第六章建筑消防基础知识第一节建筑物的分类及构造一、建筑物的分类●(一)按建筑物内是否有人员进行生产、生活活动分类●1、建筑物●【直接】供人们在其中生产、生活、工作、学习或从事文化、体育、社会等其他活动的房屋。如:厂房、住宅、学校、影剧院、体育馆等。●2、构筑物●【间接】的为人们提供服务或为了工程技术需要而设置的设施称为“构筑物”,如:隧道、水塔、桥梁、堤坝等。(二)按建筑物的使用性质分类●1、民用建筑●非生产性建筑。居住建筑、商业、体育场馆、客运车站候车室、办公楼教学楼●2、工业建筑●工业生产性建筑。如:生产厂房、库房、发变配电建筑等。●3、农业建筑●农副业生产建筑。如:粮仓、禽畜饲养场。●(三)按建筑结构分类●1、木结构●承重构件【全部】用木材建造的建筑。●2、砖木结构●用【砖】(石)做【承重墙】,用木材做楼板、屋架的建筑。●3、砖混结构●用砖墙、钢筋混凝土楼板层、钢(木)屋架或钢筋混凝土屋面板建造的建筑。●4、钢筋混凝土●主要【承重】构件【全部】采用钢筋混凝土。如:采用装配式大板、大模板、滑膜等工业化方法建造的建筑,用钢筋混凝土建造的大跨度、大空间结构的建筑●5、钢结构●主要【承重】构件【全部】采用钢材建造,多用于工业建筑和临时建筑。(四)、按建筑承重构件的制作方法、传力方式及使用的材料分类●1、砌体结构●【竖向】承重构件采用砌块砌筑的墙体,【水平】承重构建为钢筋混凝土楼板及屋顶板。一般多层建筑常采用砌体结构。(多层)●2、框架结构●承重部分构建采用钢筋混凝土或钢板制作的梁、柱楼板形成的【骨架】,墙体不承重而只起围护和分隔作用。(高层、多层)●3、钢筋混凝土板墙结构●【竖向】承重构件和【水平】承重构件均为钢筋混凝土制作,施工时采用浇注或现场吊装的方式。(高层、多层)●4、特种结构●承重构件采用网架、悬素、拱或壳体等形式。如:影剧院、体育馆、展览馆、会堂等大跨度建筑常采用这种结构形式建造。(五)、按建筑高度分类●1、高层建筑●10层及以上(27米)的居住建筑(包括首层设置商业服务网点的住宅)、建筑高度超过24m的2层及2层以上的公共建筑;高层工业建筑指:建筑高度超过24m的2层及2层以上的厂房、车库。●2、单层、多层建筑●9层及9层以下的居住建筑(包括设置商业服务网点的居住建筑)、建筑高度小于等于24m的多层公共建筑,建筑高度大于24m的单层公共建筑建筑高度大于24m的单层厂房和库房。●3、地下建筑●地下通过开挖、修筑而成的建筑空间、其外部由岩石或土层包围,只有内部空间,无外部空间第二节建筑火灾的发展和蔓延规律一、建筑火灾的发展过程【初起】只是起火部位及其周围可燃物着火燃烧,这时火灾燃烧状况与好像在敞开空间进行一样。火灾燃烧面积不大、火灾仅限于初始起火点附近、室内温度差别大,在燃烧区域及其附近存在高温,而室内平均温度不高;活在发展速度缓慢,火势不够稳定,它的持续时间取决于着火源的类型、可燃物质性质和分布、通风条件等,其长短差别很大,一般5min—20min之间【发展】初起阶段后期,燃烧面积迅速扩大,室内温度不断升高,热对流和热辐射显著增强。当温度达到一定值时,聚集在房间内可燃物分解产生的可燃气体突然起火,房间内所有可燃物表面全部卷入火灾之中,燃烧很猛烈,温度升高很快。这种在一限定空间内,可燃物的表面全部卷入燃烧的瞬变状态称为轰然。发生轰然的的临界条件,有2种观点?:1、以达到地面的热通量达到一定值为条件,认为要使室内发生轰然,地面可燃物接受到的热通量应不小于20kW/㎡;2、顶棚下的烟气温度接近600℃为临界条件。在普通房间内,如果燃烧速率达不到40g/s是不会发生轰然的。如果物品的燃烧速率足够高,一件物品也能发生轰然。当室内天棚门窗充满高热浓烟,或烟从窗口上部喷出,并呈翻滚现象。