導讀：文章隨着我國經濟建設的飛速發展，建築物火災比例呈上升趨勢。火災所造成建築隊物倒塌致人死傷數量觸目驚心。本文試圖總結建築物在火災作用下的倒塌規律及應措施，爲消防人員正確組織滅火和搶險救援工作提供理論指導。
關鍵詞：建築物火災，倒塌規律應對措施
近年來，隨着我國經濟建設的飛速發展建築物火災比例呈上升趨勢。此類火災事故不僅給消防部隊的滅火和搶險救援工作帶來了極大危險，而且對於公安消防機構的防火監督工作提出了更大的挑戰。美國紐約“9.11”世貿中心遭恐怖襲擊而發生倒塌,造成了死亡羊補牢797人、損失360億美元的舉世震驚慘案;湖南衡陽“11.3”大火造成的建築倒塌事故,導致20名消防官兵犧牲,創造了新中國一次火災事故消防官兵犧牲之最.頻發的建築火災倒塌事故,爲新時期的消防工作提出了嚴峻的挑戰.積極探討各類結構建築物在火災作用下的破壞、倒塌特點和規律，制定切實可行的滅火救援預案，對於減少此類火災事故中的人員傷亡和財產損失具有非常很重要的現實意義。
一、火災作用下幾種常見結構建築倒塌的一般規律
建築構件材料種類繁多，傳統的建築材料有磚、木、水泥、沙石。而近來隨着鋼鐵、塑料等新型材料的大量應用，鋼結構、薄殼結構、網架結構等建築結構形式日趨增多，不同建築構件和材料均具有自身的燃燒性能和耐火極限，在不同火災條件下，也會呈現不同的變形和倒塌形式。
(一)磚(土)木結構建築：
磚(土)結構建築建造年代比較久遠，常見於廣大農村，其一般牆體一般使用粘土磚或土坯砌築、房頂使用木材等建築材料建造而成。木材起火燃燒，其表面會被炭化燒蝕，從而削弱了橫截面面積，造成承載力下降而且發生倒塌。如果剩餘截面的面積仍能承受原有全部重量,結構則不會發生倒塌。消防隊到達火場撲救火災時，由於木器廠構件外表面炭化層吸收了大量的水分，能夠形成一個很好的保護層，一般不容易發生倒塌。因此木結構建築物的屋頂，事例倒塌較少，而局部損壞較多。
磚的耐火性好，能夠經得起高溫，而砌成牆以後，由於砌築的質量和沙漿的耐火性能差等原因，磚牆的耐火性不如磚本身，但一般磚牆的耐火極限都是比較高的，如24雙面抹灰非承重普通粘土磚實體牆的耐火極限爲8小時，一般磚牆在火災下承受幾小時是沒問題的，一般不會發生倒塌。
土坯牆耐火且不燃，但土坯在受到水的浸泡會吸收水分導致軟化，在水槍射流的強力衝擊會遭到破壞失去承載力而發生坍塌。
(二)混合結構建築：
混合結構建築主要是牆體彩粘土磚、砌塊、石等建築材料，用沙漿砌築而成，樓面用樓板或現澆混凝土構築而成的建築物。此類建築物所使用的建築材料爲粘土磚、砌塊、石、混凝土等非燃燒材料，各建築構件的耐火極限都比較高。如24普通粘土磚實體承重牆的耐火極限爲5.5小時，即在標準耐火試驗條件下，此類牆體在5.5小時內不會失去承載能力或發生破壞。但在火災負荷大的建築發生火災時，溫度可超過1000℃，砌體的向火面和背火面溫差很大，內部會產生很大的應力，同時碳酸鹽、硅酸鹽在高溫下會發生分解反應，而使砌體破壞。因此，在火災作用下，混合結構建築物的建築構件在其耐火極限內一般不會被子破壞，但在高溫的長時間作用下，建築物可能會發生局部坍塌，一般不會發生大面積倒塌事故。
(三)鋼筋混凝土結構建築：
鋼筋混凝土結構常見於一些大跨度的廠房、車間、倉庫和高層建築物等。此類建築結構的主要承重構件爲鋼筋混凝土構件，其粘土磚、砌塊構成的牆體只起到分隔和功能劃分作用。
鋼筋、水泥、砂石等鋼筋混凝土建材在高溫作用下的理化性能發生改變，強度隨着溫度升高而呈不同的變化，這些構件在火災作用下會產生怎樣的應力變化，這一領域目前還沒有人進行細緻研究。但混凝土內的鋼筋受到溫升的影響抗拉強度會降低，碳酸鹽、硅酸鹽在高溫下會發生分解反應，而使砌體破壞，因此，鋼筋的保護層厚度對於樑、樓板等抗拉性鋼筋混凝土結構構件的耐火極限影響非常大。如簡支的非預應力鋼筋混凝土地樑，在保護層厚度爲1CM時其耐火極限爲1.2小時，在4CM是爲2.9小時,因此增加抗拉性鋼筋混凝土結構構件的保護層厚度能夠有效提高構件的耐火極限.
