建筑防火概论建筑防火一建筑.ppt

2023/10/13,建筑防火概论,1,建筑防火概论,朱国庆、陈金林,2008年9月,2023/10/13,建筑防火概论,2,提 纲,火灾的定义及分类建筑火灾的危害及发生发展规律建筑防火的方法建筑设计防火的规范体系建筑设计防火的发展趋势,2023/10/13,建筑防火概论,3,火灾的定义及分类,（一）火与人类文明,（二）火灾的定义,（三）火灾的分类,（四）火灾发生的特性,（五）消防的内涵与火灾的防治,2023/10/13,建筑防火概论,4,人类之所以区别于其他动物，就在于人类会使用火，火的使用是人类走向文明的重要标志。早在一百万年以前，我们的祖先就知道利用火来取暖御寒、防御野兽、熏烤食物、打造武器和工具等。人类自学会用火之后，生产力得以不断提高，社会也随之快速进步与发展。火促进了人类文明的进步，但若失去控制，就会给人类带来灾难。,火灾的定义及分类,（一）火与人类文明,2023/10/13,建筑防火概论,5,火灾的定义及分类,火灾是在时间上和空间上失去控制的燃烧所的灾害。国家标准消防基本术语（GB5907-86）凡是具备燃烧条件的地方，如果用火不当，或者由于某种事故或其它因素造成了火焰不受时间和空间限制地向外扩展，就可能形成火灾。火灾可以发生在建筑物内，也可以发生在建筑物外。,（二）火灾的定义,2023/10/13,建筑防火概论,6,火灾可从不同角度进行分类，如根据火灾发生的地点、燃烧现象、损失程度和起火原因等分类。,火灾的定义及分类,（三）火灾的分类,2023/10/13,建筑防火概论,7,地上建筑火灾指发生在地表面建筑物内的火灾。地下建筑火灾指发生在矿井、地下商场、地下铁道、地下停车场等处的火灾。水上火灾指发生在水面上的火灾。包括行驶在江、河、湖、海上的客轮、货轮和油轮上的火灾。空间火灾指发生在飞机、航天器和空间站等中的火灾。,火灾的定义及分类,、根据火灾发生的地点分类,2023/10/13,建筑防火概论,8,固体可燃物火灾普通固体可燃物燃烧引起的火灾，又称类火灾。如木材、棉、毛、丝、麻、粮食、橡胶、塑料等。液体可燃物火灾油脂及一切可燃液体燃烧引起的火灾，又称类火灾。如原油、汽油、柴油、重油、酒精、苯、丙酮等。气体可燃物火灾可燃气体燃烧引起的火灾，又称类火灾。如氢气、乙炔、甲烷、一氧化碳、氨气、城市人工煤气等。可燃金属火灾可燃金属燃烧引起的火灾，又称类火灾。如锂、钾、钠、钙、镁、铝、锆、锌、钍、铀等。带电火灾物体带电燃烧的火灾，又称E类火灾。,火灾的定义及分类,、根据燃烧对象分类,2023/10/13,建筑防火概论,9,特大火灾死亡10以上（含本数，下同），重伤20人以上；死亡、重伤20人以上；受灾50户以上；直接财产损失100万元以上。重大火灾死亡3人以上（含本数，下同），重伤10人以上；死亡、重伤10人以上；受灾30户以上；直接财产损失30万元以上。一般火灾不具备特大火灾和重大火灾情形的火灾。火灾死亡统计，凡在火灾和火灾扑救过程中因烧、摔、砸、炸、窒息、中毒、触电、高温、辐射等原因所致的人员伤亡列入火灾伤亡统计范围。火灾死亡统计以火灾后7天内死亡为限，伤残统计标准按照劳动部门有关规定认定。,火灾的定义及分类,、根据火灾的损失程度分类,2023/10/13,建筑防火概论,10,火灾的定义及分类,放火违反电气安装安全规定违反电气使用安全规定违反燃气操作规定吸烟玩火自燃自然灾害其它（如战争）,、根据起火原因分类,2023/10/13,建筑防火概论,11,火灾的定义及分类,火灾的发生既有确定性，又有随机性。随机性是指火灾在何时、何地发生等是不确定的，要受到各种因素的影响，但它却遵循一定的统计规律；确定性是指如果在某一场合下发生了火灾，火灾会按基本确定的过程发展，火灾燃烧、烟气流动等都遵循确定的流体流动、传热物质、物质守恒等规律。火灾的发生是自然因素和社会因素共同作用的结果。火灾是一种自然灾害，但并非纯粹的自然现象，更与人们的生活习惯、操作技能、教育程度、文化经济等社会因素有关。火灾的发生频率与损失随着经济的活跃和财富的增加而增大。