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1、房屋建筑学房屋建筑学1第五章 建筑防火和安全疏散本章提要和学习目标本章提要和学习目标建筑火灾简介建筑火灾简介第一节第一节单层单层,多层建筑防火设计多层建筑防火设计第二节第二节高层建筑的防火要求高层建筑的防火要求第三节第三节 本章小结本章小结2本章提要和学习目标本章提要和学习目标 本章提要本章提要:本章介绍了民用建筑的火灾特点、危害及防火要求;建筑物防:本章介绍了民用建筑的火灾特点、危害及防火要求;建筑物防火间距的规定,防火、防烟分区及安全疏散距离的确定等内容。火间距的规定,防火、防烟分区及安全疏散距离的确定等内容。学习目标学习目标:了解民用建筑的火灾特点、危害及防火要求;掌握建筑物防火:了解民
2、用建筑的火灾特点、危害及防火要求;掌握建筑物防火间距、防火、防烟分区以及安全疏散距离的确定间距、防火、防烟分区以及安全疏散距离的确定 3 一、火灾的发展过程一、火灾的发展过程火灾的发展一般可分为三个阶段火灾的发展一般可分为三个阶段:第一阶段第一阶段,是火灾的初期阶段,这时燃烧往往在建筑物的局部进行,是火灾的初期阶段,这时燃烧往往在建筑物的局部进行,火势不稳定,室内的平均温度也不高,易被扑灭。火势不稳定,室内的平均温度也不高,易被扑灭。第二阶段第二阶段,是火灾的猛烈燃烧阶段,这时火势已经蔓延到整个房间,是火灾的猛烈燃烧阶段,这时火势已经蔓延到整个房间,室内的物体都在剧烈燃烧,室内温度可达室内的物
3、体都在剧烈燃烧,室内温度可达1000左右,火势燃烧左右,火势燃烧稳定,难于扑灭。稳定,难于扑灭。第三阶段第三阶段,即火灾的衰减熄灭阶段,这时室内可以燃烧的物质,即火灾的衰减熄灭阶段,这时室内可以燃烧的物质已经所剩无几,火势逐渐减弱,室内温度逐渐下降,燃烧将自行熄灭。已经所剩无几,火势逐渐减弱,室内温度逐渐下降,燃烧将自行熄灭。第一节第一节 建筑火灾简介建筑火灾简介4建筑防火设计主要是针对火灾前两个阶段的特点,采取措施。建筑防火设计主要是针对火灾前两个阶段的特点,采取措施。对于第一阶段会产生烟和热辐射,可采用安装对于第一阶段会产生烟和热辐射,可采用安装火灾自动感应报警火灾自动感应报警系统系统,同
4、时配置适当数量的,同时配置适当数量的灭火装置灭火装置,把火势及时控制和消灭在起火,把火势及时控制和消灭在起火点。点。对于第二阶段可设置合理的对于第二阶段可设置合理的防火间距、防火分区防火间距、防火分区,限制火势发展,限制火势发展,尽可能地将火灾限制在一定的区域内,最大限度的减少火灾危害。尽可能地将火灾限制在一定的区域内,最大限度的减少火灾危害。第一节第一节 建筑火灾简介建筑火灾简介5 二、火势的蔓延方式二、火势的蔓延方式 在起火的房间内,从起火点开始,火势主要是依靠在起火的房间内,从起火点开始,火势主要是依靠直接燃烧直接燃烧和和热热辐射辐射的方式进行扩大蔓延的。在建筑物内,火由起火房间向其他房
5、间的方式进行扩大蔓延的。在建筑物内,火由起火房间向其他房间蔓延,主要是依靠蔓延,主要是依靠可燃构件的燃烧、热传导、热辐射可燃构件的燃烧、热传导、热辐射和和热对流热对流的方式的方式蔓延。蔓延。热传导热传导 指物体一端受热,通过热分子的运动,把热传到另一端。指物体一端受热,通过热分子的运动,把热传到另一端。其特点是,热量必须经导热好的建筑构件或设备,直接接触,热能通其特点是,热量必须经导热好的建筑构件或设备,直接接触,热能通过热分子运动,把高温传到低温处。过热分子运动,把高温传到低温处。热辐射热辐射 热由热源以电磁波的形式直接发射到周围物体上的现象热由热源以电磁波的形式直接发射到周围物体上的现象称
6、为热辐射。由于热辐射的作用,火焰会烤着邻近的建筑物。威胁邻称为热辐射。由于热辐射的作用,火焰会烤着邻近的建筑物。威胁邻近建筑的安全。在建筑总体布局时强调防火间距正是为了避免由热辐近建筑的安全。在建筑总体布局时强调防火间距正是为了避免由热辐射而引发火灾蔓延。射而引发火灾蔓延。热对流热对流 灼热的烟气与冷空气之间相互流动的现象称为对流。由灼热的烟气与冷空气之间相互流动的现象称为对流。由于热对流的作用,火势常常通过窗口、门洞口向外蔓延。于热对流的作用,火势常常通过窗口、门洞口向外蔓延。第一节第一节 建筑火灾简介建筑火灾简介6在火灾初期阶段,因空气对流,烟气在水平方向的扩散速度为在火灾初期阶段,因空气
