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1、课程授课信息表(学年第二学期)课程名称建筑防火设计课程编号授课班级、学生人数授课总学时周学时(第周至第周)授课教室选用教材名称、主编、出版社建筑防火设计张树平中国建筑工业出版社任课教师:韩娅芳年月日西安培华学院建筑防火设计课程教学教案教学基本单元设计模板(以学时为一个基本单元)授课章节第一章建筑防火授课时间2015年3月日基础教学目的通过本节学习掌握建筑防火设计基础教学方法 及手段理论讲授、多媒体实例分析课堂教学设计 1内容及过程 与小结、建筑火灾、建筑火灾及其发展和蔓延、建筑火灾烟气及其流动与控制、建筑防火设计基本概念重点了解建筑内火灾蔓延的途径及建筑防火相关的基本概念难点掌握相关防火设计中
2、相关概念教学基本单元设计模板(以学时为一个基本单元)授课章节第一章建筑防火授课时间2015年3月 日课院(部)建筑工程学院授课教师韩娅芳学生层次本科生(V);专科生()程名称建筑防火设计授课方式理论课(,);实践课()授专业建筑学授班级、考核方式考查总学时数周学时数学时分配义教材名称建筑防火设计作者张树平出版社及出版时间中国建筑工业出版社年参考资料建筑设计防火规范民用建筑设计通则.城市居住区规划设计规范住宅设计规范住宅建筑规范建筑设计防火规范高层民用建筑设计防火规范作业搜索相关建筑防火设计的知识点内容第一章建筑防火设计第一节:建筑火灾火灾及其危害火是人类赖以生存和发展的一种自然力,火的利用具有
3、划时代的意义。火的利用使人类脱离了茹毛饮血的荒蛮时代,迈向人类文明的漫长征程。人类逐步将用火的范围不断扩大,用火技能逐步提高,促进了生产力的发展,在生活、生产和科学技术等方面发挥出越来越大的作用。火是具有两重性的。当火失去控制,就会成为一种具有很大破坏力的多发性的灾害,给人类的生活、生产乃至亭年度户g/wc1普/修小:力?zwn火灾衣,数必?用口:*025ZO启出口火灾直拉”新损失5兀)死亡人翳立:F川年84040印面3f19密年9763814335M 口2;44:,:2000122202152217.S302:;F如小年-124282140326.12邙2002113处5796625.9二3
4、久;三工33耳132111issass.s24M2!?2(11)41425f第113s俳工F2 M5414力 M4?0293.L2500)?加加年3对口784481517:2QCT号15WOO9如口川H:;1367354105752323561嘘生命安全构成威胁。火灾,能烧掉人们辛勤劳动创造的物质财富,使大量的生活、生产资料在顷刻之间化为灰烬;火灾,涂炭生灵,夺去许多人的生命和健康,给人们的身心带来难以消除的痛苦。火灾是失去控制的燃烧现象。我国年一年火上(1电他 KH.超 火后帕司+rrArE 仔鱼些吊 Di在电 出辞抄人 HB1, K 掘陆下,北 或* T 门宜1,“ 札1JF 自壮咳沸:宸
5、Rh市有择口用雇醐L筐门盯归并总凿 内门 行号和U号闭JCifcR开始瞰.灾状况统计见表一。由此表可见,年间我国共发生火灾起,平均每年的火灾直接经济损失超过亿元,死亡余人。我国年一火灾状况统计火灾可分为建筑火灾、石油化工火灾、交通工具火灾、矿山火灾、森林草原火灾等。其中建筑火灾发生的起数和造成的损失、危害居于首位。自年以来,我国火灾直接经济损失均在亿元以上,其中建筑火灾的损失约占;建筑火灾发生的次数约占总火灾次数的。建筑物是人类进行生活、生产和政治、经济、文化等活动的场所,建筑物都存在可燃物和着火源,稍有不慎,就可能引起火灾,建筑又是财产和人员极为集中的地方,因而建筑物发生火灾会造成十分严重的
