建筑防火2013-1

建筑防火2013.9建筑防火设计的主要内容•建筑物耐火等级•总平面防火•防火分区和防火分隔•防烟分区•安全疏散•室内装修防火•工业建筑防爆课程内容概述•教材《建筑防火设计》第一至第五章•《建筑设计防火规范》GB50016—2006•《高层民用建筑设计防火规范》GB50045—95•《建筑设计防火规范》GB50016—2012•一级注册建筑师习题和工程实例讲解•与《建筑设计防火规范》GB50016-2006和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2005年版）相比，主要有以下变化：•1.合并了《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》，调整了两项标准间不协调的要求；•2.增加了灭火救援设施和木结构建筑两章，将消防设施的设置独立成章；•3.补充了建筑外保温系统的防火要求；•4.完善了有关灭火救援的要求，适当提高了高层住宅建筑和超高层民用建筑的防火技术要求，补充了有顶步行街用作安全疏散时的防火要求，调整、补充了建材、家具、灯饰商店和展览厅的设计人员密度；•5.补充了地下仓库、物流配送建筑、大型可燃气体储罐（区）、液氨储罐、液化天然气储罐的防火要求，调整了液氧储罐等的防火间距；•6.系统规范了木结构建筑的防火要求；•7.完善了防止建筑火灾竖向或水平蔓延的要求；•8.将住宅建筑的分类统一按照建筑高度划分。建筑防火的特点•建筑防火设计是建筑设计的重要组成部分。•在建筑设计时做好此项工作，可以防止和减少建筑物发生火灾，且在其一旦发生火灾时把火灾损失降低到最低限度。•许多建筑火灾的发生以及造成大量人员伤亡和巨大财产损失，其根源在于建筑防火设计不符合防火技术规范的要求。2009年央视新址北配楼火灾北配楼高159米，荷兰大都会(OMA)建筑事务所设计，于2005年正式动工，耗资50亿人民币。消防水枪只能打到北配楼1/4高度，楼内十几层的中庭已坍塌，位于楼内南侧演播大厅的数字机房烧毁。千人被疏散，1名消防人员牺牲。违规燃放高射礼花致楼顶防水材料起火。2010.11吉林珲春街商业大厦吉林市珲春街商业大厦为五层建筑，面积约2.9万平方米，经消防部门初步判断起火点在一楼。吉林市商业大厦火灾事故是近几年该省发生的最为严重、人员伤亡最多的一次火灾事故，教训十分惨痛。火灾死亡人数19人，24人受伤。事故原因是一层某精品店仓库内的电气线路短路所致。2010年11月15日上海胶州路一栋28层高层公寓起火。火灾直接起因是，大楼正在进行外墙保温装修施工，两名电焊工违规操作，引燃了可燃性极高的外墙保温材料，在短时间形成密集火灾，致58人死亡。近几年全国火灾状况•2009年共发生火灾12.7万起，死亡1076人，受伤580人，直接财产损失13.2亿元（不含央视新址园区火灾损失),同比分别下降4.5%、22.3%、15.7%和23.4%。•2010年共发生火灾13.2万起，死亡1108人，受伤573人，直接财产损失17.7亿，起数及财产损失均有上升。•2011年共发生火灾12.5万起，死亡1106人，受伤572人，直接财产损失18．8亿，与2010年相比，火灾起数下降5．4％，死亡人数下降8．2％。•2012共发生火灾11万起，死亡1123人，受伤582人，直接财产损失12.5亿元，与去年同期相比，起数、死亡和受伤人数分别下降19%、4.8%和22.8%。火灾发生的基本条件和防火基础知识•燃烧条件燃烧是一种同时伴有放热和发光效应的剧烈的氧化反应。放热、发光、生成新物质是燃烧现象的三个特征。要发生燃烧必须同时具备下列三个条件：1）可燃物一般说来，凡是能在空气、氧气或其他氧化剂中发生燃烧反应的物质都称为可燃物。可燃物按其组成可分为无机可燃物和有机可燃物两大类。从数量上讲，绝大部分可燃物为有机物，少部分为无机物。可燃物按其状态，可分为可燃固体、可燃液体及可燃气体三大类。不同状态的同一种物质燃烧性能是不同的。一般来讲，气体比较容易燃烧，其次是液体，最次是固体。2）氧化剂凡是能和可燃物发生反应并引起燃烧的物质，称为氧化剂。