建筑耐火等级.docx

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建筑耐火等级

第一节?

建筑耐火等级

一?

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。

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。

建筑构件的燃烧性能和耐火极限见表4-1

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，对建筑构件而言不燃烧体如墙柱、基础等；难燃烧体如吊架、吊顶及内部管道；燃烧体如门窗、吊顶、装饰材料等。

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，到失去支持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。

时间-温度标准曲线是指按特定的加温方法，在标准的实验室条件下，所表示的现场火灾发展情况的一条理想化了的试验曲线。

该曲线以被国际标准化组织采纳，目的是为了对建筑构件的极限耐火时间有一个统一的检验标准。

我国采纳了国际标准ISO834的标准火灾升温曲线。

该曲线公式为T-T0=345lg（8t+1）?

式中t为时间，以“min”计；T为当所用时间为t时，构件所承受的温度值，以“℃”计；T0为初始温度，以“℃”计；计算时设定位20℃。

下图4-1是根据国际标准火灾升温曲线公式作出的温度-时间曲线，

2、耐火极限的判定条件

建筑构件达到耐火极限有三个条件，即：

失去支持能力；完整性；失去隔火作用时为止的这段时间；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）、失去支撑能力：

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。

经过大量的试验验证工作，建筑构件发生三者之一时的耐火极限用时间来衡量，建筑墙体有承重墙、普通粘土墙及钢筋混凝土实体墙，它们的耐火极限分别为2.5～10.5h不等，这与墙的结构厚度有关（12cm～37cm）,具体见表4-1

二?

建筑物的耐火设计

建筑的耐火设计，目的在于防止建筑物在火灾时倒塌和火灾蔓延，保障人员的避难安全，并尽量减少财产的损失。

建筑物的使用功能不同、重要程度不同，层数不同的建筑物，火灾的危险性是有差异的，因此在设计上要区别对待。

我国《建筑设计防火规范》中将建筑物的耐火等级分为四级，作为衡量建筑物耐火程度的分级标度，是防火技术措施中基础的措施之一。

从表4-2为建筑构件的燃烧性能和耐火极限之间的关系，耐火等级高的建筑物如一、二级建筑物，发生火灾时被火烧坏、倒塌的可能性小；而耐火等级较低的建筑物火灾时往往容易造成局部或整体倒塌，火灾损失大。

我国建筑的耐火设计采用耐火等级设计方法考虑温度—时间的关系及具体各构件的耐火时间来定。

1、多层建筑耐火设计

多层建筑耐火设计等级根据建筑物的重要性、火灾的危险性和火灾荷载等因素来选定。

从表4—2可知，建筑物的耐火等级与构件的燃烧性能有相应的关系。

一级耐火等级建筑物的主要构件全部为不燃烧体；二级耐火等级建筑物的主要构件除吊顶为难燃烧体外，其余为不燃烧体；三级耐火等级建筑物屋顶承重墙为燃烧体，吊顶和隔墙为难燃烧体，其余均为不燃烧体；三级耐火等级建筑物除防火墙为不燃烧体外，其余构件为难燃烧体或燃烧体。

表4-1?

常用建筑构件的燃烧性能和耐火极限

构件名称

结构厚度或截面最小尺寸/cm

耐火极限（h）

燃烧性能

承

重

墙

普通粘土砖、混凝土、钢筋混凝土实体墙

2.50

不燃烧体

3.50

不燃烧体

5.50

不燃烧体

10.50

不燃烧体

加气混凝土砌墙

2.00

不燃烧体

轻质混凝土砌墙

1.50

不燃烧体

3.50

不燃烧体

5.50

不燃烧体

非

承

重

墙

非普通粘土砖墙（不包括双面抹灰厚）

1.50

不燃烧体

3.00

不燃烧体

普通粘土砖墙（包括双面抹灰1.5厚）

4.50

5.00

8.00

不燃烧体

粉煤灰硅酸盐砌块墙

4.00

不燃烧体

粉煤灰加气混凝土砌块墙（粉煤灰、水泥、石灰）

3.40

不燃烧体

充气混凝土砌块墙

7.00

不燃烧体

木龙骨两面钉下列材料：

1）?

钢丝网抹灰，其结构、厚度（cm）为：

1.5+5（空）+1.5

2）?

板条抹灰，其结构、厚度（cm）为：

1.5+5（空）+1.5

—

0.85

不燃烧体

钢龙骨两面钉下列材料：

1）?

