火灾事故后房屋结构安全鉴定应注意的几个问题

乔军 ,李生苑 ,米尔别克·阿山

摘要:近些年来，随着城市化进程的加快，越来越多的人进入城市工作和生活，因使用能源的不同和习惯的改变，由此引发了一些火灾(闪爆)事故，造成了严重的生命和财产损失，准确的鉴定出火灾(闪爆)事故后建筑结构是否安全是建筑物能否继续使用或进行修复和加固时提供技术支持。

关键词:火灾   闪爆  燃烧  砖混结构  钢筋混凝土结构  预应力混凝土结构  钢结构   屈曲   滑移  芯样   火灾残留物   火灾荷载   

引言:火灾(闪爆)事故后建筑物是否安全是房屋安全性鉴定的一种，但该鉴定因技术要求较高，对鉴定人员技术和经验提出了更高的要求，根据火场残留物、结构构件表面颜色及锤击声综合判断出构件当时准确的受火温度，为后续进行火灾后结构构件的承载力复核提供准确数据。

随着我国城市化进程的加快，越来越多的人进入城市工作生活，在提升和改善工作、生活环境的同时，也发生了一些生活安全问题，如用火不慎、电气着火以及燃气引发的火灾(闪爆)事故，以及现场施工引发的火灾(闪爆)事故呈逐年增加趋势，造成人员伤亡、财产损失、建筑物损坏、损毁，甚至造成非常大得社会负面影响。

(一)建筑物火灾的几个特点

1.按照燃烧形成的条件和发生瞬间的特点，燃烧可分为着火和爆炸。着火又可分为明火燃烧和阴燃(可燃固体在空气不流通，加热温度较低、分解出的可燃挥发物较少或逸散较快、含水分较多等条件下，往往发生只冒烟而无火焰的燃烧现象，称为阴燃)。

2.建筑物按使用性质可分为两类：一类为民用建筑，民用建筑的火灾燃烧物主要为：①木质家具及纺织品②可燃气体③可燃材料(如外墙保温材料)。另一类为工业建筑，工业建筑的火灾燃烧物主要为：①可燃包装物②可燃气体③可燃液体④可燃粉尘。

由于火灾燃烧物不同，燃烧是否充分、燃烧持续时间的长短、燃烧空间通风是否良好等均影响火场的温度，具体情况不同，火灾后建筑物的损伤也有所不同。

3.几种不同建筑结构形式火灾后的损伤各有其特点，比较常见的是以下三种结构：①砖混结构②钢筋混凝土结构③钢结构。

不同结构形式火灾后鉴定重点：①砌体承载截面是否受损减小？砌体表面颜色是否变化？②混凝土受损剥落厚度，混凝土受火灾影响的深度(厚度)？混凝土构件是否有裂缝、变形？钢筋是否受损？(钢筋表面颜色是否变化、有无熔融现象及滴状物出现)2.钢构件涂装层火灾后的颜色及变化(开裂和脱落)？钢构件过火：轻微(涂装层开裂)；中等(涂装层开裂和脱落、钢材表面颜色有明显变化)及严重(失去承载能力 钢构件发生扭曲、屈曲、变形过大、焊缝开裂及高强螺栓松弛、滑移)③结构构件局部损毁，结构体系失去承载能力。

(二)火灾中火场温度高低对建筑物结构损伤的判断

1. 火灾持续时间、燃烧空间是否通风良好和燃烧物温度对结构损伤程度有关键影响。
2. 燃气闪爆事故造成建筑物损坏有以下几个特点：①闪爆持续时间短(基本上是瞬间)②建筑物着火时间短③结构受冲击荷载和火灾双重作用④燃气或可燃粉尘浓度高时，结构破坏严重。⑤闪爆事故影响范围较火灾事故大，闪爆产生的冲击波均会对周围的建筑物造成受损、甚至破坏。
3. 对火灾或闪爆事故进行鉴定时，应注意以下几点：①首先从受火灾(闪爆)建筑物(构筑物)外部观察需要鉴定的建筑物(构筑物)火灾或闪爆事故造成的大致的结构损伤，建筑物是否有危险点，是否有随时坍塌的可能，如有危险点，先不可贸然进入，应对危险点进行全面摸排，对有可能坍塌的部位或构件进行局部支撑或卸载后，方可进行检测鉴定。②了解确定着火点位置、燃烧物种类，燃烧时间，构件表面颜色变化、判断燃烧温度、构件有无可见的裂缝和变形以及对构件及建筑物造成的损伤。③按照火灾受损的严重程度划分区域，优先检测鉴定受损严重的构件和区域。④对火灾受损严重区域内的混凝土构件初步判断后，钻取芯样，钻取芯样的目的是可直接观察到构件的过火深度，还可以判定过火后混凝土的实际强度。⑤对过火后外露的钢筋颜色先进行初步判断，如颜色无明显变化，且混凝土过火深度未深及保护层，可不对钢筋取样进行钢材力学性能检测；相反，如混凝土过火深度已超过钢筋保护层较多，过火后钢筋保护层已裂缝及脱落，则应取过火钢筋试样进行钢材力学性能检测。⑥应仔细对过火后的结构构件几何尺寸进行准确测量并做好相应记录，为后期进行结构验算提供依据。⑦对火灾后结构构件的变形、裂缝、扭曲及屈曲进行详细记录，现场对明显失去承载能力的构件进行记录和标识。⑧对火灾后钢结构涂装进行观察，看是否有裂缝及脱落现象，钢材表面颜色是否有明显变化、敲击声有无异常、高强螺栓有无松弛、滑移及焊缝有无开裂等。
4. 根据现场检测情况，对结构构件和建筑物整体进行火作用分析，根据火场残留物、结构构件表面颜色和敲击声综合判断构件受火的温度，分析判断的重点是构件的受火温度及作用范围。
5. 火作用调查应包括下列内容：①火灾过程调查，包括起火时间、

