建筑消防常识授课人:广州支队黄卫华授课时间:2008年6月20日一、建筑物分类通常我们将供人们生活、学习、工作、居住以及从事生产和各种文化、社会活动的房屋称为建筑物。建筑物可以从多方面进行分类。按其使用性质分为民用建筑和工业建筑;按其建造材料构成可分为木结构、砖木结构、砖与钢筋混凝土混合结构(砖混结构)、钢筋混凝土结构、钢结构、钢与钢筋混凝土混合结构(钢混结构)等。工业建筑包括厂房和仓库。(一)民用建筑按使用功能分类1.居住建筑:供人们居住使用的建筑,包括住宅和宿舍建筑。2.公共建筑:供人们进行各种公共活动的建筑,包括教育、办公、科研、文化、商业、服务、体育、医疗、交通、纪念、园林、综合类建筑等。(二)民用建筑按地上层数或高度分类1、单层、多层民用建筑:九层及九层以下的居住建筑(包括设置商业服务网点的居住建筑)和建筑高度不超过的24m公共建筑以及建筑高度超过的24m单层公共建筑。2、高层民用建筑:十层及十层以上的居住建筑(包括首层设置商业服务网点的住宅)和建筑高度超过24m的公共建筑。不含单层主体建筑高度超过24m的体育馆、会堂、剧院等公共建筑。根据高层民用建筑的使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度,《高层民用建筑设计防火规范》将高层民用建筑分为两类,具体分类标准见表2-1。(三)建筑高度和建筑层数计算建筑高度和建筑层数计算应符合下列规定:建筑高度的计算:当为坡屋面时,应为建筑物室外设计地面到其檐口的高度;当为平屋面(包括有女儿墙的平屋面)时,应为建筑物室外设计地面到其屋面面层的高度;当同一座建筑物有多种屋面形式时,建筑高度应按上述方法分别计算后取其中最大值。局部突出屋顶的瞭望塔、冷却塔、水箱间、微波天线间或设施、电梯机房、排风和排烟机房以及楼梯出口小间等,可不计入建筑高度内。建筑层数的计算:建筑的地下室、半地下室的顶板面高出室外设计地面的高度小于等于1.5米者,建筑底部设置的层高不超过2.2米的自行车库、储藏室、敞开空间,以及建筑屋顶上突出的局部设备用房、出屋面的楼梯间等,可不计入建筑层数内。多层住宅中,住宅顶层为两层一套的跃层,可按一层计,其他各层的跃层以及顶层中多于两层一套的跃层,应计入层数。对于住宅建筑中层高超过3米的楼层,其防火设计的层数确定可按现行国家标准《住宅建筑规范》的规定计算确定。二、建筑物的结构形式(一)多层建筑的结构形式多层建筑的结构形式大多数是混合结构。所谓混合结构系指同一幢房屋结构体系中采用两种或两种以上不同材料组成承重结构。目前一般指由钢筋混凝土楼(屋)盖和砖墙承重的结构体系。通常情况下混合结构有下列四种承重方式:1横墙承重横墙承重的受力特点:主要靠横墙支撑楼板,横墙是主要承重墙,纵墙起围护作用、隔断作用和维持横墙的整体作用。这种承重方式的主要优点是横墙较密,房屋的横向刚度大,故整体刚度好。由于纵墙不是承重墙,故外纵墙立面处理就比较方便,可以开设较大的门洞。其缺点是横墙间距较密,房间布置的灵活性差,故横墙承重方式多用于宿舍、住宅等居住建筑。2纵墙承重纵墙承重的受力特点:纵墙主要承受楼板或由梁传来的荷载,横墙的设置主要是为了分隔和满足房屋刚度和整体性的需要,其间距可以较大。这种承重方式的优点是房屋的空间可以较大,平面布置比较灵活,墙面积小。其缺点是房屋的横向刚度较差,纵墙受力集中,在8度地震区易被破坏。这种承重方式只适用于在使用上要求有大空间的房屋,如教学楼、实验楼、办公楼、医院等。如选用此种承重方式,可在适当的位置设壁柱,即将砖砌成柱子的大小,以提高房屋的整体刚度。3纵横墙交错承重根据房间的开间和进深要求,有时需要纵横墙同时承重即为纵横墙承重方式。这种承重方式的横墙布置随房间的开间而定,其横墙的间距比纵墙承重方式的横墙间距要小,房屋的横向刚度比纵墙承重方式有所提高。4内框架承重由于房屋使用上要求,往往采用钢筋混凝土柱代替内承重墙,以取得较大的空间。例如,沿街住宅底层为商店的房屋可采用内框架承重方式。