系统的分布等情况。

进行救援行动之前还需要对发生二次倒塌的可能性进行分析，如是否发生火灾、是否存在外力破坏以及环境恶劣等因素，根据发生二次倒塌的可能性，消防指挥员要指挥手下救援人员进行相应装备的佩戴以减少发生二次倒塌时救援人员受到的伤害。

科学简易的险情评估，在建筑倒塌事故中有着重要的地位，可以帮助消防指挥员作出正确安全高效的救援决策，提高救援人员的工作效率，保证救援人员的自身安全，减少被困人员的伤亡以及财产损失。

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