第1章第5章 建筑消防1125.docx
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第1章第5章建筑消防1125
第1章绪论
1.1火灾特征及其危害
1.1.1火灾的特征
火灾是火在时间和空间上失去控制而导致蔓延的一种灾害性燃烧现象，会对自然和社会造成一定程度的损害。
火灾科学的研究表明，火灾的发生和发展具有双重性，即火灾既具有确定性，又具有随机性。
1.1.2火灾类别
火灾的类型不同，其特点也有所不同。
火灾分类国家标准GB4968-1985根据物质燃烧特性，将火灾划分为以下四种类型：
A类火灾：
指固体物质火灾。
这种物质往往具有有机物质，一般在燃烧时能产生灼热的灰烬。
如木材、棉、毛、麻、纸张火灾等。
B类火灾：
指液体火灾和可熔化的固体物质火灾。
如汽油、煤油、柴油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡火灾等。
C类火灾：
指气体火灾。
如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气火灾等。
D类火灾：
指金属火灾。
如钾、纳、镁、钛、锆、锂、铝镁合金火灾等。
此外在建筑灭火器配置设计中还专门提出E类火灾，指电器、计算机、发电机、变压器、配电盘等电气设备或仪表及其电线电缆在燃烧时仍带电的火灾。
一般说这类火灾与A类或B类火灾共存。
根据火灾发生的场所，通常包括建筑火灾、森林火灾、交通工具火灾等。
其中，根据建筑物功能的不同特点，建筑火灾包括民用建筑火灾、公共建筑火灾、工厂仓库火灾等。
根据建筑物结构的不同特点，建筑火灾可分为高层建筑火灾、地下建筑火灾等。
1.1.3火灾分级
根据1996年国家发布的“火灾统计管理规定”，我国将火灾分为特大火灾、重大火灾和一般火灾三级，如表1-1所示。
只要达到其中一项就认为达到该级火灾。
表1-1火灾等级的划分标准
火灾等级
死亡人数
重伤人数
死亡重伤总人数
受灾户数
直接财产损失（万元）
特大火灾
≥10
≥20
≥20
≥50
≥100
重大火灾
≥3
≥10
≥10
≥30
≥30
一般火灾
＜3
＜10
＜10
＜10
＜30
第2章火灾的燃烧学基础
2.1火灾燃烧反应的三要素
要发生火灾，必须同时具备可燃物、氧化剂和引火源三个条件并达到一定的极限值，缺一不可，通常称之为发生火灾的三要素，或称为火三角。
2.1.1可燃物
凡是能与空气中的氧或其他氧化剂起剧烈化学反应且放出热量的物质都属于可燃物质。
2.1.2氧化剂
凡是能帮助和支持燃烧的物质称为氧化剂。
火灾时空气中的氧气是一种最常见的氧化剂。
在热源能够满足持续燃烧要求的前提下，氧化剂的量和供应方式是影响和控制火灾发展势态的决定性因素。
地下建筑火灾中常采用“封堵降氧”的方法控制火势的发展。
2.1.3引火源
能引起可燃物质燃烧的热能源叫引火源，引火源可以是明火，也可以是高温物体，
2.2燃烧机理
近代常用游离基的链锁反应理论来解释燃烧的机理。
第3章烟气的产生、蔓延和控制
控制烟气在建筑物内的蔓延主要有两条途径：
一是合理划分防烟分区，二是选择合适的防排烟设置方式。
防烟分区的划分，即用某些耐火性能好的物体或材料把烟气阻挡在某些限定区域，不让它蔓延到可能对人和物产生危害的地方。
这种方法适用于建筑物与起火区没有开口、缝隙或漏洞的区域。
防排烟系统可分为防烟系统和排烟系统。
防烟系统是指采用机械加压送风方式或自然通风方式，防止烟气进入疏散通道的系统。
排烟系统是指采用自然通风或机械排烟方式，使烟气沿着对人和物没有危害的渠道排到建筑外，从而消除烟气的有害影响。
排烟有自然排烟和机械排烟两种形式。
排烟窗、排烟井是建筑物中常见的自然排烟形式，它们主要适用于烟气具有足够大的浮力、可能克服其他阻碍烟气流动的驱动力的区域。
机械排烟的方式可克服自然排烟的局限，能够有效地排出烟气。
建筑。
3.5烟气的控制技术
3.5.1.3汽车库、修车库、停车场防排烟系统设置原则
汽车库是一类特殊的建筑空间，《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067明确规定：
（1）面积大于2000m2的地下汽车库应设机械排烟，并且防烟分区面积不大于2000m2，排烟风机风量不小于6次/h换气次数。
（2）当汽车库无直接通向室外的汽车疏散口时，该防火分区的机械排烟系统应设置进风系统，且送风量不小于排烟量的50%。
3.5.3.1机械排烟方式的设置场所和工作原理
1.设置场所要求
机械排烟方式，适合于一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑的下列部位：
（1）无直接自然通风，且长度超过20m的内走道，或虽有直接自然通风，但长度超过60m的内走道；
（2）面积超过100m2，且经常有人停留或可燃物较多的地上无窗房间或设固定窗的房间；
