建筑装修材料与防火讲稿教材课件.ppt
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1、建筑装修材料与防火,中国建筑科学研究院建筑防火研究所 李 引 擎,CABR 中国建筑科学研究院,建筑装修材料与防火 中国建筑科学研究院建筑防火研究所,火灾是指失去控制的火,在其蔓延发展的过程中给人类的生命和财产造成损害的一种灾难性的燃烧现象。火灾是各种自然与社会灾害中发生概率最高,与人们的生产和生活关系最密切的一种灾害。,CABR中国建筑科学研究院,火灾是指失去控制的火,在其蔓延发展的过程中给人类的生命和财产,火灾中的一切物理、化学现象均缘于燃烧,它所涉及的燃烧学是一门介于物理学和化学之间的科学。我们所定义的燃烧实际上就是一种活跃的氧化作用。除了某些非常特殊的材料外,燃烧必须具备三个条件:(1
2、)可燃物体的存在;(2)助燃剂(氧)的存在;(3)热能量的交换。,CABR中国建筑科学研究院,火灾中的一切物理、化学现象均缘于燃烧,它所涉及的燃烧学是一门,而避免燃烧最重要的一项工作就是对可燃物的控制。火灾的发生具有一定的概率,不同类型建筑的火灾发生概率是不相同的。火灾基础科学的任务之一,就是揭示火灾发生的概率分布并确定相应的安全防范水准。,CABR中国建筑科学研究院,而避免燃烧最重要的一项工作就是对可燃物的控制。火灾的发生具有,一般地说,建筑防火设计主要考虑三个原则: 1、从设计上保证建筑物内的火灾隐患降到最低点;2、最快地知晓火情和最及时地依靠固定的消防设施自动灭火;3、保证建筑结构具有规
3、定的耐火强度,以利于建筑内的居住者在相应的时间内,有效地安全疏散出去。,CABR中国建筑科学研究院,一般地说,建筑防火设计主要考虑三个原则: CABR中国建筑科,而所谓的建筑防火安全系统,就是根据上述的基本原则建立起来的一整套用于防范建筑火灾的建筑设计构造和各类自动与手动设施。从理论上,又可以将建筑防火安全系统分成主动防火安全系统和被动防火安全系统两大部分。主动防火系统的基本功能是:早期发现和扑灭火灾;保障人员安全疏散;减少烟气的伤害。,CABR中国建筑科学研究院,而所谓的建筑防火安全系统,就是根据上述的基本原则建立起来的一,而被动防火系统要体现下述几个特点:a、须尽量将火势及烟气蔓延限制在起
4、火居室,以减少生命及财产损失;b、须防止建筑物结构体提前崩塌;c、须防止火势蔓延至邻近区域,或防止火势从邻近区域延烧过来;d、与主动防火系统实现有机的互补。,CABR中国建筑科学研究院,而被动防火系统要体现下述几个特点:CABR中国建筑科学研究院,一、室内装修的概念近10年来,我国室内装修业已成为集产品、技术、艺术、劳务和工程服务于一体的综合性行业。已被国家确定为“建筑业中的三大行业”之一。定义和范围所谓装饰、装修在字典中的定义是:,CABR中国建筑科学研究院,一、室内装修的概念CABR中国建筑科学研究院,装饰:在身体或物体的表面加些附属的东西,使其美观。装修:在房屋工程上抹面、粉刷并安装门窗
5、、水电等设备。室内装修的意义,在法律上或相关法令上,并无明确的定义和权威的解释。,CABR中国建筑科学研究院,装饰:在身体或物体的表面加些附属的东西,使其美观。CABR中,我们似乎可以这样理解,装饰所具有的是一种美化作用;而装修除了美化作用之外,更多具有一些功能行为。因此是否可以这样说,装饰的概念包含不了装修的全部内容,而装修的概念勉强可包含装饰的内容。当然,由于中国文字的多义以及实际工程中的复杂性,对这两个名词定义的争论仍可继续进行下去。但目前现行国标建筑内部装修设计防火规范,则是以用装修包含装饰的概念出台的。,CABR中国建筑科学研究院,我们似乎可以这样理解,装饰所具有的是一种美化作用;而
