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建筑安全学室内设计04级2021/9/241 课程概述学习内容 建筑火灾知识，建筑防火设计的基本原理及应用知识 学习目的 认识建筑火灾发生和发展的规律，掌握建筑防火的新技术和新设备，提高建筑防火设计的科学性、合理性和有效性。学习课本知识，培养学习兴趣，掌握学习方法学习方法 上课重点讲解，勤记笔记，课后多阅读、多观察2021/9/242 第一章 建筑火灾及防火概论一、火灾概述一、火灾概述一、火灾概述一、火灾概述 可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和(或或)发烟现象，称为燃烧。在发烟现象，称为燃烧。在时间或空间时间或空间时间或空间时间或空间上失去控制的燃烧就形上失去控制的燃烧就形成了火灾。成了火灾。二、火灾危害二、火灾危害二、火灾危害二、火灾危害 2003年2月20日晚，在美国罗德岛州一家酒吧内举行的一场摇滚演唱会演变成了历史上伤亡最为惨重的一次盛会。当“大白乐队”(GreatWhite)在此演唱第一首歌时，舞台上的烟火引燃了酒吧内的泡沫顶棚，几分钟内到场的300多名歌迷就被困在了火海之中，最终造成至少96名歌迷丧生，200多人受伤的惨剧。2000年12月25日夜9时许，一场发生在河南洛阳东都商厦地下二层的大火，无情地吞噬了在大厦四层进行歌舞娱乐的309人的生命。2021/9/243 2003年11月3日凌晨4时40分，湖南省衡阳市珠晖区的永兴综合楼发生大火，至凌晨5时过火面积就蔓延整座大楼，8时37分，随着“轰隆”一声巨响，该楼的东面、北面及西面的一小部分房屋突然倒塌，94户491位居民成功疏散，但20名消防队员殉职，多名记者受伤。事故原因：业主当年在没有取得施工许可证和工程规划许可证的情况下，没有通过正规设计单位，擅自施工和雇请设计人员，设计了两套图纸，一套用于实际施工，一套用于报建，私自更改了规划平面布置图，将原来三栋平行建筑楼，改为“回”字形的建筑楼，并且将设计的7层楼增至8层，局部增至9层。1994年12月8日，新疆维吾尔自治区教委在友谊馆进行文艺汇报演出时，因舞台上方的照明灯引燃幕布蔓延成灾。这起火灾共烧死325人，其中少数民族73人；烧伤130人，其中重伤68人。死难者中有8至14岁的中小学生287人，老师18人，干部等20人。大火烧毁馆内装修及音响电气设施等，直接经济损失约100万元。2021/9/244 莫斯科时间2003年11月24日凌晨两点，一场突如其来的大火吞噬了原本宁静的莫斯科卢蒙巴各族人民友谊大学的6号预科学生宿舍楼。这个楼里居住着80多名中国留学生。北京时间25日晚21点40分，中国驻俄使馆人员已确认遇难中国留学生7人，医院收治43人。三 建筑火灾知识 1.火灾的发展过程 p.10 火灾的初期、旺盛期、衰减期三个阶段 a初期火灾 b轰燃 c分区火灾的旺盛期 d建筑火灾的蔓延 e衰减期(熄灭)建筑火灾蔓延的方式 (1)火焰蔓延 (2)热传导 (3)热对流 (4)热辐射2021/9/245 建筑火灾的蔓延途径 (1)火灾在水平方向的蔓延 未设防火分区 洞口分隔不完善 吊顶内部空间蔓延火灾 火灾通过可燃的隔墙、吊顶；地毯等 蔓延 (2)火灾通过竖井蔓延 通过楼梯间蔓延火灾 火灾通过电梯井蔓延 火灾通过其它竖井蔓延 (3)火灾通过空调系统管道蔓延 (4)火灾由窗口向上层蔓延2021/9/2462.