第四章建筑火灾事故与安全

1、HuangzHiweic第一节第一节 建筑火灾概述建筑火灾概述HuangzHiwei （1）按用途：民用、工业、农业建筑。）按用途：民用、工业、农业建筑。 （2）按结构：砖木、）按结构：砖木、 砖混、砖混、 钢筋砼、钢筋砼、 钢架结构。钢架结构。 （3）按承重：承重墙承重、框架结构建筑。）按承重：承重墙承重、框架结构建筑。 （4）按耐火：一、二、三、四级建筑。）按耐火：一、二、三、四级建筑。 （5）按高度：地下、低层、高层和超高层建筑。）按高度：地下、低层、高层和超高层建筑。1、建筑物特点、建筑物特点1）建筑物分类）建筑物分类HuangzHiwei 超高层超高层建筑建筑 高层建筑高层建筑 地下

2、建筑地下建筑1010层以上的居住建筑、层以上的居住建筑、2424米以上的公共、工业建筑。米以上的公共、工业建筑。高度在高度在100100米以上的建筑。米以上的建筑。屋顶面低于屋顶面低于室外地坪面室外地坪面的建筑。的建筑。关于建筑物高度的规定关于建筑物高度的规定 1、建筑物特点、建筑物特点HuangzHiwei台北国际金融中心大厦台北国际金融中心大厦 （508508米）米）阿拉伯迪拜塔（阿拉伯迪拜塔（828828米）米） 1、建筑物特点、建筑物特点HuangzHiwei耐火等级耐火极限(h)建筑物特征一1.5 钢筋混凝土结构 / 砖墙+钢混凝土结构二 1钢结构屋架+钢筋混凝土柱+砖墙结构三0.5

3、木屋顶+砖墙的砖木结构四0.25木屋顶+难燃烧墙壁结构2、建筑物耐火等级、建筑物耐火等级以楼板为耐火极限等级为基准HuangzHiwei建筑构件的燃烧性能和耐火极限建筑构件的燃烧性能和耐火极限 表表3.0.2 3.0.2 建筑构件耐火极限构件名称 耐火等级(h)一级二级墙防火墙3.003.00承重墙、楼梯间、电梯井和住宅单元之间墙2.002.00非承重外墙、走道墙1.001.00房间隔墙0.750.50柱3.002.50梁2.001.50楼板、楼梯、屋顶承重构件1.501.00吊顶0.250.25建筑构件耐火极限建筑构件耐火极限 2、建筑物耐火等级、建筑物耐火等级HuangzHiwei人为因素

4、人为因素电气事故电气事故可燃物引燃可燃物引燃建筑火灾成因 火势凶猛火势凶猛蔓延极快蔓延极快扑救难度大扑救难度大人物疏散困难人物疏散困难建筑火灾特点3、建筑物火灾特点与成因、建筑物火灾特点与成因c第二节第二节 建筑火灾蔓延方式建筑火灾蔓延方式HuangzHiwei1、建筑物之间火势传播方式、建筑物之间火势传播方式热对流热对流 热辐射热辐射 热传导热传导 热热量量HuangzHiwei建筑物建筑物火势火势蔓延蔓延内部内部蔓延蔓延外侧外侧蔓延蔓延楼板楼板孔洞孔洞内内墙门墙门空心空心结构结构闷顶闷顶 管道管道井井外墙外墙 窗口窗口墙体墙体2、建筑物火灾蔓延途径、建筑物火灾蔓延途径 建筑物火灾蔓延的途径

5、建筑物火灾蔓延的途径 HuangzHiwei1. 楼板孔洞楼板孔洞 楼板上的开口（如楼梯间、电梯井、管道楼板上的开口（如楼梯间、电梯井、管道井等）是火灾蔓延的主要通道。井等）是火灾蔓延的主要通道。2.内墙门内墙门内墙门烧穿后，火灾随高温热烟、热对流内墙门烧穿后，火灾随高温热烟、热对流从一个房间向外蔓延。从一个房间向外蔓延。3.闷顶闷顶 闷顶空间很大，热烟气可通过闷顶迅速蔓闷顶空间很大，热烟气可通过闷顶迅速蔓延，而且不容易发现。延，而且不容易发现。4.通风管道通风管道可燃材料制作的管道，可燃烧扩散到任何可燃材料制作的管道，可燃烧扩散到任何一点，它是使火灾蔓延扩大的重要途径。一点，它是使火灾蔓延扩

6、大的重要途径。 1） 建筑物火灾内部蔓延的途径建筑物火灾内部蔓延的途径 2、建筑物火灾蔓延途径、建筑物火灾蔓延途径HuangzHiwei1. 外墙窗口外墙窗口 全面燃烧后，火焰的热幅射、火舌穿全面燃烧后，火焰的热幅射、火舌穿过窗口烤热、引燃屋檐或上层。过窗口烤热、引燃屋檐或上层。2.外墙体外墙体全面燃烧后，墙体高温传导、引燃上全面燃烧后，墙体高温传导、引燃上层易燃物。层易燃物。2） 建筑物火灾外侧蔓延的途径建筑物火灾外侧蔓延的途径2、建筑物火灾蔓延途径、建筑物火灾蔓延途径HuangzHiwei （1）延烧：）延烧： 沿表面连续燃烧（初期为蔓延形式）。沿表面连续燃烧（初期为蔓延形式）。 （2）火

