清华大学防灾减灾及其对策-第二章b-火灾对策课件

2.3火灾的基本知识2.3.1火灾的燃烧过程火灾是由燃烧引起的灾变。燃烧是一种同时伴有放热和发光效应的剧烈的氧化反应。燃烧现象的三个特性：放热、发光、生成新物质。

燃烧的三个条件：可燃物、氧化剂、点火源。

可燃物：能在空气、氧气或其他氧化剂中发生燃烧反应的物质。

有机物：木材、煤、棉花、纸、汽油、塑料、酒精等。

无机物：金属单质：钠、钾、镁、钙、铝等。非金属单质：碳、磷、硫等。点火源：具有一定能量，能够引起可燃物质燃烧的能源（提供一个初始能量，在此能量激发下，使可燃物与氧化剂发生激烈的氧化反应，引起燃烧）。明火、电火花、冲击与摩擦火化、高温表面。（1）明火初起(OA段)

发生火灾部位的平均烟气温度较低，蔓延速度较慢，破坏力也较小：

1）可燃物烧完，且未沿及其它可燃物。

2）通风不足，火灾自行熄灭。

3）存在足够的可燃物，具有良好的通风条件，火灾进入猛烈燃烧阶段。

该阶段对人员疏散、物资抢救和火灾扑灭具有重要意义。（2）猛烈燃烧阶段（图中AC段）

火灾由初起变为全面燃烧的瞬间（图中AB段），在局部火焰高温区的作用下使房间内可燃物受热分解，可燃气体膨胀猛烈燃烧，迅速蔓延全面起火-轰燃(flashover)。室温高达1100℃。火焰、高温烟气从开口处大量喷出。

在轰燃开始以后，人在其中很难幸存。（3）火势衰灭阶段（图中CD段）

当室内可燃物80%以上已烧尽，室温降至最高温度的80%时为衰灭阶段的开始，直至明火熄灭。（2）火灾向竖向延烧①火势朝天棚顶部延烧

烟火受气流控制向上升腾，室内吊顶的入孔、通风口等为烟火进入的途径。②火势由窗口向上延烧轰燃发生后，窗口玻璃破碎，火焰从窗顶沿上层窗间墙烧裂上层窗玻璃，扩大到上层，喷射的火焰也可能被吸附在建筑物表面，甚至会吸入上层窗户内部，使火势向上层延烧。③火势通过竖井扩大建筑物按使用功能要求，需要设置各种竖井或竖向开口的部位，如通风井、排气井、管道井、垃圾井、电梯井、楼梯间、天井、中庭等。2.3.3火灾的燃烧产物：二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、一氧化氮、氰化氢和氨等。燃烧产物有窒息性和毒性。火灾中有80%的人是被毒烟熏死的。防火:在火灾发生之前,充分做好各种防范工作,使被保护建筑(或部位)不发生火灾,万一失火亦应将火灾控制在局部范围之内,为扑救火灾创造有利条件.2.4.1建筑火灾的主动防治

●控制可燃物;

●控制引火源;

●控制可燃物与引火源相互作用.

直接限制火灾发生和发展的技术:

●建筑物的防火安全设计技术;

●火灾探测报警技术;

●喷水灭火或其他灭火技术;

●烟气控制技术等。2.4.1.1总平面防火在总平面设计中，根据建筑物的使用性质、地形、地势和风向等因素，进行合理布局，尽量避免建筑物相互之间构成火灾威胁和发生火灾爆炸后可能造成严重后果，并且为消防车顺利扑救火灾提供条件。(如存放易燃品的建筑物应单独设置，与主体建筑有足够距离，建筑物之间的防火间距设置、消防车道设置、安全避难场)

易燃易爆设施禁止布置区域分布图新建特勤消防站：1．消防指挥中心；2．通胡特勤中队。新建一级普通消防站：3．九棵树中队；4．北苑中队；5．永顺中队；6．龙旺庄中队；7．宋庄中队；8．潞城中队；9．小圣庙中队；10．开发区中队；11．金庄中队。2.4.1.2建筑耐火设计（3）设计承重构件，由标准耐火试验校准构件实有耐火极限。如不满足重新设计构件直至满足。规范给出了一系列承重构件的耐火极限数值以供设计中核查校准。当所设计的构件与规范所给构件有实质性差别时，需进行新的耐火试验。耐火等级的定义和作用

衡量建筑物耐火程度的分级标准。

耐火等级高的建筑物，发生火灾的次数少，火灾时被火烧坏、倒塌的很少；

耐火等级低的建筑，发生火灾概率大，火灾时往往容易被烧坏，造成局部或整体倒塌，火灾损失大。

建筑物具有较高耐火等级时，具有以下作用：（1）在建筑物发生火灾时，确保其能在一定时间内不破坏，不传播火灾，延缓和阻止火势的蔓延。（2）为人们安全疏散提供必要的疏散时间，保证建筑物内人员安全脱险。建筑构件的耐火性能

