第1章(修正版) 建筑防火基礎(chǔ)

建筑防火設(shè)計(jì)

第1章建筑防火基礎(chǔ)第1章建筑防火基礎(chǔ)建筑火災(zāi)1建筑火災(zāi)及其發(fā)展和蔓延2建筑火災(zāi)煙氣及其流動(dòng)與控制

3建筑防火設(shè)計(jì)基本概念

4第1節(jié)建筑火災(zāi)

1

火災(zāi)及其危害

火是人類賴以生存和發(fā)展的一種自然力，火的利用具有劃時(shí)代的意義?；鸬睦檬谷祟惷撾x了茹毛飲血的荒蠻時(shí)代，邁向人類文明的漫長(zhǎng)征程。人類逐步將用火的范圍不斷擴(kuò)大，用火技能逐步提高，促進(jìn)了生產(chǎn)力的發(fā)展，在生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)等方面發(fā)揮出越來越大的作用?；鹗蔷哂袃芍匦缘?。當(dāng)火失去控制，就會(huì)成為一種具有很大破壞力的多發(fā)性的災(zāi)害，給人類的生活、生產(chǎn)乃至生命安全構(gòu)成威脅。火災(zāi)，能燒掉人們辛勤勞動(dòng)創(chuàng)造的物質(zhì)財(cái)富，使大量的生活、生產(chǎn)資料在頃刻之間化為灰燼；火災(zāi)，涂炭生靈，奪去許多人的生命和健康，給人們的身心帶來難以消除的痛苦。返回目錄

我國(guó)1998年—2007火災(zāi)狀況統(tǒng)計(jì)

年度火災(zāi)起數(shù)火災(zāi)直接經(jīng)濟(jì)損失（萬元）死亡人數(shù)1998年84040144257.323891999年97638143394.027442000年122202152217.330212001年124282140326.123342002923932003年132111159088.624822004年142568113576.325632005125002006年2227027844.6815172007年15900099001418合計(jì)1367334105752323361火災(zāi)是失去控制的燃燒現(xiàn)象。我國(guó)1998年—2007年火災(zāi)狀況統(tǒng)計(jì)見表1—1。由此表可見，10年間我國(guó)共發(fā)生火災(zāi)1367334起，平均每年的火災(zāi)直接經(jīng)濟(jì)損失超過10.5億元，死亡2336余人。

火災(zāi)可分為建筑火災(zāi)、石油化工火災(zāi)、交通工具火災(zāi)、礦山火災(zāi)、森林草原火災(zāi)等。其中建筑火災(zāi)發(fā)生的起數(shù)和造成的損失、危害居于首位。自1992年以來，我國(guó)火災(zāi)直接經(jīng)濟(jì)損失均在12億元以上，其中建筑火災(zāi)的損失約占80%；建筑火災(zāi)發(fā)生的次數(shù)約占總火災(zāi)次數(shù)的75%。建筑物是人類進(jìn)行生活、生產(chǎn)和政治、經(jīng)濟(jì)、文化等活動(dòng)的場(chǎng)所，建筑物都存在可燃物和著火源，稍有不慎，就可能引起火災(zāi)，建筑又是財(cái)產(chǎn)和人員極為集中的地方，因而建筑物發(fā)生火災(zāi)會(huì)造成十分嚴(yán)重的損失。隨著城市日益擴(kuò)大，各種建筑越來越多，建筑布局及功能日益復(fù)雜，用火、用電、用氣和化學(xué)物品的應(yīng)用日益廣泛，建筑火災(zāi)的危險(xiǎn)性和危害性大大增加。

2建筑火災(zāi)案例

新疆克拉瑪依市友誼館火災(zāi)圖1-1新疆克拉瑪依市友誼館遇難人員分布位置、破拆門窗平面示意吉林省吉林市中北商廈火災(zāi)點(diǎn)擊播放吉林省吉林市中北商廈火災(zāi)點(diǎn)擊播放吉林省吉林市中北商廈火災(zāi)確定火災(zāi)直接原因是中百商廈偉業(yè)電器行雇工于洪新在當(dāng)日9時(shí)許向3號(hào)庫房送紙板時(shí)不慎將嘴上叼著的煙頭掉落在地面上（木板地面），引燃地面可燃物引起火災(zāi)。引發(fā)的火焰及高溫?zé)煔馔ㄟ^未完全封閉的墻體進(jìn)入中百商廈內(nèi)，進(jìn)而引起火災(zāi)事故的蔓延擴(kuò)大。

點(diǎn)擊播放浙江省溫州市鹿城區(qū)人民路溫富大廈火災(zāi)點(diǎn)擊數(shù)字播放1

2

33建筑火災(zāi)原因

生活用火不慎炊事用火取暖用火燈火照明燃放煙花爆竹宗教活動(dòng)用火吸煙不慎

玩火

違反生產(chǎn)安全制度

違反生產(chǎn)安全制度引起火災(zāi)的情況很多。如在易燃易爆的車間內(nèi)動(dòng)用明火，引起爆炸起火；將性質(zhì)相抵觸的物品混存在一起，引起燃燒爆炸；在焊接和切割時(shí)，會(huì)飛迸出大量火星和熔渣，很容易釀成火災(zāi)；化工生產(chǎn)設(shè)備失修，發(fā)生可燃?xì)怏w、易燃、可燃液體跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，遇到明火燃燒或爆炸等。