纸面石膏板。

其结构、厚度（cm）为：

1.2+4.6（空）+1.2,

2×1.2+7（空）+3×1.2

2）双层普通石膏板，板内掺纸纤维，其结构、厚度（cm）为：

2×1.2+7.5（空）+2×1.2

—

0.33

1.10

不燃烧体

菱苦土珍珠岩圆孔空心条板隔墙

1.30

不燃烧体

钢筋混凝土大板墙（C20混凝土）

6.60

12.00

1.00

2.60

不燃烧体

续表4—1

构?

件?

名?

称

结构厚度或截面最小尺寸/cm

耐火极限/h

燃烧性能

柱

钢筋混凝土柱

20×20

20×40

30×30

30×50

37×37

1.40

2.70

3.00

3.50

5.00

不燃烧体

钢筋混凝土园柱

直径30

直径45

3.00

4.00

不燃烧体

无保护层的钢柱

—

0.25

不燃烧体

有保护层的钢柱

1）?

用普通粘土砖作保护层，其厚度为12cm

2）?

用陶粒混凝土作保护层，其厚度为10cm

3）?

用C20混凝土作保护层，其厚度为10cm

4）?

用加气混凝土作保护层，其厚度为40cm

5）?

用薄涂型钢结构防火涂料作保护层，其厚度为0.55m

6）?

用厚涂型钢结构防火涂料作保护层，其厚度为

2.00cm

3.00cm

2.85

3.00

2,85

1.00

1.50

1.20

不燃烧体

梁

简支的钢筋混凝土梁

1）?

非预应力钢筋，保护层厚度为

1cm

2cm

2）?

预应力钢筋或高强度钢丝，保护层厚度为

2.5cm

3.0cm

—

1.20

1.75

1.00

1.20

不燃烧体

无保护的钢梁、楼梯

1）用厚涂型钢结构防火涂料作保护的钢梁为

2.00cm

3.00cm

2）用薄涂型钢结构防火涂料作保护层，其厚度为0.55m

—

0.25

1.5

2.00

1.00

不燃烧体

续表4—1

构?

件?

名?

称

结构厚度或截面最小尺寸/cm

耐火极限/h

燃烧性能

楼

板

简支的钢筋混凝土楼板

1）?

非预应力钢筋，保护层厚度为

1cm

2cm

2）预应力钢筋或高强度钢丝，保护层厚度为

1cm

2cm

—

1.00

1.25

0.50

0.75

不燃烧体

四边简支的钢筋混凝土楼板，保护层厚度为1cm

2cm

7.0

8.0

1.40

1.50

不燃烧体

现浇的整体式梁板，保护层厚度为

1cm

2cm

1.40

1.50

不燃烧体

简支钢筋混凝土圆孔空心楼板

1）非预应力钢筋保护层厚度为2cm

2）预应力钢筋混凝土圆孔楼板保护层厚度为2cm

1.25

0.70

不燃烧体

钢梁上铺不燃烧体楼板与屋面板时，梁、珩架无保护层

0.25

钢梁上铺不燃烧体楼板与屋面板时，梁、珩架用混凝土作保护层，其厚度为2cm

梁、珩架用钢丝抹灰粉刷作保护层，其厚度为2cm

—

2.0

1.0

不燃烧体

屋面板

1）加气钢筋混凝土屋面板，保护层，其厚度为1.5cm

2）充气钢筋混凝土屋面板，保护层其厚度为1.0cm

3）钢筋混凝土方孔屋面板，保护层其厚度为1.0cm

4）轻型纤维石膏屋面板

—

1.25

1.60

1.20

0.60

不燃烧体

表4-2?

