建筑防火設計

第1章建筑防火基礎第1章建筑防火基礎建筑火災1建筑火災及其發展和蔓延2建筑火災煙氣及其流動與控制

3建筑防火設計基本概念

4第1節建筑火災

1

火災及其危害

火是人類賴以生存和發展的一種自然力，火的利用具有劃時代的意義。火的利用使人類脫離了茹毛飲血的荒蠻時代，邁向人類文明的漫長征程。人類逐步將用火的范圍不斷擴大，用火技能逐步提高，促進了生產力的發展，在生活、生產和科學技術等方面發揮出越來越大的作用。火是具有兩重性的。當火失去控制，就會成為一種具有很大破壞力的多發性的災害，給人類的生活、生產乃至生命安全構成威脅。火災，能燒掉人們辛勤勞動創造的物質財富，使大量的生活、生產資料在頃刻之間化為灰燼；火災，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1998年—2007火災狀況統計

年度火災起數火災直接經濟損失（萬元）死亡人數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1367334105752323361火災是失去控制的燃燒現象。我國1998年—2007年火災狀況統計見表1—1。由此表可見，10年間我國共發生火災1367334起，平均每年的火災直接經濟損失超過10.5億元，死亡2336余人。

火災可分為建筑火災、石油化工火災、交通工具火災、礦山火災、森林草原火災等。其中建筑火災發生的起數和造成的損失、危害居于首位。自1992年以來，我國火災直接經濟損失均在12億元以上，其中建筑火災的損失約占80%；建筑火災發生的次數約占總火災次數的75%。建筑物是人類進行生活、生產和政治、經濟、文化等活動的場所，建筑物都存在可燃物和著火源，稍有不慎，就可能引起火災，建筑又是財產和人員極為集中的地方，因而建筑物發生火災會造成十分嚴重的損失。隨著城市日益擴大，各種建筑越來越多，建筑布局及功能日益復雜，用火、用電、用氣和化學物品的應用日益廣泛，建筑火災的危險性和危害性大大增加。

2建筑火災案例

新疆克拉瑪依市友誼館火災圖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點擊播放吉林省吉林市中北商廈火災點擊播放吉林省吉林市中北商廈火災確定火災直接原因是中百商廈偉業電器行雇工于洪新在當日9時許向3號庫房送紙板時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。引發的火焰及高溫煙氣通過未完全封閉的墻體進入中百商廈內，進而引起火災事故的蔓延擴大。

點擊播放浙江省溫州市鹿城區人民路溫富大廈火災點擊數字播放1

2

33建筑火災原因

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用火吸煙不慎

玩火

違反生產安全制度

違反生產安全制度引起火災的情況很多。如在易燃易爆的車間內動用明火，引起爆炸起火；將性質相抵觸的物品混存在一起，引起燃燒爆炸；在焊接和切割時，會飛迸出大量火星和熔渣，很容易釀成火災；化工生產設備失修，發生可燃氣體、易燃、可燃液體跑、冒、滴、漏現象，遇到明火燃燒或爆炸等。

電氣設備設計、安裝、使用及維護不當自然現象引發火災自燃雷擊靜電地震

縱火縱火分刑事犯罪縱火精神病人縱火我國1998—2007年火災原因統計表1-2

火災原因總起數年度

電氣（起數/比例）生活用火不慎（起數/比例）違反安全規定（起數/比例）吸煙（起數/比例）玩火（起數/比例）放火（起數/比例）自燃（起數/比例）其它(起數/比例)不明原因(起數/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1403265336089/24.0378607/27.092852/6.5119425/8.5106334/7.587746/6.321316/1.594521/6.7166433/11.8第2節建筑火災及其發展和蔓延

火災造成建筑物破壞、人員傷亡和財產損失主要發生在火災全面發展階段，只有弄清這一階段的火災規律，才能更好地指導建筑防火設計，達到最大限度減少火災損失的目的。返回目錄1可燃物及其燃燒

