第3章建筑防火与安全疏散.ppt
3.1 建筑物起火的原因和燃烧的条件3.2 建筑火灾的发展和蔓延3.3 防火、防烟分区3.4 安全疏散3.5 高层建筑防火要求,主要内容,房屋建筑学机械工业出版社,第3章 建筑防火与安全疏散,3.1 建筑物起火的原因和燃烧条件,火灾给社会带来巨大的经济损失、重大人身伤亡及严重的政治影响。为了能从根源上将建筑火灾减小到最底限度，我们应了解建筑火灾的基本知识、理解防火设计的基本原理及要求。,房屋建筑学机械工业出版社,3.1 建筑物起火的原因和燃烧条件,残酷的火灾,房屋建筑学机械工业出版社,3.1 建筑物起火的原因和燃烧条件,3.1.1 起火原因,建筑物起火的原因是多种多样、错综复杂的、引起火灾的原因有如下几点：明火引起火灾。如公共场所内乱扔烟头、火柴梗，也有电焊、气焊引起的等等情况。暗火引起火灾。如库房里通风不好，大量堆积的油布积热不散发生的自然。用电或电器设备事故起火。主要因为用电设备超负荷、导线接头接触不良，电阻力过大发热，使接触的可染物自然起火等。在雷击较多的地区，建筑物上如果没有可靠的防雷保护措施，便有可能发生雷击起火。突然的地震和战时空袭，都会因为人们的急于疏散而来不及断电、熄灭炉火、处理好易燃、易爆生产装置和危险物品，极易起火。,房屋建筑学机械工业出版社,3.1 建筑物起火的原因和燃烧的条件,起火必须具备如下三个条件：存在能燃烧的物质。有助燃的氧气和氧化剂。有能使可燃物质燃烧的着火源。只要上述三个条件同时出现，并相互影响就能起火。,3.1.2燃烧条件,房屋建筑学机械工业出版社,3.2 建筑火灾的发展和蔓延,（1）火灾初起阶段（轰燃前）（2）猛烈燃烧阶段（轰燃后）（3）衰减阶段（熄灭）由上所述，可知火灾发展过程与建筑防火发生关系的是第一阶段和第二阶段。火灾初起阶段的时间，根据具体条件可在520min之间，这时的燃烧是局部的，火势发展不稳定，有中断的可能性。故应该设法争取及早发现，把火势及时控制和消灭在起火点。,3.2.1 火灾发展的过程,房屋建筑学机械工业出版社,3.2 建筑火灾的发展和蔓延,一般把火灾的初起阶段转变为全面的燃烧瞬间，称为轰燃。轰燃经历的时间很短，它的出现，标志着火灾进入猛烈燃烧阶段。从人身安全的角度来说，把轰然推迟几秒钟的措施也具有很大的意义。建筑设计的任务就是要设置防火分隔物（如防火墙、防火门等），把火限制在起火的部位，以阻止火不能很快向外蔓延；并适当地选用耐火时间较长的建筑结构，使它在猛烈的火焰作用下，保持应有的强度和稳定，直到消防人员到达把火扑灭。,3.2.1 火灾发展的过程,房屋建筑学机械工业出版社,3.2 建筑火灾的发展和蔓延,（1）火势蔓延的方式 火势蔓延的方式是通过热的传播进行的。指在起火的建筑物内，火由起火房间转移到其他房间的过程，主要是靠可燃构件的直接延烧而导致的热传导、热辐射和热对流。（2）火势蔓延的途径 研究火势蔓延的途径，是设置防火分隔的依据，也是“堵截包围、穿插分割”扑灭火灾的需要。综合火灾实际可以看出火从起火房间向外蔓延的途径，主要有以下几个方面：,3.2.2 建筑火灾的蔓延途径,房屋建筑学机械工业出版社,3.2 建筑火灾的发展和蔓延,由外墙窗口向上层蔓延(图3-2)火势的横向蔓延火势通过竖井等蔓延火势由通风管道蔓延,3.2.2 建筑火灾的蔓延途径,图3-2 火由外墙窗口向上蔓延（a）窗口上缘较低距上层窗台远（b）窗口上缘较高距上层窗台近（c）窗口上缘有挑出的雨篷，使气流偏离上层窗口,房屋建筑学机械工业出版社,3.3 防火、防烟分区,设计民用建筑必须遵循国家建筑防火设计规范的规定，在设计中要根据使用性质，选定建筑物耐火等级，设置防火分隔物，分清防火分区，保证合理的防火间距，设有安全通道及疏散通口，保证人员及财产的安全，防止或减少火灾发生的可能性。