6、损失。随着城市日益扩大,各种建筑越来越多,建筑布局及功能日益复杂,用火、用电、用气和化学物品的应用日益广泛,建筑火灾的危险性和危害性大大增加。建筑火灾案例新疆克拉玛依市友谊馆火灾吉林省吉林市中北商厦火灾建筑火灾原因生活用火不慎 炊事用火 取暖用火 灯火照明 燃放烟花爆竹 宗教活动用火 吸烟不慎玩火违反生产安全制度违反生产安全制度引起火灾的情况很多。如在易燃易爆的车间内动用明火,引起爆炸起火;将性质相抵触的物品混存在一起,引起燃烧爆炸;在焊接和切割时,会飞迸出大量火星和熔渣,很容易酿成火灾;化工生产设备失修,发生可燃气体、易燃、可燃液体跑、冒、滴、漏现象,遇到明火燃烧或爆炸等。电气设备设计、安装
7、、使用及维护不当自然现象引发火灾自燃雷击静电地震纵火纵火分刑事犯罪纵火精神病人纵火第节建筑火灾及其发展和蔓延火灾造成建筑物破坏、人员伤亡和财产损失主要发生在火灾全面发展阶段,只有弄清这一阶段的火灾规律,才能更好地指导建筑防火设计,达到最大限度减少火灾损失的目的。可燃蒸气气体或粉尘与空气组成的混合物达到一定浓度时,遇火源即能发生爆炸。爆炸时的最低浓度称为爆炸下限。遇火源能发生爆炸的最高浓度,称为爆炸上限。浓度在下限以下的时候,可燃气体、易燃、可燃液体蒸气、粉尘的数量很少,不足以发火燃烧;浓度在下限和上限之间,即浓度比较合适时遇明火就要爆炸;超过上限则因氧气不足,在密闭容器内或输送管道内遇明火不会
8、燃烧爆炸。生产和储存物品的火灾危险性分类火灾危险性分类的目的,是为了在建筑防火设计时,有区别地对待各种不同危险类别的生产和贮存物品,使建筑物既有利于节约投资,又有利于保障安全。生产的火灾危险性分类表详情见如下表格使用或生产下列物质的生产:L闪点;曲尘的漉体2,烯快下限口口片的胃体3.常温下能自行分解或在空气中阮化即能导致迅速自怫或爆爆的物臣4,常温下受到水或空气中水蒸气作用能产生可燃气体弁引起怩蟒或爆怅的物质5.遇酶r受热r撞击r摩擦r催化以及遇有机物或晚罐与易惚的无机物,极耳引起惚烧或怪炸的强局化 剂6,篁撞击r摩檄或与氮化剂-有机物接触时能引起燃瘦或届批的物质7.在密闭设翁内操作温度等于或
9、超过物质本身自燃点的生产使用或生产下列物质的生产;1,闪点22台史至钝安的港体2,爆快下限10%的片母3.不属于甲类的血化剂4.不属于甲比的化竽易燃危胺固悻5.助燃气体6,能与空气形或爆炸性混合物的浮游状态的粉生r纤维”闪点W6 口T的强体雾滴三产类别火灾危险性特征使用或生产下列物质的生产:1,闪点主EDH的液体2,可燃固悻常温下他用武加工非憾蟒林的生产具有下洌情况的生产:1 .对非馔烧物质进行加工,并在高热或熔化状态下经常产生强辐射朝火花或火嫡的生产2,利用体、治他、固体作为例敕或篇彳体r港体进行墩墟住其它用的各种生产3.常温下使用或加工母慑烧物质的生产1.内点RC的冠体2. M蚱下限10珏
10、打气tL以及受划水式空气中水赢的作用I能产生谡#F限忖球气体 的团体物质3学携下睦自行分典在空气中拿位即能导过迅速白蛔曝料物质4,鹏下受到也空气中水需气的作用的产性可燃,阵拜矶超踞麻爆权模顺5.当施谶受娘蛙厚厚、桐化以北施有机物力噱妨等搦患弁咻式起燃嬲恸IG陶 但削a 施击; 型湎与冢化削、百机聊映用眄能式起燃蝌或建昨的物质质存够品的 类别火灾后哈域特征闪点制昏的鹿他博蚱下限N1 口即射气体不属于甲式鹏化剂不属于甲夷fl化竽易燃芹常因体珈粗气体由S下与空可反触能与旗取怛,我魏不做弓比自砌窗品1.闪点二60七的燎他2.可颗囤体城微瞰品非典通。品固体的分类标准固体在常温下能自行分解或在空气中氧化导
11、致迅速自燃或爆炸的物品,如硝化棉、赛璐珞、黄磷等划为甲类。固体在常温下受到水或空气中的水蒸气的作用,能产生可燃气体并引起燃烧或爆炸的物品,如钾、钠、氧化钠、氢化钙、磷化钙等划为甲类。固体遇酸、受热、撞击、摩擦以及遇有机物或硫磺等易燃的无机物,极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂,如氯酸钾、氯酸钠、过氧化钾、过氧化钠等划为甲类。凡不属于甲类的化学易燃危险固体(如:镁粉、铝粉、硝化纤维漆布等),不属于甲类的氧化剂(如:硝酸铜、亚硝酸钾、漂白粉等)以及常温下在空气中能缓慢氧化、积热自燃的危险物品(如:桐油、漆布、油纸、油浸金属屑等),都划为乙类。可燃固体,如:竹木、纸张、橡胶、粮食等属于丙类。难燃固体,如:
