一直以来，火场建筑坍塌的预防和现场人员的安全防护是灭火救援人员面临的一项复杂难题。作为建筑火灾的次生伤害之一，坍塌事故一般具有预测难、突发性强、破坏性大等特点，一旦发生，将给人民生命财产和现场灭火救援人员的生命安全带来巨大威胁。近年来，以厂房、仓储、大型商业综合体、集贸批发市场等为代表的大跨度大空间建筑火灾频发，导致的建筑坍塌事故造成人员重大伤亡。如：2003年11月3日，湖南衡阳衡州大厦大火坍塌事故共造成20名消防官兵牺牲，15人受伤；2015年1月2日，哈尔滨北方南勋陶瓷市场三层仓库火灾坍塌事故导致5名消防员牺牲，l4人受伤。

1 坍塌事故统计与分析

1．1 事故统计

鉴于网络新闻报道、文献等资料的时效性，调研共搜集和整理了1990-2016年间国内大跨度大空间建筑火灾坍塌事故案例33个，虽然没有全部囊括，但从某种程度上反映出近期国内大跨度大空间建筑火灾坍塌事故的一般情况，见表1(注：由于篇幅限制，仅从原有33个案例中摘取部分典型案例)。统计发现，2000年以后的火灾坍塌事故发生率要明显高于2000年以前。一是进入21世纪以来经济发展迅速，以企业厂房、仓储、商场等为代表的大跨度大空间建筑在社会生产和生活中得到较为广泛的应用，而粗放式发展和应用模式造成消防形势严峻，火灾坍塌事故频发；二是网络信息发达，事故信息便于传播和搜集。

调查发现，火灾坍塌事故多发生在企业厂房或仓库，且事故建筑基本上都存在消防隐患，如防火分区被私自改造、无消防设施或消防设施不合格、企业消防管理混乱、消防意识淡薄、消防部门监管不力等。就火灾发生原因而言，多数火灾为电气火灾，如电路短路、电器故障等。

1．2 事故分析

为了更充分地统计 和分析大跨度大空间建筑火灾坍塌事故，针对调研的33个案例，分别从建筑使用功能、材料与结构、坍塌形式、人员伤亡情况等方面加以阐述。

1．2．1 坍塌建筑的使用功能

所搜集案例按建筑使用功能分类统计，见表2所示。可以看出，坍塌事故发生在厂房、车间以及仓库等建筑火灾中的概率要远远高于其他使用功能的建筑。究其原因，厂房、车间和仓库多采用钢筋混凝土或钢架结构，内部往往存放有大量的原材料、半成品或成品，且绝大部分为易燃或可燃物，火灾荷载大，一旦发生火灾，火势迅速蔓延并发展到猛烈燃烧阶段，产生的高温使建筑材料性能迅速劣化，极易导致坍塌事故。例如，2008年深圳宝安沙井金顺塑胶厂“12·25”火灾中，大量的塑胶原料和产品燃烧产生的高温导致钢筋混凝土框架厂房整体垮塌；2015年浦东金龙鱼物流配送仓储中心“3·18”大火导致钢结构与彩钢板

仓库变形垮塌。调查中还发现，有些大跨度大空间建筑未经消防报批就私自改变建筑的使用性质，无形中增大火灾荷载。如：2004年1O月5日，广东惠州市LG电子有限公司火灾，起火厂房第三层钢结构临时仓库和首层室外雨棚均未办理消防审核、验收手续，属违章搭建。第三层搭建仓库增加了火灾荷载，在发生火灾1 h后钢结构仓库倒塌，给火灾扑救带来极大的困难。建筑两侧违章搭建的雨棚占用了消防车通道，严重阻碍了火灾扑救工作，雨棚下面用作隔热的PU发泡板着火后火势由室外引向室内，造成火灾的迅速蔓延。

表1 1990—2016年国内部分典型大跨度大空间建筑火灾坍塌事故

表2 按使用功能分类统计

值得注意的是，商住楼建筑虽然发生火灾坍塌事故概率比较低，但是一旦局部发生坍塌很容易引起建筑结构的连锁反应而导致整体突然垮塌，由于坍塌突然和不可预测，往往导致被困人员与救援人员的重大伤亡，如2003年湖南衡阳市衡州大厦“11·3”特大火灾坍塌事故和2015年哈尔滨仓库“1·2”火灾坍塌事故。

1．2．2 坍塌建筑的材料与结构形式

搜集案例按建筑材料与结构形式分类统计，见表3所示。表3数据发现，发生火灾坍塌事故的大跨度大空间建筑多以钢筋混凝土结构和钢结构为主，其次为复合结构和砖混结构。其中，砖混结构是采用砖墙承重，钢筋混凝土梁柱板等构件组成的混合结构体系，多见于早期老式建筑，目前己不多见，如案例中福建省翔鹭蚊香厂、浙江省绍兴市三羊植绒厂。在复合结构倒塌事故中，以钢结构先坍塌为主，因为砖混结构和钢筋混凝土结构耐火性能要比钢结构好一些。如，2004年10月5日广东LG电子(惠州)有限公司厂房起火，厂房为一栋三层建筑，一、二层为钢筋混凝土结构，三层为钢结构临时搭建仓库，在大火炙烤下，钢结构仓库首先发生坍塌。再如，2010年4月7日山东聊城新诚塑胶有限公司预处理车间发生火灾，顶部钢结构首先坍塌，造成外围的两道混凝土圈梁和实体墙接连倒塌。

