一、建筑火灾坍塌的主要原因。

    建筑火灾坍塌主要是由两个方面的原因决定的。一是建筑构件与建筑材料总体上说都不具有真正意义上的抗高温能力，它们在持续大火产生的火焰与高温中最终会被破坏，具有高温破坏或火焰破坏的特征。耐火概念只是相对的。二是房屋建筑的结构设计特点决定了建筑物倒塌往往是瞬间的事。房屋建筑的荷载设计是：建筑负荷通过梁楼板等平面承重构件传递给承重墙柱等垂直承重构件再传递给基础。为满足人的活动空间需求及经济要求，垂直承重构件间距大，截面则尽可能小。因此任何一处垂直承重构件的突然损坏必然对建筑支撑造成极大的损害，支撑能力的消失就将导致建筑瞬时坍塌。

    二、建筑火灾坍塌的形式。

    建筑物火灾坍塌可分为结构性坍塌与非结构性坍塌。结构性坍塌是建筑物发生结构破坏而引发立体坍塌，危害大；非结构性坍塌则是对整体结构影响不大的局部坍塌现象，危害性相对小。就坍塌形式而言又可归纳为内敛式坍塌与外覆式坍塌。内敛式坍塌以建筑物或构件向建筑平面空间内坍塌或整体下坐坍塌为主要方式；外覆式坍塌则表现为建筑构件外向倾覆倒塌。就危害性而言，两者难分大小，只是外覆式坍塌具有扩散特点，对外围人员和物体也构成了危险。就建筑坍塌的部位与幅度而言，坍塌可分为四种：一是分隔体坍塌，二是屋顶坍塌，三是梁板局部断裂造成层面坍塌，四是梁柱墙等主体承重构件失去承载能力，造成建筑物整体或局部大面积出现立体坍塌。很显然第四种坍塌的灾难性后果最为严重。2003年11•3的衡阳火灾坍塌就是结构性内敛式大局部立体坍塌模式，20名消防官兵壮烈牺牲。

    三、建筑构件的耐火极限与建筑物的耐火等级。

    建筑构件的耐火极限是专门机构在特定的条件下对构件进行耐火试验，构件在试验中失去支持能力，或完整性被破坏，或失去隔火作用所用的时间，它以小时为度量单位,它是决定建筑耐火等级的基础与依据。我国国标《建筑设计防火规范》附件中提供了各类常用建筑构件耐火极限的具体数据。

    建筑的耐火等级是根据主要建筑构件的耐火性能来对整个建筑的耐火能力进行判定与划分的，也是建筑防火设计对不同建筑提出的防火要求。《建筑设计防火规范》将建筑物耐火等级分成了四类：一级耐火等级建筑、二级耐火等级建筑、三级耐火等级建筑，四级耐火等级建筑。从我国房屋建筑的整体看，我国大部分建筑物是一二级耐火等级建筑，其中二级耐火等级建筑又居多，因此二级耐火等级标准最具参考价值。二级耐火等级建筑的主要要求（GBJ16-87，2001年版）：楼板、楼梯、非承重外墙的耐火极限最低为1小时，梁的耐火极限最低为1 个半小时，多层柱子的最低耐火时间为2个半小时，承重墙的耐火极限最低为2小时，屋顶承重构件的最低耐火极限为半小时。

    建筑构件的耐火极限与建筑物的耐火等级，我们不应仅把它当成一个建筑设计概念，它也不仅是一个建筑消防审核概念，更应该是一个重要的灭火战术概念。这也是我们目前在火灾中判定建筑物发生火灾坍塌的唯一能够参考的定量标准。

    四、建筑炎灾坍塌的基本推测与简单预防。

    建筑物火灾坍塌是建筑坍塌事故之一，它与其他建筑坍塌又有明显的区别。主要区别在于：建筑物在火作用下发生坍塌，是一个必然的过程，是一个完整建筑遭破坏的过程，更难以实施前期控制。就目前技术来说，还很难对建筑物的火灾坍塌做出准确的预测。一是因建筑结构的原因，建筑物在火灾中坍塌，特别是结构性坍塌往往是瞬时坍塌，难以及时发现，更难以及时做好撤离工作。另一个原因是当前没有一个适合火灾现场实际的灾害模型。用耐火极限对建筑火灾坍塌作出判断存在很大的不确定性。建筑构件的耐火极限实验是在特定的条件下进行的，而火灾实际与这一实验过程有很大差别。其一是加热过程不同，实际火灾有一个小火到大火的过程，火灾中的建筑构件往往是局部过火。其二是有一个是否直接对构件进行了加热的问题。直接加热了多长时间，大致吸热多少都难以确定，起码说目前没有模型可参考。其三是施工质量问题，一些建筑先用后验甚至不验的违规操作使安全问题变得尤为突出。在实际火场中，建筑构件还有一个受热冷却的反复，并可能受到一定的水流冲击，有往复膨胀与收缩的问题。很显然，这将使有钢类材质的构件变脆，无疑提升了建筑构件的破坏速率。正由于以上原因，出现了建筑物火灾坍塌不可预测论，认为建筑物火灾坍塌是没有先兆的。

