建筑火灾第一章

（火灾爆炸安全工程）主讲：王浩波胡隆华、李思成办公室：力一楼311电话：3606446email:wanghb@建筑火灾安全工程导论第一章绪论火灾火灾的划分等级火灾的分类爆炸爆炸的类型及危害爆炸与火灾的关系我国目前的火灾爆炸安全形势火灾爆炸灾害状况火灾爆炸灾害的基本特征火灾爆炸预防控制的基本对策建筑什么是建筑建筑设计的主要内容建筑火灾建筑火灾的分类建筑防火安全系统什么是火灾

火灾是在时间和空间上失去控制的燃烧现象

火灾的划分等级火灾火灾火灾的分类（按发生场合）城镇火灾建筑火灾工厂仓库火灾交通工具火灾野外火灾森林火灾草原火灾厂矿火灾本书主要结合建筑火灾展开讨论爆炸什么是爆炸爆炸是物质由一种状态迅速转变为另一种状态、在瞬时间造成大量能量突然释放并对外做功的现象。爆炸是由于限定空间的压力急剧升高的结果。如果该空间具有固体壁面，则当壁面无法承受压力的增大时，就可造成空间壁面及相邻物品的损坏。爆炸爆炸的分类自然界爆炸火山爆发、雷电、地震人为爆炸的失控爆炸在人们进行的有目的的爆破中，可能出现早爆、迟爆等失控爆炸。在处理拒爆时有时也会发生事故。非人为受控爆炸在不少生产场合，则可能发生非人为受控的爆炸，如矿井的瓦斯爆炸、车间的粉尘爆炸、压力容器爆炸等。安全工程学的研究主要涉及非人为受控爆炸和人为爆炸中的失控爆炸。爆炸爆炸与火灾的关系紧密联系，相伴发生某些物质的火灾和爆炸具有相同的本质，都是可燃物与氧化剂的化学反应。两者的主要区别在于：燃烧是稳定的和连续进行的，能量的释放比较缓慢，而爆炸则是瞬时完成的，可以在瞬间突然释放大量能量。同一物质在一种条件下可以燃烧，在另一种条件下可以爆炸。煤块燃烧与煤粉爆炸在存放有易燃易爆物品较多的场合和某些生产过程中，可发生火灾爆炸的连锁反应，先爆炸后燃烧、先燃烧后爆炸火灾次数和火灾损失都呈上升趋势我国当前的火灾爆炸形式我国当前的火灾形式特大火灾多次发生93年，深圳清水河危险品仓库火灾，损失25,476万元94年，克拉玛依友谊馆火灾，死323人94年，辽宁阜新艺苑歌舞厅火灾，死233人，直接经济损失30.2万97年，北京东方化工厂乙烯储罐火灾，损失11,700万元，死8人00年，焦作3.29特大火灾，死74人，直接经济损失19.95万元00年，洛阳东都商厦火灾，死309人，直接经济损失275万元03年，衡阳火灾，死20人，影响巨大04年，吉林中百商厦火灾，死53人，伤70人04年，湖南常德市桥南市场火灾，直接经济损失达1．87亿元改革开放初期：经济快速增长，火灾次数和损失下降，管理制度和法制的恢复近15年来：经济迅速发展，火灾次数和损失也直线上升，值得注意我国火灾状况与经济发展的关系建国初期：经济发展水平低，火灾次数少，损失小我国当前的火灾形式大跃进时期：经济发展不正常，火灾次数增加，火灾损失快速增加文化大革命后期：经济发展缓慢，但火灾次数和损失依然较高，忽视火灾问题我国历年火灾状况78年来我国火灾损失与经济增长状况部分省市的火灾状况东南各省比较严峻，尤以广东、浙江最为突出反映了火灾状况与经济发展的关系我国当前的火灾形式我国十省市的火灾损失比较

我国当前的火灾形式火灾场合商场、歌舞厅、宾馆、等公共活动场所的火灾有大幅增加一些沿海省市的数据表明，有54％的特大火灾发生在这类场所集贸市场火灾问题也较突出可燃、易燃物集中建筑物防灾抗灾能力弱消防设施不足道路狭窄、人员密集交通运输工具火灾也呈迅速增多的趋势交通运输事业快速发展有关这种火灾蔓延迅速、燃烧猛烈，容易造成严重损失我国当前的爆炸形式煤矿瓦斯、石油化工事故和烟花爆竹事故瓦斯爆炸建国以来，全国煤矿共发生19起一次死亡百人以上的矿难，死亡3162人。其中，15起是瓦斯爆炸事故，死亡2140人2002年至2005年8月，全国煤矿发生29起特别重大事故，死亡1743人。其中，瓦斯爆炸事故24起，死亡1578人2004年10月20日～2005年2月14日，河南大平、陕西陈家山、辽宁阜新孙家湾连续发生三起死亡百人以上的特大恶性煤矿瓦斯爆炸事故我国当前的爆炸形式石油化工事故中国石油化工总公司1983年至1993年的统计资料，在1143起各类事故中，火灾爆炸事故占23.64％，损失占40％1989年8月，青岛黄岛油库储油罐因雷击发生爆炸引发罐区大火，燃烧了5天4夜才被扑灭，不仅造成了惨重的经济损失，而且导致80多消防队员伤亡，12辆消防车被毁。2005年11月13日下午，吉林石化公司双苯厂发生连续的火灾爆炸，共造成5人死亡、１人失踪、70多人受伤。不仅导致该厂多套设施报废或停产，而且造成了大范围的环境污染。烟花爆竹事故中国特色的爆炸灾害火灾爆炸问题严峻的客观原因建筑物的结构形式发生了较大改变高层建筑、地下建筑大量涌现石化生产和储存设备广泛应用可燃物的组成形式发生了较大改变新型高聚合物建筑材料和生活用品的使用增加了居住场所的燃料载荷日益增长对能源的迫切要求和相对落后的生产方式和安全防护之间的矛盾煤矿的过度开采、石化工业生产规模、储存、运输设备越来越大火灾爆炸问题严峻的主观原因火灾安全知识缺乏，意识淡薄，对火灾防治工作很不重视，消防管理制度不健全应当提高人们的火灾安全观念，加强火灾防治的科学与技术研究，提高消防技术和安全管理水平

