文档介绍：能力要求:通过学习本章的内容,掌握建筑防火设计的基本原理及构造措施,懂得如何运用各种防火设止火灾的发生,提高对建筑防火设施的管理水平,建立很强的防火意识。
建筑防火设计的基本要求
建筑防火设计的目的就是要防止建筑物火灾的发生和建筑物一旦发生火灾后,能有效地控制火势蔓延,争取灭火和逃生的时间,减少火灾损失。由于现代建筑物的规模较大,功能设施复杂,而且还大量采用了易燃或可燃的化学建材,使建筑物发生火灾的可能性和救火难度都增大了,这样建筑物的防火设计就显得越来越重要。为了使建筑物的防火设计能够做到严谨规范、保障安全、经济合理、方便适用,我国《建筑设计防火规范》,对各种建筑物的防火设计都做了明确的规定。
建筑物的用途多种多样,但建筑物的结构都是由墙、柱、梁、楼板、屋架、吊顶、屋面、
门窗、楼梯等基本建筑构件组成。所以建筑物的耐火性能是由其构件的耐火性能决定的。建筑构件的耐火性能又包括其组成材料的燃烧性能和构件的耐火极限两部分内容。
根据建筑材料在明火或高温作用下的变化特征,我国把建筑构件的燃烧性能分为非燃烧
体、难燃烧体和燃烧体三种。
(1)非燃烧体非燃烧体是指用非燃烧材料做成的构件。非燃烧材料是指在空气中受到火烧或高温作用时不起火、不燃烧、不炭化的材料,如建筑中采用的金属材料、混凝土、砖石等。
(2)难燃烧体难燃烧体是指用难燃烧材料做成的构件。难燃烧体是指在空气中受到火烧或高温作用时难起火、难微燃、难炭化,当火源移走后,燃烧或微燃立即停止的材料,如沥青混凝土、水泥刨花板等。
(3)燃烧体燃烧体是指用燃烧材料做成的构件。燃烧材料是指在空气中受火烧或高温作用时立即起火燃烧,且火源移走后仍继续燃烧或微燃的材料,如木材等。
建筑构件的耐火极限是指构件在标准耐火试验中,从受到火的作用时起,到失去稳定性、完整性、绝热性为止的这段时间,一般用小时(h)表示。
由上述可知,建筑构件的耐火极限是由失去稳定性、完整性、绝热性这三个条件决定的。
(1)建筑构件失去稳定性失去稳定性是指构件在试验过程中失去承载能力或抗变形能
力。此条件主要是针对承重构件而言,如墙、柱、梁、板在耐火试验中发生坍塌,表明失去承载能力;梁、板在耐火试验中,最大挠度值超过其计算长度的1/30时,就表明失去了抗变形能力。
(2)建筑构件失去完整性失去完整性主要是指薄壁分隔构件,如楼板、墙体等在一面受火的试验中,发生爆裂或局部形成穿透性裂缝和孔洞,使火焰穿过构件,造成其背火面的可燃物起火燃烧。这表明构件已经失去了阻止火焰和高温气体穿透或防止背火面出现火焰的性能。如预应力钢筋混凝土楼板受火焰和高温作用时,发生爆裂,出现孔洞,使火焰窜到上层房间。
(3)建筑构件失去绝热性失去绝热性是指分隔构件在耐火试验中,试件背火面测点的平均温度超过初始温度140℃;或背火面任一测点温度超过初始温度180℃时,均认为构件失去绝热性,此时构件已经失去隔绝过量热传导的性能。
研究表明,建筑构件的耐火极限与构件的材料性能、构件尺寸、保护层厚度、构件在结构中的连接方式等有着密切的关系。图9一1表示砖墙、钢筋混凝土的耐火极限是与其厚度成正比增加的。图9一2表示钢筋混凝土梁的耐火极限是随着其主筋保护层厚度成正比增加的。
需要特殊说明的是,建筑构件的耐火极限与构件材料的燃烧性能是绝不相同的两个概念。材料不燃或难燃,并不说明其耐火极限就高,如以钢材为例,它是不燃的,但在没有隔热保护时,其耐火极限仅为15 min。表9一1是部分构件的耐火极限。
建筑物耐活等级是量建筑火和度的标准。根据我国多年的火灾统计资料,参考国
外划分耐火等级的经验,并结合建筑材料、建筑设计及施工的实际情况,我国《建筑设计防火规范》中将普通建筑物的耐火等级划分为四级,高层建筑物划分为二级,如表9一20
我国建筑物的耐火等级是以楼板的耐火极限为标准确定的。这是因为楼板是最薄弱的承重构件,同时从传力的角度看,楼板把自身所承受的荷载传递给梁,梁再传递给柱(或墙),柱(或墙)再传递给基础。楼板的坍塌意味着整个建筑物的破坏,因此可以说楼板的耐火性代表着整个建筑物的耐火性。由表9一2可以看出,,当建筑物的耐火等级每降一级时, h。在设计建筑物其他构件的耐火极限时,凡比楼板重要的构件,其耐火极限都应比楼板高;比楼板次要的构件,其耐火极限可以比楼板低。如在某一耐火等级为二级的建筑物中,支承楼板的梁比楼板重要,其耐火极限应比楼板高, h;而承受梁传来荷载的承重墙或柱比梁更重要,耐火极限定为