建筑构件的燃烧性能和耐火极限之间的关系

耐火等级

燃烧性能和耐火极限/h

构件名称

一级

二级

三级

四级

墙

防火墙

不燃烧体4.00

承重墙，楼梯间、电梯井的墙

不燃烧体3.00

不燃烧体2.50

难燃烧体0.50

非承重外墙，疏散走道两侧的隔墙

不燃烧体1.00

不燃烧体0.50

难燃烧体0.25

房间隔墙

不燃烧体0.75

不燃烧体0.50

难燃烧体0.50

难燃烧体0.25

柱

支撑多层的柱

不燃烧体3.00

不燃烧体2.50

难燃烧体0.5

支撑单层的柱

不燃烧体2.50

不燃烧体2.00

燃烧体

梁

不燃烧体2.00

不燃烧体1.50

不燃烧体1.00

难燃烧体0.5

楼板

不燃烧体1.50

不燃烧体1.00

不燃烧体0.50

难燃烧体0.25

屋顶承重构件

不燃烧体1.50

不燃烧体0.50

燃烧体

疏散楼梯

不燃烧体1.50

不燃烧体1.00

燃烧体

吊顶（包括吊顶搁栅）

不燃烧体0.25

难燃烧体0.25

难燃烧体0.15

燃烧体

通常将钢筋混凝土结构的建筑定为一、二级耐火等级；砖木结构的建筑为三级耐火建筑；木结构的建筑为四级耐火建筑。

《建筑设计防火规范》中规定，重要的公共建筑一定要采用一、二级耐火等级；如通讯大楼、广播电视建筑、邮政楼，大型医院及体育馆、百货大楼等建筑。

对于商店、学校、食堂、菜市场等如采用一、二级有困难时可采用三级耐火等级的建筑。

对于工业建筑，耐火等级的选定主要根据火灾的危险性类别确定，一般情况下，甲、乙类生产厂房应采用一、二级耐火等级的建筑，包括锅炉房在内（若每小时燃煤锅炉的总发热量小于4t时，采用三级）；丙类生产厂房的耐火等级不应低于三级建筑。

2、高层民用建筑耐火等级设计

高层建筑是指10层及10层以上的居住建筑，或建筑高度大于24米的公共建筑。

高层建筑的功能复杂、设备繁多；一旦发生火灾，火灾的纵向蔓延迅速，而人员的疏散困难，火灾危险性大，损失惨重，因此高层建筑的耐火等级的选定更应该十分注意。

高层民用建筑耐火等级主要是根据建筑类别来选定的，而建筑类别主要根据使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难度等来划分的。

通常将高层建筑分为一类和二类建筑，具体见表4—3

表4—3?

高层建筑分类

名称

一类

二类

居住

建筑

高级住宅

19层及19层以上的普通住宅

10～18层的普通住宅

公

共

建

筑

医院

1）除一类建筑以外的商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸楼商住楼、图书馆、书库。

2）省级以下的邮政楼、防灾指挥调度楼、广播电视楼、电力调度楼

3）建筑高度不超过50米的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等

高级旅馆

建筑高度超过50米或每层建筑面积超过1000m2的商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸楼

建筑高度超过50或每层建筑面积超过1500m2的商住楼

中央极和省级（含计划单列市）广播电视楼

网局级和省级（含计划单列市）电力调度楼

省级（含计划单列市）邮政楼、防灾指挥调度楼

藏书超过100万册的图书馆、书库

重要的办公楼、科研楼、档案楼

建筑高度超过50米的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等

《高层民用建筑设计防火规范》中对耐火等级的选定作了规定，一类建筑的耐火等级应为一级；二类建筑的耐火等级应为二级。

裙房的耐火等级不应低于二级；高层建筑地下室的耐火等级应为一级。

各类高层建筑构件的燃烧性能和耐火极限如表4—4

表4-4?

高层建筑构件的燃烧性能和耐火极限

耐火等级

燃烧性能和耐火极限/h

构件名称

一级

二级

墙

防火墙

不燃烧体3.00

承重墙，楼梯间、电梯井和住宅单元之间的墙

不燃烧体2.00

不燃烧体2.50

非承重外墙，疏散走道两侧的隔墙

不燃烧体1.00

房间隔墙

不燃烧体0.75

不燃烧体0.50

柱

不燃烧体3.00

不燃烧体2.50

梁

不燃烧体2.00

不燃烧体1.50

楼板、疏散楼梯，屋顶承重构件

不燃烧体1.50

不燃烧体1.00

吊顶（包括吊顶搁栅）

不燃烧体0.25

难燃烧体0.25

3、厂房的耐火等级、层数和占地面积

①各类厂房的耐火等级、层数和占地面积应符合下表4—5。

②特殊贵重的仪器设备仪表等应设在一级耐火等级的建筑内。

③变电所、配电站不应设在有爆炸危险的甲、乙类厂房内或贴邻建筑，但供上述甲、乙类厂房专用的10KV及以下的变电所、配电所，当采用无门窗洞口的防火墙隔开时，可一面帖邻建造。

乙类厂房的配电所必须在防火墙开洞时，应设非燃烧体的密封固定窗。

④甲乙类生产不应设在地下或半地下室内。

⑤厂房内设置甲乙类物品的中间仓库时，其储量不宜超过一昼夜的需求量。

同时中间仓库应靠外墙布置，并应采用耐火极限不低于3h非燃烧体墙和1.5h的非燃烧体楼板与其它部分分开。

⑥总储量大雨15m3的丙类液体储罐，当直埋于厂房外墙附近，且面向储罐一面的外墙为防火墙时，其防火间距可不限。

中间罐的容积不应大于1.00m3,并应设在耐火等级不低于二级的单独房间内，该房间的门应采用甲级防火门。

表4—5?