不同形態的物質在發生火災時的機理并不一致，一般固體可燃物質在受熱條件下，內部可分解出不同的可燃氣體，這些氣體在與空氣中的氧氣進行混合時，遇明火即著火。固體用明火點燃，能發火燃燒時的最低溫度，就是該物質的燃點。一些固體能自燃，如木材受熱烘烤自燃，糧食受濕發霉生熱，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外溫度變化而有不同程度的揮發，揮發快者可燃的危險性大。可燃液體蒸氣與空氣混合達到一定濃度，遇明火點燃，呈現一閃即滅，這種現象叫閃燃。出現閃燃的最低溫度叫閃點。

可燃固體的燃點名稱燃點（℃）名稱燃點（℃）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

表1-4液體名稱閃點（℃）液體名稱閃點（℃）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到一定濃度時，遇火源即能發生爆炸。爆炸時的最低濃度稱為爆炸下限。遇火源能發生爆炸的最高濃度，稱為爆炸上限。濃度在下限以下的時候，可燃氣體、易燃、可燃液體蒸氣、粉塵的數量很少，不足以發火燃燒；濃度在下限和上限之間，即濃度比較合適時遇明火就要爆炸；超過上限則因氧氣不足，在密閉容器內或輸送管道內遇明火不會燃燒爆炸。

可燃氣體、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生產和儲存物品的火災危險性分類

火災危險性分類的目的，是為了在建筑防火設計時，有區別地對待各種不同危險類別的生產和貯存物品，使建筑物既有利于節約投資，又有利于保障安全。

生產的火災危險性分類表1-6生產類別火災危險性特征甲使用或生產下列物質的生產：

1．閃點<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致迅速自燃或爆炸的物質

4．常溫下受到水或空氣中水蒸氣作用，能產生可燃氣體并引起燃燒或爆炸的物質

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

6．受撞擊、摩擦或與氧化劑、有機物接觸時能引起燃燒或爆炸的物質

7．在密閉設備內操作溫度等于或超過物質本身自燃點的生產乙使用或生產下列物質的生產：

1．閃點≥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．不屬于甲類的化學易燃危險固體

5．助燃氣體

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

1．閃點≥60℃的液體

2．可燃固體丁具有下列情況的生產：

1．對非燃燒物質進行加工，并在高熱或熔化狀態下經常產生強輻射熱、火花或火焰的生產

2．利用氣體、液體、固體作為燃料或將氣體、液體進行燃燒作其它用的各種生產

3．常溫下使用或加工難燃燒物質的生產戊常溫下使用或加工非燃燒體的生產

儲存物品的火災危險性分類

表1-7

貯存物品的類別火災危險性特征

甲

1．閃點<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，能產生爆炸下限<10％氣體的固體物質

3．常溫下能自行分解或在空氣中氧化即能導致迅速自燃或爆炸的物質

4．常溫下受到水或空氣中水蒸氣的作用能產生可燃氣體并引起燃燒或爆炸的物質

5．當遇酸、受熱、撞擊、摩擦、催化以及遇有機物或硫磺等極易分解引起燃燒爆炸的強氧化劑

6．受撞擊、摩擦或與氧化劑、有機物接觸時能引起燃燒或爆炸的物質

乙

1．閃點≥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．不屬于甲類的化學易燃危險固體

5．助燃氣體

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≥60℃的液體

2．可燃固體丁難燃燒物品戊非燃燒物品2.1固體的分類標準

固體在常溫下能自行分解或在空氣中氧化導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，能產生可燃氣體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、摩擦以及遇有機物或硫磺等易燃的無機物，極易引起燃燒或爆炸的強氧化劑，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易燃危險固體(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、積熱自燃的危險物品(如：桐油、漆布、油紙、油浸金屬屑等)，都劃為乙類。可燃固體，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液體的分類標準

液體分類的標準，是根據閃點劃分的，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。閃點大于或等于28℃，小于60℃的液體，如煤油、松節油、丁烯醇、溶劑油、冰醋酸等劃分為乙類。閃點大于或等于60℃的液體，如柴油、機油、重油、動物油、植物油等劃為丙類。

劃分氣體火災危險性的標準是氣體的爆炸下限。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、氪等不燃氣體劃為戊類。2.2氣體的分類標準3火災荷載

