影响建筑构件耐火极限的因素.docx
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影响建筑构件耐火极限的因素
影响建筑构件耐火极限的因素
1.材料本身的属性;
2.构配件的结构特性;
3.材料与结构的构造方式;
4.标准所规定的试验条件;
5.火灾种类和使用环境要求
建筑材料燃烧性能等级的附加信息
1.产烟特性等级;
2.燃烧滴落物/微粒等级;
3.烟气毒性等级
建筑材料及制品的燃烧性能的分级
A：
不燃材料;
B1难燃材料;
B2：
可燃材料;
B3：
易燃材料
高层与多层民用建筑的分类
建筑的分类
按其使用性质分为
（1）民用建筑
（2）工业建筑
（3）农业建筑
按其结构形式分为
（1）木结构
（2）砖木结构
（3）砖混结构
（4）钢筋混凝土结构
（5）钢结构
（6）钢混结构
（7）其他结构
按建筑高度分类
（1）单层、多层建筑
（2）高层建筑
甲、乙、丙类储存物品的火灾危险性特征
甲、乙、丙类生产类物品的火灾危险性特征
储存的火灾危险性的分类
储存物品的分类方法，主要是根据物品本身的火灾危险性，并吸收仓库储存管理经验，参考《危险货物运输规则》相关内容而划分的。
按《建筑设计防火规范》（GB50016--2006），储存物品的火灾危险性分为五类：
甲类、乙类、丙类、丁类、戊类。
注：
1）同一座仓库或仓库的任一防火分区内储存不同火灾危险性物品时，仓库或防火分区的火灾危险性应按火灾危险性最大的物品确定。
2）丁、戊类储存物品仓库的火灾危险性，当可燃包装重量大于物品本身重量的l/4或可燃包装体积大于物品本身体积的l/2时，应按丙类确定。
生产的火灾危险性的分类
国内主要依据现行国家标准《建筑设计防火规范》（GB50016--2006），把生产的火灾危险性分为5类，甲类、乙类、丙类、丁类、戊类
注意：
同一座厂房或厂房的任一防火分区内有不同火灾危险性生产时，厂房或防火分区内的生产火灾危险性类别应按火灾危险性较大的部分确定。
当生产过程中使用或产生易燃、可燃物的量较少不足以构成爆炸或火灾危险时，可按实际情况确定;当符合下述条件之一时，可按火灾危险性较小的部分确定：
（1）火灾危险性较大的生产部分占本层或本防火分区面积的比例小于5%或丁、戊类厂房内的油漆工段小于l0%，且发生火灾事故时不足以蔓延到其他部位或火灾危险性较大的生产部分采取了有效雕防火措施。
（2）丁、戊类厂房内的油漆工段，当采用封闭喷漆工艺，封闭喷漆空间内保持负压、油漆工段设置可燃气体探测报警系统或自动抑爆系统，且油漆工段占其所在防火分区面积的比例不大于20%。
评定物质火灾危险性的主要指标
（一）评定气体火灾危险性的主要指标:
爆炸极限和自燃点
（二）评定液体火灾危险性的主要指标:
闪点
（三）评定固体火灾危险性的主要指标:
熔点和燃点
灭火的基本方法
一、冷却灭火
二、隔离灭火
三、窒息灭火
四、化学抑制灭火
火灾发生的常见原因
一、电气
二、吸烟
三、生活用火不慎
四、生产作业不慎
五、设备故障
六、玩火
七、放火
八、雷击
疏散门的设置形式有什么要求?