6、装修除了,从内部装修的字面意义,可以简单地界定出它的范围,即它是指建筑物内部空间的装饰物品或材料之间的相互关系。从建筑防火的角度看,有关国家对建筑内部装修的范围有如下的定义。,CABR中国建筑科学研究院,从内部装修的字面意义,可以简单地界定出它的范围,即它是指建筑,美国防火协会的生命安全法规11第6章称,室内装修包括室内墙壁与天花板装修及室内地板装修。室内墙壁及天花板装修系指建筑物室内暴露出之墙与天花板之表面,包括(但不限于)固定或可移动之墙壁、隔间、柱、梁、天花板等物体之表面。室内地面装修系 指建筑物暴露出之地面表面,包括可使用于一般装修地面或楼梯踏面与竖面的复盖物。,CABR中国建筑科学研
7、究院,美国防火协会的生命安全法规11第6章称,室内装修包括室内,建筑官员及法规行政国际协会的国际建筑法规12定义:室内装修应包括所有壁板、墙板或其他装修材料。不论它们是在结构体上使用,还是用于音响处理、绝缘、装饰等类似用途,均应包括在内。,CABR中国建筑科学研究院,建筑官员及法规行政国际协会的国际建筑法规12定义:室内装,国际建筑管理人协会的统一建筑法规13称,室内墙壁及天花板装修,应指室内壁板、墙板或其它结构上应用于装饰、音响修正、表面绝缘或类似目的的装修。传统类的室内地面装修,例如木材、乙稀石棉地砖、油毡及其他弹性地面复盖物。因此从总体上看,建筑室内装修至少包括墙面、地面、天花板这三大基
8、本部分。,CABR中国建筑科学研究院,国际建筑管理人协会的统一建筑法规13称,室内墙壁及天花板,抛开人们对装修与装饰这些名词的学术争论,我国现行的建筑内部装修设计防火规范所涉及的装修材料包括以下内容:1)饰面材料包括在房间和通道墙壁上的贴面材料;房间和通道的吊顶材料;嵌入吊顶中的导光材料;地面上的饰面材料以及楼梯上的饰面材料。另外,还有用于绝缘的饰面材料等。,CABR中国建筑科学研究院,抛开人们对装修与装饰这些名词的学术争论,我国现行的建筑内部装,2)装饰件它们包括固定或悬吊在墙上的装饰画,雕刻板,突起造型图案等。3)悬挂物件它们包括布置在各部位的挂毯、帘布、幕布等。,CABR中国建筑科学研究
9、院,2)装饰件CABR中国建筑科学研究院,4)活动隔断所谓活动隔断是指可伸缩滑动和自由拆装的隔断。5)大型家具是指大型的笨重家具,这些家具一般是固定的,或因其重而一经安装便不再搬动了的,例如钱柜、酒吧柜台等。另外有些布置在建筑物内的轻板结构,如货架、档案柜、展台、讲台等也应属于大型家具。6)装饰织物装饰织物包括窗帘、家具包布、床罩等纺织物品。,CABR中国建筑科学研究院,4)活动隔断CABR中国建筑科学研究院,二、内部装修设计的功能特点建筑内部装修设计是建筑设计的一部分。它是在建筑设计的基础上实现的一种建筑功能的完善和建筑美化的再创造。建筑装修一般分为室外和室内两大部分。室外装修除了考虑建筑自
10、身的美观外,还应充分考虑城市小区整体规划的效果。而内部装修则是人类通过建筑物对自身生存环境的一次再创造。,CABR中国建筑科学研究院,二、内部装修设计的功能特点CABR中国建筑科学研究院,现代化的建筑已不再是简单的遮风挡雨,它必须要同时满足人类对美和舒适的追求。高档次的装修可以在无形中净化社会的空气,陶冶人的情操。在舒适中给人以精神上的安慰和社会再创造的动力。随着社会的进化和经济的发展,人们对室内生活环境的要求将会向更高的层次,更理想的状态方向发展。,CABR中国建筑科学研究院,现代化的建筑已不再是简单的遮风挡雨,它必须要同时满足人类对美,建筑内部装修设计所涉及的内容很多,它要综合环境、心理、