火災荷載是衡量建筑物室內所容納可燃物數量多少的一個參數，是研究火災發生、發展及其控制的重要因素。在建筑物發生火災時，火災荷載直接決定著火災持續時間和室內溫度的變化。建筑物內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、裝飾等構成的可燃物。建筑物中可燃物種類很多，其燃燒發熱量也因材料性質不同而異。為便于研究，在實際中常根據燃燒熱值把某種材料換算為等效發熱量的木材，用等效木材的重量表示可燃物的數量，稱為等效可燃物量。為便于研究火災性狀以及選擇防火技術措施，在此把火災范圍內單位地板面積的等效可燃物量定義為火災荷載：

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

材料名稱單位發熱量（MJ/kg）材料名稱單位發熱量（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續表1-8（1）動物油脂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車輛用內胎橡膠23~27賽璐珞塑料17~20外胎橡膠30~35環氧樹脂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發泡PVC壁紙18~21硝酸銨4~7不發泡PVC壁紙15~20尿素7~11續表1-8（3）硬質PVC地板5~10鎂27半硬質PVC地板15~20磷25軟質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家具發熱量值（單位MJ）表1-9續表1-9

各種建筑物的火災荷載密度

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設計5010行政6010研究6020會議室105接待室105資料室資料12040圖書8020廚房1510客席固定座位21可動座位105大廳105通道走廊55樓梯21玄關52住宅寢室4520廚房2515客廳3020餐廳3020續表1-10商店服飾、寢具2010家具6020電氣制品3010臺所、生活用品3010食品3010銀樓1010書籍4015超級市場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宴會廳52衣物室205體育館競技場32器材室2515醫院病房122護理站2010診療室205手術室52衣物室205劇場舞臺演劇2010音樂會105大器材室6020樂器室2010學校教室固定座位21可動座位157特別教室185預備室3010教員室3010體育館體育場105器材室2515

各種建筑物中火災荷載密度

表1-11房屋類型平均火災荷載密度/MJ·m-2分位值80%90%95%住宅780870920970醫院230350440520醫院倉庫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—學校2853604104504建筑火災的發展過程

4.1初期火災當火災分區的局部燃燒形成之后，由于受可燃物的燃燒性能、分布狀況、通風狀況、起火點位置、散熱條件等的影響，燃燒發展一般比較緩慢，并會出現下述情況之一：(1)當最初著火物與其它可燃物隔離放置時，著火源燃盡，而并未延及其它可燃物，導致燃燒熄滅。此時，只有火警而未成災。(2)在耐火結構建筑內，若門窗密閉，通風不足時，燃燒可能自行熄滅；或者受微弱通風量的限制，火災以緩慢的速度燃燒。(3)當可燃物及通風條件良好時，火災能夠發展到整個分區，出現轟燃現象，使分區內的所有可燃物表面都出現有焰燃燒。圖1-5煙層對地面的輻射熱

初期火災的持續時間，即火災轟燃之前的時間，對建筑物內人員的疏散，重要物資的搶救，以及火災撲救，都具有重要意義。若建筑火災經過誘發成長，一旦達到轟燃，則該分區內未逃離火場的人員，生命將受到威脅。國外研究人員提出如下不等式：式中tp——從著火到發現火災所經歷的時間；

ta——從發現火災到開始疏散之間所耽誤的時間；

trs——轉移到安全地點所需的時間；

tu——火災現場出現人們不能忍受的條件的時間。4.2轟燃及轟燃時的極限燃燒速度

轟燃是建筑火災發展過程中的特有現象。是指房間內的局部燃燒向全室性火災過渡的現象。通過實驗得出的結論是：地板平面上發生轟燃須有20kW／㎡的熱通量或吊頂下接近600℃的高溫。此外，從實驗中觀察到，只有可燃物的燃燒速度超過40kg／s時，才能達到轟燃。同時認為，點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較少。燃燒速度(質量)由下式給出：p25頁

