7月23日下午，齊齊哈爾市龍沙區(qū)三十四中體育館發(fā)生頂棚坍塌事故，共造成11人死亡。

救援現(xiàn)場(chǎng)|圖源：微博@中國(guó)消防

事故一經(jīng)發(fā)生，便引起大量關(guān)注。根據(jù)初步調(diào)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巖，齊齊哈爾正值雨季，且當(dāng)天龍沙區(qū)也在下雨，珍珠巖吸水后重量暴增，導(dǎo)致體育館頂棚坍塌。

這究竟是意外還是人禍？珍珠巖是一種怎樣的材料？

什么是珍珠巖？

珍珠巖，是火山噴發(fā)的酸性熔巖經(jīng)急劇冷卻后，所形成的玻璃質(zhì)巖石。因具有珍珠裂隙結(jié)構(gòu)，而得名“珍珠巖”。我國(guó)的珍珠巖主要集中分布在東南沿海地區(qū)、中南地區(qū)以及東北、內(nèi)蒙地區(qū)。

珍珠巖的名字，我們或者并不耳熟，但這種材料其實(shí)在日常生活中處處可見(jiàn)。

珍珠巖的原砂，在經(jīng)過(guò)細(xì)粉碎和超細(xì)粉碎之后，可用于橡塑制品、顏料、油漆、油墨、合成玻璃、隔熱膠木及一些機(jī)械構(gòu)件和設(shè)備中作填充料。

經(jīng)過(guò)膨脹加工的珍珠巖，也經(jīng)常被用在建筑中。

未經(jīng)加工的生珍珠巖的密度約為1100千克/立方米，而在經(jīng)過(guò)膨脹加工之后，其密度可降低至30-150千克/立方米，作為一種輕質(zhì)的新型材料，其導(dǎo)熱系數(shù)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(dǎo)熱系數(shù)都要0.432W/m.k，也就是說(shuō)，膨脹珍珠巖的導(dǎo)熱系數(shù)差不多只有人的七分之一。

因其絕熱性好，珍珠巖便被用于保溫、隔熱、冷庫(kù)內(nèi)壁等用途。

用于建筑的膨脹珍珠巖本身重量比較輕，每立方米的密度約為71千克，而同其他建筑材料相比較而言，沙子的重量是每立方米1500千克左右，混凝土的重量則超過(guò)每立方米2000千克。這么看來(lái)，珍珠巖其實(shí)挺輕的。

但不要忽略它的一個(gè)很重要的特性：吸水。

江蘇省設(shè)計(jì)研究院副總建筑師劉志軍介紹，珍珠巖材料里面為空芯，本身重量比較輕，像海綿，容易吸水，吸水后1立方米的重量將接近1噸左右。

密度稀疏，吸水性又強(qiáng)，所以在很多植物種植中，也會(huì)在土壤里加一些珍珠巖，這樣可以增加土壤的透氣性，減緩?fù)寥赖母珊邓俣?，?lái)防止土壤板結(jié)，促進(jìn)植物的生長(zhǎng)。

沈陽(yáng)建筑大學(xué)教授安艷華告訴壹讀，顆粒狀膨脹珍珠巖有較大的吸水性，常用作混凝土和灰漿的骨料及屋頂排水的材料找坡材料。在使用珍珠巖找坡時(shí)，必須在珍珠巖上有防水層進(jìn)行保護(hù)。

本次體育館坍塌事故，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查初步認(rèn)為施工單位違規(guī)將珍珠巖堆置體育館屋頂，受降雨影響，珍珠巖浸水增重，導(dǎo)致屋頂荷載增大引發(fā)坍塌。

安艷華表示，體育館屋蓋結(jié)構(gòu)為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，齊齊哈爾屬于嚴(yán)寒地區(qū)，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建筑頂部的保溫更多采用較大厚度巖棉板，頂棚為混凝土板。這種屋面是嚴(yán)禁堆載任何重質(zhì)材料，因其跨度比較大，又是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，不是混凝土梁板結(jié)構(gòu)，所以這方面必須嚴(yán)格控制。

壓塌體育館的，究竟是什么

在設(shè)計(jì)、建設(shè)建筑物時(shí)，工程師需要考慮荷載作用，以確保物體或結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。所謂“荷載作用”，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是作用力和溫度變化等原因?qū)ㄖY(jié)構(gòu)的影響。

荷載作用大致可分為三類(lèi)：

第一類(lèi)，永久作用。即作用值不隨時(shí)間變化，或者值變化可以忽略不計(jì)的作用。永久作用的荷載包括建筑自重、土壓力等。

第二類(lèi)，可變作用。這類(lèi)作用的作用值會(huì)隨時(shí)間變化，值變化不可忽略不計(jì)。可變作用的荷載包括積灰荷載、風(fēng)荷載、雪荷載、樓面活荷載（譬如日常會(huì)出現(xiàn)在樓層上的人、物品）等。

第三類(lèi)，偶然作用。這類(lèi)作用在結(jié)構(gòu)使用期間不一定出現(xiàn)，而一旦出現(xiàn)，則作用值極大、持續(xù)時(shí)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筑，內(nèi)部一般需要很大的無(wú)柱空間，因此多采用大跨度結(jié)構(gòu)，比如我們的“鳥(niǎo)巢”體育館，采用的就是大跨度鋼結(jié)構(gòu)。

大跨度結(jié)構(gòu)的屋頂，一般不適合用來(lái)承受極大的荷載，在設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮的也是雨雪暴風(fēng)天氣等帶來(lái)的荷載作用。

但從網(wǎng)傳視頻來(lái)看，事發(fā)體育館的半個(gè)屋頂都堆滿了珍珠巖。

網(wǎng)友爆料事發(fā)前的屋頂|圖源：網(wǎng)絡(luò)視頻

據(jù)當(dāng)?shù)鼐用穹从?，齊齊哈爾這一個(gè)月就沒(méi)有過(guò)什么晴天。經(jīng)查詢(xún)天氣記錄，齊齊哈爾確實(shí)整個(gè)七月幾乎都在下雨。

把容易吸水，且吸水后會(huì)增重十來(lái)倍的珍珠巖堆在屋頂，風(fēng)險(xiǎn)不可謂不大。

齊齊哈爾天氣記錄|截圖自天氣史網(wǎng)

這些珍珠巖為什么會(huì)出現(xiàn)在屋頂，施工方和相關(guān)部門(mén)在施工過(guò)程中是否起到監(jiān)管作用？這都值得深思。

而據(jù)媒體報(bào)道，該工程的施工單位為黑龍江嘉美建設(shè)有限公司，并非“初出茅廬”的新手，實(shí)際上，在近3年里，嘉美公司中標(biāo)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(nèi)的17個(gè)建設(shè)項(xiàng)目。

目前，教學(xué)綜合樓施工單位責(zé)任人已被公安機(jī)關(guān)控制。期待早日真相大白，給死者以告慰，給家屬以撫慰。