,（四）火灾发生的特性,2023/10/13,建筑防火概论,12,我国50年代至90年代火灾损失增长情况,火灾的定义及分类,2023/10/13,建筑防火概论,13,我国1998年至2002年火灾情况,火灾的定义及分类,2023/10/13,建筑防火概论,14,2000年以来全国火灾起数情况,2023/10/13,建筑防火概论,15,2000年以来全国火灾损失情况,2023/10/13,建筑防火概论,16,2000年以来全国火灾死亡人数情况,2023/10/13,建筑防火概论,17,2000年以来全国火灾受伤人数,2023/10/13,建筑防火概论,18,火灾的定义及分类,2023/10/13,建筑防火概论,19,火灾的定义及分类,2023/10/13,建筑防火概论,20,火灾的定义及分类,2023/10/13,建筑防火概论,21,火灾的定义及分类,2023/10/13,建筑防火概论,22,火灾的定义及分类,2023/10/13,建筑防火概论,23,火灾的定义及分类,2023/10/13,建筑防火概论,24,（五）消防的内涵与火灾的防治,火灾的定义及分类,消防的含义：包括防火与灭火的措施。防火：防止火灾的发生和限制其影响的措施。灭火：熄灭和阻止燃烧的措施。消防工作方针：预防为主，防消结合。,2023/10/13,建筑防火概论,25,建立消防队伍和机构现役制公安消防队职业公安消防队乡镇、开发区组建的专职消防队企业专职消防队城乡义务消防队研制各种防火灭火装备制定消防法规消防法律行政法规地方性法规部委规章和政府规章消防技术规范和标准研究火灾机理和规律,火灾的定义及分类,火灾的防治包括以下几个方面,2023/10/13,建筑防火概论,26,建筑火灾的危害及发生发展规律,建筑火灾的典型案例及损失建筑火灾的形成建筑火灾的发展过程建筑火灾的危险性影响建筑火灾危险性的因素,2023/10/13,建筑防火概论,27,建筑火灾的危害及发生发展规律,（一）建筑火灾的典型案例及损失,1994年12月8日，新疆克拉马依市友谊馆火灾，死亡323人，受伤130人。1994年11月27日，辽宁省阜新市艺苑歌舞厅火灾，死亡233人，受伤20人；1994年6月16日，广东省珠海市前山纺织城火灾，死亡93人，受伤156人；1997年1月5日，黑龙江省哈尔滨市长林子打火机厂火灾，死亡93人，受伤15人；2000年3月29日，河南省焦作市天堂音像俱乐部火灾，死亡74人；2000年12月25日，河南省洛阳市东都商厦火灾，死亡309人。,2023/10/13,建筑防火概论,28,建筑火灾的危害及发生发展规律,2001年6月5日，江西省南昌市省广播电视局下属的发展中心幼儿园火灾，造成13名三至四岁儿童死亡。2002年2月18日，河北省唐山市随意游戏厅（非法经营）火灾，造成17人死亡；2002年3月1日，四川省南充市达亨批发市场（商住楼）火灾，造成19人死亡；2002年6月16日，北京市海淀区蓝极速网吧火灾，造成25人死亡。2003年2月2日，黑龙江省哈尔滨市天潭酒店火灾，造成33人死亡；2003年4月5日，山东省即墨市正大食品有限公司火灾，造成21人死亡；2003年10月10日，广西凭祥市凯发打火机厂火灾，造成10名女工死亡。2003年11月3日，湖南衡阳“11.3”特大火灾坍塌事故，20名消防官兵英勇牺牲。,2023/10/13,建筑防火概论,29,2004年2月15日，中午11时20分，吉林省吉林市中百商厦发生特大火灾，造成54人死亡，70人受伤。2004年2月15日，下午2时15分，浙江省海宁市黄湾镇五丰村村民集聚在一草棚内从事迷信活动，失火引起草棚坍塌燃烧发生特大火灾，造成40人死亡，3人受伤。2004年12月21日7时多,湖南省常德市桥南市场发生特大火灾，市场内5栋建筑全部烧毁，过火面积约5万平方米。共有69人因不同程度的伤势被抢救入院,受灾经营户达5600多户，造成直接经济损失达1.87亿元。未关闭的电视机通电起火，结果酿成大祸。2004 年7月16日，印度南部泰米尔纳德邦一学校发生特大火灾，大火烧塌了5间教室，造成90名师生死亡，其中绝大多数是4到10岁的女孩子，85名受伤。大火是因为孩子们准备午餐的食堂失火而引起的。2004年8月1日巴拉圭首都亚松森市的一家超市发生大火，火灾中丧生的人数达到504人，另有512人在医院接受治疗。电路短路是造成这次火灾的原因。2004年12月30日晚阿根廷首都布宜诺斯艾利斯的一家夜总会在举行摇滚音乐会时突然发生火灾。由于夜总会的几个紧急出口被封，使得大批人员无法及时逃生，导致至少188人死亡，882人受伤。