式中——以質量消耗表示的燃燒速度(kg／s)；

Aw——通風開口的面積(㎡)；

H——通風開口的高度(m)；

k——常量，約為0.09(kg／m5/2·s)；AwH1/2——通風參數

4.3旺盛期火災的燃燒速度

單位時間內室內等效可燃物燃燒的質量稱為質量燃燒速度。燃燒速度大小決定了室內火災釋放熱量的多少，直接影響室內火災溫度的變化。兩種燃燒狀況：一種是室內的開口大，使得室內燃燒速度與開口大小無關，而是由室內可燃物的表面積和燃燒特性決定的，即火災是燃料控制型的。另一種是室內可燃物的燃燒速度由流入室內的空氣流速控制，即火災是受通風控制的。在房間窗口某高度處必然存在室內外壓力差為零的中性層，沿窗口高度的壓力分布呈直線關系。在該壓力作用下，新鮮空氣從窗口下部流入房間，而房間內的火焰、高溫煙氣從窗口的上部流出。

4.4.1火災持續時間

火災持續時間是指火災區間從火災形成到火災衰減所持續的總時間。但是，從建筑物耐火性能的角度來看，是指火災區間轟燃后經歷的時間。通過實驗研究發現，火災持續時間與火災荷載成正比，可由下述經驗公式計算。式中Fd——火災持續時間參數，是決定火災持續時間的基本參數；

AF——火災房間的地板面積；

q——火災荷載。

4.4旺盛期火災的持續時間與室內火災溫度

(1-23)

(1-24)

根據火災荷載還推算出了火災燃燒時間的經驗數據，如表1-13所示。此表的使用條件是，火災荷載是纖維系列可燃物，即可燃物發熱量與木材的發熱量接近或相同，油類及爆炸類物品不適用。火災荷載和火災持續時間的關系

表1-13火災荷載(kg／㎡)2537.55075100150200火災持續時間(h)0.50.71.01.52.03.04~4.7

求出火災的持續時間后，可根據標準火災升溫曲線查出火災溫度，或者根據國際標準ISO834所確定的標準火災升溫曲線公式計算出火災溫度。我國已經采用了國際標準ISO834的標準火災升溫曲線公式：

式中Tt——t時刻的爐內溫度(℃)；

T0——爐內初始溫度(℃)；

t——加熱時間(min)。4.4.2火災溫度的測算(1-25)圖1-9國際標準火災時間-溫度曲線標準火災時間-溫度曲線的溫度值表1-14

時間（min)爐內溫度(℃)時間(min)爐內溫度(℃)時間(min)爐內溫度(℃)時間(min)爐內溫度(℃)5101555665971830609082192598612018010291090240360113311934.5影響建筑火災嚴重性的因素

建筑火災嚴重性是指在建筑中發生火災的大小及危害程度。火災嚴重性與建筑的可燃物或可燃材料的數量和材料的燃燒性能以及建筑的類型和構造等有關。影響火災嚴重性的因素大致有以下6個方面：(1)可燃材料的燃燒性能；(2)可燃材料的數量(火災荷載)；(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影響火災嚴重性的因素5熄滅階段

在火災全面發展階段后期，隨著室內可燃物的揮發物質不斷減少，以及可燃物數量減少，火災燃燒速度遞減，溫度逐漸下降。當室內平均溫度降到溫度最高值的80%時，則認為火災進入熄滅階段。6建筑火災蔓延的方式

火焰蔓延

熱傳導

熱對流

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

建筑空調系統未按規定設防火閥、采用可燃材料風管、采用可燃材料做保溫層都容易造成火災蔓延。通風管道蔓延火災，一是通風管道本身起火并向連通的空間（房間、吊頂、內部、機房等）蔓延；二是它可以吸進火災房間的煙氣，而在遠離火場的其他空間再噴冒出來。圖1-15空調系統蔓延火災7.4火災通過窗口向上層蔓延

圖1-16通過窗口蔓延火災第3節建筑火災煙氣及其流動與控制建筑火災煙氣的性質

建筑火災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和液態微粒子組成的混合物。包括了氣體燃燒產物，如CO2、H2O、CH4、CnHm、H2等，以及未參加燃燒反應的氣體，如N2、CO2，未反應完的O2等。返回目錄1.2建筑材料的發煙量與發煙速度