7、对流,烟气在水平方向的扩散速度为0.3 m/s;在火灾燃烧猛烈阶段,在高温的作用下,烟气的水平方向扩散速度在火灾燃烧猛烈阶段,在高温的作用下,烟气的水平方向扩散速度为为0.53 m/s;烟气沿楼梯间或其他竖向管井扩散速度为烟气沿楼梯间或其他竖向管井扩散速度为34m/s。例如高例如高100米的建筑物,烟从竖向孔道到达屋顶只需米的建筑物,烟从竖向孔道到达屋顶只需2533秒。烟气秒。烟气流动的速度远远超过人的疏散速度。流动的速度远远超过人的疏散速度。第一节第一节 建筑火灾简介建筑火灾简介7 三、火势蔓延的途径三、火势蔓延的途径 研究火灾蔓延的途径,是设置防火分区的依据。火灾的蔓延途径主研究火灾蔓延的
8、途径,是设置防火分区的依据。火灾的蔓延途径主要有:由外墙窗口喷出,沿窗间墙,由上层窗口进入上层室内;沿横向要有:由外墙窗口喷出,沿窗间墙,由上层窗口进入上层室内;沿横向(主要是通过内墙门及间隔)蔓延;通过电梯、楼梯、垃圾井道、设备(主要是通过内墙门及间隔)蔓延;通过电梯、楼梯、垃圾井道、设备管道等竖井蔓延到建筑物的任意一层;通过建筑的通风管道(如机房、管道等竖井蔓延到建筑物的任意一层;通过建筑的通风管道(如机房、房间吊顶内部)蔓延。房间吊顶内部)蔓延。四、建筑火灾造成伤亡的原因四、建筑火灾造成伤亡的原因根据对火灾统计资料的分析,火灾造成的死亡人数中有根据对火灾统计资料的分析,火灾造成的死亡人数
9、中有6080%是是被烟熏死的。烟中的气体并不都是有毒的,但也会妨碍人的呼吸,降低被烟熏死的。烟中的气体并不都是有毒的,但也会妨碍人的呼吸,降低空气中氧的浓度,造成人体缺氧死亡。空气中氧的浓度,造成人体缺氧死亡。在被火烧死的人中,多数是先中毒窒息、晕倒后被大火烧死的。在被火烧死的人中,多数是先中毒窒息、晕倒后被大火烧死的。日本日本“千日千日”百货大楼火灾,死亡百货大楼火灾,死亡118人中有人中有93人是被烟熏死的。人是被烟熏死的。美国米高梅饭店火灾,死亡美国米高梅饭店火灾,死亡84人中有人中有67人是被烟熏死的。人是被烟熏死的。烟的浓度还阻碍了光线通过,影响视线,使人们疏散速度减慢。例烟的浓度还
10、阻碍了光线通过,影响视线,使人们疏散速度减慢。例如一个如一个35立方米的房间内,燃烧立方米的房间内,燃烧0.150.2公斤常见塑料产生的浓烟可使能公斤常见塑料产生的浓烟可使能见度减至一米。妨碍安全疏散的有毒气体大致可分为如下几类,见度减至一米。妨碍安全疏散的有毒气体大致可分为如下几类,表表5-1。第一节第一节 建筑火灾简介建筑火灾简介8第一节第一节 建筑火灾简介建筑火灾简介分类分类生物作用生物作用气体名称举例气体名称举例单纯窒息性气体单纯窒息性气体化学窒息性气体化学窒息性气体刺激性气体刺激性气体普通损害性毒物普通损害性毒物腐蚀性酸性蒸气腐蚀性酸性蒸气降低空气中氧气含量而降低空气中氧气含量而产生
11、窒息产生窒息妨碍血红蛋白的氧气交妨碍血红蛋白的氧气交换,阻碍组织的呼吸、换,阻碍组织的呼吸、酶的生成酶的生成对呼吸器官有害,刺激对呼吸器官有害,刺激和损害眼结膜和肝脏和损害眼结膜和肝脏能被血液吸收,伤害体能被血液吸收,伤害体内器官内器官对与其接触的部位造成对与其接触的部位造成伤害伤害甲烷、乙烷、乙炔、碳酸气甲烷、乙烷、乙炔、碳酸气一氧化碳、硫化氢、氰化物一氧化碳、硫化氢、氰化物氨、丙烯醛、二氧化氮、甲醛、氯、氨、丙烯醛、二氧化氮、甲醛、氯、光气、亚硫酸、氟化氢、溴氧光气、亚硫酸、氟化氢、溴氧砷化三氢、磷化氢、硒化氢、碳酸砷化三氢、磷化氢、硒化氢、碳酸镍镍硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸硫酸、硝酸、盐酸
12、、氢氟酸表表5-1 有毒气体按生物作用分类有毒气体按生物作用分类 9 一、防火间距一、防火间距为了防止火势向邻近建筑蔓延,建筑物之间应保持一定的防火间距,为了防止火势向邻近建筑蔓延,建筑物之间应保持一定的防火间距,并合理安排消防车道、消防水源,保证消防车能够靠近建筑物,为消并合理安排消防车道、消防水源,保证消防车能够靠近建筑物,为消防补救工作提供良好条件。防补救工作提供良好条件。建筑设计防火规范建筑设计防火规范(GB50016-2006)规)规定单层、多层民用建筑的防火间距不应小于定单层、多层民用建筑的防火间距不应小于表表5-2的间距的间距 第二节第二节 单层、多层建筑防火设计单层、多层建筑防