11、社会、色彩等多门学科。它要运用现代的科学技术手段和产品去做一种艺术性处理和功能的实现。从总体上看,内部装修设计具有以下的特点。,CABR中国建筑科学研究院,建筑内部装修设计所涉及的内容很多,它要综合环境、心理、社会、,(1)功能的特点现代建筑要满足各种功能上的要求,装修设计首先应考虑建筑物的功能特点。一些建筑物因有特殊的使用要求,所以必须要选择专门的材料对室内空间进行装修处理。,CABR中国建筑科学研究院,(1)功能的特点CABR中国建筑科学研究院,比如剧场、影院需要有良好的吸音和回声效果,而科技会堂则应有平易近人,轻松活泼的气氛,以体现其互学互助,畅所欲言,自由讨论的科学性和技术性。对于一些
12、具有爱国主义历史教育的纪念堂、馆,则一般要体现出庄严、肃穆、沉重、朴实的效果。而对一些青年人娱乐的场所,则势必要体现出欢快、热烈、温馨等功能特征。,CABR中国建筑科学研究院,比如剧场、影院需要有良好的吸音和回声效果,而科技会堂则应有平,(2)光、色的特点建筑内的光和色彩的效果,对居住者的观感、情绪和心理都会产生非常直接的影响。装修材料的色彩搭配一定要和建筑功能相协调,同时又要考虑人的年龄、文化层次、工作职业等因素。,CABR中国建筑科学研究院,(2)光、色的特点CABR中国建筑科学研究院,而建筑采光包括自然采光(太阳光)和人工采光。如有可能应尽量保证阳光能直入室内,这些即保证了人体的健康,又
13、使人始终处于自然环境的氛围之中。当必须经常使用人工照明光时,则应考虑光的强度和角度对人视觉的影响,以及这些光照射到各种室内材料表面所产生的反光效果。,CABR中国建筑科学研究院,而建筑采光包括自然采光(太阳光)和人工采光。如有可能应尽量保,(3)装饰、陈设的特点建筑装饰的最终结果,是以人们的认可度来制定的,装饰设计实质上就是对各种材料及其色彩、图案所做的一种造型组合。建筑装饰档次是不一样的,但又很难用一个尺度去对不同的档次做划分。一般地说,建筑材料对装饰的档次约束很大,但又不意味着昂贵的材料就一定能产生好的装修作品。,CABR中国建筑科学研究院,(3)装饰、陈设的特点CABR中国建筑科学研究院
14、,关键在于恰当地运用室内装饰的设计要素,在所限定的空间内创造一个和空间功能相互协调,美观大方,格调高雅,富有个性的室内环境。室内陈设即是人的生活的必需物体,又具有外在的造型装饰功能。而它的本身的造型和装饰性只有和整个建筑空间的装饰效果融合为一体时,才具有美的魅力和震撼人心的效能。,CABR中国建筑科学研究院,关键在于恰当地运用室内装饰的设计要素,在所限定的空间内创造一,基于以上各点,可以预料,装修环境将向更舒适、自然、豪华、温馨的方向发展。而装修设计将作为一个专门独立的专业,在整个建筑设计工程中占有重要的地位。作为装修效果最基本保证的建筑材料将会在形式上更翻新、更多样化。,CABR中国建筑科学
15、研究院,基于以上各点,可以预料,装修环境将向更舒适、自然、豪华、温馨,三、内装修的火灾特征建筑物本身是不会发生火灾的,一般火灾都是人的因素引发的。人为的使用不慎,疏忽或故意纵火,是引发建筑火灾的主要原因。从过去的建筑火灾的统计资料可知,由于微小火源而造成严重伤亡及损失的案例,为数极为可观。为进一步防止因微小火源酿成大祸,除了微小火源出现的频率外,加强内装修材料的防火性是非常重要的一环。,CABR中国建筑科学研究院,三、内装修的火灾特征CABR中国建筑科学研究院,目前在建筑装修中使用的大部分装修材料都是对火十分敏感的普通材料,而绝大多数建筑火灾都是由室内装修材料开始扩大蔓延的。因此室内装修材料的
