建筑耐火等级与耐火设计

第四章：建筑耐火等级与耐火设计第一节建筑耐火等级一、建筑构件燃烧性能与耐火极限建筑物的耐火等级是衡量建筑物耐火程度的标准。它是由建筑构件的燃烧性能和最低耐火极限决定的。1.1建筑构件的燃烧性能（1）不燃烧体：如砖墙、砖柱，钢筋混凝土梁、板、柱，钢梁等（2）难燃烧体：如阻燃胶合板吊顶、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：如木柱、木屋架、木搁栅、纤维板吊顶等1.2建筑构件的耐火极限耐火极限定义：建筑构件的耐火极限是指构件在标准耐火实验中，从受到火的作用时起，到失去稳定性或完整性或绝热性止，这段抵抗火作用的时间，一般以小时计。11.3建筑物具有较高的耐火极限的作用：（1）在建筑物发生火灾时，确保其能在一定的时间内不破坏，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，保证建筑物内人员的安全脱险。（3）为消防人员扑救火灾创造有利条件。（4）为建筑物火灾后重新修复使用提供有利条件。在通常情况下，其主体结构耐火能力好，抵抗火烧时间长，则其火灾时破坏少，灾后修复快。如韩国“大然阁”旅馆，其主体结构是型钢框架外包混凝土的劲性钢结构，采用钢筋混凝土楼板。发生火灾后，大火延烧了个多小时，其主体结构依然完好。又如巴西“安得斯”大楼为钢筋混凝土框架结构,大火延烧了十几个小时，其内部装修和其他可燃物品全部烧光，但其主体结构基本完好。这两座高层建筑在事后都进行了修复，得以重新使用。22.建筑构件耐火极限的判断构件的受火条件：＊墙壁和隔板、门窗：一面受火＊楼板、屋面板、吊顶：下面受火＊横梁：两侧和底面共三面受火＊柱子：所有垂直面受火(1)分隔构件----------------失去完整性或绝热性(2)承重构件----------------失去稳定性(3)承重分隔构件----------失去稳定性或完整性或绝热性3二、建筑耐火等级

建筑物的耐火等级是衡量建筑物耐火程度的标准。它是由建筑构件的燃烧性能和最低耐火极限决定的。单、多层建筑的划分（1）

九层及九层以下的住宅（包括底层设置商业服务网点的住宅）和建筑高度不超过24m的其他民用建筑（2）建筑高度超过24m的单层公共建筑；（3）建筑高度不超过24m的工业建筑和超过24m、但为单层的工业建筑。

建筑高度为建筑物室外地面到其女儿墙顶部或檐口的高度。（屋顶上的暸望塔、冷却塔、水箱间、微波天线间、电梯机房、排风和排烟机房以及楼梯出口小间等不计入建筑高度和层数内，建筑物的地下室、半地下室的顶板面高出室外地面不超过1.5m者，不计入层数内。）4建筑物耐火等级的划分

建筑物耐火等级是由组成建筑物的墙、柱、梁、楼板、屋顶承重构件、疏散楼梯和吊顶等主要建筑构件的燃烧性能和耐火极限决定的。建筑物的耐火等级分为四级，其构件的燃烧性能和耐火极限不应低于《建筑设计防火规范》中的规定。5民用建筑耐火等级：6概括的说：一级耐火等级建筑物的主要建筑构件，全部为非燃烧体。二级耐火等级建筑物的主要建筑构件，除吊顶为难燃烧体外，其余为非燃烧体。

三级耐火等级建筑物的屋顶承重构件为燃烧体。

四级耐火等级建筑物除防火墙为非燃烧体外，其余构件为难燃烧体和燃烧体。一般说，钢筋混凝土结构、钢筋混凝土砖石结构建筑可基本定为一、二级耐火等级；砖木结构建筑可基本定为三级耐火等级；以木柱、木屋架承重及以砖石等不燃烧或难燃烧为墙的建筑可定为四级耐火等级。7一二级耐火等级各类民用建筑的耐火极限89三级耐火等级各类民用建筑的耐火极限10四级耐火等级级各类民用建建筑的耐火极极限1112133.建筑物物耐火等级的的选定选定耐火等级级应考虑的因因素(1)建筑筑物的重要性性(2)使用性质质火灾危险性性(3)建筑筑物的高度(4)火火灾荷截重要的公共建建筑应采用一一、二级耐火火等级的建筑筑。重要的公共建建筑是指性质质重要、人员员密集、发生生火灾后损失失大、影响大大、伤亡大的的公共建筑物物。如省、市市级以上的机机关办公楼，，电子计算机机中心，通讯讯中心以及体体育馆、影剧剧院、百货楼楼等商店、学校、、食堂、菜市市场如采用一一、二级耐火火等级的建筑筑有困难，可可采用三级耐耐火等级的建建筑。其他民用建筑筑（如居住建建筑）在层数数较少时，可可以采用三级级或四级耐火火等级的建筑筑。14工业建筑耐火火等级的选定定根据生产的火火灾危险性分分类和储存物物品的火灾危危险性分类确确定的。分为：甲、乙、丙、、丁、戊类。具体详见《建建筑设计防火火规范》GBJ16-87（2001年版）中的规规定。15四、高层建筑筑耐火设计高层民用建筑筑的划分（1）十层及及十层以上的的居住建筑(包括首层设设置商业服务务网点的住住宅)；（2）建筑高高度超过24m，且层数为两层层及两层以上上的其他民用用建筑。2.高层层建筑的火灾灾特点(1)火势势蔓延途径多多、速度快(2)安全全疏散困难(3)功能能复杂、起火火因数多(4)扑救救难度大163.高层层民用建筑耐耐火等级的划划分耐火等级分一一级与与二二级4.高层层民用建筑耐耐火等级的选选定（1）高层民民用建筑分类类:分分一类与与二类类一类高层建筑筑居住建筑：高高级住宅；十十九层及十九九层以上的普普通住宅公共建筑：1.医院；；2.高级旅旅馆；3.建筑高高度超过50m或每层建筑筑面积超过过1000m2的商业楼、、展览楼、、综合楼、、电信楼、、财贸金融融楼；4.建筑高高度超过50m或每层建筑筑面积超过过1500m2的商住楼；；