12、酚醛塑料、水泥刨花板等属于丁类。不燃固体,如:钢材、玻璃、陶瓷等属于戊类。液体的分类标准液体分类的标准,是根据闪点划分的,汽油、煤油、柴油等常用的三大油品是甲、乙、丙类液体的代表。将闪点小于28的液体,如二硫化碳、苯、甲苯、甲醇、乙醚、汽油、丙酮等划为甲类。闪点大于或等于28,小于60的液体,如煤油、松节油、丁烯醇、溶剂油、冰醋酸等划分为乙类。闪点大于或等于60的液体,如柴油、机油、重油、动物油、植物油等划为丙类。气体的分类标准液体的分类标准液体分类的标准,是根据闪点划分的,汽油、煤油、柴油等常用的三大油品是甲、乙、丙类液体的代表。将闪点小于28的液体,如二硫化碳、苯、甲苯、甲醇、乙醚、汽油、
13、丙酮等划为甲类。闪点大于或等于28,小于60的液体,如煤油、松节油、丁烯醇、溶剂油、冰醋酸等划分为乙类。闪点大于或等于60的液体,如柴油、机油、重油、动物油、植物油等划为丙类。火灾荷载火灾荷载是衡量建筑物室内所容纳可燃物数量多少的一个参数,是研究火灾发生、发展及其控制的重要因素。在建筑物发生火灾时,火灾荷载直接决定着火灾持续时间和室内温度的变化。建筑物内的可燃物可分为固定可燃物和容载可燃物两类。固定可燃物是指墙壁、顶棚等构件材料及装修、门窗、固定家具等所采用的可燃物。容载可燃物是指家具、书籍、衣物、寝具、装饰等构成的可燃物。建筑物中可燃物种类很多,其燃烧发热量也因材料性质不同而异。为便于研究,
14、在实际中常根据燃烧热值把某种材料换算为等效发热量的木材,用等效木材的重量表示可燃物的数量,称为等效可燃物量。为便于研究火灾性状以及选择防火技术措施,在此把火灾范围内单位地板面积的等效可燃物量定义为火灾荷载:建筑火灾的发展过程初期火灾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、起火点位置、散热条件等的影响,燃烧发展一般比较缓慢,并会出现下述情况之一:()当最初着火物与其它可燃物隔离放置时,着火源燃尽,而并未延及其它可燃物,导致燃烧熄灭。此时,只有火警而未成灾。()在耐火结构建筑内,若门窗密闭,通风不足时,燃烧可能自行熄灭;或者受微弱通风量的限制,火灾以缓慢的速度燃烧
15、。()当可燃物及通风条件良好时,火灾能够发展到整个分区,出现轰燃现象,使分区内的所有可燃物表面都出现有焰燃烧。轰燃及轰燃时的极限燃烧速度轰燃是建筑火灾发展过程中的特有现象。是指房间内的局部燃烧向全室性火灾过渡的现象。旺盛期火灾的燃烧速度单位时间内室内等效可燃物燃烧的质量称为质量燃烧速度。燃烧速度大小决定了室内火灾释放热量的多少,直接影响室内火灾温度的变化。两种燃烧状况:一种是室内的开口大,使得室内燃烧速度与开口大小无关,而是由室内可燃物的表面积和燃烧特性决定的,即火灾是燃料控制型的。另一种是室内可燃物的燃烧速度由流入室内的空气流速控制,即火灾是受通风控制的。在房间窗口某高度处必然存在室内外压力
16、差为零的中性层,沿窗口高度的压力分布呈直线关系。在该压力作用下,新鲜空气从窗口下部流入房间,而房间内的火焰、高温烟气从窗口的上部流出。旺盛期火灾的持续时间与室内火灾温度4.4.1火灾持续时间火灾持续时间是指火灾区间从火灾形成到火灾衰减所持续的总时间。但是,从建筑物耐火性能的角度来看,是指火灾区间轰燃后经历的时间。通过实验研究发现,火灾持续时间与火灾荷载成正比4.4.2火灾温度的测算求出火灾的持续时间后,可根据标准火灾升温曲线查出火灾温度,或者根据国际标准所确定的标准火灾升温曲线公式计算出火灾温度。影响建筑火灾严重性的因素建筑火灾严重性是指在建筑中发生火灾的大小及危害程度。火灾严重性与建筑的可燃