表3 按结构形式分类统计

此外，在所搜集案例中多数坍塌的钢结构设计之初没有做过防火处理，导致结构耐火极限降低。如蒙牛乳业(马鞍山)有限公司起火的全钢结构北冷库，原设计中明确要求对包括冷库在内的所有钢结构喷涂防火涂料，且要求达到二级耐火等级，而实际冷库的钢结构没有作任何防火处理，导致火灾发生后钢结构在极其短的时间内迅速倒塌，造成救火人员的伤亡。

1．2．3 建筑的坍塌形式

经统计，火灾事故中建筑坍塌形式主要有以下几种：

(1)整体坍塌。火火燃烧时间超过建筑结构耐火极限，建筑材料性能劣化造成承载能力下降，导致建筑整体坍塌。如：2013年1月1日，杭州市友成机工有限公司发生火灾时，内部存放有塑料制品、酒精、纸箱、泡沫等大量可燃易燃品，火灾荷载非常大，钢结构， 房在高温作用下整体坍塌。

(2)屋顶、顶棚或吊顶坍塌。屋顶、顶棚或吊顶结构受火焰高温作用失去支撑能力坍塌。如：2005年8月2日，蒙牛乳业（马鞍山）有限公司北冷库火灾，钢结构屋顶突然坍塌，造成3名战士牺牲；2014年11月16日，山东寿光龙源食品公司火灾中，人字形屋顶和吊项坍塌，共造成18入死 。

(3)墙体倒塌。墙体受高温膨胀或外力作用引发坍塌事故。2004年7月28日，浙江绍兴市三羊植绒厂火灾，因植绒午问北墙突然倒塌，造成1名战士被埋压牺牲。

(4)横梁和大梁坍塌。由于建筑结构先天设计原因或建筑材料遇高温失去承重，导致横梁或大梁坍塌。如：2008年7月7日，上海奉贤区雷盛德奎有限公司塑料车问火灾，冈一根6O多米长的大梁突然坍塌，造成3名战士当场牺牲。

(5)楼板坍塌。过火时间较长且超出承重能力导致楼板坍塌。如：2015年1月2日，哈尔滨北方南勋陶瓷大市场着火仓库的3层楼板坍塌，导致5名消防员被埋压牺牲。

1．2．4 人员伤亡情况

由于大跨度大空间建筑特别是企业厂房或车间内部易燃可燃品多，人员流动性大，消防安全意识弱，火灾发生时产生大量有毒有害烟雾，人员疏散和逃生困难，建筑坍塌极易造成群死群伤事故。由于坍塌物多为墙体、屋顶、横粱等大且重的构件，现场人员一旦被埋压或砸中，死亡的概率非常大。所统计案例中，有人员伤亡的案例概率高达70%，人员死伤概率为66．7％ 。其中，有消防员伤亡的案例共18例(占54．5％)，有消防员牺牲的案例共16例，在伤亡事故巾牺牲的概率为89％。由此可见，火场建筑坍塌事故对现场人员和消防员的生命安全是一种重大威胁。

2 讨论

不同于一般建筑，大跨度大空间建筑由于自身建筑材料与结构、使用功能等特点，在火灾中发生坍塌事故的概率非常高，容易造成人员生命财产的重大损失。长期以来，如何及时有效地预测建筑坍塌和避免或减少由此带来的灾害是困扰社会各界的一项重要难题。国内外专家学者在开展相关的研究，现有研究成果多集中在火场建筑坍塌案例调查、坍塌原因分析、坍塌前的预兆以及应对措施等方而；再者，也有研究从防护角度出发，如开发抛掷式球形侦察仪、侦察机器人等装备代替消防员进入内部侦

察；研制各种类型灭火、排烟机器人近攻灭火，排烟散热；研制消防阵地防护仓防止坍塌物伤人等。此外，还有建议在建筑设计时充分考虑建筑防火设计，提高结构材料的抗火性能，特别是主要承重构件或结构的防火设计。总之，应该在充分统计和分析相关案例基础上，总结此类建筑火灾坍塌的一般规律，为今后更深一步研究此类建筑的防火设计以及火灾处置技战术奠定理论基础。

3 结论

通过统计和分析近年来国内大跨度大空间建筑火灾坍塌事故典型案例，从建筑的使用功能、材料结构、坍塌部

位与形式、人员伤亡情况等方面加以分析，得出以下结论：

(1)厂房、车间、仓库等大跨度大空间建筑在火灾中发生坍塌事故的概率要远远高于其他使用功能的建筑；

(2)发生火灾坍塌事故的大跨度大空问建筑多以钢筋混凝土结构和钢结构为主；

(3)坍塌形式多表现为整体垮塌或局部坍塌；

(4)坍塌事故造成包括消防员在内的人员伤亡率非常高，本次调查坍塌事故中人员伤亡概率高达70％ ，其中消防员的伤亡概率达到50％以上：

(5)发生坍塌事故的建筑一般存在消防设计或管理不规范、违规使用等情况。

本文由中国救援装备网编辑整理。