厂房的耐火等级、层数和占地面积

生产类别

耐火等级

最多允许层数

防火分区最大允许占地面积（m2）

单层厂房

多层厂房

高层厂房

厂房的地下室

和半地下室

甲

一级

二级

除生产必须采用多层者外，宜采用单层

4000

3000

2000

—

乙

一级

二级

不限

5000

4000

3000

2000

1500

—

丙

一级

二级

三级

不限

8000

3000

6000

4000

2000

3000

2000

—

500

—

丁

一级、二级

三级

四级

不限

4000

1000

不限

2000

—

4000

—

1000

—

戊

一级、二级

三级

四级

不限

5000

1500

不限

3000

—

6000

—

1000

—

注：

①防火分区间应用防火墙分隔。

一、二级耐火等级的单层厂房（甲类厂房除外）如面积超过本表规定，设置防火墙有困难时，可用防火水幕带或防火卷帘加水幕分隔。

②一级耐火等级的多层及二级耐火等级的单层、多层纺织厂房（麻纺厂除外）可按本表的规定增加50%，但上述厂房的原棉开包、清花车间均应设防火墙分隔。

③一、二级耐火等级的单层、多层造纸生产联合厂房，其防火分区最大允许占地面积可按本表的规定增加1.5倍。

④甲、乙、丙类厂房装有自动灭火设备时，防火分区最大允许占地面积可按本表的规定增加一倍；戊类厂房装有自动灭火设备时，其占地面积可不限。

局部设置时，增加面积可按该局部面积的一倍计算。

⑤一、二级耐火等级的谷物筒仓工作塔，且每层人数不超过2人时，最多允许层数可不受本表限制。

⑥邮政楼的邮件处理中心可按丙类厂房确定。

4、高层工业建筑耐火设计

高层工业建筑指建筑高度成果24米的两层及两层以上的厂房、库房，以及建筑高度超过24米的高架仓库。

为了保障高层工业建筑的消防安全及火灾后能迅速修复使用，高层工业建筑的耐火等级不应低于二级，并宜采用一级。

一级耐火等级建筑物的主要构件全部为不燃烧体；二级耐火等级建筑物除吊顶为难燃烧体外，其余均为不燃烧体。

建筑构件的燃烧性能和耐火极限如表4—6

表4-6?

高层工业建筑构件的燃烧性能和耐火极限

耐火等级

燃烧性能和耐火极限/h

构件名称

一级

二级

墙

防火墙

不燃烧体4.00

承重墙，楼梯间、电梯井的墙

不燃烧体3.00

不燃烧体2.50

非承重外墙，疏散走道两侧的隔墙

不燃烧体1.00

房间隔墙

不燃烧体0.75

不燃烧体0.50

柱

支撑多层的柱

不燃烧体3.00

不燃烧体2.50

支撑单层的柱

不燃烧体2.50

不燃烧体2.00

梁

不燃烧体2.00

不燃烧体1.50

楼板

不燃烧体1.50

不燃烧体1.00

屋顶承重构件

不燃烧体1.50

不燃烧体0.50

疏散楼梯

不燃烧体1.50

不燃烧体1.00

吊顶（包括吊顶搁栅）

不燃烧体0.25

难燃烧体0.25

5、库房的耐火等级、层数和防火分区面积

库房的耐火等级、层数和占地面积应符合表4-7

表4—7?