13、火设计10第二节第二节 单层、多层建筑防火设计单层、多层建筑防火设计耐火等级 耐火间距(m)耐火等级一、二级三 级四 级一二级三级四 级6.07.09.07.08.010.09.010.012.0表表5-2 单层、多层民用建筑的防火间距单层、多层民用建筑的防火间距耐火等耐火等级级 耐火耐火间间距(距(m)耐火等耐火等级级一、二一、二级级三三 级级四四 级级一二二级级三三级级四四 级级6.07.09.07.08.010.09.010.012.011表中说明表中说明:1两座建筑物相邻较高一面外墙为防火墙或高出相邻较低一座一、两座建筑物相邻较高一面外墙为防火墙或高出相邻较低一座一、二级耐火等级建筑物
14、的屋面二级耐火等级建筑物的屋面15m范围内的外墙为防火墙且不开设门窗洞范围内的外墙为防火墙且不开设门窗洞口时,其防火间距可不限;口时,其防火间距可不限;2.相邻的两座建筑物,当较低一座的耐火等级不低于二级、屋顶不相邻的两座建筑物,当较低一座的耐火等级不低于二级、屋顶不设置天窗、屋顶承重构件及屋面板的耐火极限不低于设置天窗、屋顶承重构件及屋面板的耐火极限不低于1.00h,且相邻的较,且相邻的较低一面外墙为防火墙时,其防火间距不应小于低一面外墙为防火墙时,其防火间距不应小于3.5m;第二节第二节 单层、多层建筑防火设计单层、多层建筑防火设计123.相邻的两座建筑物,当较低一座的耐火等级不低于二级,
15、相邻较相邻的两座建筑物,当较低一座的耐火等级不低于二级,相邻较高一面外墙的开口部位设置耐火极限不低于高一面外墙的开口部位设置耐火极限不低于1.20h的防火门窗,或设置符的防火门窗,或设置符合现行国家标准合现行国家标准自动喷水灭火系统设计规范自动喷水灭火系统设计规范GB50084规定的防火分规定的防火分隔水幕或本规范第隔水幕或本规范第7.5.3条规定的防火卷帘时,其防火间距不应小于条规定的防火卷帘时,其防火间距不应小于3.5m;4.相邻两座建筑物,当相邻外墙为不燃烧体且无外露的燃烧体屋檐,相邻两座建筑物,当相邻外墙为不燃烧体且无外露的燃烧体屋檐,每面外墙上未设置防火保护措施的门窗洞口不正对开设,
16、且面积之和小每面外墙上未设置防火保护措施的门窗洞口不正对开设,且面积之和小于等于该外墙面积的于等于该外墙面积的5%时,其防火间距可按本表规定减少时,其防火间距可按本表规定减少25%;5.耐火等级低于四级的原有建筑物,其耐火等级可按四级确定;以耐火等级低于四级的原有建筑物,其耐火等级可按四级确定;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;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;6.防火间距应按相邻建筑物外墙的最近距离计算,当外墙有凸出的防火间距应按相邻建筑物外墙的最近距离计算,当外墙有凸出的燃烧构件时,应从其凸出部分外缘算起。燃烧构件时,应从其凸出部分
17、外缘算起。第二节第二节 单层、多层建筑防火设计单层、多层建筑防火设计13 二、防火分区二、防火分区 防火分区防火分区,即将建筑面积过大的地方用防火墙等分隔物划分成若干,即将建筑面积过大的地方用防火墙等分隔物划分成若干个防火分区。这样可将火势控制在一定的范围内个防火分区。这样可将火势控制在一定的范围内,有利于消防扑救有利于消防扑救,减少减少火灾的损失。火灾的损失。图图5-1所示为某饭店防火分区划分示意图。所示为某饭店防火分区划分示意图。防火分区应包括防火分区应包括水平防火分区水平防火分区和和垂直防火分区垂直防火分区两部分。两部分。水平防火分区水平防火分区就是用防火墙、防火门或防火卷帘加水幕等将各
18、楼层就是用防火墙、防火门或防火卷帘加水幕等将各楼层在水平方向分隔为几个防火分区;在水平方向分隔为几个防火分区;垂直防火分区垂直防火分区就是用达到设计规范要求的楼板或窗间墙(上、下窗就是用达到设计规范要求的楼板或窗间墙(上、下窗之间的距离不小于之间的距离不小于1.2m)将上下层隔开。)将上下层隔开。当建筑物上、下层设有走廊、自动扶梯、传送带等开口部位时,应当建筑物上、下层设有走廊、自动扶梯、传送带等开口部位时,应将相联通的各层作为一个防火分区考虑。将相联通的各层作为一个防火分区考虑。单层、多层民用建筑的防火分区与耐火等级、层数和建筑面积的关单层、多层民用建筑的防火分区与耐火等级、层数和建筑面积的
19、关系应符合系应符合表表5-3的要求。的要求。第二节第二节 单层、多层建筑防火设计单层、多层建筑防火设计14第二节第二节 单层、多层建筑防火设计单层、多层建筑防火设计耐火耐火等等级级最多允最多允许层许层数数防火分防火分区的最区的最大允大允许许建筑面建筑面积积(m m2 2)备备 注注一、二一、二级级1.9层层及及9层层以下的住宅以下的住宅居住建筑(包括居住建筑(包括设设置商置商业业服服务务网点的居住建筑);网点的居住建筑);2.2.建筑高度小于等于建筑高度小于等于24.0m24.0m的公共其他民用建的公共其他民用建筑;筑;3.3.建筑高度大于建筑高度大于24.0m24.0m的的单层单层公共建筑;