（3）不具备自然排烟条件或净空高度超过12m的中庭；
（4）除利用窗井等开窗进行自然排烟的房间外，各房间总面积超过200m2或一个房间面积超过50m2，且经常有人停留或可燃物较多的地下室。
3.5.3.4机械排烟量的确定
车库排烟风机的排烟量按换气次数计算，应该不小于每小时6次；
内走道、房间或防烟分区的排烟风量按地面面积计算。
担负一个防烟分区排烟或净空高度大于6.00m的不划分防烟分区的房间时，排烟量应不小于60m3/（h·m2），单台风机最小排烟量不应小于7200m3/h。
担负两个或两个以上防烟分区排烟时，排烟量应按最大防烟分区面积不小于120m3/（h·m2）计算。
实际工程中可按各类建筑的相关标准规范执行。
建筑内部的中庭，高度在12m以上时，若中庭体积≤1700m3，则换气次数不小于6次/h；若中庭体积＞1700m3，则换气次数不小于4次/h，或者不小于102000m3/h
接卸排烟系统最小风量不得小于2m3/s。
排烟系统风管水力计算不需进行风量平衡，应当选其中风量最大、风管又较长的一支进行。
然后对最远的支管进行校核。
【例题3-3】如图3-28所示为某四层建筑物机械排烟管道布置图，试计算各管段排烟风量。
【解】各排烟区域面积和管段编号如图所示。
排烟风量按管段所负担的防烟分区面积和防烟分区数量进行计算，勿须进行风量平衡。
各管段风量计算见表3-9。
表3-9排烟风量计算表
管段
负担防烟区段
通过风量（m3/h）
备注
A1-B1
A1
LA1×60=22800
B1-C1
A1,B1
LA1×120=45600
C1-①
A1～C1
LA1×120=45600
一层最大LA1×120
A2-B2
A2
LA2×60=22800
B2-①
A2,B2
LA2×120=57600
二层最大LA2×120
①-②
A1～C1,A2,B2
LA2×120=57600
一，二层最大LA2×120
A3-B3
A3
LA3×60=13800
B3-C3
A3,B3
LB3×120=30000
C3-D3
A3～C3
LB3×120=30000
D3-②
A3～D3
LB3×120=30000
三层最大LB3×120
②-③
A1～C1,A2,B2,A1～D3
LA2×120=57600
一，二，三层最大LA2×120
A4-B4
A4
LA4×60=22800
B4-C4
A4,B4
LA4×120=45600
C1-③
A4～C4
LA4×120=45600
四层最大LA4×120
3.5.4.1加压送风的原则和方式
加压送风系统主要有以下几种方式：
（1）仅对防烟楼梯间加压送风（前室不加压）
（2）对防烟楼梯间及前室分别加压
（3）对防烟楼梯间及有消防电梯的合用前室分别加压
（4）仅对消防电梯的前室加压
（5）防烟楼梯间具有自然排烟条件，仅对前室及合用前室加压
3.6防排烟设施
3.6.1加压送风口
（1）楼梯间宜每隔2~3层设一个常开式百叶送风口，合用一个井道的剪刀楼梯应每层设一个常开式百叶送风口。
（2）前室应每层设一个常闭式加压送风口，火灾时由消防控制中心联动开启火灾层的送风口，当前室采用带启闭信号的常闭防火门时，可设常开式加压送风口。
（3）送风口的风速不宜大于7m/s。
（4）送风口不易设置在被门挡住的部位
（5）只在前室设机械加压送风时，宜采用顶送风口或采用空气幕形式。
3.6.2排烟口
排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上，且与附近安全出口沿走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于1.5m。
设在顶棚上的排烟口，距可燃构件或可燃物的距离不应小于1.00m。
用隔墙或挡烟垂壁划分防烟分区时，每个防烟分区应分别设置排烟口，排烟口应尽量设置在防烟分区的中心部位，排烟口至该防烟分区最远点的水平距离不应超过30m，
3.6.5挡烟垂壁
3.6.5.1工作原理
挡烟垂壁是一种以阻碍方式防烟的装置，这种装置常常设置在烟气扩散流动路线上烟气控制区域的分界处，有时也在同一防排烟分区内采用，以便和排烟设备配合进行更有效的排烟。
挡烟垂壁是从顶棚上垂直向下吊装的一道幕墙，其下垂高度h0一般距顶棚面要在50cm以上，称为有效高度
第4章建筑物的耐火设计
4.1建筑材料的耐火性能
按照燃烧性能可将建筑材料分为三类：
（1）非燃烧材料：
是指在空气中受到火烧或高温作用时不起火、不微燃、不碳化的材料，如金属材料和无机矿物材料。
（2）难燃烧材料：
是指在空气中受到火烧或高温作用时，难起火、难微燃、难碳化，当火源移走后，燃烧或微燃立即停止的材料。
如刨花板和经过防火处理的有机材料。
（3）燃烧材料：
是指在空气中受到火烧或高温作用时，立即起火或微燃，且火源移走后，仍能继续燃烧或微燃的材料，如木材等。
4.2.2影响建筑构件耐火性能的因素