建筑火灾烟气及其流动规律 烟 的 性 质 (1)烟的浓度 P.28 质量浓度 粒子浓度 光学浓度 (2)建筑材料的发烟量与发烟速度 (3)能见距离 (4)烟的允许极限浓度 烟 的 危 害 (1)对人体的危害 CO中毒 烟气中毒 缺氧 窒息 (2)对疏散的危害 (3)烟在建筑内的流动 水平 垂直2021/9/2473.火灾的扑灭 燃烧过程的发生和发展，必须具备以下三个必要条件，即：可燃物、氧化剂和温度(引火源)。人们总是用“燃烧三角形”来表示燃烧的三个必要条件。只有在上述三个条件同时具备的情况下可燃物质才能发生燃烧，三个条件无论缺少哪一个，燃烧都不能发生。火灾产生后，所谓灭火，就是破坏燃烧条件，使燃烧反应终止的过程。灭火的基本原理可以归纳为四个方面，即冷却、窒息、隔离和化学抑制。前三种灭火作用主要是物理过程，化学抑制是一个化学过程。不论是使用灭火剂灭火，还是通过其他机械作用灭火，都是通过上述四种作用的一种或几 种来实现的。2021/9/248四、建筑防火基本概念 我国的消防工作方针是：“预防为主、防消结合”指导建筑防火设计的国家标准规范有建筑设计防火规范、高层民用建筑设计防火规范、建筑内部装修设计防火规范、汽车库设计防火规范、人民防空工程设计防火规范、火灾自动报警系统设计规范、自动喷水灭火系统设计规范等十多个 1998年，中华人民共和国第九届全国人民代表大会常务委员会第二次会议于4月29日通过于1998年9月1日施行的中华人民共和国消防法 现代的消防技术主要分为主动防火、被动防火和安全疏散三大方面2021/9/249主动防火 采用自动的现代消防技术设备对火灾的发生进行早期报警，早期控制，早期灭火，早期排烟的技术。被动防火 采用传统的耐火材料与结构防止建筑火灾的大面积燃烧、蔓延,防止建筑物的倒塌和危及相邻的建筑物安全疏散 这是根据人员在火灾时的疏散能力，设计出保障人员及时逃高火场到安全地带以及利用这些疏散设施使消防队员快速进入火场，展开灭火战术的有效方法建筑设计防火重点 1.正确判断火灾危险性 2.合理布置总平面 3.选择良好的耐火材料和结构 4.有效控制防火分区和防火分隔 5.严格落实安全疏散 6.重视内装修的防火2021/9/2410第二章 正确判断火灾危险性 火灾危险性分类的目的，是为了在建筑防火要求上，能区别对待各种不同的火灾危险性类别，使建筑工程既有利于节省投资，又有利于确保安全。工业建筑 1.生产性建筑 甲、乙、丙、丁、戊五类 2.仓库建筑 甲、乙、丙、丁、戊五类 民用建筑 居住建筑 一般公共建筑 人员密集公共建筑 观赏纪念性建筑 根据建筑高度 单层、多层及高层2021/9/2411第三章 建筑总平面防火设计一、正确规划，合理选址二、防 火 间 距 防火间距是一座建筑物着火后，火灾不致蔓延到相邻建筑物的空间间隔 火灾在相邻建筑物间蔓延的主要途径为热辐射、热对流和飞火作用 1 影响防火间距的因素 (1)热辐射(2)热对流(3)建筑物外墙门窗洞口的面积(4)建筑物的可燃物种类和数量(5)风速(6)相邻建筑物的高度(7)建筑物内消防设施水平(8)灭火时间2021/9/24122 确定防火间距的基本原则 (1)考虑热辐射的作用 (2)考虑灭火扑救的实际需要 (3)有利于节约用地 (4)防火间距应按相邻建筑物外墙的最近距离计算3 建筑防火间距标准 a 多层民用建筑之间的防火间距 b 高层建筑防火间距 c 工业建筑防火间距三、消 防 车 道 （1）环行车道 （2）消防通道 （3）消防水源地的消防车道 （4）尽头式回车场 (5)消防车工作空间2021/9/2413第四章 选择良好的耐火材料和结构第1节 建筑耐火等级 1 建筑构件的燃烧性 建筑物的耐火性能是由其组成构件的燃烧性能和耐火极限决定的。