疏散门的形式根据建筑类别、使用性质进行确定。
检查要求为：
（1）民用建筑和厂房的疏散门，采用向疏散方向开启的平开门，不得采用推拉门、卷帘门、吊门、转门和折叠门。
仓库的疏散门采用向疏散方向开启的平开门，但丙、丁、戊类仓库首层靠墙的外侧可采用推拉门或卷帘门;电影院、剧场的疏散门采用甲级自动推闩式外开门。
（2）人员密集场所内平时需要控制人员随意出入的疏散门和设置门禁系统的住宅、宿舍、公寓建筑的外门，要保证火灾时不需使用钥匙等任何工具即能从内部易于打开，并在显著位置设置标识和使用提示。
简述下沉式广场防火检查的主要内容。
检查内容
1.广场的开敞区域
不同防火分区通向下沉式广场等室外开敞空间的开口最近边缘之间的水平距离不得小于13m。
室外开敞空间除用于人员疏散外不得用于其他商业或供人员通行外的其他用途，其中用于疏散的净面积不得小于169m2。
2.广场直通地面的疏散楼梯
为保证人员逃生需要，直通地面的疏散楼梯不得少于1部。
当连接下沉广场的防火分区需利用下沉广场进行疏散时，该区域通向地面的疏散楼梯要均匀布置，使人员的疏散距离尽量短。
疏散楼梯的总净宽度不得小于任一防火分区通向室外开敞空间的设计疏散总净宽度。
3.广场防风雨棚的设置
防风雨蓬不得完全封闭，四周开口部位要均匀布置，开口的面积不得小于室外开敞空间地面面积的25%，开口高度不得小于1.0m;开口设置百叶时，百叶的有效排烟面积可按百叶通风口面积的60%设置。
什么类型的建筑需要设置封闭楼梯间?
封闭楼梯间
①楼梯间靠外墙布置，并能直接天然采光和自然通风。
首层如将走道和门厅等包括在楼梯间内形成扩大的封闭楼梯间时，需采用乙级防火门等措施与其他走道和房间隔开。
②除楼梯间的门之外，楼梯间的内墙上不开设其他门窗洞口;楼梯间墙体采用耐火极限不低于2.00h的不燃烧体。
③高层建筑、人员密集的公共建筑、人员密集的多层丙类厂房楼梯间的门为乙级防火门，并向疏散方向开启;其他建筑封闭楼梯间的门可采用双向弹簧门。
④楼梯间的顶棚、墙面和地面的装修材料必须采用不燃烧材料。
建筑防火的技术方法
（一）总平面布置
建筑的总平面布置要满足城市规划和消防安全的要求。
一是要根据建筑物的使用性质、生产经营规模、建筑高度、建筑体积及火灾危险性等，从周围环境、地势条件、主导风向等方面综合考虑，合理选择建筑物位置。
二是要根据实际需要，合理划分生产区、储存区（包括露天存储区）、生产辅助设施区、行政办公和生活福利区等。
三是为防止火灾因传导热、对流热、辐射热影响而导致火势向相邻建筑或同一建筑的其他空间蔓延扩大，并为火灾扑救创造有利条件，在总平面布置中，应合理确定各类建（构）筑物、堆场、贮罐、电力设施及电力线路之间的防火安全距离。
四是要根据各建筑物的使用性质、规模、火灾危险性，考虑扑救火灾时所必需的消防车通道、消防水源和消防扑救面。
（二）建筑结构防火
建筑结构的安全是整个建筑的生命线，也是建筑防火的基础。
建筑物的耐火等级是研究建筑防火措施、规定不同用途建筑物需采取相应防火措施的基本依据。
在建筑防火设计中，正确选择和确定建筑的耐火等级，是防止建筑火灾发生和阻止火势蔓延扩大的一项治本措施。
常用的方法主要有：
适当增加构件的截面积;对钢筋混凝土构件增加保护层厚度;在构件表面涂覆防火涂料做耐火保护层;对钢梁、钢屋架及木结构做耐火吊顶和防火保护层包敷等等。
（三）建筑材料防火
建筑材料中不少是可以燃烧的，特别是大多数天然高分子材料和合成高分子材料都具有可燃性，而且这些建筑材料在燃烧后往往产生大量的烟雾和有毒气体，给火灾扑救和人员疏散造成严重威胁。
