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探讨:CCTV的北配楼TVCC的火灾蔓延过程及原理
来源:建筑钢结构网  作者:  时间:2009-12-22   关键词:  

摘要:整理于OKOK论坛

整理于OKOK论坛
某专业人士根据有限的录像、照片、对照施工时的照片,对2009年元宵节发生的大火进行的推测,希望大家共同探讨,认真分析并以次为戒,促进钢结构行业健康有序的发展.

过火顺序:
1. 礼花弹点燃了顶层的通透顶层大厅内部地面或墙面,起火
2. 火苗绕过通透顶层大厅边口,点着顶层的外墙装修材料
3. 火苗顺两个角的包边幕墙内部或周围迅速往下蔓延
4. 火苗在外部:由各层角部的包边幕墙,往外墙燃烧。
5. 火苗在金属墙面部分蔓延很快,在玻璃幕墙部分较慢。
6. 火苗在内部:由各层角部的包边幕墙,往各层水平蔓延。
7. 火苗在各层水平后又往中庭、又再到外墙,主要是玻璃幕墙的一面,燃烧
8. 火苗在在高层的内庭,滴落,直接点着底层
9. 火苗在底层中庭往上烧。烟囱效应。
10. 火苗在中部会师
11. 火苗烧完可燃物,熄灭
12. 消防水龙头只能保住底层没有更多地水平蔓延。


“晚上八点进行烟火表演,打得太高了,众人发现起火时间是焰火表演刚刚结束时,也就是8:27,大火在9日20时27分左右开始燃烧。”
推测:
从两张照片的位置关系来看,礼花弹是在模型图中红色位置爆炸,在“大裤衩”的玻璃幕墙上都有反射的镜象。

[img]200921722318.gif[/img]


照片中,只见烟,不见火,说明燃烧发生在内部,两个可能:1、围护结构的层次当中;由于已经使用了一段时间,加上火灾结束后的照片来看应该不是起火点。2、更有可能性的是:在通透顶层大厅的内部,考虑到此时正在装修,可能很多装修材料或者覆盖物被礼花的火花点燃

[img]200921729277.gif[/img]

从这张可以看到通透顶层大厅中心火势很大,我推测此时的北京,温度大约2度,南风偏东一点点(居然是南风,否则“大裤衩”就可能被熏黑了),风速在4-5米,火苗绕过通透顶层大厅边口,点着顶层的外墙装修材料。


[img]200921766116.gif[/img]

不要看被恶搞的部分,这张更明显,通透顶层大厅内部的一边(西侧)着火很厉害,所以最先着火的部位应该是:顶层通透大厅内墙西侧。
[img]200921781239.gif[/img]

火苗顺四角的包边幕墙内部或周围迅速往下蔓延
[img]200921788946.gif[/img]

从上图的火势到下图的火势,只用了两分钟,这是根据网友的视频计算的时间。
下图有的位置可以看见大片的金属墙中部,有火苗冒头了。

[img]200921767172.gif[/img]

火苗在外部:由各层角部的包边幕墙,往外墙燃烧,金属墙面较快,玻璃幕墙部分还未见火苗。

[img]200921739739.gif[/img]

发生爆炸,应该是煤气罐、液化气罐一类的东西。

[img]200921715745.gif[/img]

下图:金属墙面烧得差不多了,来得快,去得也快,看来是金属板后面的防水材料在燃烧,从图片中可见金属板的缝隙中间的火很整齐。
[
[img]200921948970.gif[/img]

之后的火苗才在玻璃幕墙的一面大面积烧起,最早从金属墙部分边上的:包边幕墙蔓延过来的的火头,已经到了红圈这边,这时候才看见玻璃幕墙部分起大火。
[img]200921768102.gif[/img]

如此推断:包边幕墙是着火最快的部位,并且起到了“导火索”的作用。
看一张图:注意到包边幕墙是为了整面网架的收口,
[img]200921954828.gif[/img]

包边幕墙由5片小板块组成,我猜可能是其背衬材料的防火等级达不到国家标准。
[img]200921771395.gif[/img]


火灾后下风口的这一面,外围护已基本废了。
[img]200921755315.gif[/img]

从幕墙的空洞可以看见里面的轻钢龙骨+石膏板,还不错,冒着的白烟应该是楼面混凝土的水气在蒸发。
[img]200921773300.gif[/img]

另一面的幕墙还算勉强:和背面都在同样的高度位置有玻璃幕墙脱落,这里应该是“烟囱效应”的出风口了吧?
[img]200921714748.gif[/img]

[img]200921795651.gif[/img]


火势在房屋中部的蔓延:
因为现在没有任何的照片,只有靠猜测:
豪华的装修材料是火苗在其内部快速蔓延的原因:

[img]200921764945.gif[/img]

而中庭的“解构”风格上下不对齐,很容易让材料“带火跌落”到任何一层。
[img]200921743078.gif[/img]

从大的造型来说:
TVCC酒店中庭高近96米,从5楼到26楼,是一个非常大的空间。高大空间发生火灾时,初期火灾烟气容易层化并水平蔓延,随着火灾的发展,烟气能通过“烟囱效应”快速垂直蔓延到顶并水平蔓延和积聚。而TVCC酒店中庭与F6~F26d层的客房走廊之间又相互连通,发生火灾时,中庭内的烟气可能向酒店走廊蔓延,会对人员疏散造成威胁;同时,酒店走廊的烟气也可能向中庭蔓延,从而使中庭成为烟气向其他区域蔓延的通道。通过以上分析可以看出,烟气控制是TVCC酒店中庭消防设计的焦点。
以上文字是防火设计的说明,表明了设计师已经考虑到了这种情况,其实也是建筑的常识,只是可惜,对此肯定已经进行了防火的设计,施工,只是没有及时启用,可能就只差几个月的时间,一切都会不一样,很可惜。

至于说到是不是变成了危房,我觉得未必,型钢混凝土框架结构还是比较的耐火,大的结构应该问题不大。
只是过火的混凝土楼面、墙面要作重新养护,可能像“皮肤补水”之类的原理来修复酥松的混凝土,好像有一种像尼龙还是塑料的材料可以用桥梁加固上,“粘钢”应该也可以,这方面的公司要赶快动手了。
过火的网架结构、大型钢桁架要作测试(看来防火涂料还是不错的),情况好的话,重刷防火涂料,再加粗加大,重做节点。
过火的次结构、玻璃幕墙、金属墙面就要丢了重来了,修是修不起来了。

特别注意的是防水卷材的使用,一定不能有可燃的成分,即使是“难燃级”也绝对不可以。

最后:本人很鄙视“大裤衩”造型,TVCC的解构还可以接受,其他的话就不在这里说了。

仅仅来技术层面上展开讨论。别的不要牵扯太多。
以上由于都是道听途说,胡思乱想、
希望各位朋友在进一步了解后及时补充、修正。



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