7、焰直接点燃：）火焰直接点燃： 火焰点燃附近可燃物。火焰点燃附近可燃物。 （3）导热：）导热：金属管道受热后，将热量传递到墙、楼板、金属管道受热后，将热量传递到墙、楼板、管壁另一侧，引燃可燃物。管壁另一侧，引燃可燃物。 （4）热辐射：）热辐射：火焰光、热辐射，引起火灾蔓延。火焰光、热辐射，引起火灾蔓延。 （5） 热对流：热对流：高温烟气向冷空气方向流动，冷空气向热高温烟气向冷空气方向流动，冷空气向热恋空气流动，随热烟气的快速流动，使火灾迅速蔓延。恋空气流动，随热烟气的快速流动，使火灾迅速蔓延。3、建筑物火灾蔓延形式、建筑物火灾蔓延形式c第三节第三节 热烟气对火灾蔓延的作用热烟气对火灾蔓延的作用H

8、uangzHiwei1、 火灾蔓延中热烟气作用机理火灾蔓延中热烟气作用机理 室内火灾温度一般为室内火灾温度一般为8001300，烟气温度最高达，烟气温度最高达700-800。高温热烟在蔓延过程中不断向环境散热，。高温热烟在蔓延过程中不断向环境散热，使可燃物升温自燃。使可燃物升温自燃。 -10-505101520253035404550556065707580850100200300400500600700800 燃 烧 床 点 火 后1 m in 点 火 后3 m in 点 火 后5 m in 点 火 后10 m in 点 火 后20 m inC 火 灾 规 模 ， 不 同 风速 下 拱顶 温

9、 度 纵向 分布温度 / oC至燃烧床 距 离 /m木材燃点：木材燃点： 400500 砼砼COCa3：初：初550 大量大量900 HuangzHiwei2、 火灾热烟蔓延距离火灾热烟蔓延距离 高于高于500的热烟蔓延的距离，是火灾蔓延的危险的热烟蔓延的距离，是火灾蔓延的危险距离。距离。v 显然，在热烟蔓延过程中，若没有新的燃源，其热显然，在热烟蔓延过程中，若没有新的燃源，其热量将不断被四壁吸收，温度逐渐下降。量将不断被四壁吸收，温度逐渐下降。v 热烟可能蔓延危险距离：热烟可能蔓延危险距离：500ln0TpKCGLP式中，式中，K 传热系数传热系数； G 热烟流量热烟流量； T 温降速度；温

10、降速度； CP 空气比热空气比热； p 走廊断面周长走廊断面周长HuangzHiwei1000 0.8m/s81m不同流速热烟蔓延距离不同流速热烟蔓延距离2、 火灾热烟蔓延距离火灾热烟蔓延距离10000.3m/s37mHuangzHiwei 1）火风压）火风压 火灾时，主要产生火风压、烟囱效应对流方式。火灾时，主要产生火风压、烟囱效应对流方式。 火风压是在起火房间内，由于温度上升，气体迅速火风压是在起火房间内，由于温度上升，气体迅速膨胀，对楼板和四壁形成的压力。膨胀，对楼板和四壁形成的压力。 据查理定律，在体积不变时，火风压与温度成正比，据查理定律，在体积不变时，火风压与温度成正比，温度越高、

11、火风压力越大。温度越高、火风压力越大。 火风压的作用主要表现在使起火房间内部压力升高，火风压的作用主要表现在使起火房间内部压力升高，加快热烟气的蔓延速度。加快热烟气的蔓延速度。3、火风压和烟囱效应对火灾蔓延的作用、火风压和烟囱效应对火灾蔓延的作用 HuangzHiwei2）烟囱效应）烟囱效应 所谓烟囱效应是指在垂直有限空间中，由所谓烟囱效应是指在垂直有限空间中，由于气体对流，使烟尘和热气流向上流动的效应。于气体对流，使烟尘和热气流向上流动的效应。 火灾时，在烟囱效应作用下热烟气常通过火灾时，在烟囱效应作用下热烟气常通过电梯井、楼梯等通道向上蔓延。实测数据表明，电梯井、楼梯等通道向上蔓延。实测数

12、据表明，在一般建筑物内，火灾烟气的垂直流动速度高在一般建筑物内，火灾烟气的垂直流动速度高达达24m/s。3、火风压和烟囱效应对火灾蔓延的作用、火风压和烟囱效应对火灾蔓延的作用 HuangzHiwei 根据浮力公式：根据浮力公式： 24)V(PPV44、建筑物内、建筑物内烟烟的流动规律的流动规律1 ) 热烟上升速度热烟上升速度n 热风压：热风压：n 上升速度上升速度： HuangzHiwei 多层建筑物火灾时，烟首先冲上屋顶，充满房多层建筑物火灾时，烟首先冲上屋顶，充满房间门窗以上的空间。然后越过门窗流到走廊，进入间门窗以上的空间。然后越过门窗流到走廊，进入其他房间，多呈水平漫流态势。烟气流动方