,建筑火灾的危害及发生发展规律,2023/10/13,建筑防火概论,30,建筑火灾的危害及发生发展规律,吉林中百惨状,2023/10/13,建筑防火概论,31,吉林中百惨状,建筑火灾的危害及发生发展规律,2023/10/13,建筑防火概论,32,建筑火灾的危害及发生发展规律,惨烈,2023/10/13,建筑防火概论,33,建筑火灾的危害及发生发展规律,痛不欲生：我的孩子,2023/10/13,建筑防火概论,34,（二）建筑火灾的形成,建筑火灾的危害及发生发展规律,建筑火灾发生发展过程图示,2023/10/13,建筑防火概论,35,建筑火灾的危害及发生展规律,火灾发展过程,温度,初期,发展期,旺盛期,衰减期,时间,火灾的四个阶段从燃料控制到通风控制的转变轰燃的发生热烟气流动引起的火灾蔓延,2023/10/13,建筑防火概论,36,建筑火灾的危害及发生发展规律,室内火灾中的温升曲线,2023/10/13,建筑防火概论,37,建筑火灾的发展过程,初起阶段,阴燃阶段,轰燃阶段,充分燃烧阶段,没有火焰的缓慢燃烧称为阴燃。多数固体可燃物在空气不流通、加热温度较低或含水分较高时会发生阴燃。阴燃转为明火的时间有长有短。,探测火灾、扑灭火灾的最佳时机,火灾的燃烧范围不大，仅限于起火点附近；室内温差大；发展缓慢，火势不稳定；火灾发展时间长短因点火源、可燃物性质和分布、通风条件等的影响而差别很大。,人员疏散、灭火的有利时机,如果起火房间通风条件足够好，火区范围将不断扩大，当房间温度达到600左右时，受辐射热的作用，房间内可燃物热解、气化而产生大量可燃性气体，这些气体达到着火浓度极限时，即可突然起火，整个房间的可燃物都卷入火灾之中，燃烧猛烈，温度上升很快，火灾从局部燃烧过渡到全室性燃烧。这就是轰燃，轰燃是室内火灾最显著的特征之一，它标志着火灾全面发展阶段的开始。,未撤离的人员，生命受到严重威胁，突发轰燃危及消防员生命,轰燃发生后房间所有可燃物都在猛烈燃烧，释热速率不断增大并逐渐达到最大值，室内温度持续升高，可达1100。火焰、高温烟气从房间的开口大量喷出，火灾迅速向建筑其它部位蔓延。高温严重损坏室内的设备和建筑构件，建筑构件的承载力不断下降，甚至造成局部或整体垮塌。,未逃出人员极难生还，阻截火势蔓延，防止建筑垮塌,建筑火灾的危害及发生发展规律,减弱阶段,火灾全面发展阶段后期，室内可燃物的挥发份和可燃物数量不断减少，火灾燃烧速率递减，温度逐渐下降。最后明火燃烧无法维持，火焰熄灭，可燃固体变为赤热的焦炭继续燃烧，但燃烧速率明显减慢，直到建筑内可燃物烧光，宣告火灾熄灭。,室内温度仍然很高，谨慎进入火场，防止建筑垮塌和死灰复燃,2023/10/13,建筑防火概论,38,阴然阶段（椅子）,2023/10/13,建筑防火概论,39,初起阶段(椅子）,2023/10/13,建筑防火概论,40,轰然以及充分燃烧阶段,2023/10/13,建筑防火概论,41,使用人员、消防员,建筑构件、相邻建筑物,（四）建筑火灾的危险性,热量,建筑火灾的危害及发生发展规律,烟气,火灾,缺氧中毒恐怖疏散缓慢灭火困难灼伤死亡蔓延,承载力下降倒塌人员伤亡建筑间蔓延,2023/10/13,建筑防火概论,42,（五）影响建筑火灾危险性的因素,建筑火灾的危害及发生发展规律,构造,开口条件,室内形状,墙壁材料,内装修材料性质,可燃物数量,轰燃点,燃烧速度,火灾温度,火灾持续时间,烟的产生,生命危险,倒塌危险,延烧危险,2023/10/13,建筑防火概论,43,燃烧方面的破坏力,受灾方面的防御力,建筑火灾的危害及发生发展规律,建筑火灾危险性的制约关系,建筑火灾的危险,人员的伤害结构的破坏,2023/10/13,建筑防火概论,44,建筑火灾的危害及发生发展规律,建筑火灾危险性的制约关系分析,灭火措施（消火+排烟）,限制、隔断措施（阻止延烧+隔烟）,疏散措施（报警+组织疏散）,2023/10/13,建筑防火概论,45,战略层面上的方法,建筑防火的方法,战术层面上的方法,建筑防火的方法,管理层面的方法,技术层面的方法,2023/10/13,建筑防火概论,46,广泛深入开展消防宣传、教育培训,研究火灾机理、开发防灭火的技术装备,建立健全多种形式消防队伍和管理机构,建筑防火的方法,战略层面上的方法,建立健全消防法制,2023/10/13,建筑防火概论,47,严格建筑工程的消防验收,逐步建立消防中介组织向社会提供消防技术服务,提高火灾原因调查率及严格事故责任追究,建筑防火的方法,管理层面上的方法,消防监督检查制度化、标准化,加强建筑消防设计审核,完善消防设计自审机制,2023/10/13,建筑防火概论,48,建筑防火的方法,技术层面上的方法,被动防火技术,主动防火技术,提高建筑构件的耐火性技术,可燃材料的阻燃技术,防烟排烟技术,电气防火及消防供电技术,其它灭火设施（气体灭火等）,防火分隔技术,安全疏散技术,总平面防火设计,火灾自动报警技术,消火栓与自动喷水灭火技术,2023/10/13,建筑防火概论,49,主动防火技术是指限制火灾发生和发展的技术。