17、物或可燃材料的数量和材料的燃烧性能以及建筑的类型和构造等有关。影响火灾严重性的因素大致有以下个方面:()可燃材料的燃烧性能;()可燃材料的数量(火灾荷载);()可燃材料的分布;()房间开口的面积和形状;()着火房间的大小和形状;()着火房间的热性能。熄灭阶段在火灾全面发展阶段后期,随着室内可燃物的挥发物质不断减少,以及可燃物数量减少,火灾燃烧速度递减,温度逐渐下降。当室内平均温度降到温度最高值的时,则认为火灾进入熄灭阶段。建筑火灾蔓延的方式 火焰蔓延 热传导 热对流 热辐射建筑物内火灾蔓延的途径火灾在水平方向的蔓延 未设防火分区 洞口分隔不完善 火灾在吊顶内部空间蔓延 火灾通过可燃的隔墙、吊顶
18、、地毯等蔓延火灾通过竖井蔓延 火灾通过楼梯间蔓延 火灾通过电梯井蔓延 火灾通过其他竖井蔓延火灾通过空调系统管道蔓延建筑空调系统未按规定设防火阀、采用可燃材料风管、采用可燃材料做保温层都容易造成火灾蔓延。通风管道蔓延火灾,一是通风管道本身起火并向连通的空间(房间、吊顶、内部、机房等)蔓延;二是它可以吸进火灾房间的烟气,而在远离火场的其他空间再喷冒出来。火灾通过窗口向上层蔓延第节建筑火灾烟气及其流动与控制、建筑火灾烟气的性质建筑火灾中的烟气是指可燃物燃烧所生成的气体及浮游与其中的固态和液态微粒子组成的混合物。包括了气体燃烧产物,如、等,以及未参加燃烧反应的气体,如、,未反应完的等。建筑火灾烟气的浓
19、度火灾中的烟气浓度,一般有质量浓度、粒子浓度和光学浓度三种表示法。建筑材料的发烟量与发烟速度建筑材料在不同温度下,单位重量所产生的烟量是不同的。各种材料产生的烟量()()表材料名前300TJ4 orc50Q1C材料名称300TZ400TJ500XJ检4.0180.4裾木屑板2.S2.00.4杉本3.62.10.4装图纤维增强型科6.24.1普通股合桢4.0100.4聚氯1乙t希4.0104难燃股舍根3.4200.&聚苯乙烯12.&100硬质纤维桢1.42.10.&聚氨酯队造凰胺之一14.64.0发烟速度是指单位时间、单位重量可燃物的发烟量。名种材料的发型时/(S-E表117材料名称加热温度(七
20、)2252302352B0280290300350400450500550针机0. T20.S00.710.380.170. IT杉0.170. Z50.80.&10.720.710.530.130.31普逋胶含桢0.030.190.250.260.931.081.101.070.310.24难燃胶台根0.01Q.Q90.110.13Q.2QQ.560.C1口580.59口.22Q.20硬质很0. TB1.221. ig0.190.260.27微片板0.&30.760.850.190.150.12苯乙烯泡沫板A1.582.685.326.908.9&Q用泡沫板B1.242.363.565.34
21、4.46聚氨酯5.011.515.0L&.5破居纤维增强箜料0.5010300.5聚就乙烯0.104.57.509. TO聚茶乙烯1.04. H52.97火灾烟气的危害对人体的危害()中毒()烟气中毒烟气中所含的甲醛、乙醛、氢氧化物、氢化氰等有毒气体可使人在很短的时间内受到伤害,并导致死亡。()缺氧()窒息火灾时人员吸入高温烟气会引起口腔及喉部肿胀,造成呼吸道阻塞窒息。此时,如不能得到及时抢救,就有被烟气毒死或被烧死的可能性。对疏散的危害对扑救的危害烟在建筑内流动的特点烟气流动的基本规律是:由压力高处向压力低处流动,如果房间为负压,则烟火就会通过各种洞口进入。烟气流动的驱动力包括室内温差引起的
22、烟囱效应、燃气的浮力和膨胀力、风力影响、通风系统风机的影响、电梯的活塞效应等。烟囱效应当室内的温度比室外温度高时,室内空气的密度比外界小,这样就产生了使室内气体向上运动的浮力。高层建筑往往有许多竖井,如楼梯井、电梯井、管道井和垃圾井等。在这些竖井内,气体上升运动十分显著,这就是烟囱效应。在建筑物发生火灾时,室内烟气温度很高,则竖井的烟囱效应更强。通常将内部气流上升的现象称为正烟囱效应。高温烟气的浮力和膨胀力在火灾全面发展阶段,着火房间窗口两侧的压力分布可用分析烟囱效应的方法分析。房间与外界环境的压力差可写为:A()风力影响风力可在建筑物的周围产生压力分布,影响建筑物内的烟气流动。一般来说,风朝