为了预防火灾的发生，或阻止、延缓火灾的发展，最大限度地减轻火灾危害，必须对可燃建筑材料的使用及其燃烧性能进行有效的控制。
建筑材料防火就是根据国家的消防技术标准、规范，针对建筑的使用性质和不同部位，合理地选用建筑的防火材料，从而保护火灾中的受困人员免受或少受高温有毒烟气侵害，争取更多可用疏散时间的重要措施。
建筑材料防火应当遵循的原则主要是：
控制建筑材料中可燃物数量，受条件限制或装修特殊要求，必须使用可燃材料的，应当对材料进行阻燃处理;与电气线路或发热物体接触的材料应采用不燃材料或进行阻燃处理;楼梯间、管道井等竖向通道和供人员的走道内应当采用不燃材料。
（四）防火分区分隔
如果建筑内空间面积过大，火灾时则燃烧面积大、蔓延扩展快，因此在建筑内实行防火分区和防火分隔，可有效地控制火势的蔓延，既利于人员疏散和扑火救灾，也能达到减少火灾损失的目的。
防火分区包括水平防火分区和竖向防火分区。
水平防火分区是指在同一水平面内，利用防火隔墙、防火卷帘、防火门及防火水幕等分隔物，将建筑平面分为若干个防火分区、防火单元;竖向防火分区指上、下层分别用耐火的楼板等构件进行分隔，对建筑外部采用防火挑檐、设置窗槛（间）墙等技术手段，对建筑内部设置的敞开楼梯、自动扶梯、中庭以及管道井等采取防火分隔措施等。
防火分区的划分应根据建筑的使用性质、火灾危险性以及建筑的耐火等级、建筑内容纳人员和可燃物的数量、消防扑救能力和消防设施配置、人员疏散难易程度及建设投资等情况综合考虑。
（五）安全疏散
人身安全是消防安全的重中之重，以人为本的消防工作理念必须始终贯穿于整个消防工作，从特定的角度上说，安全疏散是建筑防火最根本、最关键的技术，也是建筑消防安全的核心内容。
易燃固体
易燃固体是指燃点低，对热、撞击、摩擦敏感，易被外部火源点燃，燃烧迅速，并可能散发出有毒烟雾或有毒气体的固体。
易于自燃的物质包括发火物质和自热物质两类
（1）发火物质。
指即使只有少量物品与空气接触，在不到5min内便会燃烧的物质，包括混合物和溶液（液体和固体）。
如黄磷、三氯化钛等。
（2）自热物质。
指发火物质以外的与空气接触不需要能源供应便能自己发热的物质。
如赛璐珞碎屑，油纸，动、植物油，潮湿的棉花等。
遇水放出易燃气体的物质
系指遇水或受潮时，发生剧烈化学反应，放出大量易燃气体和热量的物品。
这类物质还能与酸或氧化剂发生反应，而且比遇水发生的反应更加剧烈，其着火爆炸的危险性更大。
易燃液体的分类
易燃液体分为三级。
（1）I类。
闪点<-18℃，如汽油、正戊烷、环戊烷、环戊烯、乙醛、丙酮、乙醚、甲胺水溶液、二硫化碳等。
（2）II类。
-18℃≤闪点<23℃，如石油醚、石油原油、石脑油、正庚烷及其异构体、辛烷及其异辛烷、苯、粗苯、甲醇、乙醇、噻吩、吡啶、香蕉水、显影液、镜头水、封口胶等。
（3）III类。
23℃≤闪点<61℃，如煤油、磺化煤油、浸在煤油中的金属镧、铷、铈、壬烷及其异构体、癸烷、樟脑油、乳香油、松节油、松香水、癣药水、刹车油、影印油墨、照相用清除液、涂底液、医用碘酒等。
最小点火能量
最小点火能量，是指每一种气体爆炸混合物，都有起爆的最小点火能量，低于该能量，混合物就不爆炸，目前都采用mJ作为最小点火能量的单位。
MJ（兆焦耳）是热值单位。
热值也叫“发热量”
常见爆炸点火源
常见引起爆炸的点火源主要有机械火源、热火源、电火源及化学火源。
引发爆炸的常见原因
爆炸事故的直接原因可归纳为以下几方面：
（一）物料原因
（二）作业行为原因
