近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展，建筑物火災(zāi)比例呈上升趨勢(shì)。此類火災(zāi)致人死傷數(shù)量令人觸目驚心，而造成的直接財(cái)產(chǎn)損失也呈直線上升之勢(shì)。此類火災(zāi)事故不僅給消防部隊(duì)的滅火和搶險(xiǎn)救援工作帶來(lái)了極大危險(xiǎn)，而且對(duì)于公安消防機(jī)構(gòu)的防火監(jiān)督工作提出了更大的挑戰(zhàn)。美國(guó)紐約“9.11”世貿(mào)中心遭恐怖襲擊而發(fā)生倒塌，造成了死亡2797人、損失360億美元的舉世震驚慘案；青島即墨正大食品公司廠房發(fā)生火災(zāi)導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)屋架倒塌，致使20多名員工因未能及時(shí)疏散而被埋壓在廠房?jī)?nèi)；湖南衡陽(yáng)“11.3”大火造成的建筑倒塌事故，導(dǎo)致20名消防官兵犧牲，創(chuàng)造了新中國(guó)一次火災(zāi)事故消防官兵犧牲之最。頻發(fā)的建筑火災(zāi)倒塌事故，為新時(shí)期的消防工作提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。積極研究和探討各類結(jié)構(gòu)建筑物在火災(zāi)作用下的破壞、倒塌特點(diǎn)和規(guī)律，嚴(yán)格建筑設(shè)計(jì)防火審核和驗(yàn)收，制定切實(shí)可行的滅火救援預(yù)案，對(duì)于減少此類火災(zāi)事故中的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　
　　一、火災(zāi)作用下幾種常見結(jié)構(gòu)建筑倒塌的一般規(guī)律
　　
　　建筑構(gòu)件材料種類繁多，傳統(tǒng)的建筑材料有磚、木、水泥、沙石，而近年來(lái)隨著鋼鐵、塑料等新型材料的大量應(yīng)用，鋼結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等建筑結(jié)構(gòu)形式日趨增多，建筑構(gòu)件的理化性質(zhì)也越來(lái)越復(fù)雜，燃燒破壞的特點(diǎn)也呈現(xiàn)多樣性、復(fù)雜性。不同建筑構(gòu)件和材料均具有自身的燃燒性能和耐火極限，在不同火災(zāi)條件下，也會(huì)呈現(xiàn)不同的變形和倒塌形式，有的是局部的破壞，有的是局部倒塌造成全面倒塌，有的是整個(gè)建筑迅速全面倒塌。
　　
　　（一）磚（土）木結(jié)構(gòu)建筑：
　　
　　磚（土）結(jié)構(gòu)建筑建造年代比較久遠(yuǎn)，常見于廣大農(nóng)村，其一般墻體一般使用粘土磚或土坯砌筑、房頂使用木材等建筑材料建造而成。木材起火燃燒，其表面會(huì)被炭化燒蝕，從而削弱了橫截面面積，造成承載力下降而發(fā)生倒塌。如果剩余截面的面積仍能承受原有全部重量，結(jié)構(gòu)則不會(huì)發(fā)生倒塌。消防隊(duì)到達(dá)火場(chǎng)撲救火災(zāi)時(shí)，由于木構(gòu)件外表面炭化層吸收了大量的水份，能夠形成一個(gè)很好的保護(hù)層，一般不容易發(fā)生倒塌。因此木結(jié)構(gòu)建筑物的屋頂，整體倒塌較少，而局部損壞較多。
　　
　　磚的耐火性好，能夠經(jīng)得起高溫，而砌成墻壁以后，由于砌筑的質(zhì)量和沙漿的耐火性能差等原因，磚墻的耐火性不如磚本身，但一般磚墻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(shí)體墻的耐火極限為8小時(shí)，一般磚墻在火災(zāi)下承受幾小時(shí)是沒(méi)問(wèn)題的，一般不會(huì)發(fā)生倒塌。
　　
　　土坯墻耐火且不燃，但土坯在受到水的浸泡會(huì)吸收水份導(dǎo)致軟化，在水槍射流的強(qiáng)力沖擊會(huì)遭到破壞失去承載力而發(fā)生坍塌。
　　
　　（二）混合結(jié)構(gòu)建筑：
　　
　　混合結(jié)構(gòu)建筑主要是墻體采用粘土磚、砌塊、石等建筑材料，用沙漿砌筑而成，樓面用樓板或現(xiàn)澆混凝土構(gòu)筑而成的建筑物。此類建筑物所使用的建筑材料為粘土磚、砌塊、石、混凝土等非燃燒材料，各建筑構(gòu)件的耐火極限都比較高。如24普通粘土磚實(shí)體承重墻的耐火極限為5.5小時(shí)，即在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)條件下，此類墻體在5.5小時(shí)內(nèi)不會(huì)失去承載能力或發(fā)生破壞。但在火災(zāi)負(fù)荷大的建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，溫度可超過(guò)1000°C，砌體的向火面和背火面溫差很大，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生很大的應(yīng)力，同時(shí)碳酸鹽、硅酸鹽在高溫下會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，而使砌體破壞。因此，在火災(zāi)作用下，混合結(jié)構(gòu)建筑物的建筑構(gòu)件在其耐火極限內(nèi)一般不會(huì)被破壞，但在高溫的長(zhǎng)時(shí)間作用下，建筑物可能會(huì)發(fā)生局部坍塌，一般不會(huì)發(fā)生大面積倒塌事故。
　　
　　（三）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑：
　　
　　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)常見于一些大跨度的廠房、車間、倉(cāng)庫(kù)和高層建筑物等，包括框架結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等。此類建筑結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件為鋼筋混凝土構(gòu)件，其粘土磚、砌塊構(gòu)成的墻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(fā)生改變，強(qiáng)度隨著溫度升高而呈不同的變化，這些構(gòu)件在火災(zāi)作用下會(huì)產(chǎn)生的怎樣的應(yīng)力變化，這一領(lǐng)域目前還沒(méi)有人進(jìn)行細(xì)致研究。但混凝土內(nèi)的鋼筋受到溫升的影響抗拉強(qiáng)度會(huì)降低，碳酸鹽、硅酸鹽在高溫下會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，而使砌體破壞，因此，鋼筋的保護(hù)層厚度對(duì)于梁、樓板等抗拉性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐火極限影響非常大。如簡(jiǎn)支的非預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁，在保護(hù)層厚度為1CM時(shí)其耐火極限為1.2小時(shí)，在4CM是為2.9小時(shí)，因此增加抗拉性鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的保護(hù)層厚度能夠有效提高構(gòu)件的耐火極限。
　　
　　預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)遇熱，會(huì)造成預(yù)應(yīng)力鋼筋失去預(yù)應(yīng)力，從而降低結(jié)構(gòu)的承載能力。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在耐火方面的性能，不如普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的，必須加厚鋼筋保護(hù)層的厚度，才能延長(zhǎng)其耐火極限，保證建筑物和人員物資的安全。
　　
　　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)屬于超靜定結(jié)構(gòu)，在火災(zāi)的作用下，某個(gè)構(gòu)件破壞可能造成局部坍塌，但一般不會(huì)發(fā)生大面積倒塌。