23、着建筑物吹来会在建筑物的迎风侧产生较高的风压,它可增强建筑物内烟气向下风方向的流动,压力差的大小与风速的平方成正比,即:(P)()()机械通风系统造成的压力电梯的活塞效应烟气控制的基本方式防烟分隔在建筑物中,墙壁、隔板、楼板和其他阻挡物都可作为防烟分隔的构件,它们能使离火源较远的空间不受或少受烟气的影响。这些分隔构件可以单独使用,也可与加压方式配合使用。加压送风方式利用加压送风机对被保护区域(如防烟楼梯间和前室等)送风,使其保持一定的正压,以避免着火处的烟气借助各种动力(诸如烟囱效应、膨胀力等)向建筑物的被保护区域蔓延。加压送风采用的主要方式有两种:()在关闭门的状态下,维持避难区域或疏散路线
24、内的压力高于外部压力避免烟气通过各种建筑缝隙侵人(诸如建筑结构缝隙、门缝等);()在开门状态下,保证在门断面形成一定风速,以阻止烟气侵人避难区域或疏散通道。加压送风方式的优点有:能够确保疏散通道的安全,免遭烟气侵害可降低对建筑物某些部位的耐火要求,便于工作于老式建筑物的防排烟技术的改造加压送风方式的缺点:送风压力控制不好会导致防烟楼梯间内压力过高,使楼梯间通向前室或走廊的门打不开,影响建筑物内人员的快速疏散。设计中应遵循如下原则: 利用加压送风机将室外的新鲜空气均匀地输送到需加压的空间内; 利用机械排烟系统或自然排烟系统,确保非加压空间的烟气能够顺利地排到建筑物外; 当火灾区域与周围空间相通的
25、门打开时,加压送风系统的空气流应保证在门断面处有足够的风速,以阻止烟气的扩散; 当火灾区域与周围空间相通的门关闭时,应保证门两边有足够的压差以阻止烟气的外渗。机械排烟方式机械排烟方式是借助排烟风机的作用对着火处进行强迫送风并同时排气,以用来排出火灾中的烟气。在机械排烟中,要维持一定量的新鲜空气进人着火区域,以确保排烟效果。机械排烟多用于大型商场或地下建筑,通过顶部的排烟口或排烟风管将烟气排出室外。 机械排烟方式的优点克服自然排烟受室外气象条件的影响克服自然排烟受高层建筑热压的影响排烟效果稳定机械排烟方式的缺点火灾猛烈发展阶段排烟效果会降低排烟风机和排烟风管需耐高温初投资和运行维修费用高第节建筑
26、防火设计基本概念.建筑耐火等级建筑耐火等级,是衡量建筑物耐火程度的标准,它是由组成建筑物构件的燃烧性能和耐火极限的最低值所决定的。在这里,需要指出一点:应该根据建筑物的不同用途提出相应不同的耐火等级要求。(安全、节约投资成本)在我们的建筑防火设计中,按建筑物的使用性质确定其耐火等级,制定出合理的防火方案。选择相应防火建筑材料,采取有效的构造措施。【:】民用建筑的耐火等级按高层和多层建筑来划分的。高层建筑分为一、二级,多层分为 一至四 级。工厂 房及库房 的耐火等 级的选 用,按生 产类别及 储存物类苞件名称矶山M敏一期一3.二的t四期增柱防火皓不燃烧件3. O0不燃烧伟3.W不燃烧件3 .口。
27、不燃烧件3. 00承五耀不悒监体3.00不盥烧传H 5口不健烧供2 .口口不燃蜒佟. 5口11承主他不掇燃汴1.00-F爆忱;1Tl. 口F犍炕;冲磨爆冲糕样间的喀.住宅单 元之间的后。住宅纷尸后不燃烧体2. O0不燃烧悻2. 0i=i不掇烧仔1.50难燃烧伟0. 50研故走到两侧的幅脑不烬蛇悻1. 不盥烧住L DO不避烧俗口 . 5口帚螂:忌H II :工房间隔培小年判咏件0. T5不燃烧体. 50Ktl热临像 0.50岬热愤竹0. 25柱不燧姆体3. 不燃烧隹.5口不燃烧俗2 .口睢一瘴惨口.3口梁不燃烧伴2. O0不燃烧伟1 5.3不燃烧伟1 . 0O难燃烧件0. 50橙极不烬烬悻1.5