库房的耐火等级、层数和防火分区面积

储存物品类别

耐火等级

最多允许层数

防火分区最大允许占地面积（m2）

单层库房

多层库房

高层库房

库房的地下室

和半地下室

甲

3、4项

1、2、5、6项

一级

一级、二级

180

750

—

乙

1、3、4项

一级、二级

三级

2000

500

900

—

2、5、6项

一级、二级

三级

2800

900

1500

—

丙

1项

一级、二级

三级

4000

1200

2800

—

150

—

2项

一级、二级

三级

不限

6000

2100

4800

1200

4000

—

300

—

丁

一级、二级

三级

四级

不限

3000

2100

不限

1500

—

4800

—

500

—

戊

一级、二级

三级

四级

不限

3000

2100

不限

2100

—

6000

—

1000

—

注：

①高层库房、高架仓库和筒仓的耐火等级不应低于二级；二级耐火等级的筒仓可采用钢板仓。

储存特殊贵重物品的库房，其耐火等级宜为一级。

②独立建筑的硝酸铵库房、电石库房、聚乙烯库房、尿素库房、配煤库房以及车站、码头、机场内的中转仓库，其建筑面积可按本表的规定增加一倍，但耐火等级不应低于二级。

③装有自动灭火设备的库房，其建筑面积可按本表及注②的规定增加一倍。

④石油库内桶装油品库房面积可按现行的国家标准《石油库设计规范》执行。

⑤煤均化库防火分区最大允许建筑面积可为12000m2,但耐火等级不应低于二级。

三?

建筑物的防火间距

确定建筑物的耐火等级的目的主要是使不同用途的建筑物具有与之相适应的耐火安全设施。

建筑物不但要考虑本身的耐火强度，还要考虑周边建筑的防火要求，所以就出现了建筑物之间的防火间距，它可以有效防止火灾蔓延扩大。

1、定义：

为阻止建筑物之间的火势蔓延,建筑物之间留出的安全距离称为防火间距。

2、影响因素：

影响建筑物之间的防火间距的因素很多，如热辐射,热对流,方向,风速,燃烧性能以及其开口面积大小,相邻建筑物高度,消防车到达时间及扑救情况等均影响建筑物之间的防火间距。

1）、单、多层民用建筑物的防火间距见表4-8

表4-8?

民用建筑的防火间距

耐火等级

一、二级

三级

四级

一、二级

三级

四级

另外,几种特殊情况的民用建筑的防火间距，可参照下面确定

①两座耐火等级为一、二级的不同高度的相邻建筑物,当较低建筑物的一面为防火墙,且屋顶的耐火极限不小于1h,防火间距可以减少3.5米。

相邻两座建筑物,如较高建筑物起火时,火焰不致向较低一面建筑物窜出和落下,其防火间距亦可相对减少不小于3.5米。

②两座建筑物相邻较高的一面外墙为防火墙或高出相邻较低一座为一、二级耐火等级建筑的屋面15m范围内的墙为防火墙且不开设门窗洞口时，其防火间距可不限。

③当两座建筑物相邻两面外墙为不燃烧体,且无外露的燃烧体屋檐,若外墙全部不开设洞口有困难,则允许每一面外墙开设门窗洞口的面积之和不超过该外墙面积的5%,且两门窗不是正对开设,这时防火间距可按上表4-8的规定减少25%。

例：

甲、乙建筑物均为二级耐火等级,甲建筑物山墙的高度为10米,宽为12米,乙建筑物的长×宽=12m×12m,各墙面允许开设门窗孔洞为多少m2,其防火间距为多少m?

解：

甲建筑物山墙允许开设门窗孔洞面积≤10×12×5%=6m2

乙建筑物山墙允许开设门窗孔洞面积≤于12×12×5%=7.2m2

其防火间距为6×（1-25%）=4.5m

④民用建筑及终端变电所,燃煤炉锅房（单台蒸发量小于等于4吨,总蒸发量小于等于12吨）的防火间距按表4-8,若超过蒸发量按工业厂房间距执行。

⑤对于层数小于6层,且耐火等级为一、二等级的数座住宅,若占地面积的总和不超过2500m2,则可成组布置（小区）,组内建筑之间平行的距离不小于4米。

组与组或与相邻建筑之间的防火间距仍不应小于表4—8的规定。

2）、高层建筑的防火间距：

高层民用建筑之间以及与其它民用建筑之间的防火间距,不应小于表4-9的规定

表4-9高层建筑之间或与其它民用建筑之间的防火间距

建筑种类

高层建筑

裙房

其它民用建筑耐火等级

一、二级

三级

四级

高层建筑

裙房

①防火间距应按相邻建筑外墙的最近距离计算。

当外墙有突出可燃构件时，应从其突出的部分外檐算起。

②两座高层建筑相邻较高一面外墙为防火墙或比相邻较低一座建筑物面高15米并

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