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重返“央视大火”现场  

2009-05-14 15:53:25|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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重返“央视大火”现场

文:葭珩、谢博识、周明婕

文章来源:《新知客》2009年04月刊

 

重返“央视大火”现场 - 《新知客》杂志 - 新知客

(2月9日元宵夜在TVCC大楼附近的行人们,在一个意外的时间和一个意外的地方注意到了这场意外火灾。摄影:晓艺)

 

   重返2009年2月9日央视新址电视文化中心(TVCC)大火现场,我们试图从科学的角度还原火情发展的真实过程。对于这起由大火引发的公众事件,身处事发核心地带能观察到的境况,其实不同于电视画面与众多口水所描述的那个世界。

 

 

深一脚,浅一脚,没有灯。当李引擎踏入这栋标高159.68米的建筑时,前一晚的可怖场景,仍不断闪回于他的思绪中。

“是不是整个结构都歪了?”巨大的悬疑催促他穿行工地,将落满一地的银色晶体踩在脚底。一抬头,覆盖大楼的钛锌面板已从视线中消失,空余下支撑面板的网架裸露在春日寒风中,近看已有几个网架杆件局部有些变形。

“由主结构支撑的外部附加幕墙层受损严重,基本烧光。但支撑面层材料的网架体系并没有垮塌”,肉眼检视结果令李暂时宽心。更重要的发现是,绝大部分网架仍包裹着防火材料——它们与大火搏斗后得以幸存。

作为少数亲临火场进行火情评估的专家之一,中国建筑科学院建筑防火研究所所长李引擎,于大火扑灭不到12小时就进入大楼。他熟络这座异形建筑的防火状况,因为早前通过的TVCC消防性能化评估,即由他所在的防火所完成。站立在楼内,李引擎很快意识到这起由大火引发的公众事件,身处事发核心地带能观察到的境况,其实不同于电视画面与口水所描述的那个世界。“主结构部分有小的局部受损,总体是无大碍的。由外幕墙燃烧进来的火导致部分相邻房间有过火痕迹,但总体烧损并不严重”,李引擎向记者透露,在首层CCTV5演播大厅内,他甚至看到有些沙发座椅保存完好,连外包装都还留在那里。

他说,大多数火场都会飘散出刺鼻气味,但TVCC楼内却感觉不甚明显,因为“主要是外部燃烧”,而且一场火灾,从烧到灭的4个小时,和在一个点燃烧4 小时,并非同一概念。

 

“这个公式是无效的”

浓烟升起于月圆之夜。北京城近五分之一的消防车当晚8点27分后陆续冲出夜色,向东三环红光映天的方向集结,其中包括望京中队的大家伙,拥有90米级登高平台的博浪涛消防车(BRONTO)——这刚好达到鸟巢的建筑高度。依照消防部门的计划,此级别云梯车仅限于高层灭火与营救被困人员时出动。考虑到研发成本与安全性等问题,全球研发屈臂53米以上高度消防车的厂家并不多见,这一高度已被认为适用于大多数火场消防。不过在这个黑夜,由于无法对TVCC百米以上的大火实施有效压制,甚至连90米级的博浪涛都无法成为主角。知情人还向记者表示,通常情况下,云梯车也只能升到限定值的80%。

火情惨烈,以至于在最前线的地方,一辆30米级的尼桑森田消防车停在距大楼仅3米开外,不断下坠的爆炸物残骸,将车体砸得坑坑洼洼。参与TVCC施工设计的北京城建集团副总工程师金星向记者坦承,央视配楼的扭曲设计的确对消防灭火有影响,无法让云梯贴合或平行于外墙。

一位不具名的红庙消防中队人士透露,作为主战中队,当晚他们倾巢而动,一共出车8次。3个月前刚从百子湾中队调来的指导员张建勇带领4名消防兵,作为第一波力量于8点40分左右冲上大楼进行火情侦查。电台陆续传回的消息称,13层以上消防栓出水困难,大楼内浓烟弥漫。

作为一幢时髦建筑,TVCC大楼拥有一处巨大的中庭。据所获资料显示,TVCC主楼中庭南北跨度约39米,东西为25米左右,上部位于建筑标高129.750米 至 137.750 米,计 8 米高的桁架上。

记者试图依据日本《建筑物综合防火设计》提供的计算方法,以期还原张建勇被浓烟围困时,中庭烟气层的临界高度。该公式是 z =1.6+0.1(H  h) ,其中z 表示烟层距离疏散地面的临界高度;H表示空间顶棚距离火源位置的高度;h表示疏散通道距离火源位置的高度。高度计量单位为米。

但李引擎并不认同完成这项推论的可行性,理由是TVCC大火十分特殊,“大楼里的烟雾从楼外强迫进去,是无规律的;对于这场从上往下,自外向内燃烧的大火,这个公式是无效的,因为物理边界条件完全不对,传统的火灾是自下而上,从里向外扩张。”