耐火性能试验中，构件的耐火极限有三个判定条件，即完整性、隔热性和稳定性。
所有影响构件这三条性能的因素都影响构件的耐火极限。
4.3.1影响耐火等级的因素
（1）建筑物的重要性
（2）火灾危险性
（3）建筑物的高度
4.3.3高层民用建筑的耐火等级
根据高层民用建筑类别，《高层民用建筑设计防火规范》对其相应的耐火等级规定如下：
（1）一类高层建筑的耐火等级应为一级，二类高层建筑的耐火等级不应低于二级。
（2）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。
第5章消防规划布局和平面布置
高层建筑水平防火分区的划分
高层建筑，一旦发生火灾，消防扑救非常困难，各个国家都对高层建筑的防火分区作了详细的规定。
美国规范规定高层建筑防火分区面积不得大于1400m2。
日本的高层建筑防火规范比较严格，它根据楼层数、建筑物的耐火等级和装修材料耐火性能的不同，对于同一高层建筑内不同楼层的防火分区面积作了不同的规定：
10层以下部分防火分区面积最大不超过1500m2；10层以上部分，根据建筑物本身的耐火等级和建筑材料的耐火性能而采用100m2、200m2、500m2等不同要求。
当装有自动报警灭火设备时，各个国家都允许可以将原来规定的防火分区面积指标提高50%~100%。
我们国家根据建筑物的类别和功能不同，分别对防火分区面积作了具体的规定，见表5-7。
表5-7高层建筑每个防火分区最大允许建筑面积（m2）
建筑类别
每个防火分区建筑面积（m2）
一类建筑
1000m2
二类建筑
1500m2
地下室
500m2
高层建筑进行防火分区划分时，应注意：
（1）设有自动灭火系统的防火分区，其允许最大建筑面积可按表5-7增加1.00倍；当局部设置自动灭火系统时，增加面积可按该局部面积的1.00倍计算。
（2）一类建筑的电信楼，其防火分区允许最大建筑面积可按表5.7增加50%。
（3）高层建筑内的商业营业厅、展览厅等，当设有火灾自动报警系统和自动灭火系统，且采用不燃烧或难燃烧材料装修时，地上部分防火分区的允许最大建筑面积为4000m2，地下部分防火分区的允许最大建筑面积为2000m2。
（4）当高层建筑与其裙房之间设有防火墙等防火分隔设施时，其裙房的防火分区允许最大建筑面积不应大于2500m2，当设有自动喷水灭火系统时，防火分区允许最大建筑面积可增加1.00倍。
5.6.1防烟分区的划分原则
防烟分区是指以屋顶挡烟隔板、挡烟垂壁或从顶棚向下突出不小于500mm的梁为界，从地板到屋顶或吊顶之间的规定空间。
防烟分区的合理划分，主要是保证在一定时间内，使火场上产生的高温烟气不致随意扩散，并进而加以排除，使人员避难空间的烟气层高度和烟气浓度处在安全允许范围内，进而达到控制火势蔓延和减小火灾损失的目的。
设置防烟分区时，如果面积过大，会使烟气波及面积扩大，增加受灾面，不利安全疏散和扑救；如面积过小，不仅影响使用，还会提高工程造价。
根据《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）的规定，防烟分区的划分，应遵循下列原则：
（1）
每个防烟分区的面积，不宜大于500m2；而且防烟分区不应跨越防火分区,防火分区和防烟分区的关系见图5-10。
（2）防烟分区一般不跨越楼层，某些情况下，如低层建筑且面积过小，允许包括一个以上的楼层，但以不超过三层为宜。
（3）对于一些重要的、大型的综合性高层建筑，尤其是超高层建筑，为保证建筑物内的所有人员在发生火灾时能安全脱险，需设置专门的避难层或避难间，而且，避难层或避难间应单独划分防烟分区，并设独立的防排烟设施。
（4）疏散楼梯间及其前室和消防电梯间及其前室作为疏散和扑救的主要通道，应单独划分防烟分区并设独立的防排烟设施。
（5）不设排烟设施的房间（包括地下室）和走道，不划分防烟分区；走道和房间（包括地下室）按规定均设置排烟设施时，可根据具体情况分设或合设排烟设施，并据此划分防烟分区。
一座建筑物的某几层需要设置排烟设施，且采用垂直排烟道（竖井）进行排烟时，其余不需要设置排烟设施的楼层，如投资增加不多，也宜设置排烟设施，并划分防烟分区。
（6）需设排烟设施的走道、净高不超过6m的房间，应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚突出不小于0.5m的梁划分防烟分区，梁或垂壁至室内地面的高度不应小于1.8m。
当顶棚（或顶板）高度在6m以上时，或者诸如会议厅、观众厅等使用面积较大的大空间发生火灾时，一般不会在很短时间内达到危及人员生命安全的烟层高度和烟层厚度，故可以不划分防烟分区。
5.6.2防烟分区的划分方法
防烟分区一般根据建筑物的种类和要求不同，可按其用途、面积、楼层划分：
（1）按用途划分
（2）按面积划分
（3）按楼层划分
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