部位、蔓延路径，燃烧特点和持续时间，灭火过程及措施等。②火灾荷载调查，包括可燃物种类、特性、数量、分布等。③火场环境调查，包括消防措施、燃烧环境、通风条件、受火墙体及楼盖的热传导特性等。④火灾残留物状况调查，包括火场残留物种类及烧损状况等。⑤火场温度推断，应根据火灾调查、结构表观状况、火灾荷载及火场残留物状况、火灾燃烧时间、通风条件、灭火过程等综合分析判断。

6. 火作用调查时特别要注意以下几点：①砌体结构中的烧结普通粘土砖本身为经焙烧的无机材料，本身可耐受较高的温度，火灾时受损并不严重(竖向构件)，但灭火时因低温冷水直接泼洒至炽热表面，造成砌体结构发生酥松脱落、承载截面减小等现象(类似于砌体结构的冻融破坏)。②混凝土结构本身因材料特点，为无机材料，也可耐受短时高温，混凝土构件受火时间较长时，会发生棱角处混凝土剥落、开裂直至脱落等现象，灭火时，低温冷水直接泼洒至炽热表面，造成混凝土结构表面发生麻面、酥松、脱落及承载截面减小等现象③混凝土颜色会因受火时温度和时间的延长，发生非常明显的变化；敲击声也会因受火时温度和时间的延长，敲击声会发生非常明显的变化；这些现象对判定受火时的温度至关重要，需仔细辨别。④混凝土结构中需特别注意的是预应力空心板和大跨度的预应力混凝土结构，预应力结构受火后，预应力钢筋或钢丝束会因火场高温发生松弛，会产生很大的预应力损失，即使作用在结构上部的荷载未发生变化，也会发生较大的变形甚至突然的破坏。这在检测中尤其要注意。
7. 钢结构本身耐火和耐高温性能较差，火场温度超过600。C时，钢构件即失去承载能力，构件会发生非常明显的变形，高强螺栓会发生松弛、松动或滑移，焊缝会产生开裂现象等。钢构件截面几何尺寸与同跨度、同高度的其他结构相比截面几何尺寸要小，故对火灾时的温度和持续时间更为敏感，钢构件会发生杆件变形、扭曲甚至屈曲的现象，结构会发生毫无征兆的结构失稳，发生突然破坏，会造成非常严重的后果。
8. 闪爆事故是火灾事故的特例，其特点是可燃气体或粉尘在密闭空间内达到一定浓度后，遇火源或静电时发生爆炸并同时引发火灾，闪爆事故的特点是结构构件和建筑物损伤或损毁是爆炸所致，火灾是次生灾害。爆炸对结构构件和建筑物损伤和损毁特点如下：①竖向承重结构构件发生背离爆心的鼓凸、裂缝及产生较多的抛射物。②水平承重构件发生背离爆心的上下鼓凸变形、裂缝及损毁。③门窗洞口越多，门窗洞口越大，墙体越薄，墙体刚度越小；楼、屋盖刚度越小，越薄；泄压作用越好，建筑结构损伤相对较小；相反，如门窗洞口少，门窗洞口小；墙体越厚，刚度越大；楼、屋盖刚度越大，越厚；泄压作用越差，建筑结构损伤较为严重；④闪爆事故波及范围广，爆炸冲击波影响范围内的建筑物均会受到影响，只是破坏程度轻重不同而已，轻则外窗、建筑外装饰损毁；重则造成爆心附近的建筑物发生程度不同的变形和裂缝；闪爆事故周围建筑物的损毁程度取决于其距离爆心的距离和附近建筑物前方是否有其他建筑物的遮挡，有遮挡的建筑物较无遮挡的建筑物损害为轻。

综上所述，火灾事故的现场检测鉴定是一项复杂、细致和需要有

丰富现场经验工作团队综合判断的工作，检测鉴定的原则是先重后轻，先内后外，先下后上，先近后远，先结构后建筑的顺序，依次对结构构件和建筑物火灾(闪爆)事故的受损情况进行准确判断，为灾后结构的修复和加固提供准确的数据支持。

参考文献：

1.《火灾后工程结构鉴定标准》  T/CECS 252-2019 第2页，第7-9页，第11-14页，第28-30页.

2.《消防词汇  第1部分：通用术语》GB/5907.1-2014  第2-3页.

3.《建筑设计防火规范》 GB50016-2014(2018版)第5页，第7页，第14-17页，第54-57页.