这种结构既不是全框架承重,也不是全由砖墙承重。部分内承重墙以柱代替,在使用时可以取得较大的空间。内框架承重方式一般用于教学楼、医院、商店、旅馆等建筑。(二)高层建筑的结构形式高层建筑结构类型很多,从目前情况看,高层建筑主要是钢筋混凝土结构和钢结构两大类。从防火安全角度看,前者比后者的耐火性要好。采用钢结构施工工期短,结构的延性比较好,对抗震比较有利。随着建筑物向高处发展的需要,在高层建筑设计中,筒体结构发展很快。按结构体系来说,主要有以下几种类型:1框架体系这种结构体系是采用柱梁交错形成建筑物的框架,墙体已作为围护分隔,不再承重。优点在于建筑平面布置灵活,在高层公共建筑和旅馆中采用较多。其缺点是抗水平荷载的刚度和强度都较低,抗震性能也较差。2剪力墙体系这是一种利用建筑物的内、外墙作为承重骨架的结构体系,它的抗震性能较好,整体性强。据计算,15层以上的高层建筑,采用这种结构体系是较为经济的。但由于建筑平面被剪力墙分隔为许多单独空间,因而建筑平面布置和使用性质受到一定限制,对于住宅和旅馆建筑颇为适用。钢筋混凝土剪力墙结构体系增加了建筑平面有效面积(剪力墙厚度一般为16~18cm,混合结构的承重墙厚度一般为24~37cm),也增强了耐火能力。3框架-剪力墙体系这是把框架和剪力墙两种结构组合在一起而形成的结构体系,这种结构体系承载能力较大,使用较方便,比框架结构体系可节约钢材20—30%。4筒体结构体系这种结构体系由框架和剪力墙结构发展而成,它是由若干片纵横交接的框架和剪力墙所围成的筒状封闭骨架,每一层的楼面又加强了各片框架和剪力墙之间的相互连接,使整个骨架具有比单片框架或剪力墙好得多的空间刚度。筒体结构体系根据筒体布置、数量、组成等又各分为单筒、筒中筒、框筒、成束筒几种体系。三、建筑物的耐火等级建筑物的耐火等级,是衡量建筑物耐火性能的标准。建筑物耐火等级的划分,是建筑防火技术措施中的基本措施之一,要求较高耐火等级的建筑物在火灾高温的持续作用下,其基建筑构件能在一定的时间内不破坏、不传播火焰,从而起到延缓或阻止火势蔓延的作用,并为人员的疏散、物资的抢救和灾的扑灭赢得时间以及为火灾后结构修复创造条件。(一)建筑材料的燃烧性能建筑材料的燃烧性能,是指其燃烧或遇火时所发生的一切物理和(或)化学变化,它是评价材料防火性能的一项重要指标。1建筑材料燃烧性能分级建筑材料的燃烧性能,取决于明火或高温作用下,材料面的着火性和火焰传播性、发烟、炭化、失重以及毒性生成的产生等特性。《建筑材料及制品燃烧性能分级》将建筑材料及制品的燃烧性能分为七个等级,而现行国家标准《建筑内部装修设计防火规范》、《高层民用建筑设计火规范》、《建筑设计防火规范》等将材料的燃烧性能分为四个等级,其级别和名称见表2-2。2氧指数氧指数(OI)是指在规定的条件下,材料在氧氮混合气流中进行有焰燃烧所需的最低氧浓度。以氧所占的体积百分数的数值来表示。不同的材料有不同的氧指数,材料的氧指数表示材料燃烧的难易程度。氧指数高表示材料不易燃烧,氧指数低表示材料容易燃烧。对于建筑中使用的塑料装饰材料、窗帘、幕布、家具包布等装饰用纺织品:若材料燃烧性能为B1级,氧指数应大于等于32;若材料燃烧性能为B2级,氧指数应大于等于26。(二)建筑构件的燃烧性能及耐火极限1建筑构件的燃烧性能建筑物是由建筑构件组成的,诸如基础、墙、柱、梁、楼板、屋顶、楼梯等。建筑构件的燃烧性能,由做成构件的材料的燃烧性能而定,分为以下三类:(1)不燃烧体:用不燃材料做成的建筑构件。这种构件在空气中遇明火或在高温作用下不起火、不微燃、不炭化。(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燃材料做保护层的建筑构件。这类构件在空气中遇明火或在高温作用下难起火、难微燃、难碳化,且当火源移开后燃烧和微燃立即停止。(3)燃烧体:用可燃材料做成的建筑构件。这种构件在空气中遇明火或在高温作用下,会立即起火或发生微燃,而且当火源移开后,仍继续保持燃烧或微燃。