如火灾自动报警技术、自动灭火技术、防烟排烟技术、电气防火与消防供电技术、以及其它灭火系统（如消火栓、气体灭火、干粉灭火、泡沫灭火、固定消防炮、灭火器等）。应用于建筑物时形成建筑物内附设的消防设备和器具，具有警报、灭火、排烟及配合消防救援等功能，为建筑结构之外的附属物，容易改造与增设，即使形成隐患，也易于整改。,建筑防火的方法,被动防火技术是指提高或增强建筑构件或材料承受火灾破坏能力的技术。如提高建筑物的耐火等级、可燃建筑材料的阻燃技术、设置防火分区和防烟分区、安全疏散技术等。应用于建筑物时形成建筑物构造的一部分，不易搬移改动，因此在建筑设计时必须认真研究，一次设计到位，防止建筑竣工后因设计缺陷形成难以改造的火灾隐患。,2023/10/13,建筑防火概论,50,建筑设计防火的规范体系,消防技术规范是对工程建设活动中涉及消防安全的重复性事物和概念所做的统一规定。它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础，经有关方面协调一致，由公安部等有关部门主编，建设部和国家质量监督检验检疫总局批准，以国家标准或行业标准的形式发布，作为全国或某一行业共同遵守的准则和依据。目前我国主要的消防技术规范有建筑防火设计、消防系统设计、消防系统施工与验收三大类，共36项，其中国家标准23项。,2023/10/13,建筑防火概论,51,建筑设计防火的发展趋势,指令性规范与性能化规范性能化防火设计未来规范的发展方向,2023/10/13,建筑防火概论,52,建筑设计防火的发展趋势,指令性规范与性能化规范,指令性规范（Prescriptive Code）的概念一般是指根据火灾事故的发生、发展和扑救等经验教训和火灾科学研究试验等消防实践总结出来的，并经不断修改完善的一套有明确防火设计措施和各种具体的设计参数要求的规定。,2023/10/13,建筑防火概论,53,2023/10/13,建筑防火概论,54,指令性规范的优缺点,优点：只要设计者按照规范规定进行设计就认为该建筑的防火措施是符合使用要求的。这些规定，在过去尽管有些不适应建筑发展和人们使用的需要，但矛盾尚不突出。过去大多数国家的大部分消防安全法规都是以这种“处方”的形式制订的，即建筑设计师和其他规范执行者都是依据详细的规定开展工作，对规范不能有任何偏离。其优点是清楚明了、简单易行，对设计和验收评估人员的要求不高，能够满足大多数规模或功能等要求较简单建筑的设计与设计监督需要。缺点:是它使建筑设计千篇一律，不利于新消防技术和产品的采用、很难满足技术进步的要求，并且无法确切地知道人们认为安全的具体指标到底是多少、为满足这种安全的建设投入与所能达到的安全性能水平之间具有多高的投资效益比。,建筑设计防火的发展趋势,2023/10/13,建筑防火概论,55,以性能为基础的规范(性能化规范）的概念,是只确定建筑要达到的总体目标要求或设计性能水平，规定一系列性能目标和可以量化的性能准则和设计准则，并一般附有一个指导设计的技术文件。设计人员或其他规范执行者根据设计对象特点，按规范要求，采用“指令性”规范或以性能为基础的设计和评估方法来完成认为可以接受或能够取得最低规定安全水平的设计。在大多数情况下，规范不明确规定某项解决方案，而是确定能达到规范要求的可接受的方法。,建筑设计防火的发展趋势,2023/10/13,建筑防火概论,56,以性能为基础的规范的优缺点,这种规范可以针对不同的建筑物确定不同的安全水平，能使设计者或监督者具有自由发挥的较大余地，解决“指令性”规范中存在的大部分问题，但对于规范使用者而言则要求经过专门的严格训练，并要有不同建筑物的火灾大小数据以及大量建筑材料的燃烧特性数据、专门的设计和评估工具等作为支撑。,2023/10/13,建筑防火概论,57,性能化防火设计方法,又名“以性能为基础的设计方法”（Performance-based Design)。按照这种新的设计方法，先要确定该建筑的消防安全目标（Fire safety goals/objectives)；然后应用消防工程学原理和安全评估方法对建筑物的火灾危险性进行量化分析；再预测各种可能起火的条件下所造成的火、烟蔓延途径和人员疏散情况，选择消防设施，并进行估计；最后校核预先的消防安全目标是否达到。