建筑物由许多建筑构件组成（如墙、柱、梁、板、屋顶承重构件等），建筑物的耐火程度高低，直接决定于这些建筑构件在火灾高温作用下的耐火性能，即建筑构件的燃烧性能和耐火极限。建筑构件的燃烧性能

反映建筑构件遇火烧或高温作用时的燃烧特点：

(1)不燃烧体:在空气中受火烧或高温作用时，不起火、不微燃、不碳化。如砖墙、砖柱、钢筋混凝土梁、板、柱、钢梁等。

(2)难燃烧体:在空气中受火烧及高温作用时，难起火、难微燃、难碳化，当火源移走后，燃烧或微燃立即停止。如经阻燃处理的木质防火门、木龙骨板条抹灰隔墙等。

(3)燃烧体:在明火或高温作用下，能立即着火燃烧，且火源移走后，仍能继续燃烧或微燃。如木柱、木屋架、木搁栅、纤维板吊顶等。耐火极限(FireResistantLimit)对任一建筑构件，在耐火试验炉中按规定的火灾温升曲线(标准时间-温度曲线)进行耐火试验，从受到火的作用时起，到失去稳定性或完整性，或绝热性时止的这段时间称为耐火极限。建筑构件的燃烧性能和耐火极限

一级二级三级四级墙防火墙不燃烧体4.00不燃烧体4.00不燃烧体4.00不燃烧体4.00承重墙、楼梯间、电梯井的墙不燃烧体3.00不燃烧体2.50不燃烧体2.50难燃烧体0.50非承重外墙，疏散走道两侧的隔墙不燃烧体1.00不燃烧体1.00不燃烧体0.50难燃烧体0.25房间隔墙不燃烧体0.75不燃烧体0.50不燃烧体0.50难燃烧体0.25柱支承多层的柱不燃烧体3.00不燃烧体2.50不燃烧体2.50难燃烧体0.50支承单层的柱不燃烧体2.50不燃烧体2.00不燃烧体2.00燃烧体梁不燃烧体2.00不燃烧体1.50不燃烧体1.00难燃烧体0.50楼板不燃烧体1.50不燃烧体1.00不燃烧体0.50难燃烧体0.25屋顶承重构件不燃烧体1.50不燃烧体0.50燃烧体燃烧体疏散楼梯不燃烧体1.50不燃烧体1.00不燃烧体1.00燃烧体吊顶(包括屋顶搁栅)不燃烧体0.25难燃烧体0.25难燃烧体0.150燃烧体防火分区和防火分隔：采用耐火性较好的分隔构件将建筑物空间分隔成若干区域，使火灾控制在失火的局部区域中，防止火灾扩大蔓延。防烟分区：用挡烟构件(挡烟梁、垂壁、隔断)将烟气控制在一定范围内，以便排烟设施将排其出。防火分区的设置要求

（1）建筑平面布局不仅要满足使用要求，而且必须划分利于避难和扑灭火情的面积适当的水平防火分区。

（2）防火分区划分必须首先确保人员安全疏散通道和救援人员通道的畅通。

（3）相应提高疏散通道、避难区和消防通道的防火（耐火、隔火）安全度。（4）防火分隔构件的材料耐火极限必须确保满足人员疏散需要的时间。

（5）防火分区内必须设置防烟分区，既要防止火势延烧又要利于防烟和排烟，室内必须具有良好的通风排气功能。

（6）建筑物的中庭是室内多层贯通的公共空间，应该作为一个竖向防火分区。（7）高层建筑和地下室应该以楼层为界限划分水平防火分区，而不应跨层划分防火分区。（8）建筑内的竖向管道井、通风井等应该成为独立的竖直隔火分区。（9）必须认真做好穿越防火分区的管线穿越部位的分隔构造设计，保证节点部位的施工质量，务必形成隔火能力。（10）必须确保机电设备本身的分隔部件的技术可靠性，不至于破坏建筑防火分区的隔火。（11）在建筑内明火施工作业，如电焊之类，必须有严密隔火措施，周围必须清除可燃物，宜在室外限定地点防护作业。（12）一般情况下（除大空间建筑外）设有自动喷水灭火设备的防火分区，其防火分区面积允许相应扩大一倍。防火分区的分隔构件