3）点火源点火源是指具有一定能量，能够引起可燃物质燃烧的能源。有时也称着火源。点火源的种类很多，如：明火、电火花、冲击与摩擦火花、高温表面等。可燃物、氧化剂和点火源是构成燃烧的三个要素，缺一不可，这是指“质”的方面的条件，即必要条件。但这还不够，还要有“量”的方面的条件，即充分条件。防火的基本措施•一切防火措施，都是为了防止产生燃烧的条件。防止火灾的基本措施有：•1）控制可燃物。以难燃或不燃的材料代替易燃或可燃的材料；用防火涂料刷涂可燃材料，改变其燃烧性能；对于具有火灾、爆炸危险性的厂房，采取通风方法，以降低易燃气体、蒸汽和粉尘在厂房空气中的浓度，使之不超过最高允许浓度；凡是性质上能相互作用的物品，要分开存放等。•2）隔绝空气。使用易燃易爆物质的生产，应在密闭设备中进行；对有异常危险的生产，可充装惰性气体保护；隔绝空气储存，如钠存于煤油中，磷存于水中，二硫化碳用水封闭存放等。•3）消除着火源。如采取隔离、控温、接地、避雷、安装防爆灯、遮挡阳光、设禁止烟火的标志等。•4）阻止火势蔓延。如在相邻两建筑之间留出一定的防火间距；在建筑内设防火墙、防火门窗、防火卷帘；在管道上设防火阀等。灭火的基本方法1）隔离法。就是将火源处或其周围的可燃物质隔离或移开，使燃烧因隔离可燃物而停止。2）窒息法。就是阻止空气流人燃烧区或用不燃物质冲淡空气，使燃烧物得不到足够的氧气而熄灭。3）冷却法。是灭火的主要方法，常用水和二氧化碳冷却降温灭火，将灭火剂直接喷射到燃烧物上，以降低燃烧物的温度于燃点之下，使燃烧停止；或者将灭火剂喷洒在火源附近的物体上，使其不受火焰辐射热的威胁，避免形成新的着火点。灭火剂在灭火过程中不参与燃烧过程中的化学反应，这种方法属于物理灭火方法。4）抑制法。就是使灭火剂参与到燃烧反应历程中去，使燃烧过程中产生的游离基消失，而形成稳定分子或低活性的游离基，使燃烧反应终止。二氟一氯一溴甲烷(1211)，三氟一溴甲烷(1301)等均属这类灭火剂。•原则：“预防为主，防消结合。”•基本措施：•1、尽量选用非燃、难燃性建筑材料，减小火灾负荷载、即可燃物数量。例：美国米高梅旅馆火灾：1973年投资1亿美元建成26层，内有客房、赌场、剧场、餐厅及百货商场，设施豪华，装饰精致，是一个富丽堂皇的现代化旅馆。1980年11月21日，餐厅发生火灾，水枪扑救，未能成功，由于餐厅内可燃物多，客房、室内装饰，陈设均为纸质及塑料制品。不仅加大了火灾负荷载，同时未设防火分隔，火和烟气通过楼梯井、电梯井和各种竖向孔洞及缝隙向上蔓延，在很短的时间内，烟雾充满了整个大楼，大火扑救了两个小时，死亡84人。大部分是由于烟气中毒而亡。2、在布置建筑物总平面时，保证必要的防火间距，减小火源对周围建筑的威胁,切断火灾蔓延途径。建筑防火设计的原则和基本措施•3、在建筑物内的平面和竖向方向合理划分防火分区。各分区用防火墙，防火卷帘门，防火门进行分隔。一旦某一分区失火，可将火势控制在防火分区内，不致蔓延到其它分区，以减小损失并便于扑救。•4、合理设计疏散通道，确保火灾时受灾区域人员安全逃生。•5、合理设计承重构件及结构，保证建筑构件有足够的耐火极限，使其在火灾中不致倒塌失效，确保人员疏散及扑救安全，防止重大恶性倒塌事故的发生。•6、在布置建筑物总平面时，还应保留足够的消防通道，便于城市消防车辆靠近着火建筑物展开扑救。民用建筑分类•民用建筑CivilBuilding•指供人们居住和进行公共活动的建筑的总称。•民用建筑按使用功能可分为居住建筑和公共建筑两大类。•民用建筑按地上层数或高度分类划分应符合下列规定：1、住宅建筑按层数分类：一层至三层为低层住宅，四层至六层为多层住宅，七层至九层为中高层住宅，十层及十层以上为高层住宅；2、除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者为单层和多层建筑，大于24m者为高层建筑(不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑)；3、建筑高度大于1OOm的民用建筑为超高层建筑。