楼宇建造检讨

亚尼克萨拉梅赫

上图由美国海军提供

在消防部门内,建筑施工可以定义为研究建筑物是如何组合在一起的;使用的材料和连接,火如何影响材料和连接,什么可能失效,它如何失效,当它失效时会发生什么。那么我们为什么要学习建筑施工呢?已故的弗朗西斯·l·布兰尼根(Francis L. Brannigan)说得最好:“因为你的生命取决于它!”

消防部门必须不断发展,以保持在新技术的前沿。研究机构如国家标准与技术研究院(NIST)和保险商实验室(UL)帮助我们通过他们的研究,通过武装我们的信息和知识,使我们更好,更快,更安全,没有拿走我们宣誓保护生命和财产的职责。

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建筑施工中不断使用新技术。开发人员正在寻找更好的方法,以更便宜的价格建造结构,同时保持或增加其承载能力。在许多情况下,这些新的构造特征比以前的构造类型提供更大的强度,但成本更低。降低成本意味着减少质量,因此,尽管结构可能更坚固,但在火灾条件下,其结构完整性会更快地减弱。例如,传统木框架结构类型,从火灾开始到倒塌大约需要18-20分钟。与此同时,更现代的轻质木结构可能在火灾发生后4到8分钟内就开始失去其结构完整性。

建筑施工领域的变化正在引入更多的工程、复合和绿色结构技术和元素,以及合成材料的使用。对于消防员来说,这转化为改变火灾动力学、减少结构质量、增加垂直和水平火灾扩展的空隙空间以及早期坍塌的可能性。因此,尽快在火源上获得足够的水将增加消防员和被困人员的安全和生存机会。

当涉及到建筑施工时,我们作为消防队员必须:

  • 研究它
  • 认识它
  • 预先计划
  • 估计一下
  • 阅读烟雾
  • 预测火灾旅行
  • 预期崩溃

建筑结构类型

  • 耐火材料-I型
  • 不可燃/有限可燃-II型
  • 普通-III型
  • 重型木材-第四类
  • 木框架- V型

笔记:随着工程师和建筑师推动建筑材料的结构限制,建筑物可以使用所有五种类型的建筑或多种类型的建筑,如混合建筑。更多的工程木材、合成材料(塑料)、胶水和其他建筑工程组件使其在建筑施工中具有成本效益、坚固耐用,但在火灾条件下对消防员来说更为糟糕。

防火(I型)建筑结构

一般

  • 结构良好的建筑物,其中没有结构钢外露,所有垂直开口均受到保护。
  • 钢筋混凝土、预制混凝土和保护钢框架结构满足第一类建筑标准。
  • 一般见于高层住宅和商业建筑。

优势

  • 最高级别的防火保护,防止火灾蔓延和倒塌。
  • 所有由不燃或有限燃材料组成的高耐火等级的结构材料。
  • 墙、地板和天花板等构件必须能够耐火三到四个小时。
  • 预计在火灾期间保持结构稳定,并被认为是最抗倒塌的。
  • 结构部件不会导致火灾的蔓延,但是内容是.
  • 通常采用防火系统和防火组件。

弱点

  • 钢上的喷淋防火装置可以拆除,露出钢。
  • 在长时间的火灾袭击下,混凝土有可能剥落。
  • 隔室可以保持热量,有助于快速发展火灾。
  • 由于建筑材料和设计原因,屋顶极难穿透通风。
  • 窗户可能很难打开以通风。
  • 开阔的楼层平面图有利于热量/烟雾的传播和火灾的快速蔓延。
  • 有可能通过自动暴露、无保护的穿透、HVAC管道工程、电梯井、外部幕墙和楼层之间的开放式楼梯,垂直火灾蔓延。

耐火性

  • 结构构件一般需要三至四小时的防火保护。

崩塌势

  • 只有在持续的火灾袭击下才会发生破坏,在这种情况下,通常是局部坍塌。9/11世贸中心倒塌就是一个极端的例子。

不可燃(II类)建筑结构

一般

  • 通常由无保护的金属结构部件组成。
  • 通常从外表就能辨认出来。从内部看,天花板上没有保护的钢筋就是一个明显的证据。
  • 金属框架构件、金属覆层或混凝土砌块结构的墙壁,金属甲板屋顶由无保护的空腹托梁支撑,是最常见的II型结构形式。
  • 这些结构有一到两个小时的额定值,具体取决于建筑构件(I型额定值的一半)。