建筑材料在不同溫度下，單位重量所產生的煙量是不同的。

各種材料產生的煙量（Cs=0.5）（m3/g）表1-16

發煙速度是指單位時間、單位重量可燃物的發煙量。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火災煙氣的危害2.1對人體的危害

（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間內受到傷害，并導致死亡。

CO對人體的影響程度表1-20空氣中一氧化碳含量（%）對人體的影響程度0.01數小時對人體影響不大0.051.0h內對人體影響不大0.11.0h后頭痛，不舒服，嘔吐0.5引起劇烈頭暈，經20~30min有死亡危險1.0呼吸數次失去知覺，經過1~2min即可能死亡（3）缺氧（4）窒息火災時人員吸入高溫煙氣會引起口腔及喉部腫脹，造成呼吸道阻塞窒息。此時，如不能得到及時搶救，就有被煙氣毒死或被燒死的可能性。2.2對疏散的危害2.3對撲救的危害

缺氧對人體的影響表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，肌肉有規律的運動受到影響6呼吸停止，數分鐘后死亡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件，它們能使離火源較遠的空間不受或少受煙氣的影響。這些分隔構件可以單獨使用，也可與加壓方式配合使用。

4.2加壓送風方式利用加壓送風機對被保護區域（如防煙樓梯間和前室等）送風，使其保持一定的正壓，以避免著火處的煙氣借助各種動力（諸如煙囪效應、膨脹力等）向建筑物的被保護區域蔓延。加壓送風采用的主要方式有兩種：(1)在關閉門的狀態下，維持避難區域或疏散路線內的壓力高于外部壓力避免煙氣通過各種建筑縫隙侵人（諸如建筑結構縫隙、門縫等）；(2)在開門狀態下，保證在門斷面形成一定風速，以阻止煙氣侵人避難區域或疏散通道。

加壓送風方式的優點有：能夠確保疏散通道的安全，免遭煙氣侵害可降低對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的改造

加壓送風方式的缺點：送風壓力控制不好會導致防煙樓梯間內壓力過高，使樓梯間通向前室或走廊的門打不開，影響建筑物內人員的快速疏散。

設計中應遵循如下原則：利用加壓送風機將室外的新鮮空氣均勻地輸送到需加壓的空間內；利用機械排煙系統或自然排煙系統，確保非加壓空間的煙氣能夠順利地排到建筑物外；當火災區域與周圍空間相通的門打開時，加壓送風系統的空氣流應保證在門斷面處有足夠的風速，以阻止煙氣的擴散；當火災區域與周圍空間相通的門關閉時，應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外氣體溫度差引起的熱壓作用和室外風力所造成的風壓作用而形成的室內煙氣和室外空氣的對流運動。自然排煙方式的優點

結構簡單，投資少無動力設備，運行維修費用少在頂棚能夠開設排煙口的建筑，其自然排煙效果好自然排煙方式的缺點

自然排煙的效果不穩定對建筑的結構有特殊要求火災易通過排煙口向上層蔓延4.4機械排煙方式

機械排煙方式是借助排煙風機的作用對著火處進行強迫送風并同時排氣，以用來排出火災中的煙氣。在機械排煙中，要維持一定量的新鮮空氣進人著火區域，以確保排煙效果。機械排煙多用于大型商場或地下建筑，通過頂部的排煙口或排煙風管將煙氣排出室外。機械排煙方式的優點

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定機械排煙方式的缺點

火災猛烈發展階段排煙效果會降低排煙風機和排煙風管需耐高溫初投資和運行維修費用高第4節建筑防火設計基本概念1.建筑耐火等級

建筑耐火等級，是衡量建筑物耐火程度的標準，它是由組成建筑物構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：應該根據建筑物的不同用途提出相應不同的耐火等級要求。（安全、節約投資成本）

在我們的建筑防火設計中，①按建筑物的使用性質確定其耐火等級，制定出合理的防火方案。②選擇相應防火建筑材料，采取有效的構造措施。【∷】民用建筑的耐火等級按高層和多層建筑來劃分的。高層建筑分為一、二級，多層分為一至四級。工廠房及庫房的耐火等級的選用，按生產類別及儲存物類別的火災危險性特征確定。

