近年來(lái)，大跨度鋼結(jié)構(gòu)場(chǎng)館、倉(cāng)庫(kù)、商場(chǎng)和廠房的數(shù)量不斷增多，而且多數(shù)單層面積巨大，而上述場(chǎng)所又多屬于人員密集或者貨物囤積、可燃物多的場(chǎng)所。雖說(shuō)建筑結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)具有重量輕、結(jié)構(gòu)性能好、施工快速等優(yōu)點(diǎn)，也能節(jié)約工業(yè)和民有建筑的成本，但究其本質(zhì)為非燃材料，耐火性能很差，一旦發(fā)生火災(zāi)，鋼結(jié)構(gòu)在高溫作用下其力學(xué)性能包括彈性模量、屈服強(qiáng)度都會(huì)大幅度降低，容易發(fā)生倒塌，擴(kuò)大火災(zāi)損失。

一、大跨度鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（一）典型的大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑首推2008年北京奧運(yùn)會(huì)主體育場(chǎng)“鳥(niǎo)巢”，其建筑面積高達(dá)25.8萬(wàn)平方米。因其寬度大、空間大、承重力強(qiáng)的特點(diǎn)，多用于大型體育場(chǎng)館、機(jī)場(chǎng)候機(jī)樓、大型企業(yè)車間、倉(cāng)庫(kù)、大商場(chǎng)以及高層建筑等等。

（二）多數(shù)采用大跨度鋼結(jié)構(gòu)的商場(chǎng)、車間，其屋面、吊頂、隔斷及其他裝飾材料都是非承重構(gòu)件，多屬可燃材料。商場(chǎng)里密集擺放商品，規(guī)模較大的商場(chǎng)又集銷售、儲(chǔ)存、辦公于一體；廠房車間內(nèi)不僅安裝了生產(chǎn)設(shè)備，還堆放大量原材料、半成品、成品，一定程度上增加了火災(zāi)荷載。

（三）大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑主料是鋼材，鋼材雖屬于不燃材料，但其耐火性能較差，而建筑所用的鋼構(gòu)件材質(zhì)又單一，導(dǎo)熱系數(shù)卻是混凝土的40倍以上，所以火災(zāi)一旦發(fā)生，鋼構(gòu)件升溫非常快。那么隨著溫度的上升或者驟降，其材質(zhì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也會(huì)有很大變化，變形后的鋼結(jié)構(gòu)幾乎無(wú)法修復(fù)使用。

我國(guó)的大跨度鋼結(jié)構(gòu)場(chǎng)館、商場(chǎng)和廠房一般都經(jīng)過(guò)防火處理，受熱影響也會(huì)降低，但是大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)均無(wú)保護(hù)層，火災(zāi)情況下直接受熱，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度迅速下降。比如一場(chǎng)大火中，當(dāng)溫度高達(dá)500度時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就下降到一半的水平，火災(zāi)撲滅后，溫度降下來(lái)時(shí)，鋼材的沖擊韌度降低，材質(zhì)變脆。

（四）目前我國(guó)的大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑多數(shù)設(shè)計(jì)并建有比較規(guī)范的固定消防設(shè)施，多數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)消防自動(dòng)化。但是由于鋼結(jié)構(gòu)的受熱特點(diǎn)，一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)蔓延速度會(huì)很快繼而導(dǎo)致建筑物坍塌，造成固定消防設(shè)施損毀或失靈。

二、大跨度鋼結(jié)構(gòu)火災(zāi)特點(diǎn)

（一）結(jié)構(gòu)本身缺陷

首先，鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)情況下強(qiáng)度變化較大，溫度超過(guò)200℃時(shí)強(qiáng)度開(kāi)始減弱，溫度350℃時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降三分之一，溫度達(dá)到500℃時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降一半，溫度達(dá)到600℃時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降三分之二，當(dāng)溫度超過(guò)700℃時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度則幾乎減少殆盡。據(jù)統(tǒng)計(jì)，火災(zāi)中鋼結(jié)構(gòu)建筑在燃燒15分鐘到20分鐘左右，就有可能發(fā)生倒塌。