（三）生产设备原因
（四）生产工艺原因
粉尘爆炸的条件
可燃粉尘爆炸应具备三个条件：
①即粉尘本身具有爆炸性
②粉尘必须悬浮在空气中并与空气混合到爆炸浓度
③有足以引起粉尘爆炸的火源。
爆炸浓度极限
爆炸极限分为爆炸浓度极限和爆炸温度极限两种。
爆炸极限在消防上的意义：
物质的爆炸极限是正确评价生产、储存过程的火灾危险程度的主要参数，是建筑、电气和其他防火安全技术的重要依据。
控制可燃性物质在空间的浓度低于爆炸下限或高于爆炸上限，是保证安全生产、储存、运输、使用的基本措施之一。
具体应用有以下几方面：
爆炸极限是评定可燃气体火灾危险性大小的依据，爆炸范围越大，下限越低，火灾危险性就越大;
爆炸极限是评定气体生产、储存场所火险类别的依据，也是选择电气防爆型式的依据：
生产、储存爆炸下限<10%的可燃气体的工业场所，应选用隔爆型防爆电气设备;生产、储存爆炸下限≥10%的可燃气体的工业场所，可选用任一防爆型电气设备;
根据爆炸极限可以确定建筑物耐火等级、层数、面积、防火墙占地面积、安全疏散距离和灭火设施;
根据爆炸极限，确定安全操作规程，例如，采用可燃气体或蒸气氧化法生产时，应使可燃气体或蒸气与氧化剂的配比处于爆炸极限范围以外，若处于或接近爆炸极限范围进行生产时，应充惰性气体稀释和保护。
爆炸的类型
由于物质急剧氧化或分解反应产生温度、压力增加或两者同时增加的现象，称为爆炸。
爆炸是由物理变化和化学变化引起的，按物质产生爆炸的原因和性质不同，通常将爆炸分为物理爆炸、化学爆炸和核爆炸三种。
物理爆炸和化学爆炸最为常见。
火灾发生的常见原因
电气原因、吸烟、生活用火不慎、生产作业不慎、设备故障、玩火、人为放火、雷电。
灭火的基本方法
冷却、隔离、窒息、化学抑制。
火灾的分类
（一）按照燃烧对象的性质分类
按照国家标准《火灾分类》GB/T4968-2008的规定，火灾分为A、B、C、D、E、F六类。
A.类火灾：
固体物质火灾。
这种物质通常具有有机物性质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬。
如木材、棉、毛、麻、纸张火灾等。
B.类火灾：
液体或可熔化固体物质火灾。
如汽油、煤油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡等。
C.类火灾：
气体火灾。
如煤气、天然气、甲烷、乙烷、氢气、乙炔等。
D.类火灾：
金属火灾。
如钾、钠、镁、钛、锆、锂等。
E.类火灾：
带电火灾。
物体带电燃烧的火灾。
如变压器等设备的电气火灾等。
F.类火灾：
烹饪器具内的烹饪物（如动植物油脂）火灾。
（二）按照火灾事故所造成的灾害损失程度分类
依据国务院2007年4月6日颁布的《生产安全事故报告和调查处理条例》（国务院令493号）中规定的生产安全事故等级标准，消防部门将火灾分为特别重大火灾、重大火灾、较大火灾和一般火灾四个等级。
①特别重大火灾：
是指造成30人以上死亡，或者100人以上重伤，或者1亿元以上直接财产损失的火灾;
②重大火灾：
是指造成10人以上30人以下死亡，或者50人以上100人以下重伤，或者5000万元以上1亿元以下直接财产损失的火灾;
③较大火灾：
是指造成3人以上10人以下死亡，或者10人以上50人以下重伤，或者1000万元以上5000万元以下直接财产损失的火灾;
④一般火灾：
是指造成3人以下死亡，或者10人以下重伤，或者1000万元以下直接财产损失的火灾。
可燃物质
什么叫可燃物质?