,3.3.1 防火分区,1 防火分区的原则,所谓防火分区，是指用具有一定耐火能力的墙、楼板等分隔构件，作为一个区域的边界构件，能够在一定时间内把火灾控制在某一范围内的基本空间。,房屋建筑学机械工业出版社,3.3 防火、防烟分区,划分防火分区原则如下：(1)建筑物防火分区的大小取决于建筑物耐火等级和建筑的层数。不同使用功能的建筑物，防火分区也不相同。防火分区采用防火墙、防火门、防火卷帘或水幕分隔。(2)为了减少火灾造成的损失，对建筑防火分区的面积，按照建筑物耐火等级的不同，给予相应的限制。一、二级耐火等级的民用建筑，耐火性能较高，规定防火分区面积为2500m2。三级建筑物防火分区面积应比一、二级要小，一般不超过1200m2。四级耐火等级建筑防火分区面积不宜超过600m2。同理，除了限制防火分区面积外，对建筑物的层数和长度也提出限制，详见表3-1和表3-2。,房屋建筑学机械工业出版社,3.3 防火、防烟分区,表3-1 民用建筑的耐火等级、层数、长度和面积,房屋建筑学机械工业出版社,3.3 防火、防烟分区,表3-2 高层建筑的分类、防火分区及耐火等级,房屋建筑学机械工业出版社,3.3 防火、防烟分区,北京饭店新楼 北京饭店新楼，其主体结构为现浇钢筋混凝土的框架结构，具有足够的耐火能力。在设计中，将面积约2800m2的标准层按抗震缝划分三个防火单元（或防火分区），在三个防火分区之间以抗震缝的墙作为防火墙，设有三座疏散楼梯，还有一台带有封闭前室的消防楼梯。（见图3.3-1）。,2 防火分区设计实例,房屋建筑学机械工业出版社,图3-3北京饭店新防火单元划分示意图,3.3 防火、防烟分区,所谓防烟分区，是指为有利于建筑物内人员安全疏散与有组织排烟，而采取的技术措施。即防烟分区，使烟气集于设定空间，通过排烟设施将烟气排至室外。防烟分区范围是指以屋顶挡烟隔板、挡烟垂壁或从顶棚向下突出不小于500mm的梁为界，从地板到屋顶或吊顶之间的规定空间。,3.3.2 防烟分区,房屋建筑学机械工业出版社,3.3 防火、防烟分区,1.防烟分区的设置原则：（1）不设排烟设施的房间（包括地下室）和走道，不划分防烟分区；（2）防烟分区不应跨越防火分区。（3）对有特殊用途的场所，如地下室、防烟楼梯间、消防电梯、避难层间等，应单独划分防烟分区。（4）防烟分区一般不跨越楼层，某些情况下，如1层面积过小，允许包括1个以上的楼层，但以不超过3层为宜。（5）每个防烟分区的面积，对于高层民用建筑和其他建筑（含地下建筑和人防工程），其建筑面积不宜大于500m2；当顶棚（或顶板）高度在6m以上时，可不受此限。此外，需设排烟设施的走道、净高不超过 6m的房间应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚突出不小于500mm的梁划分防烟分区，梁或垂壁至室内地面的高度不应小于1.8m。,3.3.2 防烟分区,房屋建筑学机械工业出版社,3.3 防火、防烟分区,（1）强力加压的机械排烟方式（2）强制减压的机械排烟方式（3）自然排烟方式,2.防烟排烟方式,房屋建筑学机械工业出版社,图3-6 机械排烟方式,图 3-7 自然排烟方式（a）排烟竖井（b）走道自然排烟,3.4 安全疏散,民用建筑中设置安全疏散设施目的，在于发生火灾时，使人员能迅速而有秩序地通过安全地带疏散出去。特别是影剧院、体育馆、大型会堂、歌舞厅、大商场、超市等人流密集的公共建筑物中，疏散问题更为严重。,3.4.1 疏散路线,房屋建筑学机械工业出版社,为了保证安全疏散，除了形成流畅的疏散路线外，还应尽量满足下列要求：靠近标准层（或防火分区）的两端设置疏散楼梯，便于进行双向疏散。