张建勇随后与外界失去联络,据本刊消息来源引述,电台里传来的最后一句话是:“烟把楼梯道封住了,我们下不去了。”其后走出火场的其他士兵虽然身无大碍,但浑身无力,他们报告说,张建勇还困在14层。此时浓烟正从敞开的窗户灌入大楼,尔后自并未密闭的空间重新涌向楼外的深色夜空中。烈火肆起时,一时烟雾遮蔽圆月。

这无疑是1949年以来北京消防史上最长的一晚。“烧得多大,都不怕,别困住人”,一位参与当晚救火的消防员说。

 

3 小时耐火极限

TVCC大楼周边居民很快被疏散。事发当晚,本刊记者于9时许抵达TVCC大楼北侧不足百米的一处工地。隔朝阳路相望,警灯闪烁,园林部门的运水车成队停在路旁。“砰”,礼花依然不时照耀天空,空旷的声响让大楼身前的呼家楼新苑两栋居民楼里的感应灯,整齐划一地亮起,灭掉,又亮起来。

如果相同的火灾不幸在类似的小开间居民楼中发生,或许火情不会如此伤人。李引擎回忆,在经济不发达的20世纪80年代,楼房开间普遍不大,商店具有几百平米空间就已是相当宽绰。当时的防火手段主要靠砌防火墙,一旦火灾发生,火情会被控制在极小的范围不至蔓延全楼。直至今日这一思路依然得到传承,只是在楼层开间越来越大的当下,砖砌的防火墙被代之以其他材料。

李引擎介绍说,防火规范总体上按照面积划分防火分区。有的楼层面积很大,比如有上万平米的敞开空间,如果不做防火分区,则会在一次火灾中全部受损。于是就启用诸如防火墙模式的设施——防火卷帘等实施区域分割。这些卷帘平时大都隐藏在吊顶空间内。卷帘的垂直下方被禁止放置任何物品,以防止下降时被阻断。

一旦着火,火灾探测器会首先将信号传到中控室,再由中控室自动操纵卷帘下放,隔开各防火分区。防火卷帘旁边会有一个平开的逃生小门,以供疏散。

目前防火卷帘材料以钢制与纤维制为主。为弥补钢的导热性,钢制卷帘在中间加入隔热材料,而纤维制卷帘两层之间则通过空气隔热。除了要求卷帘在限定时间内不烧坏坍塌,背火面温度还应不超过140℃——这是一个安全温度,它能保证在1000℃高温实验中,背火面如有可燃物不会出现自燃。火灾中如有被困人员,只要不贴近卷帘,亦能确定不会被灼伤。

而且此种状态要保持3小时,被称为3小时耐火极限。这个数值的历史沿革也源自砖砌防火墙时代,当时国家规定将3小时作为其耐火标准,难料日后防火墙这一概念,很快被技术革新不断异化为其他材料,但这一标准则被坚持沿用至今。不过由于承重墙、楼板等建材的耐火时间标准又不尽一致,实际上殊难保证一个合乎耐火标准的防火分区四周的所有分隔构件均达到3 个小时的耐火极限。

“还有一种防火方法是使用水幕,不过实际工程中很少采用”,李引擎说,这是一种相当于瀑布式的防火分隔方法,它通过密集的水幕喷头,释放出的水流冲击力对火势实施遮断。之所以难以普及,是因为当强大水幕开始阻截分割工作时水量惊人。李曾经遇到某地一处建筑工程准备安装水幕进行大面积分隔,但当地自来水部门闻后直言,如此大的水量,水源厂很难保证。此外,这种防火分隔方法也有显而易见的后遗症——火灾完后变水灾。

自20世纪90年代开始,防火卷帘被要求在北京市新建大型建筑中使用,已有十多年的历史,TVCC工程同样概莫能外。知情人向本刊记者表示,从其接触到的央视新楼设计的整个过程,感觉防火要求是偏严的。因为这个建筑的特殊性,参与者不敢掉以轻心,在拿不准的时候,一定是偏严的,很多细部是经过反复讨论。李引擎透露的更鲜为人知的细节是,在设计期间就已专门考虑为该建筑群设立了专职消防站,处于研讨期间时,还讨论过为消防直升机修建停机坪。对该工程的消防防火设计,如履薄冰之姿可见一斑。

李引擎特别强调的是,TVCC是一个在建建筑发生的火灾,而不是一个已投入使用正常管理的建筑发生的火灾,这两者之间有着本质上的区别。在建建筑里面需要规范使用的消防设施还不能正常使用,还没有形成一个完全稳定有效的自保系统。人们通过灾难需要总结探索一些新的问题,避免类似问题再发生是必要的。但特别要注意的是必须理性和科学,不能无限制、无边际地外推结论。本来是这个事,但是却说到那个点上,本来具有很偶然性和特殊性的东西,非要得出普遍性的结论,一定会有失误。