16、耐燃性已成为火灾是否会造成严重人员伤亡或财物损失的主要原因之一。在图1中给出了有可燃内装修与没有可燃内装修两种情况下燃烧生成气体的变化过程。,CABR中国建筑科学研究院,目前在建筑装修中使用的大部分装修材料都是对火十分敏感的普通材,图 1,CABR中国建筑科学研究院,图 1CABR中国建筑科学研究院,试验表明,可燃性的建筑装修材料在较低的辐射值作用下就会燃烧,而耐燃性的材料则在较高的热量下才会燃烧。另外,可燃性材料一旦受高温即容易释放大量的浓烟和有毒气体,造成人员伤亡,阻碍正常的疏散和外部救援。我国某市百货商场火灾之所以造成80人死亡,主要就是可燃装修材料使用不当所致。室内装修材料对火灾的影响
17、有以下几个主要方面的特点。,CABR中国建筑科学研究院,试验表明,可燃性的建筑装修材料在较低的辐射值作用下就会燃烧,,1)影响火灾起火至爆燃的速度;2)通过材料表面使火焰进一步传播;3)加大了火灾荷载,助长了火灾的热强度;4)产生浓烟及有毒气体,造成人员伤亡。,CABR中国建筑科学研究院,1)影响火灾起火至爆燃的速度;CABR中国建筑科学研究院,图2 火灾造成的危害示意,CABR中国建筑科学研究院,图2 火灾造成的危害示意CABR中国建筑科学研究院,鉴于建筑内部装修材料是十分重要的火灾引发体,为了避免室内空间火势的迅速发展,影响人员的撤离和消防灭火,所以必须考虑装修材料的防火性能。试验结果表明
18、,当在一个封闭的空间起火时,首先是充满烟雾的热气体上升。由于自然对流和层化作用,热气体在吊顶下部形成了一个水平层并与部分墙体接触,随着烟气层逐渐地加强,最后烟气充满整个空间。随着火势的扩大,火焰窜到附近的可燃家具陈设上,使表面装饰层等起火燃烧。当火焰升高直扑屋顶后,又会沿着水平方向回散,向四壁和下方辐射热量并加速火热扩大。,CABR中国建筑科学研究院,鉴于建筑内部装修材料是十分重要的火灾引发体,为了避免室内空,如果顶棚是可燃的,就会被首先引燃。如果四壁表面的装饰材料是可燃的,便会随后出现燃烧。最后火势会席卷可燃的地面材料。图3给出了上述过程的示意。由上述过程可见,在一个房间中使装修材料防火性能
19、逐步下降的选材是合理的。,CABR中国建筑科学研究院,如果顶棚是可燃的,就会被首先引燃。如果四壁表面的装饰材料是可,图 3,CABR中国建筑科学研究院,图 3CABR中国建筑科学研究院,四、材料燃烧的毒气效应燃烧是一种复杂的物理、化学现象,是一种活跃的氧化作用。火灾中的可燃物在剧烈的燃烧过程中可释放出大量的毒性气体并成为火灾人员伤亡的第一原因。英法等国学者的研究统计证明,火灾中死亡人数中的7080%是烟气中毒所致。,CABR中国建筑科学研究院,四、材料燃烧的毒气效应CABR中国建筑科学研究院,在任何情况下,只要在材料中含有可燃成份,就有可能在火的作用下释放出烟尘和毒性气体。而事实上,不论是什么
20、性质的可燃材料,总是可以用一个总的平衡方程式去表征一次完全燃烧的化学反应: 1kg可燃体+kg空气=(1+) kg (CO2,H2O,N2,CO)式中的为化学计算中的比值,它因可燃体的性质和燃烧所释放的热量而有很大的变化。,CABR中国建筑科学研究院,在任何情况下,只要在材料中含有可燃成份,就有可能在火的作用下,毒气效应通常又被叫做吸入效应。这种效应是随产品的性质,人体暴露时间,毒气浓度等变化的。这种效应可以使人受到刺激,嗅觉不舒服,丧失行动能力,模糊视线,损伤肺组织和抑制呼吸而死亡。另外,火灾毒气可以使人的行为发生错乱,如CO可使人出现欣快效应,缺氧则使人会做出无理性的行动。,CABR中国建