所有物质分为可燃物质、难燃物质和不可燃物质二类。
可燃物质是指在火源作用下能被点燃，并且当点火源移开后能继续燃烧直至燃尽的物质;难燃物质为在火源作用下能被点燃，当点火源移开后不能维持继续燃烧的物质;不可燃物质是指在正常情况下不能被点燃的物质。
可燃物质是防火防爆的主要研究对象。
凡能与空气、氧气或其他氧化剂发生剧烈氧化反应的物质，都可称为可燃物质。
可燃物质种类繁多，按物理状态可分为气态、液态和固态三类。
化工生产中使用的原料、生产中的中间体和产品很多都是可燃物质。
处于蒸气或其他微小分散状态的可燃物质和氧之间极易引发燃烧。
多数固体研磨成粉状或加热蒸发极易起火。
液体则显现出很大的不同。
有些液体在远低于室温时就有较高的蒸气压，就能释放出危险量的易燃蒸气。
另外一些液体在略高于室温时才有较高的蒸气压，还有一些液体在相当高的温度才有较高的蒸气压。
很显然，液体释放出蒸气与空气形成易燃混合物的温度是其潜在危险的量度，这可以用闪点来表示，闪点愈低，愈危险。
排除潜在火险对于防火安全是重要的。
为此必须用密封的有排气管的罐盛装易燃液体，把易燃物料置于耐火建筑中。
应用或贮存中度或高度易燃液体时进行通风。
用爆炸或易燃蒸气指示器连续检测蒸气浓度。
固体燃烧的特点
1、蒸发燃烧：
可熔化的可燃性固体受热升华或熔化后蒸发，产生可燃气体进而发生的有焰燃烧，称为蒸发燃烧。
发生蒸发燃烧的固体，在燃烧前受热只发生相变，而成分不发生变化。
一旦火焰稳定下来，火焰传热给蒸发表面，促使固体不断蒸发或升华燃烧，直至燃尽为止。
2、分解燃烧：
分子结构复杂的固体可燃物，在受热后分解出其组成成分及与加热温度相应的热分解产物，这些分解产物再氧化燃烧，称为分解燃烧。
3、表面燃烧：
可燃物受热不发生热分解和相变，可燃物质在被加热的表面上吸附氧，从表面开始呈余烬的燃烧状态叫表面燃烧（也叫无火焰的非均相燃烧）。
4、阴燃：
阴燃是指物质无可见光的缓慢燃烧，通常产生烟和温度升高的迹象。
这种燃烧看不见火苗，可持续数天甚至数十天，不易发现。
什么是燃烧?