这是室内可能发生轰然的预警信号。如果烟只是停留在天棚顶部,一般无轰然危险,但当烟下降并出现滚动现象时,也是轰然即将发生的一种预警信号。【猛烈】轰然发生后,室内所有可燃物都在猛烈燃烧,放热量加大,因而房间内温度升高很快,并出现持续性高温,最高温度可达1100℃。这阶段的延续时间与起火原因无关,而主要决定于室内可燃物的性质和数量、通风条件等。这对这个阶段应采取的措施是:在建筑物内设置具有一定耐火性能的防火分隔物,把火灾控制在一定的范围之内,防止火灾大面积蔓延;适当的选用耐火时间较长的建筑结构,使其在猛烈的火焰作用下,保持应有的强度和稳定性。【衰减】经过猛烈燃烧之后,室内可燃物大都被烧尽,火灾燃烧速度递减,温度逐渐下降,燃烧向着自行熄灭的方向发展。室内平均温度降到温度最高值的80%时,作为猛烈燃烧阶段与衰减阶段的分界。这个阶段虽然有燃烧停止,但在较长时间火场的余热还能维持一段时间的高温,200℃~300℃。衰减阶段温度下降速度比较慢,当可燃物基本烧光后,火势即趋于熄灭。二、建筑火灾蔓延的方式和途径(一)、建筑火灾蔓延的方式建筑火灾蔓延是通过热的传播进行的。1、热传导1、热量必须经导热性能好的建筑构件或建筑设备,如金属构件,金属设备或薄壁隔墙等的传导,使火灾蔓延到相邻上下层房间;2、蔓延的距离较近,一般只能是相邻的建筑空间。可见通过传导蔓延扩大的火灾,其规模是有限的2、热辐射起火建筑物能将距离较近的相邻建筑物烤着燃烧,这就是热辐射的作用。热辐射是相邻建筑之间火灾蔓延的主要方式,同时也是起火房间内部燃烧蔓延的主要方式之一。建筑防火中的防火间距,主要是考虑预防热辐射引起相邻建筑着火而设置的间隔距离3、热对流建筑物内火灾蔓延的一种重要方式。(二)、建筑火灾蔓延的途径研究火灾蔓延途径是设置防火分隔的依据。1、火灾在【水平】方向的蔓延:烟火从起火房间的门窜出后,首先进入室内走廊,如果与起火房间依次相邻房间内的门没关,就会进入这些房间,将室内物品烤燃。如果门没开,则烟火要待房间的门被烧穿以后才能进入。(1)、未设防火分区对于主体为耐火结构的建筑来说,造成水平蔓延的主要原因之一是建筑物内未设水平防火分区,没有防火墙及相应的防火门等形成控制火灾的区域。(2)、洞口分隔不完善对于耐火建筑,火灾水平蔓延的另一途径是洞口处的分隔处理不完善。如:门为可燃的木质门,火灾时被烧穿;普通防火卷帘无水幕保护,导致卷帘失去隔火作用;管道穿孔处未用不然材料密封等,都能使火灾从一侧向另一侧蔓延。(3)、火灾在吊顶内部空间蔓延有不少装设吊顶的建筑,房间与房间、房间与走廊之间的分隔墙只做到吊顶底部,吊顶上部仍为连通空间,一旦起火极易在吊顶内部蔓延,且难以及时发现,导致灾情扩大。就是没有设吊顶,隔墙如不砌到结构底部,有孔洞或连通空间,也会成为火灾蔓延和烟气扩散的途径。2、火灾通过【竖井】蔓延:建筑物内有大量的电梯、楼梯、设备等竖井。这些竖井旺旺贯穿整个建筑,若未作周密完善的防火分隔,一旦发生火灾,烟火就可以通过竖井垂直方向蔓延到建筑的其他楼层。(1)、通过楼梯间建筑的楼梯间,若未按防火、防烟要求进行分隔处理,则在火灾时犹如烟囱一般,烟火很快会由此向上蔓延。(2)、通过电梯井电梯间未设置防烟前室及防火分隔,在其井道内形成一座座竖向“烟囱”,发生火灾时则会抽拔烟火,导致火灾沿电梯井迅速向上蔓延。(3)、通过其他竖井建筑物中的通风竖井、管道井、电缆井、垃圾井也是建筑火灾蔓延的主要途径。此外,垃圾道内存在很多可燃物,是容易着火的部位,也是火势蔓延的主要通道。3、火灾由窗口向上层蔓延在现代建筑中,从起火房间窗口喷出的烟气和火焰,往往会沿窗间墙及上层窗口向上蹿越,燃烧上层窗户,引燃房间内的可燃物,使火灾蔓延到上不楼层,若建筑物采用带形窗,火灾房间喷出的火焰被吸附在建筑物表面,有时甚至卷入上层窗户内部。