多层建筑电气火灾致因及房屋功能恢复的关键问题探讨

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论文字数:44215 论文编号:sb2021052322552735691 日期:2021-06-15 来源:硕博论文网
本文主要结论如下:1)总结了常见的由短路、过载、接触不良和漏电引起的建筑物电气火灾致因,依据近年来重特大电气火灾数据进行分析,发现四种常见火灾及各致因之间的关系并非完全独立,而是在发展过程中相互转换与变化的,所以在致因分析与认定的过程中,要多角度、多因素考虑建筑物电气火灾的致因。2)归纳了建筑电气火灾认定的程序和内容,得到了不同火灾现场勘查、调查访问和技术鉴定的步骤,在研究过程中发现由电气线路原因引起的建筑物火灾致因认定难度较大,体现在勘查现场难度大、收集证据多而杂,不仅要进行一般火灾调查,还要将建筑结构、电气原理的影响考虑其中,而目前没有广泛适用于建筑物电气火灾认定的相关规范,仍以经验型为主。

1绪论

1.1课题的背景和意义
近年来,我国的社会与经济的高速发展,为建筑业提供了源动力,带动了基础建设、房地产及周边行业的迅速进步。随着各类高层、多层建筑的增加,为了创造良好的工作、生活环境,室内装修工程使用的材料越来越多、工序越来越复杂,火灾的隐患也越来越大。建筑火灾给人类社会的带来的伤害是致命的,严重威胁到人类的生命和财产,其范围也在不断扩大。
在建筑火灾中,其致因主要包括用火不慎、电气故障、易燃易爆物起火、自然现象等内容,其中电气原因所引发的建筑火灾是造成人员伤亡最多、经济损失最大和社会舆论最严重的火灾。分析近年资料发现,建筑物电气火灾发生的数量和所占比例均在逐年上升。从火灾损失方面来看,根据查阅消防救援局的统计资料,2010-2019 年,我国共发生电气火灾 73.9 万起,造成直接经济损失 127.49 亿余元,分别占所有重特大火灾的 32.6%和 45.7%。从火灾发生场所来看,服务业、商业最为突出,共发生 5.99万起,占全部电气火灾的 45.6%,其中饭店、宾馆、商场等场所最易引发重特大电气火灾事故。从火灾建筑类型来看,高层、多层、古建筑和地下建筑电气火灾最为突出,2010-2019 年,全国共发生电气火灾 6.85 万起占同期建筑物火灾的 43%,高于电气火灾占全部建筑火灾的比例(30%)[1~3],而重大电气火灾的发生频率更大,占比更大,具体见表 1.1。
表1.1 2011-2019重大电气火灾统计数据
表1.1 2011-2019重大电气火灾统计数据
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1.2国内外研究现状
建筑物电气火灾在人类社会中的问题日益严重,国内外学者对建筑物电气火灾的具体问题和措施进行了研究。目前,各学者研究较多的是多层建筑物电气火灾的致因和预防的措施等问题,但在对多层建筑物电气火灾的致因、致因分析和致因认定以及火灾发生后对建筑物进行恢复等方面没有进行全面系统的研究。
1.2.1国内发展现状
在国内,针对多层建筑物电气火灾的相关课题,学者和专家主要从以下几个方面进行了研究:
(1)建筑物电气火灾致因与防范措施的研究。对四种常见的电气故障所引发的建筑物火灾,主要从电气故障、电气设计缺点、用电的高负荷等火灾致因进行了研究,并针对常见的电气火灾的原理,总结了各种设备及电气场所火灾防范的具体方法和措施,通过制定防火法律法规、增强电气工作人员的防范意识、加强监督管理、日常防火检测、定期组织相关人员学习等方式,从根本上对电气火灾进行防治[4~7]。
(2)建筑物电气火灾致因及分析、认定的研究。致因认定形成了以现场勘查、调查访问、技术鉴定三部分情况为基础,综合分析为主导的认定方法和实际操作步骤[8]。现场勘查步骤分为环境勘查、初步勘查、细项勘查、专项勘查。调查访问是指火灾调查人员向发现火灾的人、报警人、当事人等有关人员了解发生火灾情况的行为。技术鉴定主要以“宏观法”、“金相法”、“成份分析法”、“剩磁法”为主,并以国家标准体现的技术方法。
(3)建筑电气火灾防治的法律法规。目前,针对电气火灾的防控内容的消防法律法规方面较为空白,在施工图设计与施工过程中,强制条款的内容较少,约束范围较小,施工单位为了降低成本,不按规定进行消防设施、电气线路等容易起火部位的施工,导致了漏洞的产生。
(4)火灾后建筑结构检测的研究。日常生活中,房屋受到使用时间较长、遭遇地震、洪水等自然灾害、受到火灾等多因素的影响,需要对房屋结构进行检测和加固。结构检测形成了现场调查、构件检测、综合分析评估的具体步骤,方法以目测法、回弹法、超声法、钻心法等为主要检测方法的评估内容。但目前来看,方法较为初级,工程造价高,现行的检测、加固的规范并不全面。
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2多层建筑电气火灾的危害、致因及认定

