大埔火災|樓宇受高溫燃燒 鋼筋熱脹冷縮致結構嚴重受損 專家:表面難察覺

大埔火災|樓宇受高溫燃燒 鋼筋熱脹冷縮致結構嚴重受損 專家:表面難察覺

宏福苑火災獨立委員會在第四場聽證會中傳召了9名宏福苑居民作供,當中有居民憶述事發時的逃生經過,指當消防員來救援時,自己已無力行走,當時感覺到沖下樓梯的水像溫泉般熱、牆壁燙手。事實上,過去房屋局長何永賢曾表示,受災的7幢樓宇結構遭嚴重破壞,難以合理地修復至符合法例要求,認為已不適宜居住,長遠需要拆卸。

何永賢曾表示,受災的7幢樓宇結構遭嚴重破壞,難以合理地修復至符合法例要求,認為已不適宜居住,長遠需要拆卸。資料圖片

惟在首場聽證會上,獨立委員會代表資深大律師杜淦堃曾引用消防處資料表示,宏福苑7幢受影響樓宇合共1736個單位當中,有812個單位內部並無受影響,所佔比例不少,那表面不受火災影響的單位,是否仍隱藏結構危機?

獨立委員會代表律師杜淦堃。巴士的報記者攝

據何永賢今年2月指,經工程團隊聯同港大專家實地視察及採樣化驗後,確認7座受災樓宇的結構受長遠破壞,部分主力牆在火災後混凝土嚴重剝落,鋼筋外露,甚至有樓面板及樑柱出現彎曲變形。

而據樣本分析,經歷高溫燃燒,再加上救火時的灑水冷卻過程,熱脹冷縮效應導致混凝土內部產生大量細微裂縫,不僅影響樓宇的長遠結構安全,也會引致混凝土剝落,加速鋼筋銹蝕,日後會有滲水及受腐蝕的風險。

熱脹冷縮效應導致混凝土內部產生大量細微裂縫。資料圖片

工程師:視乎燃燒時間和溫度 不同位置有差異

香港工程師學會結構分部前主席陳世昌指,7幢樓宇受火燃燒的情況均有不同,「不同位置、不同座數、不同層數,情況都不同」。他說,樓宇的結構混凝土一般在攝氏500至600度便開始有影響,「燒的時間愈耐,影響就愈大」,故燃燒的時間和溫度、烈度不同,影響有差異。

香港工程師學會結構分部前主席陳世昌指,7幢樓宇受火燃燒的情況均有不同。資料圖片

「混凝土裡有鋼筋,當燃燒時間長,鋼筋的溫度愈高,就會迫爆混凝土,產生裂縫;當救火時灑水冷卻後,鋼筋的收縮膨脹速度,又會比混凝土大,導致鋼筋不能被混凝土『包實』,存在空隙,嚴重影響其受力的效用,耐用性和強度亦受影響。」

因此,他認為,在此情況下,就要考慮進行維修的時間和成本效益,「整幅牆打爛佢,再倒石屎,係咪可以呢?當然可以,但如果好多位置或層數都有此情況,是否符合成本效益、是否可行?」

陳世昌指,燃燒的時間和溫度、烈度不同,影響有差異。巴士的報記者攝

混凝土牆裂縫未必肉眼可察覺  

他說,結構牆的輕微裂縫未必容易用肉眼察覺,或需開鑿採樣檢測分析,才知對受力的影響程度,表面上未有受災的單位,未必代表其所在的整幢大廈結構無問題,要視乎受火波及或不受火燃燒的單位分布位置,「例如同一幢樓,有幾層某個座向的單位受火波及好嚴重,但其樓上樓下的單位又未必燒到,但唔代表這幢樓的結構不受影響。」他同意,不能以受災單位的數目來判斷樓宇結構是否安全,因整幢樓宇不是割裂,要進行詳細評估才能較準確判斷。

超出建築物原有抗火時限設計 致結構或嚴重受損

消防顧問梁錦得表示,一般住宅建築的結構設計,通常以抵禦約1小時的火勢為標準,而宏福苑的火災顯然已超出原有設計的抗火時限,導致樓宇結構出現物理變化與強度折減。

消防顧問梁錦得表示,一般住宅建築的結構設計,通常以抵禦約1小時的火勢為標準。資料圖片

他舉例,當年藍田滙景花園的四級大火中,地庫持續燃燒超過4小時,最終造成樓板混凝土被燒穿,形成明顯破洞,可見結構受火影響後,可能發生嚴重損壞,甚至出現局部崩塌的風險。翻查資料,藍田滙景花園的四級火發生於1991年,當時屋苑仍在施工階段,火警發生在第9座地庫停車場,事件導致3名消防員受傷,並一度影響藍田地鐵站運作。

須開鑿結構體進行驗證

前消防處處長林振敏指,混凝土結構中的鋼筋在高溫下會產生熱脹效應,若受熱膨脹幅度過大,如超過10厘米,混凝土內部的應力分布可能已發生變化,導致結構承載能力受損。他強調,事後是否需要採取加固或修復措施,必須依據實際受熱溫度與時間進行專業評估。若無法確定受熱程度,則需由結構工程師進行詳細檢測,必要時甚至須局部鑿開結構體進行驗證,「你不能只看表面沒有燒焦,就假設內裡的鋼筋沒有變化。」

前消防處處長林振敏指,混凝土結構中的鋼筋在高溫下會產生熱脹效應,資料圖片