这种新的设计方法比传统的“指令性”规范更为科学合理，具有更大的灵活性，有助于发挥设计师的才华和创造性，也适应建筑科学技术的发展和建筑艺术不断推陈出新的需要。,2023/10/13,建筑防火概论,58,2023/10/13,建筑防火概论,59,指令性规范与以性能为基础的规范相互补充消防技术规范由强制性和推荐性标准体制转变为消防技术法规（强制执行的规定产品特性或相应加工和生产方法的包括可适用的行政管理规定在内的文件）和技术标准（被公认机构批准的、非强制性的，为了通用或反复使用为目的，为产品或其加工和生产方法提供规则、导则或特性的文件）的体制。,未来规范的发展方向,2023/10/13,建筑防火概论,60,未来的消防技术规范标准体系,现行消防技术规范存在的问题规范门类繁多，缺乏协调，相互间存在重复和矛盾，致使一些规范在实际工程中难以执行；一些规范的部分规定不明确，不详尽，个别规定与工程实际不符，缺乏可操作性；尚未建立起与市场经济相适应的消防技术规范立项、审查和专家评审机制，造成一些规范在立项、审查和专家评审过程中缺乏科学性、严谨性。,2023/10/13,建筑防火概论,61,我国消防标准化管理体制,2023/10/13,建筑防火概论,62,未来的消防技术规范标准体系,新规范体系的指导思想：着眼规范的发展与WTO接轨，兼顾现行规范的现状，着力解决现行规范之间存在的协调性不强，涵盖面不广等问题，建立起分类明确，层次清晰，结构优化，协调配套，适应当前和今后一个时期工程建设发展需要的消防技术规范体系框架。,2023/10/13,建筑防火概论,63,未来的消防技术规范标准体系,新规范体系的构成：综合规范（重点提出各类建设工程的防火目标以及达到这些目标的关键技术要求，对其它层次的规范具有指导作用，技术政策性强）专业规范基础规范（主要规定建设工程中的防火专业术语、图形符号和标志等，为各类规范的编制和工程应用提供技术参考依据）通用规范（针对某一类或某一方面的建设工程提出的防火共性要求，通用规范可作为专用规范的依据。包括消防规划、防火设计、消防设施设计及施工验收规范）专用规范（针对某一类或某一方面的建设工程提出的具体防火要求，是对通用规范的补充、延伸。包括：消防站、消防通信指挥系统设计，住宅、商店、学校、影剧院、医院、邮电等防火规范和报警、自喷、消火栓、泡沫、气体灭火、消防炮、应急照明与疏散指示标志等）新规范体系总计78项，其中综合规范1项，基础规范3项，通用规范71项。,2023/10/13,建筑防火概论,65,本节小结,面对重特大火灾以及大火造成的建筑坍塌、爆炸、毒害等恶性事故的严峻挑战，研究和运用建筑防火的方法，对于科学选择建筑方案、组织完善合理的建筑消防设计、减少火灾的发生概率、限制火灾规模、控制火灾危害程度具有重要的现实意义。,2023/10/13,建筑防火概论,66,参考资料,教材：建筑防火设计张树平.中国建筑工业出版社，2001教学参考书：建筑防火王学谦.中国建筑工业出版社，2000建筑防火设计手册王学谦，刘万臣中国建筑工业出版社，1998防火手册中华人民共和国消防局编上海科学技术出版社，1992高层建筑消防设计手册蒋永琨同济大学出版社，1995国家规范：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火灾自动报警系统设计规范自动喷水灭火系统规范杂志期刊：火灾科学中国科学与技术大学网站：(消防人网站）www.nist.gov（美国国家标准研究所官方网站),2023/10/13,建筑防火概论,67,全书课时分配及重点难点,2023/10/13,建筑防火概论,68,课程考核,课程考核的总成绩 1.平时成绩（包括作业、实验及实验报告、课堂讨论、出勤情况等。）2.期末考试成绩综合评定 平时成绩占30%，期末考试成绩占70%。,2023/10/13,建筑防火概论,69,建筑火灾知识,1.1可燃物及燃烧 燃点：固体用明火点燃，能发火燃烧时的最低温度，就是该物质的燃点。自燃点：可燃固体加热到一定程度能自动燃烧的最低温度，就是其自燃点。闪点：可燃液体蒸汽与空气混合达到一定浓度，遇明火点燃，呈现一闪及灭，这种现象成为闪燃，出现闪燃的最低温度称为闪点。（闪点是易燃可燃液体燃烧的前兆。）闪点45(易燃液体）闪点45(可燃液体）,2023/10/13,建筑防火概论,70,爆炸下限、爆炸上限：可燃蒸汽气体或粉尘与空气组成的混合物，达到一定浓度时，遇火即能发生爆炸，爆炸时的最低浓度称为爆炸下限，最高浓度为爆炸上限。