 

钛锌板的下落

张建勇被救出火场。一小时后,他躺在朝阳医院的病床上再没醒来。战友们在为张整理遗物时,看到烧熔的可燃物从头盔上不断滴落,因为这些银色晶体的凝结,他的头盔增重了10多公斤。窗外的天空,仍在持续爆炸,耀眼的火光从楼体迸发出来,闪亮片刻过后熄灭,悄然急速下坠,在街灯与警灯的照射下落向地面,开出银白色小花。

这些小花是钛锌板的杰作。TVCC幕墙最外层即是钛锌板(约 2毫米),均采用德国产莱茵锌板材加工。此外,依次向里分别为三元乙丙橡胶防水卷材(约 2毫米,其中钛锌板与防水卷材之间存在一个约20~40毫米的间隔,即为空气层)、挤塑聚苯板 ( 约 75 毫米 )、无纺布防潮层以及瓦楞钢板。

大火起因依然是一道迷。有媒体报道指,是最初落在屋顶上的焰火烧穿了顶面的铝板。但钛锌板本身并不燃烧,击穿钛锌版的直接后果,应该仅限于将钛锌板融化。

对于大火燃起的原始状态,李引擎的分析是,极有可能礼花弹打到楼顶某一处,恰好正值施工期间,屋顶上堆放有可燃材料。礼花弹引燃可燃材料,一路延烧至由防水卷材等组成的保温层,温度达到400~500℃后,位于楼顶附近墙体立面的钛锌板开始融化。

大风始于青萍之末。伴随着金属融化过程中的亮光,第一滴钛锌板熔渣开始滴落,它将最初的落脚点选在下方不到50毫米的保温层。经过短时间的渗透与媾和,获取更大热量后,它又迫不及待裹挟着被引燃的保温层材料一路向下滑动,又凭藉楼面外层是一个没有隔断的连续结构,所到之处,高温持续从保温层接力而出,钛锌板被反复烘烤,第二滴熔渣不久也冒了出来,然后是第三滴。

存在于钛锌板与保温层之间的空气层,也事实形成了作用形同小烟囱的空气管道,一股竖向气流的吹袭,使熔渣滑动愈来愈快,以至于飞出大楼,抛开燃烧主体直奔大地而去。紧跟着,越来越多火花在引燃保温层后飞向空中,蝴蝶之翅最终扇起滂沱大雨,TVCC顷刻间熊熊燃烧。西、南、东侧外墙装修材料过火,其中钛锌板幕墙外皮5.5553万平方米的面积,大部分被付之一炬。

经过3个多小时,大火一直燃烧到23时58分才得到有效控制。与此同时,网络上各路传说早已四起,从马尼拉到旧金山,人们惊叹于TVCC燃烧速度之快。数天后,国内某媒体引述专家采访认为,TVCC的外墙建材中没有添加阻燃剂,系火势迅猛一大原因。本刊记者所采访的建材专家称,目前市面上的保温材料都已添加阻燃剂,央视的建材是建委所推荐,料无问题。

在李引擎的表述中,阻燃剂不是独立存在的,它是作用于可燃材料之中的,而且阻燃只是对材料处理的一个过程而不会根本改变材料的燃烧特性。一种材料经过阻燃处理后,它只能让燃烧速度相对减慢,做到当出现小的疏忽时,火苗不会马上起来,为灭火和逃生提供一定的有效时间。民间对阻燃概念有误解,认为只要阻燃就不会燃烧,实际上只是相对不易点燃。阻燃就通过呕烟的代价来延缓燃烧速度。而阻燃剂释放烟雾所产生的毒副作用,有时会比燃烧材料本身还厉害。而遇到真正的大火,阻燃与未阻燃过的同一种材料已无大的区别了。

就材料本身,像常用于保温层的挤塑板,聚氨酯目前在建筑中大量使用,在它们自身的可燃特性无法改变的时候,现在需要寻找一个平衡点,在建筑具有保温防水功能的前提下,同时考虑防火性能。

 

尾声

事发当晚12点半,除了高层一处闪动的火团,楼的颜色已经从刺眼的红,变成黯淡的灰。强光灯打在它冒烟的墙面上,两条网架贴着大楼两侧通向顶层,搀扶着这栋159米高的建筑。记者看到,稍低点的楼层里,一道四处照射的手电灯光在大楼内若隐若现,像是在寻找迷失的方向。

空气混浊,看客组成的人墙站满了街道的这一侧,他们身后巨大的地基坑里,轰鸣的打桩机还在工作,两个工人站在机器旁边,仿佛前方不足100米的地方正发生的故事与己无关。

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(摄影:晓艺)

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