我国当前的火灾爆炸形式火灾爆炸灾害的基本特征突发性强发案率高损失严重灾害状况复杂容易形成连锁灾害人为因素多火灾爆炸预防控制的基本对策加强火灾爆炸的规律特点研究火灾的双重性规律火灾爆炸的随机性规律用统计分析的方法进行研究火灾爆炸的确定性规律用工程科学的方法进行研究大力发展新的安全技术以建筑防火为例，已围绕着火灾的发生、发展过程，发展了控制着火、火灾探测、自动灭火、防烟排烟等多种技术健全安全管理制度，强化人们的安全意识《安全生产法》、《消防法》、《减灾法》、《防震减灾法》、《环境保护法》加强相关人员的火灾爆炸安全教育制定有针对性的应急预案建筑什么是建筑近现代建筑理论认为，建筑（指建筑物）就是空间。老子《道德经》：“凿户牖以为室，当其无，有室之用。故，有之以为利，无之以为用。”建筑的目的是创造一种人为的环境，提供人们从事各种活动的场所。生活起居、交谈休息、用餐、购物、上课、科研、开会、就诊、看书阅览、观看演出、体育活动以及车间劳动等等，都在建筑空间中进行。建筑首先须满足人的活动需要。建筑为人所造，供人所用。建筑是供人类进行生产、生活或其他活动而建造的房屋或场所1.人类建造；2.具有一定体积建筑建筑的三个基本构成要素建筑功能建筑功能是人们建造房屋的具体目的和使用要求的综合体现。建筑的物质技术条件材料、结构、设备、施工技术等建筑形象是以其平面空间组合，建筑体型和立面，材料的色彩和质感，细部的处理及刻画来体现的建筑功能是主导的，它决定了后两者；物质技术手段是实现建筑的手段，也制约了建筑；建筑形象则不完全服从于前两者，具有很大灵活性，也正是体现建筑艺术的地方建筑建筑物设计过程组织结构（有之以为利），创造环境（无之以为用）三大专业建筑设计结构设计设备设计建筑建筑设计主要完成建筑的平面功能、空间功能、建筑形象厅、室的面积、楼层的高度，门、窗、楼梯等等结构设计建筑结构、由若干构件连接而成能承受荷载和其他间接作用的物质结构材料钢结构、钢筋混凝土木质（竹质）砌体结构结构结构的基本元素板、梁、柱、墙、基础、索、杆建筑建筑设备电气主要分强电、弱电两部分强电的处理对象是能源弱电的处理对象是信息电压、电流、功率、频率强电包括：配电设计、照明设计、继电保护、防雷接地弱电包括：电视、通信、消防、保安等建筑建筑设备给排水建筑内部生活给水、消防给水、生活排水、屋面雨水排水、热水供应、饮用水供应、建筑物中水系统等建筑给水、排水暖通供暖、通风、空调、管井、风管在建筑中，有约束以上设计行为的条文规范钢结构设计规范、制冷空调设计规范等对这些设计提出防火要求，就形成了建筑防火设计规范体系建筑火灾火灾类别美国国家消防协会(NFPA)分类A类：木材、布类、纸类、橡胶、塑胶等普通可燃物火灾B类：可燃性气体或液体火灾C类：电气设备火灾D类：钾、钠、镁等可燃性金属或其他活性金属火灾国家标准GB4968-85A类：固体物质火灾B类：液体火灾和可熔化的固体火灾C类：气体火灾D类：金属火灾E类：带电火灾K类：油脂火灾室的定义建筑物普通房间大小的受限空间体积的数量级约为100m3长宽高的比例相差不大室内火灾发展的基本过程可燃物的着火阶段火、烟羽流的上升顶棚射流反浮力壁面射流与烟气层的形成通过开口的蔓延室内火灾的发展概况室内火灾的发展概况室内火灾的温升曲线室内火灾中的温升曲线充分燃烧阶段减弱阶段轰燃阴燃初期阶段温度AB室内固体火灾发展的三个阶段（曲线A）火灾初期增长阶段(FireGrowthPeriod)