    建筑物火灾坍塌是难以预测的，但不会是不可预测的。任何事物由一种形态发展到另一种形态，必然有一个过程，要经历量变到质变。建筑在火灾中的变化也必然要遵循这样一个规律。建筑物火灾坍塌仍然应该是有一定规律可循的。

    要对建筑火灾坍塌做出预测，就要对火灾情况有一个更全面的跟踪了解。可以通过了解火灾中建筑物主要承重构件是不是直接受到火烧，直接火烧的持续时间是否接近与到达了构件的耐火极限最低标准时间，来判断坍塌危险程度。

    要对建筑火灾坍塌做出预测，要求对不同建筑构件的火灾破坏牲有基本认识。不同的构件火灾破坏特征是有明显区别的。比如梁板屋面构件属于横向平面线性构件，因构件的横向平面线性特点，火灾中构件不同点受热差别就比较大，坍塌会有明显变化与过渡过程，这在一些火灾中得到验证。墙柱类垂直承重构件则往往一旦某部分破坏就会造成整体瞬时失去承载能力，坍塌过程是瞬时的。而不承重的分隔墙体与外墙则主要是稳定性问题。

    要对建筑火灾坍塌做出预测，要求灭火人员要理解建筑构件的安全性，要有细致入微的观察能力，仔细观察建筑构件表面变化作出基本判断。依据建筑构件构造原理，建筑构件的能力取决于建筑材料的整合性能。用于承重结构的建筑材料通常是钢材、砖砌体与混凝土。钢材热稳定性差，无保护钢材耐火极限仅为15分钟。而砖砌体、混凝土都须利用水泥等水硬性凝胶建筑材料的特性来构造。水泥构造构件的过程就是水泥水化、凝胶、硬化成水泥石的过程。在这一过程中，水泥生成的水化产物产生黏结力、硬化生成强度是砖及石骨料构造砖砌体（墙体）与混凝土构件的关键。然而，在火的作用下，水泥水化产物中的水分子成分会分解蒸发，致使水泥石（水泥砂浆）不可逆地收缩粉化，引起构件的整体性降低，反向脆化失去设计功能。墙体会因此失去稳定性，混凝土会因此而自脆。对于钢筋混凝土构件，混凝土在自脆过程中丧失受力特性的同时，也增强了热导性能，导致对钢筋的热保护能力急剧降低乃至消失，引发钢筋的热不稳定，丧失抗拉抗压抗挠等能力。如果钢材不合格，易热脆，其强度消失就逾快。由此，对于非承重砌体墙而言，当粉刷层特别是水泥砂浆底层大面积剥落时，也就是砌体丧失稳定性的开始。而对于钢筋混凝土类构件而言，受力是其最大的特点，火场施救人员如现场发现混凝土出现开裂现象或剥落时，就应该引起注意了。出现以上情况时，应该及时做好撤离的准备。

    要预防建筑火灾坍塌，在火灾施救过程中，很重要一点是避免直接用水流冲击建筑承重构件（当然人们不应在建筑承重构件附近堆放易燃可燃物品也同等重要）。通过对一些火灾的研究发现，一些建筑在大火中支撑3到4个小时或时间更长一些而没有倒塌的案例也是存在的。有些在灾后仅作了简单加固就再次投入了使用，一直没有出现明显的整体结构性问题。这类火场往往因火势太大，人们只能在外围施救，建筑主要承重构件没有受到加热冷却交替冲击的影响，这可能是建筑物灾中及灾后保持结构稳定性的重要原因。

    水对建筑承重构件的影响不仅仅在于冷热交替冲击方面，而且它还能直接破坏火场建筑构件。建筑构件有许多是利用水泥等水硬性凝胶材料构造构件整体性、构造强度、构造保护层的，在火灾作用下，水泥石发生不可逆的粉化过程，水的加入会增强水泥构件粉化砂粒的自重与粉化沙粒的流动性，使构件的破坏进程加快，导致建筑构件加速承载等设计能力的丧失，引发坍塌的发生。

    预防建筑火灾坍塌也要求灭火人员对火场有更深入的了解，要按照“优先扑灭垂直承重结构附近的大火，其次是外墙附近的大火，然后是横向平面线性构件下方的大火，最后才是其他地方的燃烧”这样的顺序来组织建筑火灾施救。确保承重构件火烧时间短，受热量少，以最大限度减小建筑物出现结构性坍塌的危险。

    建筑火灾坍塌的预测与预防还没得到研究上的足够重视，建筑火灾坍塌的原理还没有完全地揭示出来，建筑物在火灾中的变化也还没有一个完整的认识，要真正预防建筑物火灾坍塌所带来的灾难后果，期待着更多的研究与技术上的突破。