非燃烧体、难燃烧体、燃烧体三大类。2 建筑构件的耐火极限 所谓耐火极限，是指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，用小时表示。2021/9/2414 确定建筑构件的耐火极限有3个条件：即：失去支持能力；完整性被破坏；失去隔火作用3 建筑耐火等级 所谓耐火等级，是衡量建筑物耐火程度的标准，它是由组成建筑物的构件的燃烧性能和耐火极限的最低者所决定的。耐火等级的划分，是以楼板为基础的4 建筑耐火等级的选定 确定建筑物耐火等级的主要因素：a 建筑物的重要性 b建筑物的高度 c 使用性质与火灾危险性2021/9/24155 钢结构防火保护 钢结构防火保护材料 a 混凝土 b 石膏 (石膏板石膏灰浆)c 矿物纤维 d 膨胀涂料 钢结构防火方法 a 现浇法 b 喷涂法 d 粘贴法 d 吊顶法 e 组合法6 建筑耐火构造 1 玻璃幕墙防火设计 窗间墙、窗槛墙的填充材料应采用不燃烧料，以阻止火灾通过幕墙与墙体之间的空隙蔓延2021/9/2416 对于无窗间墙和窗槛墙的玻璃幕墙，应在楼板外沿设置耐火极限不低于1h、高度不低于0.8m的不燃烧实体裙墙 2 预应力钢筋混凝土楼板耐火构造 增加预应力楼板保护层的厚度 使用预应力混凝土楼板防火涂料 3 隔墙的耐火构造 4 吊顶的耐火构造 不燃烧材料吊顶 a 轻钢格栅钉石膏板吊顶 b 轻钢格栅钉石棉型硅酸钙板吊顶 c 轻钢格栅复合板吊顶 经防火处理的难燃吊顶2021/9/2417第五章 建筑平面防火设计 建筑物内火灾的蔓延 内部蔓延 通过楼板、隔墙及其开口等 外部蔓延 通过外墙窗口喷出火焰，烧坏上 层窗户，再蔓延到上层室内 防火分区防火分区，就是用具有一定耐火能力的墙、楼板等分隔构件，作为一个区域的边界构件，能够在一定时间内把火灾控制在某一范围内的 空间。防火分区按照其作用，又可分为水平防火分区 和竖向防火分区。2021/9/2418一、防火分区设计标准 普通民用建筑 防火分区面积为2500平米 高层民用建筑 (1)一类高层建筑 防火分区面积规定为1000平米 (2)二类高层建筑 防火分区面积规定为1500平米 (3)地下室防火分区面积规定为500平米 (4)对设有自动喷水灭火系统的防火分区，其最大允许建筑面积可增加1倍；当局部设置自动灭火系统时，则该部面积可增加1倍。大型百货商店、大型展览楼设有自动报警系统和自动灭火系统，并且采用不燃烧材料或难燃烧材 料装修时，地上部分防火分区允许最大建筑面积4000平米,地下部分防火分区最大面积为2000平米2021/9/2419 高层建筑主体与裙房之间用防火墙等防火设施分隔时，其裙房的防火分区允许最大建筑面积，不应大于2500平米，设有自动灭火系统可5000平米。(5)高层建筑中设有贯通数层的各种开口,应把连通的各部分作为一个整体看待,开口部位设置耐火极限大于3h的防火卷帘和水幕等，其面积可不叠加计算。工业厂房 单层厂房、多层厂房和高层厂房 库房 单层库房、多层库房、高层库房2021/9/2420 二、建筑平面防火设计 建筑物的平面布置应符合规范要求 (1)建筑内部某部位着火时，能限制火灾和烟气在(或通过)建筑内部和外部的蔓延，并为人员疏散、消防人员的救援和灭火提供保护 (2)建筑物内部某处发生火灾时，减少对邻近分隔 区域的强辐射热和烟气的影响。(3)消防人员能方便进行救援，利用灭火设施进行 灭火活动。(4)有火灾或爆炸危险的建筑设备设置部位，能防 止对人员和贵重设备造成影响或危害。