2.1多层建筑电气火灾的危害性
2.1.1多层建筑火灾对人的危害
在多层建筑物火灾中,对人的致命性伤害主要是热能效应与非热能效应,其中热能效应包括火焰与高温烟气,非热能效应包括烟雾与刺激性气体的侵入,如图 2.1 所示:
图 2.1 建筑火灾的危害
图 2.1 建筑火灾的危害
对混凝土的损害。直接伤害是直接燃烧使钢筋混凝土在一定厚度的表面达到较高温度,强度也会受到一定的损失。但是,混凝土内部的升温缓慢,温度较低。在冷却过程中,高温混凝土收缩较大,易导致混凝土表面大面积开裂,降低混凝土强度。间接伤害是由于梁上部的温度分布不同,在梁的上部由于温度分布的不同而产生应力。混凝土构件接缝开裂,破坏了承重体系的完整性,降低了整个结构的安全性,也不同程度地影响了梁端的局部承载力和端部钢筋的锚固,导致梁的承载失效。
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2.2多层建筑物电气火灾的致因及致因分析
多层建筑物电气火灾的致因除突发雷击等自然因素外,绝大多数是由于电气线路短路、接触不良、过载、漏电的原因造成的线路过热、电弧、电火花所引起的,而且很多是逐渐发生的。
多层建筑物电气火灾的致因一般分为两个部分,一是电气线路故障,二是自然因素。电气线路故障包括短路、接触不良、过载、漏电等,自然现象主要是雷击。所以探究其致因,主要是对电气线路故障进行分析,其导致的线路过热、电弧和电火花经过一段时间的恶性循环,最终的结果是损失惨重。为了减少其发生频率,就需要深入探究其致因,并对致因进行具体分析,总结出预防与治理的对策,采取相应的方法使之运用在工程中。
根据数据显示,目前,建筑物中发生的电气火灾,由线路或设备短路所引起的火灾比例是最高的,占到总数的一半以上,线路过载时最低的。其中针对较为典型的 50 起建筑物电气火灾,根据致因进行分类分析。
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3 多层建筑物电气火灾房屋功能恢复工程的关键问题..........................24
3.1 恢复工程关键问题一............................24
3.1.1 火灾对建筑物结构的影响...........................24
3.1.2 建筑物结构的灾后评定与检测....................26
4 建筑电气火灾恢复工程实例.....................................40
4.1 背景.................................40
4.1.1 火灾建筑物工程概况..........................40
4.1.2 火灾基本情况.........................................40

4建筑电气火灾恢复工程实例

4.1背景
4.1.1火灾建筑物工程概况
工程实例办公楼总投资 1.2 亿,建设面积 24054.2 ㎡,建筑高度 34.8m,由办公楼、报告厅、附属用房组成,其中办公楼建筑面积 13139.9 ㎡,包括办公室、会议室、功能用房;地下一层建筑面积 2717.7 ㎡,包括地下车库、供排水、强弱电、消防等设备间;报告厅建筑面积 2379.4 ㎡,包括食堂、报告厅;附属用房建筑面积 6073.5 ㎡,包括宿舍、招待所、库房。
4.1.2火灾基本情况
2013 年 11 月 19 日 20 时 55 分,办公楼东侧地下 1 层至 1 层管道井起火,由于井内没有进行防火封堵,火势由地下 1 层顺电气线路燃烧至 8 层管道井,并将每层井内的强电、弱电线缆、网络设备、消防设施等烧毁,而后火势向各层走廊吊顶内延伸,走廊内的强弱电线缆、直饮水管路和中央空调管路、线路均遭到不同程度损坏,燃烧时的浓烟将5-8层东侧管道井周边走廊墙面、办公室内吊顶、墙壁熏黑;火势到达 8 楼后,楼外有明显黑烟,报警后消防部门扑救及时,没有造成人员伤亡。
由于火灾是由管道井内电气线路起火引起,井内所有强电主电缆、分线缆,弱电线路、网络设备、消防设备及装置全部烧毁,走廊内直饮水线路、中央空调电气、冷凝水线路全部损坏,办公楼内电力、网络全部瘫痪,最重要的是机房内分管全区所有边检站通关系统,停电后全区边检系统全部瘫痪,无法正常进行人员、货物的正常出入关,着火后,有关部门尽量抢修,断电时间仍超过 8 个小时。发生火灾后,初步对办公楼进行损失评价,直接经济损失超过 1100 万元,间接经济损失 3000 万元以上,同时造成了较大的社会影响。
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结论与展望

(1)结论
本文对多层建筑电气火灾的致因分析和认定、结构检测与加固、电气线路评定与恢复的内容进行了理论分析与实例研究。通过对建筑物火灾的致因认定,判断火灾现场温度、起火点周围线路、装置、设备损伤等情况,同时依据建筑物结构和火灾蔓延方向确定现场勘查的详勘点,找出起火点与致因。这样将建筑物房屋功能恢复与常见电气火灾的致因认定结合到一起,总结出根据不同致因所引起的电气火灾,在房屋功能恢复时检测评定与恢复施工的程序和方法。本文主要结论如下:
1)总结了常见的由短路、过载、接触不良和漏电引起的建筑物电气火灾致因,依据近年来重特大电气火灾数据进行分析,发现四种常见火灾及各致因之间的关系并非完全独立,而是在发展过程中相互转换与变化的,所以在致因分析与认定的过程中,要多角度、多因素考虑建筑物电气火灾的致因。
2)归纳了建筑电气火灾认定的程序和内容,得到了不同火灾现场勘查、调查访问和技术鉴定的步骤,在研究过程中发现由电气线路原因引起的建筑物火灾致因认定难度较大,体现在勘查现场难度大、收集证据多而杂,不仅要进行一般火灾调查,还要将建筑结构、电气原理的影响考虑其中,而目前没有广泛适用于建筑物电气火灾认定的相关规范,仍以经验型为主。
3)总结了火灾后建筑物结构的评定内容、结构检测的程序、加固的内容与方法。在结构检测前,应按照致因认定内容中对过火区域的划分、起火点的确定、线路的燃烧情况等内容,综合选定需要检测的受损结构构件。
参考文献(略)

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