關注事件的壹讀君|敏敏 閆梓萌
7月23日下午，齊齊哈爾市龍沙區三十四中體育館發生頂棚坍塌事故，共造成11人死亡。
救援現場|圖源：微博@中國消防
事故一經發生，便引起大量關注。根據初步調查，造成此次坍塌的主要原因是，體育館屋頂上堆積了大量施工用的珍珠岩，齊齊哈爾正值雨季，且當天龍沙區也在下雨，珍珠岩吸水後重量暴增，導致體育館頂棚坍塌。
這究竟是意外還是人禍？珍珠岩是一種怎樣的材料？
什麼是珍珠岩？
珍珠岩，是火山噴發的酸性熔岩經急劇冷卻後，所形成的玻璃質岩石。因具有珍珠裂隙結構，而得名「珍珠岩」。我國的珍珠岩主要集中分布在東南沿海地區、中南地區以及東北、內蒙地區。
珍珠岩的名字，我們或者並不耳熟，但這種材料其實在日常生活中處處可見。
珍珠岩的原砂，在經過細粉碎和超細粉碎之後，可用於橡塑製品、顏料、油漆、油墨、合成玻璃、隔熱膠木及一些機械構件和設備中作填充料。
經過膨脹加工的珍珠岩，也經常被用在建築中。
未經加工的生珍珠岩的密度約為1100千克/立方米，而在經過膨脹加工之後，其密度可降低至30-150千克/立方米，作為一種輕質的新型材料，其導熱係數也很低，一般在0.06W/m.k到0.07W/m.k之間。人體組織的平均導熱係數都要0.432W/m.k，也就是說，膨脹珍珠岩的導熱係數差不多只有人的七分之一。
因其絕熱性好，珍珠岩便被用於保溫、隔熱、冷庫內壁等用途。
膨脹珍珠岩|圖源：USGSS
用於建築的膨脹珍珠岩本身重量比較輕，每立方米的密度約為71千克，而同其他建築材料相比較而言，沙子的重量是每立方米1500千克左右，混凝土的重量則超過每立方米2000千克。這麼看來，珍珠岩其實挺輕的。
但不要忽略它的一個很重要的特性：吸水。
江蘇省設計研究院副總建築師劉志軍介紹，珍珠岩材料裡面為空芯，本身重量比較輕，像海綿，容易吸水，吸水後1立方米的重量將接近1噸左右。
密度稀疏，吸水性又強，所以在很多植物種植中，也會在土壤里加一些珍珠岩，這樣可以增加土壤的透氣性，減緩土壤的乾旱速度，來防止土壤板結，促進植物的生長。
瀋陽建築大學教授安艷華告訴壹讀，顆粒狀膨脹珍珠岩有較大的吸水性，常用作混凝土和灰漿的骨料及屋頂排水的材料找坡材料。在使用珍珠岩找坡時，必須在珍珠岩上有防水層進行保護。
本次體育館坍塌事故，據現場調查初步認為施工單位違規將珍珠岩堆置體育館屋頂，受降雨影響，珍珠岩浸水增重，導致屋頂荷載增大引發坍塌。
安艷華表示，體育館屋蓋結構為網架結構，齊齊哈爾屬於嚴寒地區，網架結構建築頂部的保溫更多採用較大厚度岩棉板，頂棚為混凝土板。這種屋面是嚴禁堆載任何重質材料，因其跨度比較大，又是網架結構，不是混凝土梁板結構，所以這方面必須嚴格控制。
壓塌體育館的，究竟是什麼
在設計、建設建築物時，工程師需要考慮荷載作用，以確保物體或結構的安全性和穩定性。所謂「荷載作用」，簡單來說就是作用力和溫度變化等原因對建築結構的影響。
荷載作用大致可分為三類：
第一類，永久作用。即作用值不隨時間變化，或者值變化可以忽略不計的作用。永久作用的荷載包括建築自重、土壓力等。
第二類，可變作用。這類作用的作用值會隨時間變化，值變化不可忽略不計。可變作用的荷載包括積灰荷載、風荷載、雪荷載、樓面活荷載（譬如日常會出現在樓層上的人、物品）等。
第三類，偶然作用。這類作用在結構使用期間不一定出現，而一旦出現，則作用值極大、持續時間很短。偶然作用的荷載包括爆炸力、撞擊力等。
而像體育館這樣的建築，內部一般需要很大的無柱空間，因此多採用大跨度結構，比如我們的「鳥巢」體育館，採用的就是大跨度鋼結構。
大跨度結構的屋頂，一般不適合用來承受極大的荷載，在設計時主要考慮的也是雨雪暴風天氣等帶來的荷載作用。
但從網傳視頻來看，事發體育館的半個屋頂都堆滿了珍珠岩。
網友爆料事發前的屋頂|圖源：網絡視頻
據當地居民反映，齊齊哈爾這一個月就沒有過什麼晴天。經查詢天氣記錄，齊齊哈爾確實整個七月幾乎都在下雨。
把容易吸水，且吸水後會增重十來倍的珍珠岩堆在屋頂，風險不可謂不大。
齊齊哈爾天氣記錄|截圖自天氣史網
這些珍珠岩為什麼會出現在屋頂，施工方和相關部門在施工過程中是否起到監管作用？這都值得深思。
而據媒體報道，該工程的施工單位為黑龍江嘉美建設有限公司，並非「初出茅廬」的新手，實際上，在近3年里，嘉美公司中標了包括齊齊哈爾市公安局、齊齊哈爾市檢察院、三十四中在內的17個建設項目。
目前，教學綜合樓施工單位責任人已被公安機關控制。期待早日真相大白，給死者以告慰，給家屬以撫慰。
參考資料：
[1]Maxim, L. Daniel; Niebo, Ron; McConnell, Ernest E. (2014-04-01). "Perlite toxicology and epidemiology – a review". Inhalation Toxicology. 26 (5): 259–270. doi:10.3109/08958378.2014.881940
[2]《建築結構》，高等教育出版社
[3]中國新聞周刊：齊齊哈爾一中學體育館坍塌，已致10人死亡
[4]壓塌齊齊哈爾中學體育館的珍珠岩是什麼？- 金羊網- 羊城晚報
[5]科普中國：礦物和岩石也能變成爆米花？
[6]澎湃新聞：齊齊哈爾坍塌事故致11死，涉事施工企業近年承攬當地多項政府工程
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