建筑防火的一般知识

13．1．1 建筑构件的燃烧性能

建筑材料受到火烧以后，有的要随着起火燃烧；有的只见火热，或可见火焰微燃；有的只见碳化成灰，不见起火；有的不起火；有的不微燃也不碳化。 根据建筑构件在空气中遇火时的不同反应，将建筑构件分为3类：

（1）非燃烧体

用非燃烧材料做成的构件属于非燃烧体。 此类材料在空气中受到火烧或高温作用时，不起火、不碳化、不微燃，如砖石、钢筋混凝土、金属等。

（2）难燃烧体

用难燃烧材料或用非燃烧材料做成的构件属于难燃烧体。 而用非燃烧材料做保护层的构件，此类材料在空中受到火烧或高温作用时难燃烧、难碳化、离开火源后燃烧或微燃立即停止，如石膏板、水泥石棉板和板条抹灰等。

（3）燃烧体

用燃烧材料做成的构件属于燃烧体。 此类材料在空气中受到火烧或高温作用时立即起火或燃烧，离开火源继续燃烧或微燃，如木材、苇箔、纤维板、胶合板等。

13．1．2 建筑构件的耐火极限

建筑构件起火或受热失去稳定而被破坏，能使建筑物倒塌。 为了疏散人员、抢救物资和扑灭火灾，要求建筑物有一定的耐火能力。 建筑物的耐火能力取决于建筑构件的耐火性能，称为耐火极限。

耐火极限是按规定的火灾升温曲线（对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。

13．1．3 建筑物的耐火等级

（1）耐火等级的划分

建筑物的耐火等级分为四级，其构件的燃烧性能和耐火等级不应低于表13．1的规定。

建筑物的耐火等级是由组成建筑物的墙、柱、梁、楼板等主要构件的燃烧性能和耐火极限决定的。 制定耐火等级标准时，以楼板的耐火极限为基准，就是首先确定各耐火等级建筑物中楼板的耐火极限，然后将其他建筑构件与楼板相比较。 在建筑结构中所占地位比楼板重要者，其耐火极限应高于楼板，比楼板次要者，其耐火极限适当降低。

楼板的耐火极限是根据我国火灾情况和建筑特点确定的。 我国大部分火灾的延续时间为1～2h，目前建筑物所采用的钢筋混凝土楼板其钢筋保护层为150mm，其耐火极限一般大于1h。因此，将二级耐火等级建筑物楼板的耐火极限定为1h；一级耐火等级的定为1．5h；三级定为0．5h。 其他建筑构件的耐火极限，如在二级耐火等级的建筑物中，支承楼板的梁比楼板重要，其耐火极限应比楼板高，定为1．5h；柱和墙承受梁的重量，更为重要，其耐火极限定为2．0～2．5h，其余依此类推。

各耐火等级的建筑物，对建筑构件燃烧性能的具体要求是：一、二级耐火等级建筑物的构件都应该是非燃烧体，其中一级耐火等级应该是钢筋混凝土结构或砖墙与钢筋混凝土组成的混合结构；二级耐火等级建筑可以是钢屋架、钢筋混凝土柱或砖墙组成的混合结构；三级耐火等级建筑是木屋顶和砖墙组成的砖木结构；四级耐火等级是木屋顶、难燃烧体墙组成的可燃结构。 大体上说，一级耐火等级建筑是用钢筋混凝土结构楼板、屋顶、砌体墙组成；二级耐火等级建筑和一级基本相似，但所用材料的耐火极限可以较低；三级耐火等级建筑用木结构屋顶、钢筋混凝土楼板和砖墙组成的砖木结构；四级耐火等级建筑是木屋顶，难燃烧体楼板和墙组成的可燃结构。

表13．1 不同耐火等级建筑相应构件的燃烧性能和耐火极限（h）

注：①除防火规范另有规定外，以木柱承重且以不燃烧材料作为墙体的建筑，其耐火等级应按四级确定。

②住宅建筑构件的耐火极限和燃烧性能可按现行国家标准《住宅建筑规范》（GB50368）的规定执行。

（2）耐火等级的选择

如何确定拟建建筑物的耐火等级是一个重要的问题，因为它直接关系到有关部分的材料和构造。 单从防火要求来说，建筑物的耐火性能显然是越高越好，但是由于投资、材料的控制等各方面原因，建筑物全部采用非燃材料建造实际上也是不必要的。 建筑物的耐火等级标准，主要应由建筑物的重要性和其在使用中的火灾危险性来确定。 有时采用可燃材料的建筑结构，按使用要求增加一些措施，也同样可以保证防火安全，符合适用、经济的要求。 对各类建筑耐火等级的确定应区别对待，例如，具有重大政治意义的建筑物或具有贵重设备的建筑物都应采用耐火性能较高的建筑结构；一般住宅火灾危险性较小，与使用人数众多的大型公共建筑就要区别对待。