電氣設(shè)備設(shè)計(jì)、安裝、使用及維護(hù)不當(dāng)自然現(xiàn)象引發(fā)火災(zāi)自燃雷擊靜電地震

縱火縱火分刑事犯罪縱火精神病人縱火我國(guó)1998—2007年火災(zāi)原因統(tǒng)計(jì)表1-2

火災(zāi)原因總起數(shù)年度

電氣（起數(shù)/比例）生活用火不慎（起數(shù)/比例）違反安全規(guī)定（起數(shù)/比例）吸煙（起數(shù)/比例）玩火（起數(shù)/比例）放火（起數(shù)/比例）自燃（起數(shù)/比例）其它(起數(shù)/比例)不明原因(起數(shù)/比例)1998年8404023153/27.521406/25.56006/7.18009/9.55500/6.55157/6.11201/1.46961/8.36647/7.91999年9763824233/24.825857/26.56035/6.29347/8.67281/7.55716/5.91127/1.29468/9.78574/8.82000年12220231933/26.133558/27.57083/5.810168/8.39001/7.47449/6.11417/1.28592/7.013001/10.62001年12428230954/24.935776/28.86230/5.010451/8.47890/6.47707/6.21401/1.18443/6.815430/12.4200221.338760/27.85966/4.311278/8.115881/11.48415/6.01658/1.28674/6.21918413.7續(xù)表1-2200322.838290/28.96400/4.710062/7.69628/7.38067/6.11754/1.39658/7.317896/13.6200420.742991/30.26104/4.310593/7.411148/7.88740/6.12156/1.511509/8.019879/14.0200521.943883/30.66130/4.310075/7.08117/5.77342/5.12373/1.710993/7.722941/16.0200622.141165/29.25392/3.679679/6.87623/5.45961/4.23161/2.211717/8.323311/16.6200728.837195/23.48904/5.612720/812561/7.923373/14.739752.514946/9.4合計(jì)1403265336089/24.0378607/27.092852/6.5119425/8.5106334/7.587746/6.321316/1.594521/6.7166433/11.8第2節(jié)建筑火災(zāi)及其發(fā)展和蔓延

火災(zāi)造成建筑物破壞、人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失主要發(fā)生在火災(zāi)全面發(fā)展階段，只有弄清這一階段的火災(zāi)規(guī)律，才能更好地指導(dǎo)建筑防火設(shè)計(jì)，達(dá)到最大限度減少火災(zāi)損失的目的。返回目錄1可燃物及其燃燒

不同形態(tài)的物質(zhì)在發(fā)生火災(zāi)時(shí)的機(jī)理并不一致，一般固體可燃物質(zhì)在受熱條件下，內(nèi)部可分解出不同的可燃?xì)怏w，這些氣體在與空氣中的氧氣進(jìn)行混合時(shí)，遇明火即著火。固體用明火點(diǎn)燃，能發(fā)火燃燒時(shí)的最低溫度，就是該物質(zhì)的燃點(diǎn)。一些固體能自燃，如木材受熱烘烤自燃，糧食受濕發(fā)霉生熱，在微生物作用下自燃。有些固體在常溫下能自行分解，或在空氣中氧化導(dǎo)致自燃或爆炸，如硝化棉、黃磷等；有些固體如鉀、鈉、電石等遇水或受空氣中水蒸氣作用可引起燃燒或爆炸等。一些可燃液體隨液體內(nèi)外溫度變化而有不同程度的揮發(fā)，揮發(fā)快者可燃的危險(xiǎn)性大?？扇家后w蒸氣與空氣混合達(dá)到一定濃度，遇明火點(diǎn)燃，呈現(xiàn)一閃即滅，這種現(xiàn)象叫閃燃。出現(xiàn)閃燃的最低溫度叫閃點(diǎn)。

可燃固體的燃點(diǎn)名稱燃點(diǎn)（℃）名稱燃點(diǎn)（℃）紙張130粘膠纖維235棉花150滌綸纖維390棉布200松木270～290麻絨150橡膠130表1-3液體的閃點(diǎn)

表1-4液體名稱閃點(diǎn)（℃）液體名稱閃點(diǎn)（℃）石油醚-50吡啶+20汽油-58～+10丙酮-20二硫化碳-45苯-14乙醚-45醋酸乙酯+1氯乙烷-38甲苯+1二氯乙烷+21甲醇+7

可燃蒸氣氣體或粉塵與空氣組成的混合物達(dá)到一定濃度時(shí)，遇火源即能發(fā)生爆炸。爆炸時(shí)的最低濃度稱為爆炸下限。遇火源能發(fā)生爆炸的最高濃度，稱為爆炸上限。濃度在下限以下的時(shí)候，可燃?xì)怏w、易燃、可燃液體蒸氣、粉塵的數(shù)量很少，不足以發(fā)火燃燒；濃度在下限和上限之間，即濃度比較合適時(shí)遇明火就要爆炸；超過上限則因氧氣不足，在密閉容器內(nèi)或輸送管道內(nèi)遇明火不會(huì)燃燒爆炸。

可燃?xì)怏w、易燃、可燃液體蒸氣爆炸下限

名稱爆炸下限(%容積)名稱爆炸下限(%容積)煤油1.0丁烷1.9汽油1.0異丁烷1.6丙酮2.55乙烯2.75苯1.5丙烯2.0甲苯1.27丁烯1.7二硫化碳1.25乙炔2.5甲烷5.0硫化氫4.3乙烷3.22一氧化碳12.5丙烷2.37氫4.1表1-5生產(chǎn)和儲(chǔ)存物品的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類

火災(zāi)危險(xiǎn)性分類的目的，是為了在建筑防火設(shè)計(jì)時(shí)，有區(qū)別地對(duì)待各種不同危險(xiǎn)類別的生產(chǎn)和貯存物品，使建筑物既有利于節(jié)約投資，又有利于保障安全。

生產(chǎn)的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類表1-6生產(chǎn)類別火災(zāi)危險(xiǎn)性特征甲使用或生產(chǎn)下列物質(zhì)的生產(chǎn)：

1．閃點(diǎn)<28℃的液體

2．爆炸下限<10％的氣體

3．常溫下能自行分解或在空氣中氧化即能導(dǎo)致迅速自燃或爆炸的物質(zhì)

4．常溫下受到水或空氣中水蒸氣作用，能產(chǎn)生可燃?xì)怏w并引起燃燒或爆炸的物質(zhì)