（甲烷爆炸浓度范围：5%15%）1.小于爆炸下限，不爆炸；2.爆炸下限与上限之间，遇明火就要爆炸；3.超过上限在密闭容器内或输送管道内遇明火不会爆炸，但一旦泄露，或有空气进入即有爆炸危险。,2023/10/13,建筑防火概论,71,火灾发展过程,初期阶段当火灾分区的局部燃烧形成之后，由于受可燃物的燃烧性能、分布状况、通风状况、起火位置、散热条件等的影响，燃烧发展一般比较缓慢。火灾轰然之前的时间，对建筑物内人员的疏散，重要物资的抢救，以及火灾扑救，都有重要意义。人员疏散时间,从火灾到发现火灾所经历的时间；从发现火灾到开始疏散之间所耽误的时间；转移到安全地点所需要的时间；火灾现场出现人们不能忍受的条件所需的时间。,2023/10/13,建筑防火概论,72,轰然,定义：房间内局部燃烧向全室性火灾过渡的现象。判定标准：（实验，注意条件）地板面上发生轰然须有20KW/m2的热通量，或者吊顶下接近600的高温。只有燃烧速度超过40kg/s才能达到轰然。,2023/10/13,建筑防火概论,73,轰然极限燃烧速度,木垛火灾在通风控制条件下：,以质量消耗表示的燃烧速度；通风的开口的面积；通风开口高的度；通风参数。,极限燃烧速度的经验公式：,2023/10/13,建筑防火概论,74,室内火灾燃烧速度与通风参数,2023/10/13,建筑防火概论,75,建筑火灾的蔓延,一、建筑火灾的蔓延方式1、火焰接触：起火点的火舌直接点燃周围的可燃物，使之发光燃烧，将火灾蔓延开来。火焰蔓延的速度取决于火焰的传热的速度。可由下式求得：,上式称为火焰蔓延基本方程，实质上是反映火灾蔓延的一个能量方程。,2023/10/13,建筑防火概论,76,建筑火灾的蔓延,2、延烧：固体可燃物表面或易燃、可燃液体表面上的一点起火，通过导热升温点燃，使燃烧沿表面连续不断地向外发展下去，称为延烧。3、热传导：火灾产生的热量，经导热性能好的建筑构件或建筑设备传导至相邻或上下层房间，引起其周围直接接触的可燃物燃烧，造成火灾的蔓延。薄壁隔墙、楼板、金属管壁、金属构件或金属设备等都是良好的导热媒介。特点：有导热媒介，蔓延的距离近。案例：电焊工在顶层焊接水暖管道，引燃下层水暖管道周围的可燃物。4、热对流：对流是初期建筑火灾蔓延的主要形式。房间内的燃烧产生的热烟气与周围的冷空气存在密度差，使热气流不断上升，冷气流不断下沉，形成对流。对流换热使房间内温度不断升高，在空间进行质量和能量的交换，热气流使火灾蔓延至其它房间。5、热辐射：起火点附近的易燃、可燃物，在没有与火源接触，又没有中间导热物体作为媒介的条件下而起火燃烧，靠的是热辐射。热辐射是确定建筑之间防火间距的主要考虑因素。热辐射强度可用下式计算：,2023/10/13,建筑防火概论,77,建筑火灾的蔓延,建筑火灾蔓延的途径,研究火灾的蔓延途径，是在建筑中采取防火隔断，设置防火分隔物的根据，也是采取堵截包围，重点突破，穿插分割，逐片消灭的灭火战术的需要。1、火灾沿水平方向的蔓延：内墙门：燃烧的房间开始只有一个，最后蔓延到整个楼层，甚至整栋建筑物，其原因大多数是因内墙的门没能把火挡住，火烧穿内门，窜到走廊，再通过相邻房间开敞的内门进入邻间。间隔墙：当隔墙为木板或其它不耐火材料时，火很容易穿过板缝，窜到另一面。当隔墙为非燃烧体但厚度较小时，隔壁靠墙的易燃物体，可能因为导热和辐射而自燃起火。没有防火分隔的吊顶：框架式大空间建筑，使用人在内部进行分隔时只将分隔墙封到吊顶下部，而在吊顶上部空间是贯通若干个房间的。火灾在一个房间发生，热烟气上升至顶棚后沿吊顶上部空间蔓延至其它相邻房间。失效的防火分隔物：设置的防火门、防火卷帘等防火分隔物在发生火灾时没能及时关闭或产品伪劣没能起到在一定时间内阻止火势的作用；防火墙封堵不严密或发生穿透裂缝，造成火灾蔓延。,2023/10/13,建筑防火概论,78,建筑火灾蔓延的途径,2、火灾沿竖直方向的蔓延楼板：火灾通过楼板上的开口、楼板本身的传热导致从下层空间蔓延至上层空间。楼梯间：建筑若为敞开式楼梯间或虽设计了封闭或防烟楼梯间，但防火门未能及时关闭或采用了伪劣的产品，没能阻止火灾的侵袭，导致火灾窜到楼梯间，将迅速沿楼梯间向上蔓延。热烟气在垂直方向的蔓延速度为34m/s，是水平方向的10倍。如一座高度100m的高层建筑，烟气在没有阻挡的情况下，半分钟左右即可从底层上升至顶层。