20、公共建筑;250025001.1.体育体育馆馆、剧剧院的院的观观众众厅厅,展,展览览建筑的展建筑的展厅厅,其防火分区最大允,其防火分区最大允许许建筑面建筑面积积可根据需要放可根据需要放宽宽。2.2.托儿所、幼儿园的儿童用房及儿童游托儿所、幼儿园的儿童用房及儿童游乐厅乐厅等儿童活等儿童活动场动场所不所不应应超超过过3 3层层或或设设置在四置在四层层及四及四层层以上楼以上楼层层或地下、半地下建筑(室)或地下、半地下建筑(室)内。内。三三级级5 5层层120012001.1.托儿所、幼儿园的儿童用房及儿童游托儿所、幼儿园的儿童用房及儿童游乐厅乐厅等儿童活等儿童活动场动场所、老所、老年人建筑和医院、年
21、人建筑和医院、疗疗养院的住院部分不养院的住院部分不应应超超过过2 2层层或或设设置在三置在三层层及三及三层层以上楼以上楼层层或地下、半地下建筑(室)内。或地下、半地下建筑(室)内。2.2.商店、学校、商店、学校、电电影院、影院、剧剧院、礼堂、食堂、菜市院、礼堂、食堂、菜市场场不不应应超超过过2 2层层或或设设置在三置在三层层及三及三层层以上楼以上楼层层。四四级级2 2层层600600学校、食堂、菜市学校、食堂、菜市场场、托儿所、幼儿园、老年人建筑、医院等不、托儿所、幼儿园、老年人建筑、医院等不应设应设置在二置在二层层。地下、半地下建筑(室)地下、半地下建筑(室)500500表表5-3 民用建筑
22、的耐火等级、最多允许层数和防火分区最大建筑面积民用建筑的耐火等级、最多允许层数和防火分区最大建筑面积注:建筑内设置自动灭火系统时,该防火分区的最大允许建筑面积可按本表的规定增加1.0倍。局部设置时,增加面积可按该局部面积的1.0倍计算。15 三、安全疏散三、安全疏散 当火灾发生时,为了保证人员安全,必须在建筑物中组织安全的疏当火灾发生时,为了保证人员安全,必须在建筑物中组织安全的疏散线路,并提供足够的安全出口。散线路,并提供足够的安全出口。(一)安全疏散路线(一)安全疏散路线 安全疏散线路一般可分为三种:安全疏散线路一般可分为三种:1.室内室内室外室外 2.室内室内走道走道室外室外 3.室内室
23、内走道走道楼梯(楼梯间)楼梯(楼梯间)室外室外 建筑物内的安全疏散路线应做到简捷、通畅,使人员能迅速达到安全出建筑物内的安全疏散路线应做到简捷、通畅,使人员能迅速达到安全出口。应避免口。应避免图图5-2中所示现象。中所示现象。第二节第二节 单层、多层建筑防火设计单层、多层建筑防火设计16 (二)安全出口(二)安全出口安全出口是指凡符合安全出口是指凡符合建筑设计防火规范建筑设计防火规范(GB50016-2006)规定)规定的疏散楼梯和室外楼梯或直通室内外安全区域的出口。的疏散楼梯和室外楼梯或直通室内外安全区域的出口。要求:分散布置,设明显标志要求:分散布置,设明显标志,便于寻找。便于寻找。为保证
24、人员疏散畅通、快捷、安全,疏散楼梯间在各层的平面位置为保证人员疏散畅通、快捷、安全,疏散楼梯间在各层的平面位置不应改变。不应改变。第二节第二节 单层、多层建筑防火设计单层、多层建筑防火设计17 疏散楼梯疏散楼梯疏散楼梯包括具有防烟楼梯间楼梯、封闭楼梯间楼梯、室外疏散楼疏散楼梯包括具有防烟楼梯间楼梯、封闭楼梯间楼梯、室外疏散楼梯。而普通电梯在火灾时往往因电源被切断而停止使用,不能作为疏散梯。而普通电梯在火灾时往往因电源被切断而停止使用,不能作为疏散楼梯。楼梯。建筑设计防火规范建筑设计防火规范(GB50016-2006)规定,疏散用的楼梯间应)规定,疏散用的楼梯间应符合下列要求符合下列要求:(1)
25、楼梯间应能天然采光和自然通风,并宜靠外墙设置;楼梯间应能天然采光和自然通风,并宜靠外墙设置;(2)楼梯间内不应设置烧水间、可燃材料储藏室、垃圾道;楼梯间内不应设置烧水间、可燃材料储藏室、垃圾道;(3)楼梯间内不应有影响疏散的凸出物或其它障碍物;楼梯间内不应有影响疏散的凸出物或其它障碍物;(4)楼梯间内不应敷设甲、乙、丙类液体管道;楼梯间内不应敷设甲、乙、丙类液体管道;(5)公共建筑的楼梯间内不应敷设可燃气体管道;公共建筑的楼梯间内不应敷设可燃气体管道;(6)居住建筑的楼梯间内不应敷设可燃气体管道和设置可燃气体计量居住建筑的楼梯间内不应敷设可燃气体管道和设置可燃气体计量表。当住宅建筑必须设置时,