5．遇酸、受熱、撞擊、摩擦、催化以及遇有機(jī)物或硫磺等易燃的無機(jī)物，極易引起燃燒或爆炸的強(qiáng)氧化劑

6．受撞擊、摩擦或與氧化劑、有機(jī)物接觸時(shí)能引起燃燒或爆炸的物質(zhì)

7．在密閉設(shè)備內(nèi)操作溫度等于或超過物質(zhì)本身自燃點(diǎn)的生產(chǎn)乙使用或生產(chǎn)下列物質(zhì)的生產(chǎn)：

1．閃點(diǎn)≥28℃至<60℃的液體

2．爆炸下限≥10％的氣體

3．不屬于甲類的氧化劑

4．不屬于甲類的化學(xué)易燃危險(xiǎn)固體

5．助燃?xì)怏w

6．能與空氣形成爆炸性混合物的浮游狀態(tài)的粉塵、纖維、閃點(diǎn)≥60℃的液體霧滴丙使用或生產(chǎn)下列物質(zhì)的生產(chǎn)：

1．閃點(diǎn)≥60℃的液體

2．可燃固體丁具有下列情況的生產(chǎn)：

1．對(duì)非燃燒物質(zhì)進(jìn)行加工，并在高熱或熔化狀態(tài)下經(jīng)常產(chǎn)生強(qiáng)輻射熱、火花或火焰的生產(chǎn)

2．利用氣體、液體、固體作為燃料或?qū)怏w、液體進(jìn)行燃燒作其它用的各種生產(chǎn)

3．常溫下使用或加工難燃燒物質(zhì)的生產(chǎn)戊常溫下使用或加工非燃燒體的生產(chǎn)

儲(chǔ)存物品的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類

表1-7

貯存物品的類別火災(zāi)危險(xiǎn)性特征

甲

1．閃點(diǎn)<28℃的液體

2．爆炸下限<10％的氣體，以及受到水或空氣中水蒸氣的作用，能產(chǎn)生爆炸下限<10％氣體的固體物質(zhì)

3．常溫下能自行分解或在空氣中氧化即能導(dǎo)致迅速自燃或爆炸的物質(zhì)

4．常溫下受到水或空氣中水蒸氣的作用能產(chǎn)生可燃?xì)怏w并引起燃燒或爆炸的物質(zhì)

5．當(dāng)遇酸、受熱、撞擊、摩擦、催化以及遇有機(jī)物或硫磺等極易分解引起燃燒爆炸的強(qiáng)氧化劑

6．受撞擊、摩擦或與氧化劑、有機(jī)物接觸時(shí)能引起燃燒或爆炸的物質(zhì)

乙

1．閃點(diǎn)≥28℃至<60℃的液體

2．爆炸下限≥10％的氣體

3．不屬于甲類的氧化劑

4．不屬于甲類的化學(xué)易燃危險(xiǎn)固體

5．助燃?xì)怏w

6．常溫下與空氣接觸能緩慢氧化，積熱不散引起自燃的物品

丙

1．閃點(diǎn)≥60℃的液體

2．可燃固體丁難燃燒物品戊非燃燒物品2.1固體的分類標(biāo)準(zhǔn)

固體在常溫下能自行分解或在空氣中氧化導(dǎo)致迅速自燃或爆炸的物品，如硝化棉、賽璐珞、黃磷等劃為甲類。固體在常溫下受到水或空氣中的水蒸氣的作用，能產(chǎn)生可燃?xì)怏w并引起燃燒或爆炸的物品，如鉀、鈉、氧化鈉、氫化鈣、磷化鈣等劃為甲類。固體遇酸、受熱、撞擊、摩擦以及遇有機(jī)物或硫磺等易燃的無機(jī)物，極易引起燃燒或爆炸的強(qiáng)氧化劑，如氯酸鉀、氯酸鈉、過氧化鉀、過氧化鈉等劃為甲類。凡不屬于甲類的化學(xué)易燃危險(xiǎn)固體(如：鎂粉、鋁粉、硝化纖維漆布等)，不屬于甲類的氧化劑(如：硝酸銅、亞硝酸鉀、漂白粉等)以及常溫下在空氣中能緩慢氧化、積熱自燃的危險(xiǎn)物品(如：桐油、漆布、油紙、油浸金屬屑等)，都劃為乙類?？扇脊腆w，如：竹木、紙張、橡膠、糧食等屬于丙類。難燃固體，如：酚醛塑料、水泥刨花板等屬于丁類。不燃固體，如：鋼材、玻璃、陶瓷等屬于戊類。2.2液體的分類標(biāo)準(zhǔn)

液體分類的標(biāo)準(zhǔn)，是根據(jù)閃點(diǎn)劃分的，汽油、煤油、柴油等常用的三大油品是甲、乙、丙類液體的代表。將閃點(diǎn)小于28℃的液體，如二硫化碳、苯、甲苯、甲醇、乙醚、汽油、丙酮等劃為甲類。閃點(diǎn)大于或等于28℃，小于60℃的液體，如煤油、松節(jié)油、丁烯醇、溶劑油、冰醋酸等劃分為乙類。閃點(diǎn)大于或等于60℃的液體，如柴油、機(jī)油、重油、動(dòng)物油、植物油等劃為丙類。

劃分氣體火災(zāi)危險(xiǎn)性的標(biāo)準(zhǔn)是氣體的爆炸下限。凡是爆炸下限<10％的氣體為甲類，爆炸下限≥10％的氣體為乙類。氦、氖、氬、氪等不燃?xì)怏w劃為戊類。2.2氣體的分類標(biāo)準(zhǔn)3火災(zāi)荷載