28、0不盥烧住L DO不避烧俗口 . 5口盥烧悻屋顶浜本至1门.卜堪:烧住1.50个以,总住1.00国好住理,总住晞散楼梯不悔烬住1. m口不燃烧有1 口口不燃烧有口.弓口燃烧体吊:DUE,居吊:D伤册(、小划,峪俳II :-K加炉峪 :!-.闻产,卓仆II IF.S,卑得让现例构件的酱m7火被m oo表别的火灾危险性特征确定。多层建筑的耐火等级应分为一至四级,其建筑构件的燃烧性能和耐火极限不应低于表的规定。高层建筑的耐火等级应分为一、二级,其建筑构件的燃烧性能和耐火极限不应低于表的规定。弱晒胖的窿幽静闻火榭&00表1出构件名称耐火等级一级二级防火墙不燃烧阵3一口口不燃骁住3.00承重墙、楂梯间的
29、墙-电梯井的墙、住宅单元之间的墙、住宅分户墙不燃烧体乙优不燃烧体2.00非承重堵-疏散走道两血1的隔墙不燃烧体1一口口不燃烧体1.口口房间隔墙不燃煤住1T5不燃薨住0.5口拄不燃烧体工口口不燃烧体3.00梁不燃烧体工口口不不媒用1.5口楼板、疏散棺梯、屋顶承重构件不堪烧住L印不不烧体1.口口吊顶不燃烧阵15不燃烧体0.25建筑构件的耐火极限与燃烧性能建筑构件的耐火极限所谓耐火极限,是指在标准耐火试验条件下,建筑构件、配件或结构从受到火的作用时起,到失去稳定性、完整性或隔热性时为止的这段时间,用小时()表示。这三个条件的具体含义是:()失去稳定性失去稳定性,即失去支持能力,是指构件在受到火焰或高
30、温作用下、由于构件材质性能的变化,自身解体或垮塌,使承载能力和刚度降低,承受不了原设计的荷载而破坏。例如受火作用后的钢筋混凝土梁失去支承能力,钢柱失稳破坏;非承重构件自身解体或垮塌等,均属失去支持能力。()失去完整性失去完整性,即完整性被破坏,是指薄壁分隔构件在火中高温作用下,发生爆裂或局部塌落,形成穿透裂缝或孔洞,火焰穿过构件,使其背面可燃物燃烧起火。例预应力钢筋混凝土楼板使钢筋失去预应力,发生爆裂出现孔洞,使火苗窜到上一楼层。()失去隔热性失去隔热性即失去隔火作用,是指具有分隔作用的构件,背火面任一点的温度达到220时,构件失去隔火作用。以背火面温度升高到220作为界限,主要是因为构件上如
31、果出现穿透裂缝,火能通过裂缝蔓延,或者是构件背火面的温度到达220,这时虽然没有火焰过去,但这种温度已经能够使靠近构件背面的纤维制品自燃。例如一些燃点较低的可燃物(纤维系列的棉花、纸张等)烤焦以至于起火。注:只要上述三个条件中任何一个条件出现,就能确定其是否达到耐火极限。建筑构件的燃烧性能建筑材料按其燃烧性能分为三类:()不燃烧材料:是指在空气中受到火烧或高温作用时不起火、不微燃、不碳化的材料。如金属材料和无机矿物材料。()难燃烧材料:是指在空气中受到火烧或高温作用时,难起火、难微燃、难碳化,当火源移走后,燃烧或微燃立即停止的材料。如刨花板和经过防火处理的有机材料。()可燃烧材料:是指在空气中
32、受到火烧或高温作用时,立即起火或微燃,且火源移走后,仍能继续燃烧或微燃的材料。如木材等。建筑材料按其燃烧性能分为三类:建筑构件的燃烧性能分为三类:()不燃烧材料:指用不燃烧材料做成的建筑构件,如建筑中采用的天然石材、人造石材、金属材料。()难燃烧材料:是指难燃材料做成的建筑构件,或者用可燃材料做成,而用不然材料做保护层的建筑构件,如沥青混凝土、经过防火处理的木材、木板条抹灰等。()可燃烧材料:是指用可燃材料做成的建筑构件,如木材、纸板、胶合板。建筑高度建筑高度的计算高度的计算:当为坡屋面时,应为建筑物室外设计地面到檐口的高度;当为平询时,(包括有女儿墙的平屋面)时,应为建筑物室外涉及地面到其屋
33、面面层的高度;当同一座建筑物有多种屋面形式时,建筑物高度应按上述方法分别计算后取其中最大值。局部突出屋顶的瞭望塔、冷却塔、水箱间,微波天线间或设施、电梯机房、排风和排烟机房以及楼梯出口小间等,可不计入建筑物高度内。建筑层数计算建筑层数的计算:建筑的地下室、半地下室的顶板面高出室外设计地面的高度小于L5m者,建筑底部设置的高度不超过2.2m的自行车库、储藏室、敞开空间,以及建筑屋顶上突出的局部设备用房、出屋面的楼梯间等,可不计入建筑层数内。住宅顶部为层一套的跃层,可按层计,其他部位的跃层及顶部多于层一套的跃层,应计入层数。地下室、半地下室地下室是指房间地面低于室外设计地面的平均高度大于该房间平均