火区的扩大，其它物体被引燃通风状况决定火灾的发展轰燃阶段（Flashover），标志了火灾发展到了充分发展阶段火灾充分发展阶段(FullyDevelopedPeriod)

释热速率达到最大温度会升到800℃以上严重损坏室内设备及建筑结构火灾减弱阶段(DecayPeriod)从室内平均温度降到其峰值的80%左右开始的室内火灾的发展概况灭火对火灾发展的影响避免轰燃的出现抑制过高温度的出现控制火灾的蔓延减少损失液体（热融塑料）火灾的发展过程（曲线B）火灾初期的温升速率很快很短时间内温度可达到1000℃左右火区面积不变，定常速率燃烧若形成流淌火，则燃烧强度将迅速增大室内火灾的发展概况建筑火灾建筑防火安全系统建筑防火设计的原则从设计上保证建筑物内的火灾隐患降至最低最快知晓火情（发现火灾），最及时依靠固定消防设施自动灭火保证建筑结构具有规定的耐火强度根据上述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手动设施就是建筑防火安全系统主动防火安全系统被动防火安全系统建筑火灾主动防火安全系统主要作用早期发现及扑灭火灾保障人员疏散减少烟气危害主要包括消防给水火灾自动报警系统火灾自动灭火系统消防电源和安全疏散诱导系统、应急照明、广播防排烟系统建筑火灾被动防火安全系统主要作用尽量将火势及烟气蔓延限制在起火房间，减少生命及财产损失防止建筑结构体提前坍塌防止火势蔓延到邻近区域或阻止火势从邻近区域蔓延过来与主动防火安全系统有机互补主要包括装饰材料的耐燃性处理防火分区设计及各类防火分隔件（防火门、防火卷帘、水幕）防火最基本的原则是使用足够耐火极限的竖直墙体和水平楼板将建筑物分隔成几个防火分区（水平防火分区、竖向防火分区）安全疏散路线设计钢结构构件的耐火性管通孔洞的封堵档烟垂壁：钢板、防火板、玻璃火灾工程科学的发展是历史发展的结果火灾危险日趋增大的现实需要定量研究火灾规律当代科学技术成果使人们能够开展火灾的定量研究许多国家相继建立了一批有一定规模的火灾科研机构火灾安全工程方法的发展国际火灾安全科学学会InternationalAssociationforFireSafetyScienceFoundedin1985第一届国际火灾科学大会火灾物理火灾化学火焰结构烟的毒性统计和火灾危险性人和火灾的相互作用火灾探测火灾对结构的破坏火灾的特殊问题扑救技术和火灾研究的工程应用

第七届国际火灾科学大会火灾蔓延火灾探测火灾物理火灾化学风险和决策分析腔室火灾火焰行为火灾统计学和概率自动水喷淋灭火材料火行为烟气控制性能化设计测试方法与火灾中人的行为建筑结构响应和设计火灾安全工程方法的发展基本规律共性问题发生、发展、防治着火、火蔓延、烟蔓延、灭火等火灾安全工程学火灾学建筑物总体安全人员安全财产安全环境安全交叉学科灾害学、工程热物理、建筑工程、工业安全、电子工程、系统工程、计算机科学等火灾研究火灾科学与消防工程火灾科学基础理论火灾学研究领域火灾化学火灾物理学火灾动力学火灾水力学火灾气象学火灾心理学火灾控制学

物质的燃烧与爆炸烟气的生成与性质烟气的流动特性与蔓延烟气的控制与消除机理火焰的化学反应机理火灾的发展与蔓延火灾的控制机理灭火机理……

相关学科化学物理学数学空气动力学流动力学气象学建筑学传热学燃烧学……研究领域火灾模化火灾危害性评估火灾危险性评估性能化设计性能化规范

火灾统计分析人在火灾中的反应火灾防治的经济性火灾安全教育……应用基础理论消防工程学相关学科安全工程学应用数学计算机科学灾害学统计学管理学经济学建筑学生理学心理学毒理学教育学……消防工程应用技术消防工程技术研究领域l

防火技术

阻燃与耐火l

火灾探测与报警系统l

防烟与排烟l

灭火技术l

灭火剂l

固定灭火系统l

灭火装备l

逃生救援技术l

消防通信指挥系统技术l

火灾原因鉴定技术l

消防产品质量监督检验技术……相关科学建筑工程技术机械工程技术电子工程技术信息技术化工技术标准化技术空气动力学水力学系统工程学……

应用领域城乡建筑、工业设施、交通工具、矿山、井下、森林、草原、军事工程、科研设施、其他火灾安全分析的若干术语火灾（Fire）火灾是失去控制的燃烧所造成的灾害火灾三角形(FireTriangle)可燃物(Fuel)在火灾中发生燃烧放出热量的物质；气相、液相和固相三种形态，它们具有不同的燃烧特点。点燃(PilotIgnition)与自燃(SelfIgnition)点燃是用外部热源将可燃物点燃；自燃是在某些特定空