26、应采用金属套管和设置切断气源的装置等表。当住宅建筑必须设置时,应采用金属套管和设置切断气源的装置等保护措施。保护措施。第二节第二节 单层、多层建筑防火设计单层、多层建筑防火设计18 2.室外楼梯室外楼梯 室外楼梯符合下列规定时可作为疏散楼梯:室外楼梯符合下列规定时可作为疏散楼梯:(1)栏杆扶手的高度不应小于)栏杆扶手的高度不应小于1.1m,楼梯的净宽度不应小于,楼梯的净宽度不应小于0.9m;(2)倾斜角度不应大于)倾斜角度不应大于45;(3)楼梯段和平台均应采取不燃材料制作。平台的耐火极限不应低于)楼梯段和平台均应采取不燃材料制作。平台的耐火极限不应低于1.00h,楼梯段的耐火极限不应低于,楼
27、梯段的耐火极限不应低于0.25 h;(4)通向室外楼梯的门宜采用乙级防火门,并应向室外开启;)通向室外楼梯的门宜采用乙级防火门,并应向室外开启;(5)除疏散门外,楼梯周围)除疏散门外,楼梯周围2.0m内的墙面上不应设置门窗洞口。疏内的墙面上不应设置门窗洞口。疏散门不应正对楼梯段。散门不应正对楼梯段。第二节第二节 单层、多层建筑防火设计单层、多层建筑防火设计19室外疏散楼梯和每层出口处平台,应采用非燃烧材料制成,平台的室外疏散楼梯和每层出口处平台,应采用非燃烧材料制成,平台的耐火极限不应低于耐火极限不应低于1.0h。室外疏散楼梯护栏不宜采用镂空型护栏。室外疏散楼梯护栏不宜采用镂空型护栏。疏散楼梯
28、和疏散通道上的阶梯,不应采用螺旋楼梯和扇形踏步。因疏散楼梯和疏散通道上的阶梯,不应采用螺旋楼梯和扇形踏步。因为螺旋楼梯和扇形踏步内侧深度过小,容易发生摔倒事故。如果必须使为螺旋楼梯和扇形踏步内侧深度过小,容易发生摔倒事故。如果必须使用时,踏步上下两级所形成的平面角度不应超过用时,踏步上下两级所形成的平面角度不应超过10,且每级离扶手,且每级离扶手25cm处的踏步深度应大于处的踏步深度应大于22cm(图图5-3)。3.疏散门疏散门疏散门均应向疏散方向开启。在紧急疏散情况下不利于人群安全迅疏散门均应向疏散方向开启。在紧急疏散情况下不利于人群安全迅速疏散的门,如侧拉门、吊门、转门等均不允许作为疏散门
29、。速疏散的门,如侧拉门、吊门、转门等均不允许作为疏散门。第二节第二节 单层、多层建筑防火设计单层、多层建筑防火设计20 (三)安全疏散时间和距离(三)安全疏散时间和距离1.允许疏散时间允许疏散时间允许疏散时间是指在发生火灾的紧急情况下,保证大量人员安全离允许疏散时间是指在发生火灾的紧急情况下,保证大量人员安全离开建筑物的时间。开建筑物的时间。根据火场灾情的统计表明:一般来说允许疏散时间不长,只有几分根据火场灾情的统计表明:一般来说允许疏散时间不长,只有几分钟。钟。影响疏散时间的因素主要的有两个因素:即影响疏散时间的因素主要的有两个因素:即起火后烟气起火后烟气和和建筑结构建筑结构倒塌对人员的威胁
30、倒塌对人员的威胁。灾情统计显示,人员伤亡的原因多数是由于烟气中毒、高热或缺氧灾情统计显示,人员伤亡的原因多数是由于烟气中毒、高热或缺氧造成的。而火场上出现大量的有毒烟气、高热或严重缺氧的时间,多则造成的。而火场上出现大量的有毒烟气、高热或严重缺氧的时间,多则1020min,少则,少则56min。建筑物倒塌的时间是由建筑构件的耐火极限决定的。建筑构件耐火建筑物倒塌的时间是由建筑构件的耐火极限决定的。建筑构件耐火性能好,则倒塌的可能性小,允许人员疏散的时间就长。性能好,则倒塌的可能性小,允许人员疏散的时间就长。例如影剧院的观众厅,由于建筑材料的性质决定了吊顶的耐火极限例如影剧院的观众厅,由于建筑材
31、料的性质决定了吊顶的耐火极限只有只有15min,它限定了允许疏散时间不能超过,它限定了允许疏散时间不能超过15min。但由于构件达到耐。但由于构件达到耐火极限的时间一般都比出现有毒烟气、高热或严重缺氧的时间晚。所以,火极限的时间一般都比出现有毒烟气、高热或严重缺氧的时间晚。所以,在确定建筑物允许疏散时间时,应首先考虑烟气的问题。在确定建筑物允许疏散时间时,应首先考虑烟气的问题。第二节第二节 单层、多层建筑防火设计单层、多层建筑防火设计21 2.安全疏散距离安全疏散距离确定安全疏散距离主要考虑两个方面:确定安全疏散距离主要考虑两个方面:一是根据人们在允许疏散时间内,能迅速疏散到安全出口的距离。一
32、是根据人们在允许疏散时间内,能迅速疏散到安全出口的距离。二是考虑人们在疏散过程中,能够透过烟雾看到安全出口或疏散标二是考虑人们在疏散过程中,能够透过烟雾看到安全出口或疏散标志的距离。志的距离。建筑设计防火规范建筑设计防火规范(GB50016-2006)规定)规定:单层、多层民用建单层、多层民用建筑物安全疏散距离应符合筑物安全疏散距离应符合表表5-4的要求。的要求。第二节第二节 单层、多层建筑防火设计单层、多层建筑防火设计22第二节第二节 单层、多层建筑防火设计单层、多层建筑防火设计名 称房门至外部出口或封闭楼梯间的最大距离(m)位于两个外部出口或楼梯间之间的房间(l1)位于袋形走道两侧或尽端的