4、火灾通过空调系统管道蔓延建筑空调系统未按规定设防火阀、采用可燃材料风管或采用可燃材料做保温层都容易造成火灾蔓延。通风管道蔓延火灾一般有2种方式:1、通风管道本身起火并向连通的空间(房间、吊顶、内部、机房等)蔓延;2、通风管道把起火房间的烟火送到其他空间,使在远离火场的其他空间再喷吐出来,造成大量人员因烟气中毒而死亡。因此,在通风管道穿通防火分区处,一定要设置具有自动关闭功能的防火阀门。可见,在建筑内搞好防火分隔,对于阻止火势蔓延和保证人员安全、减少火灾损失,具有十分重要的作用。第三节建筑材料的分类及燃烧性能分级一、建筑材料的分类一、按化学构成分类1、无机材料无机材料包括混凝土与胶凝材料类、砖、天然石材与人造石材类、建筑陶瓷与建筑玻璃类、石膏制品类、无机涂料类、建筑金属及五金类等。无机材料一般都是不然性材料。2、有机材料有机材料包括:建筑【木材】类、建筑【塑料】类、【有机】涂料类、【装修】性材料类、【功能】性材料类等。有机材料的特点是:质量轻,隔热性好,耐热应力作用,不易发生裂缝和爆裂等,热稳定性比无机材料差,且一般都具有可燃性。3、复合材料复合材料是将有机材料和无机材料结合起来的材料,如:复合板材等。复合材料一般都含有一定的可燃成分。(二)按在建筑中的主要用途分类【结构】材料【构造】材料【防水】材料【地面】材料【装修】材料【绝热】材料【吸声】材料【卫生工程】材料【防火】等其他特殊材料(一)建筑材料燃烧性能的含义建筑材料的燃烧性能是指:当材料燃烧或遇火时所发生的一切物理和(或)化学变化。建筑材料的燃烧性能是依据在明火或高温作用下,材料表面的着火性和火焰传播性、发烟、碳化、失重以及毒性生成物的产生等特性来衡量,它是评价材料防火性能的一项重要指标。建筑材根据材料燃烧火焰传播速率、材料燃烧热释放速率、材料燃烧热释放能量、材料燃烧烟气浓度、材料燃烧烟气毒性等材料的燃烧特性参数,国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》(GB8624-2006),将建筑材料的燃烧性能分为7个级别料燃烧性能分级不燃A1级在所有火灾阶段都不会作出贡献。如:【无机矿物】材料等。A2级在充分发展火灾条件下,对火灾载荷和火势增长不会产生明显增加如:【金属】材料等难燃B级受到单一燃烧物的热攻击下,产生【少量】的横向火焰蔓延,其本身【单独】不会导致轰然。如:【有机物填充的混凝土】和【水泥刨花板】等。C级单体燃烧试验火源的热轰击下试样产生【有限】的横向火焰传播可燃D级在较【长】时间内能阻挡小火焰轰击而无明显火焰传播的制品。此外,还能承受单体燃烧试验火源的热轰击,伴随产生足够滞后且有限的热释放量。E级【短】时间内能阻挡小火焰轰击而无明显火焰传播的材料。易燃F级未做燃烧性能试验的材料和不符合A1、A2、B、C、D、E、级的材料。如各类【天然木材】、木制人造板、竹板、纸制装饰板。第四节建筑构件的燃烧性能和耐火极限建筑构件是指构成建筑物的基础、墙体或柱、楼板、楼梯、门窗、屋顶承重构件等各个部分。建筑构件的燃烧性能和耐火极限是判定建筑构件承受火灾能力的两个基本要素。建筑构件的燃烧性能建筑构件的燃烧性能是由制成建筑构件的材料的燃烧性能来决定的。因此,建筑构件的燃烧性能取决于制成建筑构建的材料的燃烧性能。1、不燃烧体不然材料做成的建筑构件。如:砖墙体、钢筋混凝土梁或楼板、钢屋架等构件。2、难燃烧体用难燃材料做成的建筑构件或用可燃材料做成而用不然材料做保护层的建筑构件。如:经阻燃处理的木质防火门、木龙骨板条抹灰隔墙体、水泥刨花板等。3、燃烧体用可燃材料做成的建筑构件。如:木柱、木屋架、木梁、木楼板等构件。