火災(zāi)荷載是衡量建筑物室內(nèi)所容納可燃物數(shù)量多少的一個(gè)參數(shù)，是研究火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展及其控制的重要因素。在建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)荷載直接決定著火災(zāi)持續(xù)時(shí)間和室內(nèi)溫度的變化。建筑物內(nèi)的可燃物可分為固定可燃物和容載可燃物兩類。固定可燃物是指墻壁、頂棚等構(gòu)件材料及裝修、門窗、固定家具等所采用的可燃物。容載可燃物是指家具、書籍、衣物、寢具、裝飾等構(gòu)成的可燃物。建筑物中可燃物種類很多，其燃燒發(fā)熱量也因材料性質(zhì)不同而異。為便于研究，在實(shí)際中常根據(jù)燃燒熱值把某種材料換算為等效發(fā)熱量的木材，用等效木材的重量表示可燃物的數(shù)量，稱為等效可燃物量。為便于研究火災(zāi)性狀以及選擇防火技術(shù)措施，在此把火災(zāi)范圍內(nèi)單位地板面積的等效可燃物量定義為火災(zāi)荷載：

q＝ΣGiHi/H0A＝ΣQi/H0A式中：q——火災(zāi)荷載(kg/m2)；Gi——某種可燃物質(zhì)量(kg)；Hi——某種可燃物單位質(zhì)量發(fā)熱量(MJ/kg)H0——單位質(zhì)量木材的發(fā)熱量(MJ/kg)；A——火災(zāi)范圍的地板面積(m2)；ΣQi——火災(zāi)范圍內(nèi)所有可燃物的總發(fā)熱量(MJ)。部分可燃物質(zhì)的熱值表1-8

材料名稱單位發(fā)熱量（MJ/kg）材料名稱單位發(fā)熱量（MJ/kg）無煙煤31~36絳綸化纖地毯21~26煤、焦炭28~34羊毛地毯19~22木炭29~31硬PVC套管19~23蜂窩煤、泥煤17~23硬PVC型材19~23煤焦油41~44軟PVC套管23~26瀝青41~43聚乙烯管材37~40纖維素15~16泡沫PVC板材21~26衣物17~21聚甲醛樹脂16~18木材17~20聚異丁烯43~46纖維板17~20絲綢17~21膠合板17~20稻草15~16棉花16~20秸稈15~16谷物15~18羊毛21~26面粉15~18天然橡膠44~45續(xù)表1-8（1）動(dòng)物油脂37~40丁二烯-丙烯晴橡膠32~33皮革16~19丁苯橡膠42~42油氈21~28乙丙橡膠38~40紙16~20硅橡膠13~15紙板13~16硫化橡膠32~33石蠟46~47氯丁橡膠22~23ABS塑料34~40再生膠17~22聚丙烯酸酯27~29車輛用內(nèi)胎橡膠23~27賽璐珞塑料17~20外胎橡膠30~35環(huán)氧樹脂33~35棉布16~20三聚氰胺樹脂16~19化纖布14~23酚醛樹脂27~30混紡布15~21聚脂（未加玻纖）29~31黃麻16~19聚脂（加玻纖）18~22亞麻15~17聚乙烯塑料43~44茶葉17~19續(xù)表1-8（2）聚苯乙烯塑料39~40煙草15~16聚苯乙烯泡沫塑料39~43咖啡16~18聚碳酸酯28~30人造革23~25聚丙烯塑料42~43動(dòng)物皮毛17~21聚四氯乙烯塑料4~5蕎麥皮、麥麩16~18聚氨酯22~24膠片19~21聚氨酯泡沫23~28黃油30~33脲醛泡沫12~15花生23~25脲醛樹脂14~15食糖15~17聚氯乙烯塑料16~21面食10~15聚醋酸乙烯酯20~21苯甲酸26聚酰胺29~30甲酸4.5發(fā)泡PVC壁紙18~21硝酸銨4~7不發(fā)泡PVC壁紙15~20尿素7~11續(xù)表1-8（3）硬質(zhì)PVC地板5~10鎂27半硬質(zhì)PVC地板15~20磷25軟質(zhì)PVC地板17~21紙面石膏板0.5腈綸化纖地毯15~21玻璃鋼層壓板12~15水泥刨花板4~10甲醇19.9稻草板14~17異丙醇31.4刨花板17~20乙炔48.2食油38~42氰21石油40~42一氧化碳10.1汽油43~44氫氣119.7柴油40~42甲醛17.3煤油40~41甲烷50甘油18乙烷48酒精26~28丙烷45.8白酒17~21丁烷45.7苯40.1乙烯47.1苯甲醇32.9丙烯45.8乙醇26.8家具發(fā)熱量值（單位MJ）表1-9續(xù)表1-9

各種建筑物的火災(zāi)荷載密度

表1-10建筑物用途空間用途可燃物密度kg·m-2平均分散公共辦公室一般3010設(shè)計(jì)5010行政6010研究6020會(huì)議室105接待室105資料室資料12040圖書8020廚房1510客席固定座位21可動(dòng)座位105大廳105通道走廊55樓梯21玄關(guān)52住宅寢室4520廚房2515客廳3020餐廳3020續(xù)表1-10商店服飾、寢具2010家具6020電氣制品3010臺(tái)所、生活用品3010食品3010銀樓1010書籍4015超級(jí)市場(chǎng)3010倉庫10030飲食店小吃店105飯店1510料理店2010酒吧2010旅館客房105宴會(huì)廳52衣物室205體育館競(jìng)技場(chǎng)32器材室2515醫(yī)院病房122護(hù)理站2010診療室205手術(shù)室52衣物室205劇場(chǎng)舞臺(tái)演劇2010音樂會(huì)105大器材室6020樂器室2010學(xué)校教室固定座位21可動(dòng)座位157特別教室185預(yù)備室3010教員室3010體育館體育場(chǎng)105器材室2515

各種建筑物中火災(zāi)荷載密度

表1-11房屋類型平均火災(zāi)荷載密度/MJ·m-2分位值80%90%95%住宅780870920970醫(yī)院230350440520醫(yī)院倉庫2000300037004400賓館臥室310400460510辦公室420570670760商店60090011001300工廠300470590720工廠的倉庫1180180022402690圖書館150025502550—學(xué)校2853604104504建筑火災(zāi)的發(fā)展過程