21、筑科学研究院,毒气效应通常又被叫做吸入效应。这种效应是随产品的性质,人体暴,实际火灾中的毒性危害应为综合作用危害,只是各种因素对人体作用强度不同而已。由于毒性危害对人体产生不同的反应,因此有必要对主要毒性成份进行分别讨论。,CABR中国建筑科学研究院,实际火灾中的毒性危害应为综合作用危害,只是各种因素对人体作用,(1)烟尘的危害火灾燃烧产生大量的微粒烟尘,人大量呼吸这些烟尘后会直接引起呼吸道的机械阻塞,并致使肺的有效呼吸面积减少而表现出呼吸困难甚至窒息死亡。,CABR中国建筑科学研究院,(1)烟尘的危害CABR中国建筑科学研究院,(2)一氧化碳的危害一氧化碳是火灾中致人于死亡的主要原因,CO通
22、过肺被血液吸收,由于血红蛋白对CO的亲合力可大于对O2的亲合力200倍,从而使血液中O2含量降低致使供氧不足。当空气中CO量达到13000ppm时,人只需呼吸23次,就会失去知觉,并会在13min内死亡。,CABR中国建筑科学研究院,(2)一氧化碳的危害CABR中国建筑科学研究院,(3)氰化氢(HCN)的危害HCN是一种毒性作用极快的气性,它可使人体缺氧即人体中酶的生成受到抑制,正常的细胞代谢受到阻止。当人体血液中每毫升血含氰化物一微克,就足以显示出氰化物的巨大毒性,当血液中氰化物达到3mg/ml以上时,可致人于死亡。,CABR中国建筑科学研究院,CABR中国建筑科学研究院,(4)二氧化碳的危
23、害二氧化碳是火灾空间最普遍存在的气体,尤其是在氧气供应良好的场合。它可以刺激人的呼吸,如3%的浓度就会迫使肺部加倍换气。,CABR中国建筑科学研究院,(4)二氧化碳的危害CABR中国建筑科学研究院,(5)刺激性气体的危害火灾中产生的刺激性气体和蒸汽可对人的眼及呼吸道产生危害作用。典型的刺激性气体有氯化氢、二氧化硫、氨气等。这些气体通过化学作用刺激呼吸系统和肺,使呼吸速度明显地加快并严重地损坏肺部的正常功能。从总体上看,可将所有的燃烧毒气归纳为三大类,即划分为:单纯窒息性气体;化学窒息性气体;刺激性气体。这三类气体的内含和危害作用等指数详列在表1中。,CABR中国建筑科学研究院,CABR中国建筑
24、科学研究院,所谓火灾燃烧毒性的研究,就是对有机建材在燃烧或热分解情况下产生的烟尘和气体的成份与作用进行定量、定性的了解。,CABR中国建筑科学研究院,所谓火灾燃烧毒性的研究,就是对有机建材在燃烧或热分解情况下产,表1主要毒气的浓度和危害,CABR中国建筑科学研究院,表1主要毒气的浓度和危害分 类单纯窒息性化学的窒息性刺,五、建筑内部装修设计防火规范中的若干重点问题建筑内部装修设计防火规范已由中华人民共和国建设部1995181号文批准。该规范编号为GB50222-95,属强制性的国家标准,并于1995年十月一日实施。由于这是一本新编规范,所以不存在新老之间的交替问题。在实施这本规范时,要很好地理
25、解下述一些重点问题。,CABR中国建筑科学研究院,五、建筑内部装修设计防火规范中的若干重点问题CABR中国建筑,1.为什么叫“内部”,而不是“室内”该规范叫建筑“内部”装修设计防火规范,而不是“室内”。主要是考虑到本规范适用建筑内的所有空间,如包括走道、楼梯、大厅等空间,而不仅仅是房间内部。所以从更确切的角度看,叫内部更合适。另外鉴于国内的外墙面装修基本都是不燃材料,所以该规范不涉及外墙面装修的防火要求。,CABR中国建筑科学研究院,1.为什么叫“内部”,而不是“室内”CABR中国建筑科学研究,2为什么全国统一内装修防火的标准在此之前,一些地方也有一些地方性的规定,但完整性、科学性不够,执行过
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