(5)设置有火灾或爆炸危险的建筑设备的场所，采 取措施能防止发生火灾或爆炸，及时控制灾害的 蔓延扩大。2021/9/24211 设备用房或特殊用房布置2 商业服务网点的布置 (1)商业服务网点应采用耐火极限不低于3h的隔墙和耐火极限不低于1h的不燃烧体 楼板与住宅分隔开。(2)商业服务网点的安全出口必须与住宅部分隔开。3 人员密集场所 应设在首层或二、三层；当必须设在其它楼层 (1)一个厅、室的建筑面积不宜超过400平米。(2)一个厅、室的安全出口不应少于两个。(3)必须设置火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统。4 婴幼儿生活间2021/9/2422三、水平防火分区及其分隔设施 1 水平防火分区 采用具有一定耐火能力的墙体、门、窗和楼板，按规定的建筑面积标准，分隔为防火区域，面积防火分区。1.按照规范规定的建筑面积设置 2.建筑物内部的不同使用功能区域，设置防火 分区或防火单元。2 防火分隔设施 1 防火墙:具有4h(高层建筑为3h)以上耐火极限的非燃烧材料砌筑在独立的基础(或框架结构的梁)上，用以形成防火分区，控制火灾范围的部件。独立设置或结合分隔墙采取构造措施设置2021/9/2423与屋脊方向垂直-横向防火墙与屋脊方向一致-纵向防墙内墙防火墙、外墙防火墙和室外独立的防火墙 防火墙的两侧开窗防火墙的两侧开窗 建筑物的外墙为难燃烧体建筑物的外墙为难燃烧体 防火墙屋面处理防火墙屋面处理2 防火门、窗 防火墙上尽量避免开设门窗洞口按照耐火极限分为甲、乙、丙三级 甲级防火门的耐火极限不低于12h，主要用于防火墙 乙级防火门的耐火极限不低于09h，主要用于疏散楼梯间及消防电梯前室，单元式高层住宅户门等；丙级防火门的耐火极限不低于06h，主要用于电缆井、管道井、排烟竖井等的检查门。3 防火卷帘2021/9/2424四、竖向防火分区及其分隔设施 1 竖向防火分区 为了把火灾控制在一定的楼层范围内，防止从起火层向其它楼层垂直方向蔓延，必须沿建筑物高度划分防火分区，即竖向防火分区。以每个楼层为基本防火单元 层间防火分区 2 防止火灾从外窗蔓延 3 竖井防火分隔措施4 自动扶梯的防火设计 (1)上方四周加装喷水头,间距2m (2)四周安装水幕喷头 (3)在自动扶梯四周安装防火卷帘 (4)采用不燃烧材料作装饰材料2021/9/2425五、中庭的防火设计1 中庭空间具有以下特点：在建筑物内部、上下贯通多层空间；多数以屋顶或外墙的一部分采用钢结构和玻璃，使阳光充满内部空间；中庭空间的用途是不特定的2 中庭建筑火灾的危险性 (1)火灾不受限制地急剧扩大 (2)烟气迅速扩散，易产生烟囱效应 (3)疏散危险 (4)火灾易扩大,火灾早期探测和初期灭火效果不佳 (5)灭火和救援活动可能受到的影响 2021/9/2426 3 中庭防火设计规定房间与中庭回廊相通的门、窗应设自行关闭的乙级防火门、窗；与中庭相连的过厅、通道处应设乙级防火门，或耐火极限大于3h的防火卷帘分隔；中庭每层回廊都要设自动喷水灭火设备，以提高扑救初期火灾的效果。喷头要求间距不小于2m，也不能大于28m，以提高灭火和隔火的效果；中庭每层回廊应设火灾自动报警设备，以求早报警，早扑救，减少火灾损失；按照要求设置排烟设施。