33、房间(l2)耐火等级耐火等级一、二级三级四级一、二级三级四级托儿所、幼儿园25.020.0-20.015.0-医院、疗养院35.030.0-20.015.0-学 校35.030.0-22.020.0-其他民用建筑40.035.025.022.020.015建筑内的观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、营业厅和阅览室等,其室内任何一点至最近安全出口的直线距离不宜大于30.0m。5-4 单层、多层民用建筑的安全疏散距离注:1.敞开式外廊建筑的房间门至安全出口的最大距离可按本表增加5.0m;2.建筑物内全部设置自动喷水灭火系统时,其安全疏散距离可按本表规定增加25%;3.房间内任一点到该房间直接通向疏散走
34、道的疏散门的距离计算:住宅应为最远房间内任一点到户门的距离,跃层式住宅内的户内楼梯的距离可按其梯段总长度的水平投影尺寸计算。23当房间在走道中所处的位置不同时,计算安全疏散距离的方法也有当房间在走道中所处的位置不同时,计算安全疏散距离的方法也有所不同。如所不同。如图图5-4和和图图5-5所示。所示。当房间位于两座疏散楼梯之间的袋形走道两侧或尽端时(当房间位于两座疏散楼梯之间的袋形走道两侧或尽端时(图图5-6),),其安全疏散距离计算公式为:其安全疏散距离计算公式为:a+2bc 式中式中a 一般直道与位于两座楼梯之间的袋形走道的中心线交叉点一般直道与位于两座楼梯之间的袋形走道的中心线交叉点至较近
35、楼梯间门的距离。至较近楼梯间门的距离。b 两座楼梯之间的袋形走道端部的房间门或住宅户门至一般走两座楼梯之间的袋形走道端部的房间门或住宅户门至一般走道中心线交叉的距离;道中心线交叉的距离;c 两座楼梯间或两个外部出口之间最大允许距离的一半,即本表两座楼梯间或两个外部出口之间最大允许距离的一半,即本表规定的位于两个安全出口之间房间的安全疏散距离。规定的位于两个安全出口之间房间的安全疏散距离。为保证人员疏散的安全,建筑物应设足够数量的安全出口,并不应为保证人员疏散的安全,建筑物应设足够数量的安全出口,并不应少于两个。只有当建筑物高度不高、占地面积不大、使用人数不多并且少于两个。只有当建筑物高度不高、
36、占地面积不大、使用人数不多并且人员都有自行疏散能力时,才可考虑只设一个安全出口。人员都有自行疏散能力时,才可考虑只设一个安全出口。第二节第二节 单层、多层建筑防火设计单层、多层建筑防火设计24 10层及层及10层以上的住宅、高度超过层以上的住宅、高度超过24m的公共建筑及综合性建筑属于的公共建筑及综合性建筑属于高层建筑。高层建筑。一、高层建筑的火灾特点一、高层建筑的火灾特点:1火势蔓延快火势蔓延快2疏散距离长疏散距离长3扑救难度大扑救难度大4火灾隐患多火灾隐患多第三节第三节 高层建筑的防火要求高层建筑的防火要求25 实例:实例:美国二十六层的米高梅饭店,内部设有美国二十六层的米高梅饭店,内部设
37、有2076套客房、套客房、4600 m2的赌场、的赌场、1200个座位的剧场,可供个座位的剧场,可供11000人就餐的人就餐的8个餐厅以及百货商场等。但是个餐厅以及百货商场等。但是在建造时,采用了大量的可燃建筑装修材料,大楼又缺乏必需的防火分在建造时,采用了大量的可燃建筑装修材料,大楼又缺乏必需的防火分隔,甚至在隔,甚至在4600 m2的赌场内,没有采取任何防火分隔和防烟措施。穿过的赌场内,没有采取任何防火分隔和防烟措施。穿过楼板的各种管道缝隙也没有堵塞。因此,当楼板的各种管道缝隙也没有堵塞。因此,当1980年年11月月21日一楼餐厅发日一楼餐厅发生火灾时,火势迅速蔓延到其它房间。这场火灾导致
38、生火灾时,火势迅速蔓延到其它房间。这场火灾导致84人死亡,人死亡,679人人烧伤的惨重后果。烧伤的惨重后果。从火灾危害特点看,高层建筑的功能复杂,火险隐患较多,火灾蔓从火灾危害特点看,高层建筑的功能复杂,火险隐患较多,火灾蔓延的途径多。与低层、多层建筑相比,扑救、疏散困难。一旦发生火灾,延的途径多。与低层、多层建筑相比,扑救、疏散困难。一旦发生火灾,会造成更为重大的伤亡事故和经济损失,甚至带来严重的政治影响。因会造成更为重大的伤亡事故和经济损失,甚至带来严重的政治影响。因此,高层建筑的防火安全就成为一个十分突出的问题。此,高层建筑的防火安全就成为一个十分突出的问题。第三节第三节 高层建筑的防火