其次，鋼結(jié)構(gòu)是典型的熱脹冷縮特性，高溫受熱后急劇變形，很短的時(shí)間內(nèi)承載能力和支撐力都將下降，但當(dāng)遇到水流沖擊，如滅火或是防御冷卻時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)會(huì)急劇收縮，轉(zhuǎn)瞬間即形成收縮拉力，繼而使建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性破話，造成坍塌。

（二）內(nèi)部環(huán)境惡劣

首先，大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑由于空間較大，空氣充足，有的建筑內(nèi)部甚至形成空氣對(duì)流，再加上可燃物多，助燃劑充沛，火災(zāi)荷載比較大。一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)必將迅猛發(fā)展，很短的時(shí)間內(nèi)便可以發(fā)展到火災(zāi)猛烈階段；加之鋼材本身耐火極限很低，導(dǎo)熱速度又很快，而其大多少大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑內(nèi)部裝飾多采用可燃材料，火災(zāi)發(fā)生時(shí)依附在鋼結(jié)構(gòu)上使鋼結(jié)構(gòu)本身直接受到高溫烘烤，間接減少建筑構(gòu)件承重支撐時(shí)間，致使建筑物倒塌時(shí)間提前到來(lái)。綜上分析，大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，我消防部隊(duì)趕到現(xiàn)場(chǎng)時(shí)就已經(jīng)失去了最佳控火的有利時(shí)機(jī)，戰(zhàn)斗展開(kāi)后難以實(shí)施內(nèi)攻，火勢(shì)呈大空間、大面積迅猛燃燒趨勢(shì)，進(jìn)而形成整個(gè)建筑坍塌，內(nèi)部物品、設(shè)施全部損毀的結(jié)局。

其次，前文介紹過(guò)大跨度鋼結(jié)構(gòu)商場(chǎng)、廠房?jī)?nèi)部可燃物數(shù)量相對(duì)較大，發(fā)生火災(zāi)時(shí)將釋放出大量的熱量、煙霧和各種有毒氣體，另因空間大，內(nèi)部環(huán)境復(fù)雜，被困人員難以疏散，正確逃生，容易造成群死群傷的傷亡情況。

（三）撲救難度較大

第一，內(nèi)攻難以深入；大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑內(nèi)部可燃物、助燃劑多，火災(zāi)荷載特別大，內(nèi)部障礙多，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，在沒(méi)有人工照明的情況下，疏散被困人員、強(qiáng)行內(nèi)攻救人和深入建筑內(nèi)部防御都非常困難。

第二，內(nèi)攻時(shí)障礙物多；大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑內(nèi)部空間大，塌落物多，給進(jìn)攻路線設(shè)下了不規(guī)則障礙，又比如商場(chǎng)內(nèi)柜臺(tái)間隔亂，車間里設(shè)備布置復(fù)雜，廠房?jī)?nèi)設(shè)施復(fù)雜、地表情況不熟悉。在實(shí)施內(nèi)攻時(shí)，轉(zhuǎn)移陣地和延長(zhǎng)內(nèi)攻路線十分困難。

第三，易造成消防官兵傷亡；首先，大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑高大，火勢(shì)發(fā)展迅速，熱傳導(dǎo)速度很快，建筑內(nèi)部頂部塌落物多，內(nèi)攻時(shí)很容易被砸傷。其次，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)耐火性差，內(nèi)部面積大，熱傳導(dǎo)又快，整座或大面積屋頂很難預(yù)計(jì)坍塌時(shí)間。因此撲救大跨度建筑火災(zāi)容易造成消防官兵人員傷亡。

第四，搜尋、清障難度較大；大跨度鋼結(jié)構(gòu)商場(chǎng)、廠房?jī)?nèi)部間隔設(shè)置較為復(fù)雜，一旦發(fā)生火災(zāi)，很難確定建筑內(nèi)遇難人員和被困人員位置，如果再發(fā)生坍塌，建筑外墻結(jié)構(gòu)互相牽連、橫七豎八將導(dǎo)致搜尋、清障非常困難。

大空間大跨度結(jié)構(gòu)建筑在工業(yè)、民用建筑領(lǐng)域中正得到廣泛應(yīng)用，作為消防部門更應(yīng)積極研究該類建筑火災(zāi)特點(diǎn)、火災(zāi)隱患以及撲救該類火災(zāi)行之有效的戰(zhàn)術(shù)，以應(yīng)對(duì)越來(lái)越復(fù)雜的火災(zāi)形式。