13、向、速其他房间，多呈水平漫流态势。烟气流动方向、速度受外界风力影响很大。度受外界风力影响很大。4、建筑物内、建筑物内烟烟的流动规律的流动规律 2 ) 烟在多层建筑房间内的流动规律烟在多层建筑房间内的流动规律 HuangzHiweip空气从房门楼梯间进空气从房门楼梯间进入，又从窗口扩散至入，又从窗口扩散至同一楼梯间。同一楼梯间。p空气从房门楼梯间进空气从房门楼梯间进入，又从窗口扩散至入，又从窗口扩散至另一楼梯间。另一楼梯间。 3 ) 烟在多层建筑楼梯间内的流动规律烟在多层建筑楼梯间内的流动规律 4、建筑物内、建筑物内烟烟的流动规律的流动规律 两个楼梯间对流，火两个楼梯间对流，火势与烟雾更大。势与

14、烟雾更大。HuangzHiwei 与低层建筑不同的是，与低层建筑不同的是，高层建筑的高层建筑的中性面中性面集中于集中于建筑物的腰部。火灾时中建筑物的腰部。火灾时中性面以下窗口进气，以上性面以下窗口进气，以上的窗口排烟。的窗口排烟。 因此，高层建筑物一旦因此，高层建筑物一旦发生火灾，热烟气经由建发生火灾，热烟气经由建筑物内部通道迅速向上蔓筑物内部通道迅速向上蔓延，发展为立体火灾。延，发展为立体火灾。 4 ) 烟在高层建筑物内的流动规律烟在高层建筑物内的流动规律4、建筑物内、建筑物内烟烟的流动规律的流动规律中性面中性面HuangzHiwei(1) 起火层位于建筑物下部起火层位于建筑物下部(2) 起

15、火层位于建筑物上部起火层位于建筑物上部5）起火位置对烟气流动的影响）起火位置对烟气流动的影响4、建筑物内、建筑物内烟烟的流动规律的流动规律n火风压火风压 进风压力进风压力 烟气将窜出窗口向上蔓延烟气将窜出窗口向上蔓延 n火风压火风压 进风压力进风压力 热烟从内部通道向上蔓延热烟从内部通道向上蔓延n 火风压与烟囱效应迭加火风压与烟囱效应迭加将加速空气从底部向上蔓将加速空气从底部向上蔓延，使火势更加猛烈延，使火势更加猛烈c第四节第四节 建筑火灾安全管理建筑火灾安全管理HuangzHiwei 确定原则确定原则 1. 1.防热辐射防热辐射 2.2.灭火需灭火需 3.3.节约用地节约用地 考虑因素考虑因

16、素 热辐射、外墙门窗面积、热辐射、外墙门窗面积、建筑物火灾危险性、风建筑物火灾危险性、风向风速、建筑物高度、向风速、建筑物高度、消防设施。消防设施。1、防火间距与防火分隔、防火间距与防火分隔1）防火间距确定原则）防火间距确定原则 HuangzHiwei耐火耐火等级等级建筑物防火间距建筑物防火间距厂房防火间距厂房防火间距高层高层一二一二三级三级四级四级一二一二三级三级四级四级13一二一二6791012149三级三级78101214611四级四级91012141618141、防火间距与防火分隔、防火间距与防火分隔2）防火间距规定）防火间距规定 HuangzHiwei3）防火分隔物）防火分隔物1、防

17、火间距与防火分隔、防火间距与防火分隔消防水幕器消防水幕器 防火阀防火阀 防火门防火门 防火墙防火墙 设在防火分区、防火分隔间与疏散设在防火分区、防火分隔间与疏散走道、安全出口，有一定耐火极限。走道、安全出口，有一定耐火极限。不燃砌体，用于隔断火势传播。不燃砌体，用于隔断火势传播。安装在管道上，管道温度安装在管道上，管道温度70，易熔片熔断关闭阀门。易熔片熔断关闭阀门。探测器发现火灾后，启动雨淋阀，探测器发现火灾后，启动雨淋阀，从水幕喷头中喷水灭火。从水幕喷头中喷水灭火。 HuangzHiwei改变_使用性质提高_建筑物耐火等级改变_工艺流程调整_建筑构件耐火性能拆除_相邻建筑物1、防火间距与防

18、火分隔、防火间距与防火分隔4）防火间距不足的补救HuangzHiwei采用防火分隔物将建筑物空间划分成若干局部空间采用防火分隔物将建筑物空间划分成若干局部空间。分区作用分区作用 将火势控制在限定区将火势控制在限定区域，阻止火势蔓延，域，阻止火势蔓延，减少火灾损失，便于减少火灾损失，便于人员疏散和灭火。人员疏散和灭火。 分区要求分区要求 一类高层一类高层: 1000m2 二类二类: 1500m2 地下室地下室: 500m21）防火分区）防火分区2、防火与防火分区、防火与防火分区HuangzHiwei2）防烟分区）防烟分区2、防火与防火分区、防火与防火分区 指采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小指采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于于50c