弱点

  • 未受保护的金属构件使这种结构类型易于早期倒塌。
  • 可燃产品用于组合屋顶材料(绝缘泡沫,沥青防水油毡纸,橡胶)可能是高度易燃,会导致屋顶之上和之下的一个单独的火(火金属屋顶甲板),可以自给自足和传播由于生成的热量和易燃蒸汽从这些高度易燃材料。
  • 天花板空隙可以让大量的加热气体聚集在顶部,这些气体可以迅速下降,导致触发事件(闪络),以引入足够的空气。
  • 如果未能及早冷却天花板区域,将会使热量削弱未受保护的钢结构,从而导致潜在的失效和倒塌,并导致金属屋顶甲板火灾和触发事件。

耐火性

  • 结构部件很少受到防火保护,并且暴露在火的热量中。
  • 设计可包括自动喷水灭火系统的防火保护。

崩塌势

  • 由于结构构件未受保护且暴露于火灾/高温中,因此它们将迅速失效,并且应预见到早期坍塌。
  • 钢膨胀会导致外墙和女儿墙倒塌。
  • 钢在800º下开始伸长,在1000º以上的温度下可能失效。

普通(III类)建筑施工

一般

  • 通常出现在较老的学校、商业、商业和住宅结构中。
  • 全维木材。
  • 火切托梁(允许楼板倒塌,砖墙保持直立)。
  • 由不可燃材料制成的外墙和结构构件。
  • 内墙、柱、梁、地板和屋顶全部或部分由木材制成。

弱点

  • 公共聚会墙。托梁可能位于同一墙壁插座中(可能发生水平火灾扩展,威胁结构稳定性)。
  • 常见的阁楼或阁楼可能存在,允许火势蔓延。
  • 垂直和水平空隙空间存在于由屋顶和桁架系统、垂直管槽和墙钉之间创建的木质通道内部。除非在空隙中安装阻火装置,否则这将允许火势蔓延。
  • 较老的III型结构可能经历了翻修,由于在天花板上方和地板下方可能产生多个隐蔽的大空隙,造成了更大的火灾风险。
  • 在某些情况下,可能在现有的平屋顶上安装了雨屋顶。

耐火性

  • 结构构件通常用石膏或干墙结构保护。
  • 外墙是不燃的。

崩塌势

  • 普通建筑的旧建筑包含相当大的结构构件,这些构件在火灾袭击下能够很好地支撑,但可能会倒塌,导致倒塌。
  • 轻型木结构构件在火灾袭击下容易失效。
  • 火切托梁将允许建筑物内部倒塌,同时砌体墙保持完整。此功能可能会影响建筑物内的消防员。

重型木材(IV型)建筑结构

一般

  • 由6×6、8×8和更大尺寸木材组成的实心结构构件构成。
  • 现代重型木材结构构件通常使用层压木材进行设计。由于将这些构件粘合在一起的层压胶在高温条件下会降解和蒸发,因此这些构件的失效速度可能会快得多。
  • 适用于工厂、谷仓、教堂、新装修的办公场所等。

优势

  • 大的结构构件将支持一个结构为进攻攻击。
  • 承重墙是不燃的。
  • 可能会有地漏来排放消防用水。188金博网网址多少这一特性降低了水的重量和坍塌的可能性。
  • 通常,不存在空白空间。

弱点

  • 地板可能因当前或以前的机械使用而浸油。
  • 楼层之间可能存在无保护的开口。
  • 可能存在库存、生产过程或成品存储的过度火灾负荷。
  • 改建可以创造隐蔽的空间。
  • 榫卯接合减少了木材脂肪,在高温条件下容易损坏。
  • 与未受保护的金属组件一样,金属接头连接可能会失败(800- 1000º)。