注：1.以木柱承重且以不燃燒材料作為墻體的建筑物，其耐火等級應按四級確定。2.二級耐火等級的建筑的吊頂采用不燃燒體時，其耐火等級不限。3.在二級耐火等級的建筑中，面積不超過100m2的房間隔墻，如執行本表的規定確有困難時，可采用耐火極限不低于0.3h的不燃燒體。4.一、二級耐火等級的建筑疏散走道兩側的隔墻按本表規定確有困難時，可采用耐火極限不低于0.75h的不燃燒體。5.住宅建筑構件的耐火極限和燃燒性能可按現行國家標準《住宅建筑規范》（GB50368—2005）規定執行。多層建筑的耐火等級應分為一至四級，其建筑構件的燃燒性能和耐火極限不應低于表1-22的規定。高層建筑的耐火等級應分為一、二級，其建筑構件的燃燒性能和耐火極限不應低于表1-23的規定。高層建筑的分類詳見本節p50；注：①一類高層建筑的耐火應為一級，二類高層建筑的耐火等級不應低于二級。裙房的耐火等級不應低于二級。高層地下室的耐火等級應為一級。②二級耐火等級的高層建筑中，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建筑構件的耐火極限與燃燒性能2.1建筑構件的耐火極限

所謂耐火極限，是指在標準耐火試驗條件下，建筑構件、配件或結構從受到火的作用時起，到失去穩定性、完整性或隔熱性時為止的這段時間，用小時（h）表示。這三個條件的具體含義是：（l）失去穩定性失去穩定性，即失去支持能力，是指構件在受到火焰或高溫作用下、由于構件材質性能的變化，自身解體或垮塌，使承載能力和剛度降低，承受不了原設計的荷載而破壞。例如受火作用后的鋼筋混凝土梁失去支承能力，鋼柱失穩破壞；非承重構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，是指薄壁分隔構件在火中高溫作用下，發生爆裂或局部塌落，形成穿透裂縫或孔洞，火焰穿過構件，使其背面可燃物燃燒起火。例如預應力鋼筋混凝土樓板使鋼筋失去預應力，發生爆裂，出現孔洞，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件，背火面任一點的溫度達到220℃時，構件失去隔火作用。以背火面溫度升高到220℃作為界限，主要是因為構件上如果出現穿透裂縫，火能通過裂縫蔓延，或者是構件背火面的溫度到達220℃，這時雖然沒有火焰過去，但這種溫度已經能夠使靠近構件背面的纖維制品自燃。例如一些燃點較低的可燃物（纖維系列的棉花、紙張等）烤焦以至于起火。注：只要上述三個條件中任何一個條件出現，就能確定其是否達到耐火極限。2.2建筑構件的燃燒性能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不起火、不微燃、不碳化的材料。如金屬材料和無機礦物材料。

（2）難燃燒材料：是指在空氣中受到火燒或高溫作用時，難起火、難微燃、難碳化，當火源移走后，燃燒或微燃立即停止的材料。如刨花板和經過防火處理的有機材料。（3）可燃燒材料：是指在空氣中受到火燒或高溫作用時，立即起火或微燃，且火源移走后，仍能繼續燃燒或微燃的材料。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件，或者用可燃材料做成，而用不然材料做保護層的建筑構件，如瀝青混凝土、經過防火處理的木材、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件，如木材、紙板、膠合板。3建筑高度3.1建筑高度的計算

高度的計算：

當為坡屋面時，應為建筑物室外設計地面到檐口的高度；

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

當同一座建筑物有多種屋面形式時，建筑物高度應按上述方法分別計算后取其中最大值。局部突出屋頂的瞭望塔、冷卻塔、水箱間，微波天線間或設施、電梯機房、排風和排煙機房以及樓梯出口小間等，可不計入建筑物高度內。（a）坡屋頂建筑高度計算（b）平屋頂建筑高度計算（c）多種屋面建筑高度計算圖1-21建筑高度示意3.2建筑層數計算

建筑層數的計算：

①建筑的地下室、半地下