2021/9/2427第六章 安全疏散设计 一、安全分区与疏散路线 1 火灾事故时人的心理与行为 2 疏散安全分区 房间-走廊-前室-楼梯间 人员的疏散行动路线，烟气的流动路线相同 把疏散路线上的各个空间划分为不同的区间，称为疏散安全分区，简称安全分区，并依次称之为第一安全分区，第二安全分区等 一般说来，当进入第三安全分区，即疏散楼梯间，即可认为达到了相当安全的空间2021/9/2428 3 疏散设施的布置与疏散路线 原则:应使疏散的路线简捷，与人们日常生活的活动路线相结合，并尽可能使建筑物内的每一房间都能向两个方向疏散,避免出现袋形走道。1 合理组织疏散流线 2 在标准层(或防火分区)的端部设置 3 靠近电梯间设置 4 靠近外墙设置 5 出口保持间距 6 设置室外疏散楼梯2021/9/2429 二、安全疏散时间与距离 1 允许疏散时间 建筑物发生火灾时，人员能够疏散到安全场所的时间叫允许疏散时间。影响允许疏散时间的因素 火灾产生的烟气对人的威胁 建筑物的耐火性能及其疏散设计情况、疏 散设施可否正常运行。建筑物从着火到出现轰燃的时间大多在5-8min。公共建筑与高层民用建筑57min 影剧院允许疏散时间为2min 体育馆允许疏散时间为34min 甲类生产30s 乙类生产1min2021/9/2430 2 疏 散 速 度3 安全疏散距离 房间内最远点到房门的疏散距离 从房门到疏散楼梯间或外部出口的距离 1 房间内最远点到房门的距离 2 从房门到安全出口疏散距离 位于两个出口或楼梯间之间时(一、二级）托儿所、幼儿园 25m 医院、疗养院 35m 学校 35m 其他民用建筑 40m 位于带形走道两侧或尽端时(一、二级）托儿所、幼儿园 20m 医院、疗养院 20m 学校 22m 其他民用建筑 22m2021/9/2431三、安全出口 1 安全出口的宽度 百人宽度指标 电影院、剧院、礼堂等观众厅 每百人06m 中间走道的最小宽度不得小于1.1m 高层建筑各层走道、门的宽度 每百人1m 2 安全出口的数量 在建筑设计中，应根据使用要求，结合防火安全的需要布置门、走道和楼梯。一般要求建筑物都有两个或两个以上的安全出口2021/9/2432 影剧院、礼堂的观众厅每个安全出口的平均疏散人数不应超过250人。当容纳人数超过2000人时，其超过2000人的部分，每个安全出口的平均疏散人数不应超过400人 公共建筑和通廊式居住建筑安全出口的数量不应小于两个，但符合下述条件时可设一个 (1)一个房间的面积不超过60平米，且人数不超过50人时，可设一个门；位于走道尽端的房间(托儿所、幼儿园除外)内，由最远一点到房门口的直线距离不超过14m，且人 数不超过80人时，也可设一个向外开启的门，但门的净宽不应小于14m。(2)二、三层的建筑(医院、疗养院、托儿所、幼儿园除外)耐火等级为一、二级时，每层面积最大500平米，二三层人数之和不超过100人可设一个疏散楼梯。(3)单层公共建筑(托儿所、幼儿园除外)如面积不超过200平米，且人数不超过50人时，可设一个直通室外的安全出口。2021/9/2433(4)设有不少于两个疏散楼梯的一、二级耐火等级的公共建筑，如顶层局部升高时，其高出部分的层数不超过两层，每层面积不超过200m2，人数之和不超过50人时，可设一个楼梯，但应另设一个直通平屋面的安全出口。3 疏散门的构造要求 疏散门应向疏散方向开启 疏散门不应采用转门 为了便于疏散不应设置门槛,宽度不应小于1.4m，靠近门口处不应设置台阶踏步2021/9/2434四、疏 散 楼 梯 1.