•（新）高层建筑：建筑高度大于27m的住宅建筑和其他建筑高度大于24m的非单层建筑。•《高层民用建筑设计防火规范》•适用范围•适用于下列新建、扩建和改建的高层民用建筑及其裙房：•1、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宅）；•2、建筑高度超过24m的公共建筑。•不适用于单层主体建筑高度超过24m的体育馆、会堂、剧院等公共建筑以及高层建筑中的人民防空地室。•当高层建筑的建筑高度超过250m时，建筑设计采取的特殊的防火措施，应提交国家消防主管部门组织专题研究论证。《建筑设计防火规范》适用范围适用于下列新建、扩建和改建的工业与民用建筑：1、九层及九层以下的居住建筑（包括底层设置商业服务网点的居住建筑）；2、建筑高度小于等于24m的公共建筑；3、建筑高度大于24m的单层公共建筑；4、单层、多层和高层工业建筑5、地下民用建筑《建筑设计防火规范》2012适用范围1.0.2本规范适用于下列新建、扩建和改建的建筑：1厂房；2仓库；3民用建筑；4甲、乙、丙类液体储罐（区）；5可燃、助燃气体储罐（区）；6可燃材料堆场；7城市交通隧道。高层建筑根据使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度进行分类：注：1表中未列入的建筑，其类别应根据本表类比确定。宿舍、公寓等非住宅类居住建筑的防火设计，除本规范另有规定外，应符合本规范有关公共建筑的要求。2裙房与高层建筑主体之间未采用防火墙分隔时，裙房的防火设计应按高层建筑考虑；与高层建筑主体之间已采用防火墙分隔时，裙房的防火设计可按单、多层民用建筑考虑。2012新规范建筑物的耐火等级•建筑耐火等级的划分•1、建筑耐火等级的划分依据•建筑耐火等级的划分是建筑防火技术措施中最基本的措施之一，我国的建筑设计规范把建筑物的耐火等级分为一、二、三、四级，一级最高，耐火能力最强；四级最低，耐火能力最弱。高层建筑划分为一、二级。建筑物的耐火等级取决于组成该建筑物的建筑构件的燃烧性能和耐火极限。所谓建筑构件是指建筑物的墙体、基础、梁、柱、楼板、楼梯、吊顶等一系列基本组成构件。•1）建筑构件的燃烧性能是指由建筑构件的材料遇火反应，分为不燃烧体、难燃烧体和燃烧体三类。•不燃烧体:如砖墙、砖柱，钢筋混凝土梁、板、柱，钢梁等。•难燃烧体:如阻燃胶合板吊顶、经阻燃处理的木质防火门、木龙骨板条抹灰隔墙等。•燃烧体:如木柱、木屋架、木格栅、纤维板吊顶等。•2）建筑构件的耐火极限：将任一建筑构件按时间—温度标准曲线进行耐火试验，从受到火的作用时起，到失去承载能力或完整性被破坏或失去隔火作用时为止的这段时间称为耐火极限，以小时“h”表示。图4-1火灾标准时间-温度曲线020040060080010000306090120150180210240时间（min）温度（℃）耐火极限的判定条件•建筑构件达到耐火极限有三个条件，只要三个条件中达到任一个条件，就确定其达到其耐火极限了。•1）失去承载能力：如果试件在试验中受到火焰或高温作用下，承载能力和刚度降低，截面缩小，承受不了原设计的荷载而发生跨塌或变形量超过规定数值，则表明失去支持力。•2）失去完整性：主要指薄壁分隔构件（如楼梯、门窗、隔墙、吊顶等）在火焰或高温作用下，发生爆裂或局部塌落，形成穿透裂缝或孔洞，火焰穿过构件，使其背面可染物燃烧起来。如楼板受火焰或高温作用时，完整性被破坏，火焰穿到上层房间，表明楼板的完整性被破坏。•3）失去隔火作用：主要指起分隔作用的构件失去隔热过量热传导的性能。在试验中，如果构件的背火面测得的平均温度超过140℃，或背火面任一点温度超过初始温度180℃时，均表明构件失去隔火作用。建筑构件的燃烧性能和耐火极限•我国《建筑设计防火规范》中将建筑物的耐火等级划分为四级，《高层民用建筑设计防火规范》将高层建筑的耐火等级划分为二级。（新规范同）高层建筑构件的燃烧性能和耐火等级从表中我们可以看出:•在设计建筑物其他构件的耐火极限时，凡比楼板重要的构件，其耐火极限都应比楼板高；比楼板次要的构件，其耐火极限可以比楼板低。如在某一耐火等级为