911事件发生以后,建筑专家重新评估楼房安全高度,结果出乎预料

2022年11月23日08:40:03 国际 1185

2001年9月11日,美国世贸大厦遭受恐怖袭击后倒塌,造成3000多人死伤和2000亿美元的经济损失,俗称:“911事件”。

2002年5月,一份调查世贸大楼倒塌的报告出炉,但里面既没有指出设计和施工的缺陷,也未提出任何改进建议,这份耗资1600万美元研究出来的报告,令人大跌眼镜!

韦·赖伯金斯是一名建筑工程师,当他还在上大学的时候就听老师讲过:“从倒塌的房屋学到的知识,远比从仍在使用的房子学到的多得多。

于是,赖伯金斯决定开展重新调查,从这场惨剧中总结经验,吸取教训。

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随着高层建筑越建越高,人们也越来越担心火灾的发生。这是从世贸大楼倒塌得到的第一个教训:摩天大楼能经受大型喷气式客机的撞击,却经不住大火的灼噬。

1966年,世贸双塔楼开建时是按照预防民航飞机撞击的要求设计的,当时重168吨的波音707就是那时的标准客机,所以世贸大厦在被撞后并没有立即倒塌。大楼每边有59根柱子支撑,这些延伸到4—6楼的柱子,在遭受撞击后尽管有30根毁坏,但双子楼仍保持屹立。

可是,当波音飞机携带的1万加仑汽油在大楼引起大火以后,温度瞬时达到1093℃,并产生出5千兆瓦的能量。在这种高温之下,建筑使用钢材的强度就会降低一半,使钢结构失去支撑能力,外墙变形。这样一来直接导致袭击点以上楼层的重量全部压在下方的楼层上。于是,形成了从上往下逐层坍塌的惨剧。

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世贸大厦的设计总容量为58000人,由于袭击时间是早晨8:46分,正是上班时间,楼内大约有14000人。死亡人数共计2245人,其中北楼1400多人,南楼600多人。

死亡者中有70%在高于袭击点的楼层中工作,在袭击之初他们之中绝大多数人仍活着,但被困在撞击点以上,他们很难逃生。

大火中,6个消防梯道坍塌了5个,北楼塌了3个,南楼塌了2个,从高于袭击点楼层逃出来的人仅仅只有18人。这就是大楼留给我们的第二个教训:高层建筑应该加强耐火材料的使用,在紧急情况下争取更多的时间,使楼内人员逃离危险。

世贸大厦建造于上世纪60年代中期,虽然那时的建筑规范已明确规定钢结构需浇筑混凝土或外砌隔离砖,以便吸热和通过脱水散热,达到2—3小时的耐热时效。

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但,这种隔热层对于110层,高度达到417米的世贸大厦来说,过于笨重,造价也高。于是,采用了喷涂石棉,后来改用1.9厘米厚的无机纤维层替换,厚度逐步增加到3.8厘米。从结果上看来,这些喷涂层的防火性能并没有达到理想的效果,仍需极大地改进。

在世贸北楼被撞后不到1小时,一架波音757撞上了五角大楼,五角大楼的建筑面积为6.8万平方米,可容纳2.5万工作人员。相比之下,世贸北楼为4.7万平方米和2万人,但五角大楼仅仅死亡了140人,北楼却死亡1400多人,整整多出了10倍。

五角大楼有1/5面积的结构损坏严重,需拆除重建外,其余均完好如初。损坏较轻的原因是它只有5层高,所有的结构都可以加强加厚,而110层的摩天大楼却不能建得如此厚重。

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还有高楼的应急系统,包括消防水管、电梯、电话线等也不能按惯例集中在一个中央服务区内,那样一旦受损便意味着整个大楼瘫痪,若安全楼梯坍塌,人就无法逃逸。

赖伯金斯基重启对世贸大楼的调查后,在一次建筑专家小组会议上,有人问赖伯金斯基:“世贸大楼倒塌给今后的高层建筑设计提供了什么教训?”他的回答出乎预料:“降低高度。“听众不满意地追问:“低到什么程度?”这个问题在赖伯金斯基的脑子早已经有了答案,而且非常简单。

一般按当下使用的消防云梯可达到的最高高度计算,那个时期是30米,也就是10层楼的高度。

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这种楼房一旦失火,可以从楼外施救。必要时消防人员的进入和住户的撤离都可以使用楼外平台执行。所以他的回答是:“楼房的安全高度是10层以下。”(注:国内目前最高的消防云梯已经达到101米,约33层楼的高度。)

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