例如，南朝鲜汉城22层的“大然阁”旅馆，二楼咖啡间的液化石油气瓶爆炸起火，烟火很炔蔓延到整个咖啡间和休息厅，并相继通过楼梯和其它竖向管井，迅速向上蔓延，顷刻之间全楼变成一座“火塔”。大火烧了约9个小时，烧死163人，烧伤60人，烧毁大楼内全部家具、装修等，造成了严重损失。各种竖向井道：电梯井、电缆井、管道井、垃圾井、通风井等。空调系统的竖向风管：风管保温材料使用了易燃或可燃材料；风管本身使用了易燃、可燃材料；风管连通上下楼层，通过风管和各风口将火灾从下层迅速蔓延至上部各层。,建筑火灾的蔓延,2023/10/13,建筑防火概论,79,建筑火灾的蔓延,空心结构：空心结构指板条抹灰墙木筋间的空间，木楼板搁栅的空间等封闭的空间。热气流把火由起火点带到连通的全部空间，在内部燃烧起来不易发现；当人们发现时火已难于扑救。外墙窗口：房间起火后，室内温度增高，达到250左右时，窗玻璃膨胀、变形，但受窗框的限制，玻璃就自行破碎了，火焰窜出窗口，向外蔓延。蔓延的情况，一是火焰的热辐射穿过窗口，烤着对面建筑物；二是火舌直接烧向上一层或屋檐。底层起火，火舌经底层窗口窜出向上从上层窗口窜到上层室内，这样逐层向上蔓延，使整个建筑物起火。上下层窗口之间距离的大小，可影响火势的蔓延。,2023/10/13,建筑防火概论,80,火灾荷载的概念,火灾荷载与火灾参数,火灾荷载：在一个空间里所有物品包括建筑装修材料在内的总潜热能；（GB590786消防基本术语）,火灾荷载密度：单位面积上的火灾荷载。（GB590786消防基本术语）,建筑火灾旺盛期持续时间的长短，主要取决于建筑物内可燃物种类和数量，可燃物越多，其燃烧时间越长，单位发热量高的物质越多，则火场温度就越高。建筑物内可燃物数量和种类是决定火灾时间和火场温度的基本因素。,2023/10/13,建筑防火概论,81,火灾荷载与火灾参数,固定可燃物和容载可燃物,建筑物内可燃物可分为固定可燃物和容载可燃物两大类。固定可燃物：指墙壁、顶棚、楼板等建筑基本构件和装修材料以及门窗、固定家具等。建筑设计阶段就固定下来，能够准确计算出来。又称固定火灾荷载。容载可燃物：指建筑物内容纳的家具、寝具、衣物、书籍、机具、用具等各种因后续使用需要添加的可燃物品。容载可燃物的品种、数量变动很大，不易准确掌握，一般是用调查统计的方法来确定。又称活动火灾荷载。,国内目前缺乏各种使用性质建筑物的火灾荷载统计资料，规范的修订急需进行这方面的统计工作。,2023/10/13,建筑防火概论,82,1、火灾荷载的计算,火灾荷载与火灾参数,火灾荷载和火灾荷载密度的计算,2023/10/13,建筑防火概论,83,火灾荷载和火灾荷载密度的计算,火灾荷载与火灾参数,2、火灾荷载密度的计算：,2023/10/13,建筑防火概论,84,火场温度的测算,国际标准ISO834标准火灾升温曲线公式：,该公式可估算火场温度，如燃烧100分钟的火场其火场温度可达,2023/10/13,建筑防火概论,85,1、烟的浓度,建筑火灾烟气及其流动规律,烟的性质,烟是由燃烧或热解作用所产生的悬浮在大气中的可见固体(和)或液体微粒。烟的粒径在0.0110m之间。烟气中除了烟粒子外，还包括其它气体燃烧产物，如CO2、H2O、CH4、CnHm、H2等，以及未参加燃烧反应的气体，如N2、CO2，未反应的O2等。燃烧产生的烟气体积、浓度和毒性，都取决于燃烧物本身和燃烧的方式；但每一项又都受到烟气生成过程中各种因素的影响。烟气的浓度和毒性是由燃烧的材料所决定的；但其数量则取决于火焰的尺寸和着火建筑物的空间尺寸。,2023/10/13,建筑防火概论,86,火灾中烟气的浓度一般有质量浓度、粒子浓度和光学浓度三种表示方法,1.1烟气的质量浓度：单位容积的烟气中所含烟粒子的质量，称为烟的质量浓度s,即,建筑火灾烟气及其流动规律,1.2烟的粒子浓度：单位容积的烟气中所含烟粒子的数目，称为烟的粒子浓度ns,即,2023/10/13,建筑防火概论,87,烟气使能见度降低，并妨碍人们的疏散和灭火扑救行动。客观衡量烟气浓度的指标一般可用烟气的减光率或光学浓度来表达,1.3烟的光学浓度,建筑火灾烟气及其流动规律,1、减光率：它用来计量光束通过烟气层时该光束被减弱程度的值。,2、光学浓度：当光线通过烟气层时，光线减弱的程度称为烟的光学浓度，它遵循对数规律,光学浓度为1时意味着90%的入射光被阻挡了。,2023/10/13,建筑防火概论,88,各种建筑材料在不同的温度下，单位质量所产生的烟量是不同的，见P29表1-13。