34、净高者。半地下室是指房间地面低于室外设计地面的平均高度大于该房间平均净高,且小于等于者。高层建筑根据我国经济条件与消防装备等现实状况,规定层及层以上的居住建筑及高度超过24m的其他工业与民用建筑为高层建筑。注:单层主体高度在24m以上的体育馆、剧院会堂、工业厂房等均不属于高层建筑。黄层建筑起始高度的划分,主要考虑了以下因素:()登高消防器材;一()消防车供水能力;()住宅建筑规定为层及层以上;()参考国外高层建筑起始高度的划分。为了便于国际技术交流,年,国际高层建筑会议将高层建筑划分为四类:第一类高层建筑:层(最高到50m);第二类高层建筑:层(最高到75m);第三类高层建筑:层(最高到100
35、m);第四类高层建筑:层以上(高度在100m以上)。高层建筑分类高层建筑分类表名称居住建筑一类十九层及十九层以上的住宅二类十层至十八层的住宅公共建筑除一类建筑以外的商业楼、 展览楼、综合楼、电信楼、 财贸金融楼、商住楼、图书 馆、书库.省级以下的邮政楼、防灾 指挥调度楼、广播电视楼、 电力调度楼.建筑高度不超过50m的教 学楼和普通的旅馆、办公 室、科研楼、档案楼等.医院.高级旅馆.建筑高度超过50m或24m以上部分的任一楼层的建筑面积超过1000m的商业楼、展览楼、综合楼、电信楼、财贸金融楼。.建筑高度超过50m或24m以上部分的人一楼层的建筑面积超过1500m的商住楼.中央级和省级(含计划
36、单列市)广播电视楼.局级和省级(含计划单列市)电力调度楼.省级(含计划单列市)邮政楼、防灾指挥调度楼.藏书超过万册的图书馆、书库.重要的办公楼、科研楼、档案楼,建筑高度超过50m的教学楼和普通的旅馆、办公室、科研楼、档案楼等高层建筑的若干概念()裙房与高层建筑相连的建筑高度不超过24m的附属建筑。()综合楼由二种及二种以上用途的楼层组成的公共建筑。()商住楼底部商业营业厅与住宅组成的高层建筑。()网局级电力调度楼可调度若干个省(区)电力业务的工作楼。()高级旅馆具备星级条件的且设有空调节系统的旅馆。()高级住宅建筑装修标准高和设有空气调节系统的住宅。()重要的办公楼、科研楼、档案楼性质重要,建
37、筑装修标准高,设备、资料贵重,火灾危险性大、发生火灾后损失大、影响大的办公室、科研楼、档案楼。()商业服务网点住宅底部(地上)设置的百货店、副食店、粮店、邮政所、储蓄所、理发店等小型商业服务用房。该用房层数不超过二层、建筑面积不超过300m2,采用耐火极限大于的楼板和耐火极限大于且不开门窗洞口的隔墙与住宅和其它用房完全分隔,该用房和住宅的疏散楼梯和安全出口应分别独立设置。西安培华学院建筑防火设计课程教学教案授课院(部)建筑工程学院授教师韩娅芳学生层次本科生);专科生()程名称建筑防火设计授课方式理论课(,);实践课()授专业建筑学授班级考核方式考查总学时数周学时数学时分配义教材名称建筑防火设计
38、作者张树平出版社及出版时间中国建筑工业出版社年教学基本单元设计模板(以学时为一个基本单元)授课章节第二章建筑防火授课时间2015年3月日设计教学目的通过本节学习掌握建筑防火设计的相关耐火等级及构件的防火构造性能。教学方法及手段理论讲授、多媒体实例分析课堂教学设计1内容及过程与小结.建筑耐火等级的选定.钢结构的耐火设计.混凝土构件的耐火性能建筑耐火构造重点建筑的耐火等级的选定方式及相关构件的耐火设计。难点掌握建筑相关构件的耐火设计方法及相关耐火等级规范的选定建筑设计防火规范民用建筑设计通则.城市居住区规划设计规范住宅设计规范住宅建筑规参考资料范建筑设计防火规范高层民用建筑设计防火规范作业搜索相关