預應力鋼筋混凝土結構遇熱,會造成預應力鋼筋失去預應力,從而降低結構的承載能力。論文發表。預應力鋼筋混凝土結構在耐火方面的性能，不如普通鋼筋混凝土結構的，必須加厚鋼筋保護層的厚度，才能處長其耐火極限，保證建築物和人員物資的安全。
(四)鋼結構建築
鋼結構具有性能穩定、質輕而高強、加工精度高、裝配性能好、施工週期短等優點，目前被廣泛應用於賓館、飯店、展覽館等民用公共建築和廠房、倉庫等工業建築。鋼材具有較好的耐熱性，但耐熱而不耐高溫，隨着溫度的升高，鋼材的強度會逐漸降低。據試驗，當鋼結構構件溫度達到350℃、500℃、600℃時，強度分別下降1/3、1/2、2/3。一旦達到500℃鋼結構構件就會發生急劇軟化而導致瞬間崩潰倒塌。無保護層的鋼柱、鋼樑、鋼屋架等鋼結構構件的耐火極限爲0.25小時即15分鐘，也就是說在火災作用下，15分鐘後鋼結構隨時有可能失去承載力而發生倒塌。
網架結構是鋼結構建築的一種，是由許多鋼杆件按照一定的規律透過鋼節點連接起來的大空間結構體系。由於鋼村的耐火性差，在溫度達到500℃時承載力急劇下降，火災作用經過一段時間，鋼構件即軟化翹曲、變形顯著，導致屋頂塌落破壞。一般鋼構結構屋頂工作空間相對較大，相互聯結着大量支撐杆件，因此網架結構的倒塌破壞一般是整體性的，或者是較大部分的，而很少有局部的倒塌。
(五)薄殼結構
薄殼結構的倒塌是整片的，殼體本身的耐火性能很高，其倒塌的原因主要是由於支撐條件的破壞。只要支撐的條件不破壞，就完全有可能避免倒塌，故起火時，應及時冷卻鋼拉桿，以防止支撐條件的破壞。
除了火災造成的倒塌外，建築物內外部爆炸物的衝擊和破壞，也是造成建築倒塌的重要原因。論文發表。另外，建築上層結構的塌落物對下層結構造成的衝擊，或者樓板上的物資大量吸收積水，大大地增加了樓板的負荷，導致承重結構無法承受巨大的荷載二發生塌落。
二、建築隊物火災倒塌的預防措施
不同結構建築的倒塌原因是不同的.,倒塌現場情況也是千差萬別的,即使同一類結構建築也絕不能一概而論。把握好建築構件的防火性和耐火極限，瞭解不同結構建築隊的倒塌規律，分析和總結經驗，在滅火救援時要採取預防措施，搞好個人防護，時刻保持警惕，防止人員傷亡事故的發生。
(一)鋼結構屋頂
鋼結構屋子頂的建築隊內起火時，要防止火直接燒到屋架，要使用開花水槍或直流水槍，對屋架周圍的屋面板牆體和空氣進行冷卻性的射水，以冷卻和保護屋架，防止結構整體遭到嚴重破壞，防止屋頂倒塌而傷人，這在火災初期是必須和十分有效的。但也還要對溫度很高的鋼結構進行立即冷卻，防止屋架加速塌落。在滅火戰鬥時，戰鬥員要充分依託有得地形，佔據房屋門口等部位進行射水滅火。
(二)鋼筋混凝土構件
混凝土耐火的。對滅火來說，它是比較安全可靠的。普通鋼筋混凝土結構的耐火時間，一般都在1h以上。預應力鋼筋混凝土結構，是一種新型結構，承載能力好，省材料，但耐火能力較差。滅火時，要透過其變形的情況判斷是否有倒塌的危險。
(三)薄殼結構屋頂
火災對薄殼結構的破壞往往是對支撐的條件而導致的，因此其倒塌往往是大面積的甚至整片的。所以撲救火災是時首先要及時冷卻鋼拉桿,避免支撐的條件破壞,防止薄殼結構大面積倒塌。
需要注意是，當薄殼結構的屋面起火，戰鬥員一般還要上其屋面;當必須登上薄殼屋頂才能撲救火災時，上屋頂的人數不能過多且要分散，停留位置最好在殼的中心，或對稱於中心的兩側位置。
(四)木結構
木構件遇火後，很快就會燃燒。在表面形成炭化層。木材被燒焦的速度是和它的密度及含水率的大小直接聯繫的。木材燃燒的速度是密度和含水率的增加而減少的。根據實測，木材向內裏燃燒速度的理論平均值爲0.6mm/min。質輕且幹木材的燃燒速度的近似值是0.8mm/min。密質且溼木材燃燒速度的近似值是0.4mm/min。在滅火中我們可以利用這些數字來估計木構件被燃燒的程度。
(五)牆與煙囪
磚的耐火性好，能經得起高溫，而砌成牆壁以後，由於砌築的質量和砂漿的耐火性能較差，磚牆的耐火性能不如磚本身，但一般磚牆承受幾小時的火燒是沒有問題的。可是火災發生時，磚牆或煙囪也有發生倒塌的，主要原因是：
(一)框架破壞，框架填充牆也隨之破壞。論文發表。
(二)因爲樓板塌落，或橫向牆被破壞，使縱向牆失去了橫向的支撐。
(三)受到外力的水平衝擊作用。
(四)空鬥牆、空心磚的砌塊變形破壞，失去承載能力。
參考文獻：
[1]《建築設計防火規範》;
[2]《高層民用建築設計防火規範》;
[3]《防火手冊》，上海科技出版社;
[4]公安部消防局：《消防滅火救援》;
[5]消防網：119論壇;
[6]百度網：9.11專題報告。