2建筑构件的耐火极限在标准耐火试验条件下,建筑构件、配件或结构从受到火的作用时起,到失去稳定性、完整性或隔热性时止的这段时间,称为耐火极限,用小时(h)表示。建筑构件是否达到耐火极限有三个判定条件,当三个条件中的任一条件出现时,都表明该建筑构件达到了耐火极限。(1)失去稳定性。如果试件在试验中发生垮塌或梁板构件的最大挠度、柱构件的轴向变形、柱构件的轴向变形速率超过规定值时,则表明试件失去稳定性。即:梁或板的最大挠度超过L/20(mm),L为试件计算跨度;柱构件轴向变形大于h/100(mm)或轴向变形速率大于3h/1000(mm/min),h为柱构件在加载后,耐火试验前的初始受火高度。(2)失去完整性。当用标准规定的棉垫进行完整性测量时,如果棉垫被点燃或背火面窜火10秒,则表明试件失去完整性;如果试件背火面出现贯通至试件炉内的裂缝,当用标准的不锈钢探棒进行完整性测量,直径6mm的探棒可以穿过裂缝进入炉内且探棒可以沿裂缝长度方向移动不小于150mm,或直径25mm的探棒可以穿过裂缝进入炉内时,则表明试件失去完整性。(3)失去隔热性。如果试件背火面的平均温升超过试件表面初始平均温度140度或背火面上任意一点的温升超过该点初始温度180度,则表明构件失去隔热性。(三)建筑物的耐火等级1建筑物耐火等级的划分基准建筑物的耐火等级,是由组成建筑物的建筑构件燃烧性能和构件的最低耐火极限决定的。在诸多建筑构件中,我国现行规范选择楼板作为确定耐火极限等级的基准,因为对建筑来说楼板是最具代表性的一种至关重要的构件。在制定分级标准时首先确定各耐火等级建筑物中楼板的耐火极限,然后将其他建筑构件与楼板相比较,在建筑结构中所占的地位比楼板重要者,其耐火极限可适当提高;次于楼板者,其耐火极限可适当降低。2建筑物耐火等级的分级标准根据我国的国情并参照其他国家标准,《建筑设计防火规范》将厂房(仓库)、民用建筑的耐火等级分为一、二、三、四级(见表)。一级耐火性能最高,四级最低。《高层民用建筑设计防火规范》将高层民用建筑耐火等级分为一、二级(见表)。除规范另有规定外,相应耐火等级的建筑物,其建筑构件的燃烧性能和耐火极限不应低于表中的要求。3建筑物耐火等级的检查评定检查评定建筑物的耐火等级,主要是对建筑物中的墙柱、梁、楼板、疏散楼梯、屋顶承重构件和吊顶(包括吊顶隔栅)等几个主要建筑构件的燃烧性能和耐火极限进行综合检查评定,然后确定整个建筑物的耐火等级。在实践中,建筑物的耐火等级可根据建筑结构类型判定。一般说来,钢筋混凝土的框架结构、排架结构、剪力墙结构以及砖混结构,可定为一二级耐火等级建筑;砖木结构可定为三级耐火等级建筑;以木柱、木屋架承重,砖石等不燃材料为墙的建筑物可定为四级耐火等级建筑。四、建筑内部装修防火1、室内装修的定义和范围。(1)装修。在房屋工程上抹灰、粉刷并安装门窗、水电等设备。(2)装饰。在墙体或物体的表面加些附属的东西,使其美观。(3)建筑室内装修。至少包括墙面、地面、天花板三大基本部分。2、室内装修材料的分类与分级。(1)室内装修材料的分类。装修材料按其使用部位和功能,分为顶棚装修材料、墙面装修材料、地面装修材料、隔断装修材料、固定家具、装饰织物及其他装饰材料七大类。(2)室内装修材料的燃烧性能分级。装修材料按其燃烧性能分为四级:A不燃性材料;B1难燃性材料;B2可燃性材料;B3易燃性材料。3、可燃装修的危害性。(1)使建筑失火的几率增大;(2)增大了建筑内火灾荷载,使火灾持续时间长,燃烧更加猛烈;(3)传播火焰,使火势迅速蔓延扩大;(4)产生大量的烟气和有毒气体,使人中毒造成伤亡,影响灭火战斗行动;(5)使室内轰燃提前到来,造成火势提前进入全面猛烈燃烧阶段,还会造成人员伤亡,使火灾难以扑救。五、火灾中建筑结构的稳定性建筑结构的稳定性是指建筑结构的支持能力和抗变形能力。在火灾中建筑结构失去了支持能力或抗变形能力,就失去了稳定性,建筑就会发生变形或垮塌。(一)决定建筑构件稳定性的因素。凡影响构件高温承载力的因素都影响构件的稳定性。1、构件材料的燃烧性能。可燃