39、建筑耐火设计的有关知识点第二章建筑耐火设计第节建筑耐火等级的选定选定建筑物耐火等级的目的在于使不同用途的建筑物具有与之相适应的耐火安全贮备,既利于安全,又节约投资。确定建筑物的耐火等级时,要受到许多因素的影响,如,要根据火灾统计资料分析、建筑物的使用性质与重要程度、建筑物的高度和面积、生产和贮存物品的火灾危险性类别等。火灾资料统计分析与建筑耐火等级火灾统计资料分析:火灾持续时间在以内的占火灾总数的以上;火灾持续时间在以内的占总数的;在以内的占。一级建筑的楼板的耐火极限定为,二级的定为,三级定为。这样,以上的一、二级建筑物不会被垮。楼板的耐火极限确定之后,凡比楼板重要的构件,其耐火极限都应有相应
40、的提高。例如,在二级耐火等级建筑中,支撑楼板的梁比楼板更重要,其耐火极限应比楼板高,定为。柱和承重墙比梁更为重要,定为,依此类推。(高层建筑中的墙、柱构件的耐火极限比普通建筑的相应构件要低一些。)除了建筑构件的耐火极限外,其燃烧性能也是耐火等级的决定条件。一级耐火等级的构件全是不燃烧体;二级耐火等级的构件除吊顶为难燃烧体之外,其余都是不燃烧体;三级耐火等级的构件除吊顶和屋顶承重构件外,也都是不燃烧体;四级耐火等级的构件,除防火墙为不燃烧体外,其余的构件按其作用与部位不同,有难燃烧体,也有燃烧体。建筑物的重要性对于功能多、设备复杂、性质重要、扑救困难的重要建筑,应优先采用一级耐火等级。包括多功能
41、高层建筑、高级机关重要的办公楼、通信中心大楼、广播电视大厦、重要的科学研究楼、图书档案楼、重要的旅馆及公寓、重要的高层工业厂房、自动化多层及高层库房等。建筑物的高度建筑物的高度越高,功能就越复杂。特点:停留人员多、物质多、火灾蔓延快,疏散营救困难。从火灾发生统计来看:高层建筑火灾发生率基本上是自上而下的增多。我国规定:一类层建筑的耐火等级为一级,二类高层建筑的耐火等级不应低于二级。高度超过50m的建筑,其耐火等级分段考虑。50m以下各层应采取不低于一级耐火等级,50m以上的楼层可采取不低于二级耐火等级。高层工业厂房和高层库房应采取一级和二级耐火等级的建筑。第节钢结构耐火设计钢材在高温下的物理力
42、学性能钢材在高温下的强度钢材的强度是随温度的升高而逐渐下降的。当温度小于175时,受热钢材强度略有升高,随后,强度伴随温度急剧地下降;当温度为500时,受热钢材强度仅为其常温强度的;而当温度达到750时,可认为钢材强度已全部丧失。弹性模量钢材的弹性模量随着温度升高而连续地下降。当温度大于而小于或等于600,时热弹性模量与普通弹性模量的比值方程为:热膨胀系数钢材在高温作用下产生膨胀,如图所示。当温度在0600时,钢材的热膨胀系数与温度成正比,钢材的热膨胀系数a可采用如下常数:钢结构防火保护材料常用的钢结构防火材料主要有:混凝土、石膏、矿物纤维、膨胀涂料混凝土混凝土可以延缓金属构件的升温,而且可承
43、受与其面积和刚度成比例的一部分荷载根据耐火试验,耐火性能最佳的粗集料为石灰岩碎石集料;花岗岩、砂岩和硬煤渣集料次之;由石英和燧石颗粒组成的粗集料最差决定混凝土防火能力的主要因素是厚度石膏石膏具有较好的耐火性能。当其暴露在高温下时,可释放出的结晶水而被火灾的热量所气化(每蒸发的水,吸收义的热)。所以,火灾中石膏一直保持相对稳定的状态,直至被完全煅烧脱水为止。石膏作为防火材料,既可做成板材,粘贴于钢构件表面;也可制成灰浆,喷涂或手工抹灰到钢构件表面上(图)。()石膏板分普通和加筋的两类。()石膏灰浆既可机械喷涂,也可手工抹灰。矿物纤维矿物纤维是最有效的轻质防火材料,它不燃烧,抗化学侵蚀,导热性低,隔音性能好。矿物纤维的原材料为岩石或矿渣,在1371高温下制成。矿物纤维涂料由无机纤维、水泥类胶结料以及少量的掺合料配成矿棉板也可用岩棉板,它有不同的厚度和密度,密度越大,耐火性能越高膨胀涂料膨胀涂料是一种极有发展前景的防火材料,它极似油漆,直接喷涂于金属表面,粘结和硬化与油漆相同。涂料层上可直接喷涂装饰油漆,不透水,抗机械破坏性能好,耐火极限可达钢结构防火工法根据钢结构耐火等级要求