耐火性

  • 结构构件的尺寸很大,在火灾中会产生很大的燃料负荷。
  • 火灾经过最初阶段后,很难控制,并可能燃烧很长时间。

崩塌势

  • 尽管这些建筑是用相当大的木材建造的,不容易倒塌,但在长期的火灾袭击下,这些建筑将倒塌。
  • 接头连接可能很脆弱,这取决于连接点类型。

木框架(V型)建筑施工

一般

  • 用于建造单户和多户住宅、商业、户外建筑等。
  • 内墙覆盖物可以是灰泥或石膏板。
  • 可能由实心木材组成(传统木材允许在火灾条件下有更多的燃烧时间和更好的结构完整性)。
  • 可由工程轻量化木材和层压组件(促进火势迅速蔓延和降低结构稳定性)组成,用于天花板和地板桁架,以及其他复合结构组件。
  • 平台、气球、原木、柱子和梁、木板和梁都是木结构建筑的形式。

优势

  • 平台结构为火灾的垂直延伸提供了一些屏障。
  • 原木、柱子和横梁以及木板和横梁建筑都有尺寸相当大的结构构件。

弱点

  • 木头会燃烧。
  • 较老的建筑物可能会干腐、水损坏或蛀木昆虫造成的损坏。
  • 空心空间很常见,气球框架中的空心空间可能很广泛。
  • 在旧建筑中,翻修是很常见的。
  • 垂直的空隙从地下室开始,可能会导致明显的垂直火灾蔓延到阁楼。
  • 今天的工程木材比传统木材更脆弱,传统木材的年轮更紧。
  • 与传统木材相比,今天的木材尺寸通常更小。当时,2×4实际上是2英寸乘4英寸。今天的一些木材被刨成更小的尺寸。
  • 轻质木结构构件和技术重新定义了木结构结构,使现代木结构更容易受到火灾迅速蔓延和早期倒塌的影响,并对消防员构成危险。

耐火性

  • 石膏或干墙可以为结构构件提供一些保护。
  • 暴露的木质构件和塑料/乙烯基的使用将助长火灾。

崩塌势

  • 框架结构确实会引起倒塌问题,因为它们在燃烧时会失去承载能力。
  • 框架结构的类型将决定倒塌的可能性,轻型结构比传统结构更容易倒塌。
  • 小木屋很坚固,通常只能承受屋顶的坍塌。
  • 其他框架结构容易发生局部和整体倒塌。

下面的对比图来自文森特·邓恩的《消防策略》一书,展示了每种建筑类型与火灾蔓延和倒塌可能性之间的关系。188金博网网址多少

Dunn火灾蔓延和坍塌可能性

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尽管建筑类型不同,但所有建筑都因其内容物(今天主要是合成物)而燃烧,就今天的一些建筑而言,其结构和美学元素也会燃烧。每种建筑类型都是独特的,消防队员必须对建筑结构、使用的材料和连接件、烟雾和火灾如何在结构内外蔓延、火灾如何影响材料和连接件、什么可能失效、如何失效以及失效时会发生什么有很好的工作知识。

西奥多·李·贾博说:“在消防服务中,没有比消防员的殉职更大的影响了。”因为你的生命依赖于它,所以你要尽量避免从自己的悲剧中吸取教训,紧跟新技术和建筑建筑行业的变化。

参考文献

Frances L. Brannigan, Glenn Corbett,布兰尼根的消防局建筑,第五版

戈登·格雷厄姆,组织和运营风险管理,www.gordongraham.com,www.firefighterclosecalls.com,www.firefighternearmiss.com,www.Lexipol.com,Gordongraham@earthlink.net

詹姆斯·p·史密斯,火场上的战略和战术考虑,第四版

文森特•邓恩消防策略188金博网网址多少

NIST-https://www.nist.gov/

UL -https://www.ul.com/

亚尼克·萨拉梅赫亚尼克·j·萨拉梅赫他在消防部门工作了36年。他曾担任阿灵顿县消防部门的消防/紧急医疗服务二队长和前培训项目经理,在那里工作了31年。他是北弗吉尼亚消防部门培训委员会的前任主席。尼克是《消防工程》杂志的撰稿人188金宝搏是正规吗www.sacthai.com《停止相信开始了解》(SBSK)。

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