表中可看出，木材在温度升高时，发烟量有所减少。高分子有机材料能产生大量的烟气。除发烟量之外，火灾中影响生命安全的另一重要因素就是发烟速率，即单位时间、单位质量可燃物的发烟量。参见P29表1-4。从表中可看出，木材类在加热温度超过350时，发烟速率一般随温度的升高而降低。而高分子有机材料则恰好相反。同时可以看出，高分子材料的发烟速率比木材大得多。所以从减轻火灾危害角度说，建筑设计和装修中应尽量减少高分子有机材料的使用。,2、建筑材料的发烟量与发烟速率,建筑火灾烟气及其流动规律,2023/10/13,建筑防火概论,89,火灾烟气的减光性导致人们辨认疏散路线和安全出口的能力大大降低；烟气减光性使事故照明和疏散标志的引导作用和提示作用大大减弱；结果将引起人心理恐慌，影响人员的疏散速度。,3、能见距离,建筑火灾烟气及其流动规律,各国专家普遍认为，当能见距离降到3m以下时，逃离火场就十分困难了。研究证明，烟的减光系数Cs与能见距离D之积为常数C，其数值因观察目标的不同而不同。例如疏散通道上的反光标志、疏散门等，C24；对发光型标志、指示灯等，C5 10。用公式表示：反光型标志及门的能见距离发光型标志及白天窗的能见距离,2023/10/13,建筑防火概论,90,疏散极限视距：在火灾中人们能够看清疏散楼梯间的门和疏散标志的最小的允许能见距离。一般用Dmin表示。疏散极限视距根据人员对建筑物的熟悉程度不同而不同。对于非固定人员占多数的建筑（旅馆、商场、娱乐场所、剧场、会堂、体育馆等公共建筑），其疏散极限视距：Dmin=30m；对于固定人员占多数的建筑（住宅楼、宿舍、办公楼、教学楼、厂房等），疏散的极限视距：Dmin=5m。,烟的允许极限浓度,建筑火灾烟气及其流动规律,2023/10/13,建筑防火概论,91,反算：要看清疏散通道上的门及反光型疏散标志，要求烟的极限浓度（减光系数表示）Csmax:对于熟悉建筑物的人：Csmax=(0.20.4)m-1，平均为0.3m-1；对于不熟悉建筑物的从：Csmax=(0.070.13)m-1，平均为0.1m-1。着火房间的烟气浓度实验取样检测，一般Cs=(2530)m-1。当着火房间有黑烟喷出时，这时室内烟气浓度约为Cs=(2530)m-1。就是说，为了保证疏散安全，无论是熟悉建筑物的人，还是不熟悉建筑物的人，烟在走廊里的浓度只允许为着火房间内浓度的1/300(0.1/30)1/100(0.3/30)的程度。定性结论：保证安全疏散，必须使疏散走道里烟气浓度远低于起火房间里的烟气浓度，故规范规定内走廊应设计排烟设施。,烟的允许极限浓度,建筑火灾烟气及其流动规律,2023/10/13,建筑防火概论,92,火灾的统计表明，火灾中死亡人数中有70%以上是被烟气毒死的。随着各种塑料制品等高分子有机材料在建筑物内越来越广泛的应用，火灾中烟熏致死的人数比例在逐步上升。火灾中除直接被烧死和跳楼死亡之外，其它死亡原因大都和烟气有关。烟气的危害可归纳为：对人体的危害、对疏散的危害、对灭火救援的危害。,烟气的危害,建筑火灾烟气及其流动规律,2023/10/13,建筑防火概论,93,烟气对人体的危害：1、CO中毒。一氧化碳的物理性质：1 颜色、气味、状态：一氧化碳是无色无嗅的气体。2 密度：一氧化碳在标准状态下，密度为1.25g/L。比空气略轻。3 溶解性：一氧化碳难溶于水。人体中输送氧气主要是依靠血红蛋白，吸入肺里氧气会跟血红蛋白结合，血液在人体里循环时，又把结合着的氧逐渐放出，供给身体各部分。一氧化碳跟血红蛋白结合的能力比氧大200300倍，人吸入一氧化碳后，血红蛋白就跟一氧化碳结合，生成一氧化碳血红蛋白，而不再跟氧结合，使血液运送的是CO，而不是氧气，所以，会造成身体各部分缺氧，使人死亡。这在医学上叫做内窒息。,烟气的危害,建筑火灾烟气及其流动规律,2023/10/13,建筑防火概论,94,当CO和血液中50%以上的血红蛋白结合时，便能造成脑和中枢神经严重缺氧，继而失去知觉，甚至死亡。即使CO的吸入在致死量以下，也会因缺氧而发生头痛、四肢无力、呕吐等症状，最终导致疏散能力下降，不能及时逃离火场而死亡。CO对人体的影响程度,烟气的危害,建筑火灾烟气及其流动规律,2023/10/13,建筑防火概论,95,2、烟气中毒：建筑内的可燃物燃烧除产生剧毒的CO外，还产生其它的有毒和刺激性气体在烟气中短暂停留时各种毒性气体和危险浓度和长时间停留最大许可浓度如下表。随着新型建筑材料及塑料等高分子材料在建筑中