4.1初期火災(zāi)當(dāng)火災(zāi)分區(qū)的局部燃燒形成之后，由于受可燃物的燃燒性能、分布狀況、通風(fēng)狀況、起火點(diǎn)位置、散熱條件等的影響，燃燒發(fā)展一般比較緩慢，并會(huì)出現(xiàn)下述情況之一：(1)當(dāng)最初著火物與其它可燃物隔離放置時(shí)，著火源燃盡，而并未延及其它可燃物，導(dǎo)致燃燒熄滅。此時(shí)，只有火警而未成災(zāi)。(2)在耐火結(jié)構(gòu)建筑內(nèi)，若門窗密閉，通風(fēng)不足時(shí)，燃燒可能自行熄滅；或者受微弱通風(fēng)量的限制，火災(zāi)以緩慢的速度燃燒。(3)當(dāng)可燃物及通風(fēng)條件良好時(shí)，火災(zāi)能夠發(fā)展到整個(gè)分區(qū)，出現(xiàn)轟燃現(xiàn)象，使分區(qū)內(nèi)的所有可燃物表面都出現(xiàn)有焰燃燒。圖1-5煙層對(duì)地面的輻射熱

初期火災(zāi)的持續(xù)時(shí)間，即火災(zāi)轟燃之前的時(shí)間，對(duì)建筑物內(nèi)人員的疏散，重要物資的搶救，以及火災(zāi)撲救，都具有重要意義。若建筑火災(zāi)經(jīng)過誘發(fā)成長(zhǎng)，一旦達(dá)到轟燃，則該分區(qū)內(nèi)未逃離火場(chǎng)的人員，生命將受到威脅。國(guó)外研究人員提出如下不等式：式中tp——從著火到發(fā)現(xiàn)火災(zāi)所經(jīng)歷的時(shí)間；

ta——從發(fā)現(xiàn)火災(zāi)到開始疏散之間所耽誤的時(shí)間；

trs——轉(zhuǎn)移到安全地點(diǎn)所需的時(shí)間；

tu——火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)人們不能忍受的條件的時(shí)間。4.2轟燃及轟燃時(shí)的極限燃燒速度

轟燃是建筑火災(zāi)發(fā)展過程中的特有現(xiàn)象。是指房間內(nèi)的局部燃燒向全室性火災(zāi)過渡的現(xiàn)象。通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是：地板平面上發(fā)生轟燃須有20kW／㎡的熱通量或吊頂下接近600℃的高溫。此外，從實(shí)驗(yàn)中觀察到，只有可燃物的燃燒速度超過40kg／s時(shí)，才能達(dá)到轟燃。同時(shí)認(rèn)為，點(diǎn)燃地板上紙張的能量，主要是來自吊頂下的熱煙氣層的輻射，火焰加熱后的房間上部表面的熱輻射也占有一定比例，而來自燃燒試件的火焰相對(duì)較少。燃燒速度(質(zhì)量)由下式給出：p25頁

式中——以質(zhì)量消耗表示的燃燒速度(kg／s)；

Aw——通風(fēng)開口的面積(㎡)；

H——通風(fēng)開口的高度(m)；

k——常量，約為0.09(kg／m5/2·s)；AwH1/2——通風(fēng)參數(shù)

4.3旺盛期火災(zāi)的燃燒速度

單位時(shí)間內(nèi)室內(nèi)等效可燃物燃燒的質(zhì)量稱為質(zhì)量燃燒速度。燃燒速度大小決定了室內(nèi)火災(zāi)釋放熱量的多少，直接影響室內(nèi)火災(zāi)溫度的變化。兩種燃燒狀況：一種是室內(nèi)的開口大，使得室內(nèi)燃燒速度與開口大小無關(guān)，而是由室內(nèi)可燃物的表面積和燃燒特性決定的，即火災(zāi)是燃料控制型的。另一種是室內(nèi)可燃物的燃燒速度由流入室內(nèi)的空氣流速控制，即火災(zāi)是受通風(fēng)控制的。在房間窗口某高度處必然存在室內(nèi)外壓力差為零的中性層，沿窗口高度的壓力分布呈直線關(guān)系。在該壓力作用下，新鮮空氣從窗口下部流入房間，而房間內(nèi)的火焰、高溫?zé)煔鈴拇翱诘纳喜苛鞒觥?/p>

4.4.1火災(zāi)持續(xù)時(shí)間

火災(zāi)持續(xù)時(shí)間是指火災(zāi)區(qū)間從火災(zāi)形成到火災(zāi)衰減所持續(xù)的總時(shí)間。但是，從建筑物耐火性能的角度來看，是指火災(zāi)區(qū)間轟燃后經(jīng)歷的時(shí)間。通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，火災(zāi)持續(xù)時(shí)間與火災(zāi)荷載成正比，可由下述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算。式中Fd——火災(zāi)持續(xù)時(shí)間參數(shù)，是決定火災(zāi)持續(xù)時(shí)間的基本參數(shù)；

AF——火災(zāi)房間的地板面積；

q——火災(zāi)荷載。

4.4旺盛期火災(zāi)的持續(xù)時(shí)間與室內(nèi)火災(zāi)溫度

(1-23)

(1-24)

根據(jù)火災(zāi)荷載還推算出了火災(zāi)燃燒時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如表1-13所示。此表的使用條件是，火災(zāi)荷載是纖維系列可燃物，即可燃物發(fā)熱量與木材的發(fā)熱量接近或相同，油類及爆炸類物品不適用?；馂?zāi)荷載和火災(zāi)持續(xù)時(shí)間的關(guān)系

表1-13火災(zāi)荷載(kg／㎡)2537.55075100150200火災(zāi)持續(xù)時(shí)間(h)0.50.71.01.52.03.04~4.7