建筑物防火分区的隔火构件分水平分区和竖向分区的分隔构件.水平分区的分隔构件有防火墙，防火门窗、复合防火卷帘、防火卷帘和喷淋保护带、水幕保护带和防火隔离带等。

垂直方向的竖向防火分区分隔构件有耐火楼面板、上下搂层的窗间墙、防火挑檐、防烟楼梯和封闭搂梯耐火系统，管井耐火系统等。2.4.1.3建筑防排烟

为防止烟尘扩散到搂梯间内，高层建筑的楼梯间外通常设置一过渡空间，使楼梯间保持正压，同时可以暂时容纳疏散人流，该空间称为前室。防烟设计必须保证疏散的安全，按疏散路线次序，走道作为第一安全区，前室为第二安全区，搂梯间为第三安全区。为保证疏散通道的安全，确保搂梯间隔火防烟，设计时应尽量在远离楼梯的部位把烟排除。建筑物的防烟和排烟设计火灾时产生的有毒烟气是造成人员窒息中毒的主要原因。在隔火设计的同时必须做好防排烟设计。一般的多层建筑符合民用建筑通则的采光通风要求，可以减轻烟气的危害，一般不作特别的防烟设计。但是，剧院、电影院、体育馆、会堂、医院、旅馆、百货商店等人流汇集，面积较大，可燃物较多，当地下室或排烟口面积小于房间地面面积的1/50时需要做防烟设计。机械排烟方式

利用排烟机把着火房间中所产生的烟气通过排烟口排至室外。排烟机、排烟管道(投资大、维修成本高)。机械加压送风--利用送风机供给走廊、楼梯间前室和楼梯间等以新鲜空气，使其维持高于建筑物其他部位的压力，从而把其他部位中因着火所产生的火灾烟气或因扩散所侵入的火灾烟气堵截于被加压的部位之外。自然排烟方式

利用火灾产生的热烟气流的浮力和外部风力作用，通过建筑物的对外开口(阳台、凹廊或排烟窗—设在外墙上)把烟气排至室外的排烟方式。(对开窗位置、面积具体要求)。2.4.1.4安全疏散设计安全疏散流向设计、安全出口设计(按建筑物内可能的人员流量设定足够宽的人行通道)。火灾时的允许疏散时间

火灾时建筑的允许疏散时间是指可供受灾建筑内的全部人员安全撤离火场的时间。它必须控制在发生火灾烟中毒之前。

火灾试验表明建筑物从起火到出现轰燃的时间为5～8min。国内外火灾现场统计表明，火场内出现伤亡人员的时间少则5～6min，多则10～20min。

对人员疏散和火险扑救的主要威胁来自:

●起火后火场的高温烟气使人中毒或缺氧窒息;

●建筑结构的倒塌破坏造成伤亡.

建筑的允许疏散时间（t）单位：min

类别一、二级耐火等级三级耐火等级四级耐火等级

多层民用建筑 >～7>～4.5>～2

高层民用建筑、

公共建筑 >7～4>4～2 >～2

观演建筑、

影剧院、

会堂>2 >1.5

体育馆>4～3

厂房 甲类 >0.5

乙类 >1.0

丙类 >2.0

注：其中体育馆规模3000～5000座时，t=3；5001～10000座时，t=3.5；10001～20000座时，t=4。

规范要求房间内安全疏散条件（1）多层民用建筑安全出口位于走道尽端；只设一个门的房间，房间的疏散距离按房间内最远一点到房门的直线距离不超过14m，规定该房间的使用人数不超过80人；游艺场所面积不大于50m2时才可设一个疏散出口。（2）剧院、电影院、礼堂横走道之间的座位排数不超过20排，纵走道间的座位数不超过22个。（3）体育馆横走道之间的座位不超过20排，纵走道间的座位数不超过26个。（4）高层建筑内的观众厅、展览厅、多功能厅、餐厅、营业厅和阅览室，其室内任何一点到最近的疏散出口的直线距离不宜超过30m；其他房间内最远一点至房门的直线距离不宜超过15m。2.4.1.5消防给水灭火系统设计

消防给水：室外消防给水系统、室内消防给

水系统灭火系统:

(1)喷水灭火系统(水的冷却作

用)

(2)二氧化碳灭火系统(与大多

数物质不反应，窒息作用

灭火)

(3)卤代烷灭火系统(通过中断

燃烧的链反应而灭火)2.4.1.6火灾探测报警技术

火灾探测器：

感温探测器(火灾烟气对流热的温度)：可靠、稳定、但灵敏度低感烟探测器(烟气中悬浮的小颗粒的特性)火焰探测器(燃烧放热引起热辐射特性)：红外、紫外气敏探测器(火灾后环境中某些气体含量变化)烟气探测技术

将火灾时产生的大量烟气及时予以排除，以及阻止烟气从着火区向非着火区蔓延扩散，特别是防止烟气侵入作为疏散通道的走廊、楼梯间及其前室，以确保建筑物内人员顺利疏散、安全避难和为消防人员扑救创造有利条件。2.4.2建筑火灾的被动防治

●控制火势;

●扑灭火灾;

●保护受热辐射威胁的建筑(或部位);

●安全疏散.提高或增强建筑构件或材料承受火灾破坏能力的技术，如提高建筑构件耐火(及高温)性技术，可燃材料的阻燃技术等。提高建筑构件耐火性

钢筋混凝土：耐火性能良好，但强度会随着升温而降低。

钢材：不燃性材料，但耐火性能很差(高