5.中中央级和省省级(含计计划单列市市)广播电电视楼；6.网局局级和省级级(含计划划单列市)电力调度度楼；7.省级(含计划单单列市)邮邮政楼、防防灾指挥调调度楼；8.藏书书超过100万册的的图书馆、、书库；9.重要要的办公楼楼、科研楼楼、档案楼楼；

10.建筑高高度超过50m的教学楼和和普通的旅旅馆、办公公楼、科研研楼、档案案楼等；1718192021五、提高建建筑构件耐耐火极限和和改变燃烧烧的性能的的方法1.适当当增加构件件的截面尺尺寸2.对钢钢筋混凝土土构件增加加保护层厚厚度3.在构构件表面做做耐火保护护层4.钢梁梁、钢屋架架下做耐火火吊顶5.在构构件表面涂涂覆防火涂涂料6.进行行合理的耐耐火构造设设计22构造设计的的目的就是是通过采用用巧妙的约约束去抵抗抗结构的过过大挠曲和和断裂，合合理的构造造设计可以以延长构件件的耐火极极限，提高高结构的安安全性和经经济性。例例如：支座处的连连接：在构件支座座部位上，，可以通过过上部钢筋筋的作用将将两个构件件形成一个个能传递内内力的连续续整体。这这些上部钢钢筋在火灾灾期间受到到火的影响响较小。23梁的翼缘处处理：翼缘过分细细长和腹壁壁太薄都会会影响构件件的耐火性性能。对构构件的截面面温度变化化的研究表表明，最热热的部位是是凸角部位位；温度更更容易损坏坏细长形的的构件。正正确的设计计见图，，外形凸角角较多的断断面则为不不利断面。。24梁的翼缘处处理：翼缘过分细细长和腹壁壁太薄都会会影响构件件的耐火性性能。对构构件的截面面温度变化化的研究表表明，最热热的部位是是凸角部位位；温度更更容易损坏坏细长形的的构件。正正确的设计计见图，，外形凸角角较多的断断面则为不不利断面。。25钢结构防火火保护材料料1.混凝土土2.石膏3.矿物纤纤维4.膨胀材材料钢结构防火火方法.1.现浇浇法2.喷涂法3.粘贴法4.吊顶法5.组合法法钢结构防火火涂料的分分类A、按使用胶粘粘剂分1、有机防防火涂料2、无无机防火涂涂料B、按涂层厚度度1、薄涂型型（2~7mm,耐火极限：：0.5~1.5h)2、厚涂型型(8~20mm,耐火极限：：0.5~3h)26防火涂料之之所以能起起到防火阻阻燃作用其其原因大大致可归纳纳为以下几几点：防火涂料本本身具有难难燃或不燃燃性，使被被保护的可可燃性基材材不直接与与空气接触触而延迟基基材着火燃燃烧。防火涂料遇遇火受热分分解出不燃燃的惰性气气体，冲淡淡被保护基基材受热分分解出的可可燃气体和和空气中的的氧气，抑抑制燃烧。。燃烧被认为为是游离基基引起的连连锁反应。。含氮、磷磷的防火涂涂料受热可可分解出一一些活性自自由基团，，与有机游游离基化合合，中断连连锁反应，，降低燃烧烧速度。膨胀型防火火涂料遇火火膨胀发泡泡，生成一一层泡沫隔隔热层，封封闭被保护护的基材，，阻止基材材燃烧。27钢结构防火火涂料的阻阻火原理有有三个：一是涂层对对钢基材起起屏蔽作用用，使钢构构件不至于于直接暴露露在火焰高高温中。二是涂层吸吸热后部分分物质分解解放出水蒸蒸气或其他他不燃气体体，起到消消耗热量、、降低火焰焰温度和燃燃烧速度、、稀释氧气气的作用。。三是涂层本本身多孔轻轻质和受热热后形成碳碳化泡沫层层，阻止了了热量迅速速向钢基材材传递，推推迟了钢基基材强度的的降低，从从而提高了了钢结构的的耐火极限限。28（二）钢结构防火火涂料的选选用原则（1）裸露露网架钢结结构，轻钢钢屋架，以以及其他构构件截面小小、振动挠挠曲变化大大的钢结构构，当要求求其耐火极极限在1.5h以下时，宜选用用薄涂型钢结构构防火涂料，装装饰要求较高的的建筑宜首选超超薄型钢结构防防火涂料。（2）室内隐蔽蔽钢结构、高层层等性质重要的的建筑，当要求求其耐火极限在在1.5h以上时，应选用用厚涂型钢结构构防火涂料。（3）露天钢结结构，必须选用用适合室外使用用的钢结构防火火涂料。（4）注意不要要把饰面型防火火涂料选用于保保护钢结构。29思考题1.何谓耐火等级？？在建筑防火设设计时提高耐火火等级有何意义义？2.按现行《建筑设