燃烧是一种复杂的物理化学过程。
同时伴有发光、发热激烈的氧化反应。
其特征是发光、发热、生成新物质。
铜与稀硝酸反应，虽然属于氧化反应.有新物质生成，但没有产生光和热，不能称它为燃烧;灯泡中灯丝通电后虽发光、发热，但不是氧化反应，也不能称它为燃烧。
如金属钠、赤热的铁在氯气中反应等，才能称为燃烧。
热值
所谓热值，就是单位质量的可燃物质在完全烧尽时所放出的热量。
不同的物质燃烧时，放出的热量是不同的，热值大的可燃物质燃烧时放出的热量多。
可燃性固体和可燃性液体的热值以“J/kg”表示，可燃气体（标准状态）的热值以“J/m3”表示。
可燃物质燃烧爆炸时所达到的最高温度、最高压力及爆炸力等均与物质的热值有关。
物质的热值数据一般是用量热仪在常压下测得的。
因为生成的水蒸气全部冷凝成水和不冷凝时，燃烧热效应的差值为水的蒸发潜热，所以热值有高热值和低热值之分。
高热值是指单位质量的燃料完全燃烧，生成的水蒸气全部冷凝成水时所放出的热量;而低热值是指生成的水蒸气不冷凝时所放出的热量。
固体的燃烧速度
固体燃烧速率，一般要小于可燃液体和可燃气体。
不同固体物质的燃烧速率有很大差异。
萘及其衍生物、三硫化磷、松香等可燃固体，其燃烧过程是受热熔化、蒸发气化、分解氧化、起火燃烧，一般速率较慢。
而另外一些可燃固体，如硝基化合物、含硝化纤维素的制品等，燃烧是分解式的，燃烧剧烈，速度很快。
可燃固体的燃烧速率还取决于燃烧比表面积，即燃烧表面积与体积的比值越大，燃烧速率越大，反之，则燃烧速率越小。
液体的燃烧速度
液体燃烧速率取决于液体的蒸发。
其燃烧速率有下面两种表示方法：
质量速率
质量速率指每平方米可燃液体表面，每小时烧掉的液体的质量，单位为kg·m-2·h-1。
直线速率
直线速率指每小时烧掉可燃液层的高度，单位为m·h-1。
液体的燃烧过程是先蒸发而后燃烧。
易燃液体在常温下蒸气压就很高，因此有火星、灼热物体等靠近时便能着火。
之后，火焰会很快沿液体表面蔓延。
另一类液体只有在火焰或灼热物体长久作用下，使其表层受强热大量蒸发才会燃烧。
故在常温下生产、使用这类液体没有火灾或爆炸危险。
这类液体着火后，火焰在液体表面上蔓延得也很慢。
为了维持液体燃烧，必须向液体传人大量热，使表层液体被加热并蒸发。
火焰向液体传热的方式是辐射。
故火焰沿液面蔓延的速率决定于液体的初温、热容、蒸发潜热以及火焰的辐射能力。
下表列出了几种常见易燃液体的燃烧速率。
气体的燃烧速度
气体燃烧无需像固体、液体那样经过熔化、蒸发等过程，所以气体燃烧速率很快。
气体的燃烧速率随物质的成分不同而异。
单质气体如氢气的燃烧只需受热、氧化等过程;而化合物气体如天然气、乙炔等的燃烧则需要经过受热、分解、氧化等过程。
所以，单质气体的燃烧速率要比化合物气体的快。
在气体燃烧中，扩散燃烧速率取决于气体扩散速率，而混合燃烧速率则只取决于本身的化学反应速率。
因此，在通常情况下，混合燃烧速率高于扩散燃烧速率。
气体的燃烧性能常以火焰传播速率来表征，火焰传播速率有时也称为燃烧速率。
燃烧速率是指燃烧表面的火焰沿垂直于表面的方向向未燃烧部分传播的速率。
在多数火灾或爆炸情况下，已燃和未燃气体都在运动，燃烧速率和火焰传播速率并不相同。
这时的火焰传播速率等于燃烧速率和整体运动速率的和。
管道中气体的燃烧速率与管径有关。
当管径小于某个小的量值时，火焰在管中不传播。
若管径大于这个小的量值，火焰传播速率随管径的增加而增加，但当管径增加到某个量值时，火焰传播速率便不再增加，此时即为最大燃烧速率。
某些气体在空气中的火焰传播速度
燃烧温度
可燃物质燃烧时所放出的热量，部分被火焰辐射散失，而大部分则消耗在加热燃烧上，由于可燃物质所产生的热量是在火焰燃烧区域内析出的，因而火焰温度也就是燃烧温度。
一般来说燃烧温度取决于可燃物质的燃烧速度和燃烧程度。
在同样条件下，可燃物质燃烧时，燃烧速度快的比燃烧速度慢的火焰温度高。
在同样大小的火焰下，燃烧温度越高，它向周围辐射出的热量就越多，因而使可燃物质发生燃烧的速度就越快。
总之，可燃物质的焓值越大，燃烧时温度就越高，燃烧蔓延的速度就越快。
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