39、要求高层建筑的防火要求26 二、高层建筑的分类和耐火等级二、高层建筑的分类和耐火等级 高层民用建筑设计防火规范高层民用建筑设计防火规范(GB 50045-1995)根据各种高层民)根据各种高层民用建筑的使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难易程度等将高层民用建用建筑的使用性质、火灾危险性、疏散和扑救难易程度等将高层民用建筑分为两类以达到既保障各种高层建筑的消防安全,又节约投资的目的筑分为两类以达到既保障各种高层建筑的消防安全,又节约投资的目的(表表5-5)。)。将建筑性质重要、火灾危险性大、疏散和扑救难度大的高层建筑将建筑性质重要、火灾危险性大、疏散和扑救难度大的高层建筑划定为一类。这类高层建筑有
40、时同时具备上述几方面的原因,有的则划定为一类。这类高层建筑有时同时具备上述几方面的原因,有的则具有较为突出的一两个方面的因素。例如医院病房楼不计高度皆划为一具有较为突出的一两个方面的因素。例如医院病房楼不计高度皆划为一类,这是根据病人行动不便,疏散十分困难的特点决定的。其余的划类,这是根据病人行动不便,疏散十分困难的特点决定的。其余的划为二类。为二类。第三节第三节 高层建筑的防火要求高层建筑的防火要求27第三节第三节 高层建筑的防火要求高层建筑的防火要求名称一类二类居住建筑十九层及十九层以上的普通住宅十层及十八层的住宅公共建筑1.医院2.高级旅馆3.建筑高度超过50 m或24 m以上部分的任一
41、楼层的建筑面积超过1000 m2的商业楼、展览馆、综合楼、电信楼、财贸金融楼4.建筑高度超过50 m或24 m以上部分的任一楼层的建筑面积超过1500 m2的商住楼5.中央级和省级(含计划单列市)广播电视楼6.网局级和省级(含计划单列市)电力调度楼7.省级(含计划单列市)邮政楼、防灾指挥调度楼8.藏书超过100万册的图书馆、书库9.重要的办公楼、科研楼、档案楼10.建筑高度超过50m的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等1.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2.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3.建筑高度不超过50
42、m的教学楼和普通的旅馆、办公楼、科研楼、档案楼等表表5-5 建建 筑筑 分分 类类28第三节第三节 高层建筑的防火要求高层建筑的防火要求 高层民用建筑设计防火规范高层民用建筑设计防火规范(GB50045-95)对高层民用建筑的耐火等级和各主筑构件的燃烧性能对高层民用建筑的耐火等级和各主筑构件的燃烧性能和耐火极限也作了详细规定(见表和耐火极限也作了详细规定(见表5-6)。)。29第三节第三节 高层建筑的防火要求高层建筑的防火要求燃烧性能和耐火极限(h)构件名称耐火等级一级二级墙防火墙不燃烧体3.00不燃烧体3.00承重墙、楼梯间的墙、电梯井的墙、住宅单元之间的墙、住宅分户墙不燃烧体2.00不燃烧
43、体2.00非承重墙、疏散走道两侧的隔墙不燃烧体1.00不燃烧体1.00房间隔墙不燃烧体0.75不燃烧体0.50柱不燃烧体3.00不燃烧体2.50梁不燃烧体2.00不燃烧体1.50楼板、疏散楼梯、屋顶承重构件不燃烧体1.50不燃烧体1.00吊顶不燃烧体0.25难燃烧体0.25表5-6 建筑构件的燃烧性能和耐火极限30 三、防火间距三、防火间距扑救高层建筑火灾时,往往需要使用消防水罐车、曲臂车、云梯登扑救高层建筑火灾时,往往需要使用消防水罐车、曲臂车、云梯登高消防车等车辆,高层建筑应结合交通道路、小区绿化的布置与相邻建高消防车等车辆,高层建筑应结合交通道路、小区绿化的布置与相邻建筑之间预留一定的防
44、火间距。因此筑之间预留一定的防火间距。因此高层民用建筑设计防火规范高层民用建筑设计防火规范(GB50045-95)规定,高层建筑之间及高层建筑与其它民用建筑之间的)规定,高层建筑之间及高层建筑与其它民用建筑之间的防火间距应满足防火间距应满足表表5-7的要求。的要求。第三节第三节 高层建筑的防火要求高层建筑的防火要求31第三节第三节 高层建筑的防火要求高层建筑的防火要求建筑类别高层建筑裙房其它民用建筑耐火等级一、二级三级四级高层建筑13991114裙 房96679表5-7 高层建筑之间及高层建筑与其它民用建筑之间的防火间距(m)注:防火间距应按相邻建筑外墙的最近距离计算;当外墙有突出可燃构件时,