根据使用性质、重要程度及火灾危险性，一般要求重要的民用建筑应采用一、二级耐火等级的建筑；商店、学校、食堂、菜市场如采用一、二级耐火等级的建筑有困难，可采用三级耐火等级的建筑。

13．1．4 建筑构件与火灾的发展蔓延

建筑防火设计的任务是采取防火措施、减少火灾损失，当火灾发生后，能限制火势的发展或抵制火的直接威胁。

火灾的发展即火势的蔓延，主要是靠可燃构件的直接燃烧、热的传导、热的辐射和对流。研究火势蔓延途径，是在建筑物中采取防火隔断，设置防火分隔的根据。 火从起火点向外蔓延的途径主要是外墙窗口、内墙门、隔墙、楼板与空心构造。

（1）由外墙窗口向上层蔓延

在现代建筑中，火通过外墙窗口喷出烟气和火焰，沿窗间墙及上层窗口窜到上层室内，这样逐层向上蔓延，会使整个建筑物起火，如图13．1所示。 若采用带形窗更易吸附喷出向上的火焰，蔓延更快。 为了防止火势蔓延，要求上、下层窗口之间的距离，尽可能大些。 要利用窗过梁、窗楣板或外部非燃烧体的雨篷、阳台等设施，使烟火偏离上层窗口，阻止火势向上蔓延。

图13．1 火由外墙窗口向上蔓延

（2）火势的横向蔓延

火势的横向蔓延主要是通过内墙门及间隔墙进行。 如户门为可燃的木质门，被火烧穿；铝合金防火卷帘因无水幕保护或水幕未洒水，导致卷帘被熔化；管道穿孔处未用非燃材料密封等处理不当导致火势蔓延；铁皮防火门在正常使用时是开着的，一旦发生火灾，不能及时关闭；当采用木板隔墙时，火容易穿过木板、缝隙窜到墙的另一面，木板极易被燃烧；板条抹灰墙受热时，内部首先自燃，直到背火面的抹灰层破裂，火便会蔓延过去。 当墙为厚度很小的非燃烧体时，隔壁靠墙堆放的易燃物体，可能因墙的导热和辐射而自燃起火；此外，防火卷帘受热后变形很大，一般凸向加热一侧，在火焰作用下，其背火面温度很高，如无水幕保护，其背火面将会产生强烈的热辐射，因此背火面堆放可燃物，或卷帘与可燃装修接触时，就会导致火势横向蔓延。

（3）火势通过竖井等蔓延

在现代建筑物中，有大量的电梯、楼梯、垃圾井、设备管道井等竖井，这些竖井往往贯穿整个建筑，若未作周密完善的防火设计，一旦发生火灾，火势便会通过竖井蔓延到建筑物的任意一层。

此外，建筑物中一些不引人注意的吊装用的或其他用途的孔道，有时也会造成整个大楼的恶性火灾，如吊顶与楼板之向、幕墙与分隔结构之间的空隙、保温夹层、下水管道等都有可能因施工质量等留下孔洞，有的孔洞在水平与竖直两个方向互相穿通，用户往往还不知道，这些隐患的存在，发生火灾时会导致重大生命财产的损失。

（4）火势由通风管道蔓延

通风管道蔓延火势一般有两种方式：一是通风道内起火，并向连通的空间，如房间、吊顶内部、机房等蔓延；二是通风管道可以吸进起火房间的烟气蔓延到其他空间，在远离火场的其他空间再喷吐出来，造成火灾中大批人员因烟气中毒而死亡。 例如，1972年5月，日本大阪千日百货大楼3层发生火灾，空调管道从火灾层吸入烟气，在7层的酒吧间喷出，烟气很快笼罩了大厅，引起在场人员的混乱，加之缺乏疏散引导，导致发生118人丧生的恶性事故，因此在通风管道穿通防火分区和穿越楼板处，一定要设置自动关闭的防火阀门。