普通楼梯间 (1)疏散楼梯最小宽度为1.1m (2)楼梯首层应设置直接对外的出口 不超过四层时,对外出口设在距离楼梯间不超 过15m处 2 封闭楼梯间 封闭楼梯的设计标准 封闭楼梯间的类型 3 防烟楼梯间 防烟楼梯间的设计标准 (1)一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类建筑 (2)高度超过24m的高级高层住宅(3)层数12层的通廊式住宅；(4)层数19层的单元式住宅；(5)高层塔式住宅2021/9/2435 带开敞前室的防烟楼梯 带封闭前室的防烟楼梯间 a利用自然排烟的防烟楼梯间 b采用机械防烟的楼梯间 4.剪刀楼梯 5.室外疏散楼梯2021/9/24362021/9/24372021/9/2438五、疏散楼梯间的设计要求 1 耐火构造 墙体应为耐火2h以上，楼梯耐火115h以上 2 前室 前室面积，公共建筑不小于6m2，居住建筑不小于45m2，与消防电梯合用前室时，公共建筑不小于10m2，居住建筑不小于6m2。3 门窗洞口 分隔走道与前室、前室与楼梯的两道门应为耐火极限在09h以上的乙级防火门，封闭楼梯间的门亦同 开启的方向均须与疏散方向一致。2021/9/24394 尺寸与面积 梯跑和平台的宽度 疏散楼梯不允许做旋转式5 燃气穿管6 上下畅通 从首层到顶层的楼梯间不改变位置 超高层建筑中的避难层，考虑防烟与避难的需要，可以在避难层错位7 附属设施2021/9/2440第七章 建筑内部装修防火设计一、内装修与火灾成因 1 可燃内装修增加了建筑火灾发生的机率 2 可燃内装修加速了火灾到达轰燃 可燃材料内装修 3min 难燃材料内装修 45min 不燃材料内装修 68min 3 可燃的内装修会助长火灾的蔓延 4 可燃的内装修材料燃烧产生大量有毒烟气2021/9/2441二、建筑内装修设计防火标准 1.装修材料的分类和分级 装修材料按其使用部位和功能，可划分为顶棚装修材料、墙面装修材料、地面装修材料、隔断装修材料、固定家具、装饰织物、其他装饰材料七类 装修材料按其燃烧性能应划分为四级A不燃性B1难燃性B2可燃性B3易燃性 2 单层、多层民用建筑装修防火标准 3 高层民用建筑装修防火装修防火标准2021/9/2442 4 地下民用建筑装修防火标准 5 工业建筑装修防火标准 三、建筑内装修防火设计通用要求三、建筑内装修防火设计通用要求 1.材料的选用要得当材料的选用要得当 2.电气线路的敷设必须符合安全要求电气线路的敷设必须符合安全要求 3.装修中开设的洞口必须封堵分隔严密装修中开设的洞口必须封堵分隔严密 关于装修材料的选用关于装修材料的选用 纸面石膏板:石膏本身是不燃材料，但制成纸面石膏板之后B1级 胶合板:当胶合板表面涂覆一级饰面型防火涂料时，可做为B1级装修材料使用 壁纸:单位重量小于300gm2的纸质、布质壁纸，当直接粘贴在A级基材上时，可作为B1级装修材料使用。涂料2021/9/2443多层及复合装修材料 分层装修是指，由于设计师的构思，采用生产来源不同的几层装修材料同时装修同一个部位时，各层的装修材料只有贴在等于或高于其耐火等级的材料之上时，这些装修材料燃烧性能等级的确认才是有效的。多孔和泡沫塑料 当顶棚或墙面表面局部采用多孔或泡沫状塑料时，其厚度不应大于15mm，面积不得超过该房间顶棚或墙面积的10。无自然采光的楼梯间、封闭楼梯间、防烟楼梯间的顶棚、墙面和地面均应采用A级装修材料 建筑物设有上下层相连通的中庭、走廊、开敞楼梯、自动扶梯时，其连通部位的顶棚，墙面应采用A级装修材料，其它部位应采用不低子B1级的装修材料。2021/9/2444 建筑内部的变形缝(包括沉降缝、伸缩缝、抗震缝等)两侧的基层应采用A级材料，表面装修应采用不低于B1级的装修材料。2021/9/2445校内某一建筑安全设计分析报告 2021/9/2446