求出火災(zāi)的持續(xù)時(shí)間后，可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)升溫曲線查出火災(zāi)溫度，或者根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO834所確定的標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)升溫曲線公式計(jì)算出火災(zāi)溫度。我國(guó)已經(jīng)采用了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO834的標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)升溫曲線公式：

式中Tt——t時(shí)刻的爐內(nèi)溫度(℃)；

T0——爐內(nèi)初始溫度(℃)；

t——加熱時(shí)間(min)。4.4.2火災(zāi)溫度的測(cè)算(1-25)圖1-9國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)時(shí)間-溫度曲線標(biāo)準(zhǔn)火災(zāi)時(shí)間-溫度曲線的溫度值表1-14

時(shí)間（min)爐內(nèi)溫度(℃)時(shí)間(min)爐內(nèi)溫度(℃)時(shí)間(min)爐內(nèi)溫度(℃)時(shí)間(min)爐內(nèi)溫度(℃)5101555665971830609082192598612018010291090240360113311934.5影響建筑火災(zāi)嚴(yán)重性的因素

建筑火災(zāi)嚴(yán)重性是指在建筑中發(fā)生火災(zāi)的大小及危害程度?；馂?zāi)嚴(yán)重性與建筑的可燃物或可燃材料的數(shù)量和材料的燃燒性能以及建筑的類型和構(gòu)造等有關(guān)。影響火災(zāi)嚴(yán)重性的因素大致有以下6個(gè)方面：(1)可燃材料的燃燒性能；(2)可燃材料的數(shù)量(火災(zāi)荷載)；(3)可燃材料的分布；(4)房間開口的面積和形狀；(5)著火房間的大小和形狀；(6)著火房間的熱性能。圖1-10影響火災(zāi)嚴(yán)重性的因素5熄滅階段

在火災(zāi)全面發(fā)展階段后期，隨著室內(nèi)可燃物的揮發(fā)物質(zhì)不斷減少，以及可燃物數(shù)量減少，火災(zāi)燃燒速度遞減，溫度逐漸下降。當(dāng)室內(nèi)平均溫度降到溫度最高值的80%時(shí)，則認(rèn)為火災(zāi)進(jìn)入熄滅階段。6建筑火災(zāi)蔓延的方式

火焰蔓延

熱傳導(dǎo)

熱對(duì)流

熱輻射7建筑物內(nèi)火災(zāi)蔓延的途徑7.1火災(zāi)在水平方向的蔓延未設(shè)防火分區(qū)（圖1-11）洞口分隔不完善（圖1-12）火災(zāi)在吊頂內(nèi)部空間蔓延（圖1-13）火災(zāi)通過可燃的隔墻、吊頂、地毯等蔓延圖1-11圖1-12圖1-137.2火災(zāi)通過豎井蔓延火災(zāi)通過樓梯間蔓延火災(zāi)通過電梯井蔓延火災(zāi)通過其他豎井蔓延圖1-14樓梯間蔓延火災(zāi)7.3火災(zāi)通過空調(diào)系統(tǒng)管道蔓延

建筑空調(diào)系統(tǒng)未按規(guī)定設(shè)防火閥、采用可燃材料風(fēng)管、采用可燃材料做保溫層都容易造成火災(zāi)蔓延。通風(fēng)管道蔓延火災(zāi)，一是通風(fēng)管道本身起火并向連通的空間（房間、吊頂、內(nèi)部、機(jī)房等）蔓延；二是它可以吸進(jìn)火災(zāi)房間的煙氣，而在遠(yuǎn)離火場(chǎng)的其他空間再噴冒出來。圖1-15空調(diào)系統(tǒng)蔓延火災(zāi)7.4火災(zāi)通過窗口向上層蔓延

圖1-16通過窗口蔓延火災(zāi)第3節(jié)建筑火災(zāi)煙氣及其流動(dòng)與控制建筑火災(zāi)煙氣的性質(zhì)

建筑火災(zāi)中的煙氣是指可燃物燃燒所生成的氣體及浮游與其中的固態(tài)和液態(tài)微粒子組成的混合物。包括了氣體燃燒產(chǎn)物，如CO2、H2O、CH4、CnHm、H2等，以及未參加燃燒反應(yīng)的氣體，如N2、CO2，未反應(yīng)完的O2等。返回目錄1.2建筑材料的發(fā)煙量與發(fā)煙速度

建筑材料在不同溫度下，單位重量所產(chǎn)生的煙量是不同的。

各種材料產(chǎn)生的煙量（Cs=0.5）（m3/g）表1-16

發(fā)煙速度是指單位時(shí)間、單位重量可燃物的發(fā)煙量。1.3能見距離1.4煙的允許極限濃度最小的允許能見距離稱為疏散極限視距，一般用Dmin表示

2火災(zāi)煙氣的危害2.1對(duì)人體的危害

（1）

CO中毒

（2）煙氣中毒煙氣中所含的甲醛、乙醛、氫氧化物、氫化氰等有毒氣體可使人在很短的時(shí)間內(nèi)受到傷害，并導(dǎo)致死亡。

CO對(duì)人體的影響程度表1-20空氣中一氧化碳含量（%）對(duì)人體的影響程度0.01數(shù)小時(shí)對(duì)人體影響不大0.051.0h內(nèi)對(duì)人體影響不大0.11.0h后頭痛，不舒服，嘔吐0.5引起劇烈頭暈，經(jīng)20~30min有死亡危險(xiǎn)1.0呼吸數(shù)次失去知覺，經(jīng)過1~2min即可能死亡（3）缺氧（4）窒息火災(zāi)時(shí)人員吸入高溫?zé)煔鈺?huì)引起口腔及喉部腫脹，造成呼吸道阻塞窒息。此時(shí)，如不能得到及時(shí)搶救，就有被煙氣毒死或被燒死的可能性。2.2對(duì)疏散的危害2.3對(duì)撲救的危害