45、应从其突出的部分外缘算起。32 四、防火分区和防烟分区四、防火分区和防烟分区高层民用建筑设计防火规范高层民用建筑设计防火规范(GB50045-1995)规定,高层建筑)规定,高层建筑内应采用防火墙等构件划分防火分区内应采用防火墙等构件划分防火分区,每个防火分区允许最大建筑面积,每个防火分区允许最大建筑面积,不应超过不应超过表表5-8的规定。的规定。高层民用建筑设计防火规范高层民用建筑设计防火规范(GB50045-1995)规定,每个防烟)规定,每个防烟分区的建筑面积不宜超过分区的建筑面积不宜超过500 m2。否则会使高温烟气波及面积过大,不。否则会使高温烟气波及面积过大,不利于安全疏散和扑救。
46、利于安全疏散和扑救。高层建筑多采用垂直排烟道(竖井)排烟,一般情况下每一个防烟高层建筑多采用垂直排烟道(竖井)排烟,一般情况下每一个防烟区均设一个垂直烟道。区均设一个垂直烟道。防烟分区不应跨越防火分区。对已设置排烟设施的走道,净高不超防烟分区不应跨越防火分区。对已设置排烟设施的走道,净高不超过过6.00 m的房间,应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于的房间,应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于0.50 m的的梁划分防烟分区。防烟分区的做法梁划分防烟分区。防烟分区的做法见见图图5-7。第三节第三节 高层建筑的防火要求高层建筑的防火要求33第三节第三节 高层建筑的防火要求高层建筑的防火要求
47、建筑类别每个防火分区的建筑面积(m2)一类建筑1000二类建筑1500地下室500表5-8 每个防火分区的允许最大建筑面积注:设有自动灭火系统的防火分区,其允许最大建筑面积可按本表增加1.00倍,当局部设置自动灭火系统时,增加面积可按局部面积的1.00倍计算。一类建筑的电信楼,其防火分区允许最大建筑面积可按本表增加50%。34 五、安全疏散五、安全疏散在进行高层建筑平面布置时,应考虑设置足够数量的安全出口。安在进行高层建筑平面布置时,应考虑设置足够数量的安全出口。安全疏散距离相对单层和多层建筑来讲也有必要缩短。全疏散距离相对单层和多层建筑来讲也有必要缩短。高层民用建筑设高层民用建筑设计防火规范
48、计防火规范(GB 50045-1995)规定,安全疏散距离应符合)规定,安全疏散距离应符合表表5-9的规的规定。定。高层建筑每个防火分区安全出口的数量均不应少于两个。只有在一高层建筑每个防火分区安全出口的数量均不应少于两个。只有在一些特殊情况下,例如对于不超过十八层的塔式住宅,每层住户不超过些特殊情况下,例如对于不超过十八层的塔式住宅,每层住户不超过8户户、每层建筑面积不超过、每层建筑面积不超过650 m2,且设有一座防烟楼梯间和消防电梯的塔,且设有一座防烟楼梯间和消防电梯的塔式住宅;不超过十八层的单元式住宅,每个单元设有一座通向屋顶的疏式住宅;不超过十八层的单元式住宅,每个单元设有一座通向屋
49、顶的疏散楼梯,且从第十层起每层相邻单元设有连通阳台或凹廊的单元式住宅;散楼梯,且从第十层起每层相邻单元设有连通阳台或凹廊的单元式住宅;可只设一个安全出口。可只设一个安全出口。第三节第三节 高层建筑的防火要求高层建筑的防火要求35第三节第三节 高层建筑的防火要求高层建筑的防火要求高层建筑房间门或住宅户门至最近的外部出口或楼梯间的最大间距(m)位于两个安全出口之间的房间位于袋形走道两侧或尽端的房间医院病房部分2412其他部分3015旅馆、展览馆、教学楼3015其 他4020表5-9 安全疏散距离36 六、消防控制室六、消防控制室高层建筑内应设消防控制室,消防控制室宜设于建筑物的首层或地高层建筑内应
50、设消防控制室,消防控制室宜设于建筑物的首层或地下一层,并且应采用耐火极限不低于下一层,并且应采用耐火极限不低于.00h的隔墙和的隔墙和1.50h的楼板与其他的楼板与其他部位隔开,并设置直通室外的安全出口。部位隔开,并设置直通室外的安全出口。消防控制室一般应设置火灾探测系统、确认判断系统、疏散报警系消防控制室一般应设置火灾探测系统、确认判断系统、疏散报警系统、防排烟系统、灭火系统等装置,还应布置消防水泵、固定灭火装置、统、防排烟系统、灭火系统等装置,还应布置消防水泵、固定灭火装置、电动防火门和防火帘控制系统等设施。电动防火门和防火帘控制系统等设施。第三节第三节 高层建筑的防火要求高层建筑的防火要