缺氧對(duì)人體的影響表1—21空氣中氧的濃度（%）癥狀空氣中氧的濃度（%）癥狀21空氣中含氧的正常值12~10感覺錯(cuò)亂，呼吸紊亂，肌肉不舒暢，很快疲勞20無影響10~6嘔吐，神智不清16~12呼吸、脈搏增加，肌肉有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)受到影響6呼吸停止，數(shù)分鐘后死亡4煙氣控制的基本方式

4.1防煙分隔

在建筑物中，墻壁、隔板、樓板和其他阻擋物都可作為防煙分隔的構(gòu)件，它們能使離火源較遠(yuǎn)的空間不受或少受煙氣的影響。這些分隔構(gòu)件可以單獨(dú)使用，也可與加壓方式配合使用。

4.2加壓送風(fēng)方式利用加壓送風(fēng)機(jī)對(duì)被保護(hù)區(qū)域（如防煙樓梯間和前室等）送風(fēng)，使其保持一定的正壓，以避免著火處的煙氣借助各種動(dòng)力（諸如煙囪效應(yīng)、膨脹力等）向建筑物的被保護(hù)區(qū)域蔓延。加壓送風(fēng)采用的主要方式有兩種：(1)在關(guān)閉門的狀態(tài)下，維持避難區(qū)域或疏散路線內(nèi)的壓力高于外部壓力避免煙氣通過各種建筑縫隙侵人（諸如建筑結(jié)構(gòu)縫隙、門縫等）；(2)在開門狀態(tài)下，保證在門斷面形成一定風(fēng)速，以阻止煙氣侵人避難區(qū)域或疏散通道。

加壓送風(fēng)方式的優(yōu)點(diǎn)有：能夠確保疏散通道的安全，免遭煙氣侵害可降低對(duì)建筑物某些部位的耐火要求，便于工作于老式建筑物的防排煙技術(shù)的改造

加壓送風(fēng)方式的缺點(diǎn)：送風(fēng)壓力控制不好會(huì)導(dǎo)致防煙樓梯間內(nèi)壓力過高，使樓梯間通向前室或走廊的門打不開，影響建筑物內(nèi)人員的快速疏散。

設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循如下原則：利用加壓送風(fēng)機(jī)將室外的新鮮空氣均勻地輸送到需加壓的空間內(nèi)；利用機(jī)械排煙系統(tǒng)或自然排煙系統(tǒng)，確保非加壓空間的煙氣能夠順利地排到建筑物外；當(dāng)火災(zāi)區(qū)域與周圍空間相通的門打開時(shí)，加壓送風(fēng)系統(tǒng)的空氣流應(yīng)保證在門斷面處有足夠的風(fēng)速，以阻止煙氣的擴(kuò)散；當(dāng)火災(zāi)區(qū)域與周圍空間相通的門關(guān)閉時(shí)，應(yīng)保證門兩邊有足夠的壓差以阻止煙氣的外滲。

4.3自然排煙方式自然排煙是借助室內(nèi)外氣體溫度差引起的熱壓作用和室外風(fēng)力所造成的風(fēng)壓作用而形成的室內(nèi)煙氣和室外空氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)。自然排煙方式的優(yōu)點(diǎn)

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少無動(dòng)力設(shè)備，運(yùn)行維修費(fèi)用少在頂棚能夠開設(shè)排煙口的建筑，其自然排煙效果好自然排煙方式的缺點(diǎn)

自然排煙的效果不穩(wěn)定對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)有特殊要求火災(zāi)易通過排煙口向上層蔓延4.4機(jī)械排煙方式

機(jī)械排煙方式是借助排煙風(fēng)機(jī)的作用對(duì)著火處進(jìn)行強(qiáng)迫送風(fēng)并同時(shí)排氣，以用來排出火災(zāi)中的煙氣。在機(jī)械排煙中，要維持一定量的新鮮空氣進(jìn)人著火區(qū)域，以確保排煙效果。機(jī)械排煙多用于大型商場(chǎng)或地下建筑，通過頂部的排煙口或排煙風(fēng)管將煙氣排出室外。機(jī)械排煙方式的優(yōu)點(diǎn)

克服自然排煙受室外氣象條件的影響克服自然排煙受高層建筑熱壓的影響排煙效果穩(wěn)定機(jī)械排煙方式的缺點(diǎn)

火災(zāi)猛烈發(fā)展階段排煙效果會(huì)降低排煙風(fēng)機(jī)和排煙風(fēng)管需耐高溫初投資和運(yùn)行維修費(fèi)用高第4節(jié)建筑防火設(shè)計(jì)基本概念1.建筑耐火等級(jí)

建筑耐火等級(jí)，是衡量建筑物耐火程度的標(biāo)準(zhǔn)，它是由組成建筑物構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限的最低值所決定的。在這里，需要指出一點(diǎn)：應(yīng)該根據(jù)建筑物的不同用途提出相應(yīng)不同的耐火等級(jí)要求。（安全、節(jié)約投資成本）

在我們的建筑防火設(shè)計(jì)中，①按建筑物的使用性質(zhì)確定其耐火等級(jí)，制定出合理的防火方案。②選擇相應(yīng)防火建筑材料，采取有效的構(gòu)造措施。【∷】民用建筑的耐火等級(jí)按高層和多層建筑來劃分的。高層建筑分為一、二級(jí)，多層分為一至四級(jí)。工廠房及庫房的耐火等級(jí)的選用，按生產(chǎn)類別及儲(chǔ)存物類別的火災(zāi)危險(xiǎn)性特征確定。

注：1.以木柱承重且以不燃燒材料作為墻體的建筑物，其耐火等級(jí)應(yīng)按四級(jí)確定。2.二級(jí)耐火等級(jí)的建筑的吊頂采用不燃燒體時(shí)，其耐火等級(jí)不限。3.在二級(jí)耐火等級(jí)的建筑中，面積不超過100m2的房間隔墻，如執(zhí)行本表的規(guī)定確有困難時(shí)，可采用耐火極限不低于0.3h的不燃燒體。4.一、二級(jí)耐火等級(jí)的建筑疏散走道兩側(cè)的隔墻按本表規(guī)定確有困難時(shí)，可采用耐火極限不低于0.75h的不燃燒體。5.住宅建筑構(gòu)件的耐火極限和燃燒性能可按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《住宅建筑規(guī)范》（GB50368—2005）規(guī)定執(zhí)行。多層建筑的耐火等級(jí)應(yīng)分為一至四級(jí)，其建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限不應(yīng)低于表1-22的規(guī)定。高層建筑的耐火等級(jí)應(yīng)分為一、二級(jí)，其建筑構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限不應(yīng)低于表1-23的規(guī)定。高層建筑的分類詳見本節(jié)p50；注：①一類高層建筑的耐火應(yīng)為一級(jí)，二類高層建筑的耐火等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)。裙房的耐火等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)。高層地下室的耐火等級(jí)應(yīng)為一級(jí)。②二級(jí)耐火等級(jí)的高層建筑中，面積不超過100m2的房間隔墻，可采用耐火極限不低于0.5h的難燃燒體或耐火極限不低于0.3h的不燃燒體。2建筑構(gòu)件的耐火極限與燃燒性能2.1建筑構(gòu)件的耐火極限

所謂耐火極限，是指在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)條件下，建筑構(gòu)件、配件或結(jié)構(gòu)從受到火的作用時(shí)起，到失去穩(wěn)定性、完整性或隔熱性時(shí)為止的這段時(shí)間，用小時(shí)（h）表示。這三個(gè)條件的具體含義是：（l）失去穩(wěn)定性失去穩(wěn)定性，即失去支持能力，是指構(gòu)件在受到火焰或高溫作用下、由于構(gòu)件材質(zhì)性能的變化，自身解體或垮塌，使承載能力和剛度降低，承受不了原設(shè)計(jì)的荷載而破壞。例如受火作用后的鋼筋混凝土梁失去支承能力，鋼柱失穩(wěn)破壞；非承重構(gòu)件自身解體或垮塌等，均屬失去支持能力。（2）失去完整性失去完整性，即完整性被破壞，是指薄壁分隔構(gòu)件在火中高溫作用下，發(fā)生爆裂或局部塌落，形成穿透裂縫或孔洞，火焰穿過構(gòu)件，使其背面可燃物燃燒起火。例如預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土樓板使鋼筋失去預(yù)應(yīng)力，發(fā)生爆裂，出現(xiàn)孔洞，使火苗竄到上一樓層。

（3）失去隔熱性

失去隔熱性即失去隔火作用，是指具有分隔作用的構(gòu)件，背火面任一點(diǎn)的溫度達(dá)到220℃時(shí)，構(gòu)件失去隔火作用。以背火面溫度升高到220℃作為界限，主要是因?yàn)闃?gòu)件上如果出現(xiàn)穿透裂縫，火能通過裂縫蔓延，或者是構(gòu)件背火面的溫度到達(dá)220℃，這時(shí)雖然沒有火焰過去，但這種溫度已經(jīng)能夠使靠近構(gòu)件背面的纖維制品自燃。例如一些燃點(diǎn)較低的可燃物（纖維系列的棉花、紙張等）烤焦以至于起火。注：只要上述三個(gè)條件中任何一個(gè)條件出現(xiàn)，就能確定其是否達(dá)到耐火極限。2.2建筑構(gòu)件的燃燒性能㈠建筑材料按其燃燒性能分為三類：

（l）不燃燒材料：是指在空氣中受到火燒或高溫作用時(shí)不起火、不微燃、不碳化的材料。如金屬材料和無機(jī)礦物材料。

（2）難燃燒材料：是指在空氣中受到火燒或高溫作用時(shí)，難起火、難微燃、難碳化，當(dāng)火源移走后，燃燒或微燃立即停止的材料。如刨花板和經(jīng)過防火處理的有機(jī)材料。（3）可燃燒材料：是指在空氣中受到火燒或高溫作用時(shí)，立即起火或微燃，且火源移走后，仍能繼續(xù)燃燒或微燃的材料。如木材等。建筑材料按其燃燒性能分為三類：㈡建筑構(gòu)件的燃燒性能分為三類：（l）不燃燒材料：指用不燃燒材料做成的建筑構(gòu)件，如建筑中采用的天然石材、人造石材、金屬材料。

（2）難燃燒材料：是指難燃材料做成的建筑構(gòu)件，或者用可燃材料做成，而用不然材料做保護(hù)層的建筑構(gòu)件，如瀝青混凝土、經(jīng)過防火處理的木材、木板條抹灰等。

（3）可燃燒材料：是指用可燃材料做成的建筑構(gòu)件，如木材、紙板、膠合板。3建筑高度3.1建筑高度的計(jì)算

高度的計(jì)算：

當(dāng)為坡屋面時(shí)，應(yīng)為建筑物室外設(shè)計(jì)地面到檐口的高度；

當(dāng)為平屋面時(shí)，（包括有女兒墻的平屋面）時(shí)，應(yīng)為建筑物室外涉及地面到其屋面面層的高度；

當(dāng)同一座建筑物有多種屋面形式時(shí)，建筑物高度應(yīng)按上述方法分別計(jì)算后取其中最大值。局部突出屋頂?shù)牟t望塔、冷卻塔、水箱間，微波天線間或設(shè)施、電梯機(jī)房、排風(fēng)和排煙機(jī)房以及樓梯出口小間等，可不計(jì)入建筑物高度內(nèi)。（a）坡屋頂建筑高度計(jì)算（b）平屋頂建筑高度計(jì)算（c）多種屋面建筑高度計(jì)算圖1-21建筑高度示意3.2建筑層數(shù)計(jì)算

建筑層數(shù)的計(jì)算：

①建筑的地下室、半地下