将经常使用的路线与火灾时紧急使用的路线结合起来，靠近电梯间布置疏散楼梯较为有利，见图3-8。靠近外墙设置安全性最大的有开敞前室的疏散楼梯间形。同时，也便于自然采光风和消防人员进入灭火救人。避免火灾时疏散人员与消防人员的流线交叉和相互干扰，有碍安全疏散与消防扑救，疏散楼梯不宜与消防电梯共用一个凹廊作前室，见图3-9。,3.4 安全疏散,房屋建筑学机械工业出版社,从水平疏散而言，走道是第一安全区域，它应简捷顺畅并有事故照明、方向指示、排烟、灭火等措施。在行人高度即1.8m以上不设突出物，以避紧急疏散时发生堵塞。为有利于安全疏散，应尽量布置环形走道、双向走道或无尽端房间的走道、人字形走道，其安全出口的布置应构成双向疏散。,图3-8 疏散楼梯靠近电梯布置,图3-9 不理想的疏散路线布置,3.4 安全疏散,3.4.2 疏散安全分区,房屋建筑学机械工业出版社,为了阐明疏散路线安全可靠性，需要把疏散路线上的各个空间划分为不同的区间，称为疏散安全分区，简称安全分区，并依次称之为第一安全分区、第二安全分区等。走廊为第一安全分区，前室为第二安全分区，楼梯间为第三安全分区（有时候也将前室和楼梯间合称为第二安全分区）。一般说来，当进入第三安全分区，即疏散楼梯间，即可认为达到了相当安全的空间。,3.4 安全疏散,3.4.3 疏散设施设计,房屋建筑学机械工业出版社,（1）疏散楼梯 公共建筑均应至少设两个疏散楼梯。对于使用人数少或除幼儿园、托儿所、医院以外的二、三层建筑符合有关规定时，也可以只设一个疏散楼梯。民用建筑楼梯间常采用开敞与封闭式两种。开敞式楼梯间 开敞式楼梯间是指建筑物内由墙体等围护构件构成的无封闭防烟功能,且与其他使用空间相同的楼梯间(见图3-10)。,图 3-10 开敞式楼梯间（a）室内用（b）室外用,3.4 安全疏散,房屋建筑学机械工业出版社,封闭式楼梯间 封闭式楼梯间是指用耐火建筑构件分隔，能防止烟、火进入的楼梯间。有带封闭前室的和不带封闭前室的两种。,图3-11 不带封闭前室封闭楼梯间（a）封闭楼梯间（b）室内疏散楼梯,3.4 安全疏散,房屋建筑学机械工业出版社,(2）安全出口 在建筑设计中，一般要求建筑物都有两个或两个以上的安全出口。对于人员密集的大型公共建筑，如影剧院、礼堂、体育馆等，还要控制每个安全出口的人数。对于层数较低（三层及三层以下），建筑面积较小，使用人数较少且具有独立疏散能力的建筑也可以只设一个出口（具体见有关规定）,3.4 安全疏散,房屋建筑学机械工业出版社,（3）辅助设施 为了保证建筑物内的人员在火灾时能安全可靠地进行疏散，避免造成重大伤亡事故，除了设置楼梯为主要疏散通道外，还应设置相应的安全疏散的辅助设施。辅助设施的形式很多，有避难层、屋顶直升飞机场、疏散阳台、避难袋等。（4）消防电梯 根据我国的经济技术条件和防火要求，规定一类高层建筑、塔式住宅、12层及12层以上的住宅及高度超过32m的二类公共建筑，其高度主体部分最大楼层面积不超过1500m2时，应设不少于一台消防电梯，15004500m2应设两台，超过4500m2应设三台；高度超过32m的设有电梯的厂房，应设消防电梯，同时应注意，消防电梯要是分设在各个防火分区内。,3.5 高层建筑防火要求,房屋建筑学机械工业出版社,高层建筑防火设计要点 总体布局要保证便捷流畅的交通关系，处理好主体于附属部分的关系，保证于其他各类建筑的合理防火距离，合理安排广场、空地与绿化，并提供消防车道。对建筑的基本构件（墙、柱、梁、楼板）作防火构造设计，使其具有足够的耐火极限，以保证耐火支持能力。尽量作到建筑内部装修，陈设的不燃化或难燃化，以减少火灾的发生及降低蔓延速度。合理进行防火分区，采取每层做水平分区，力争将火势控制在起火单元内加以扑灭，防止向上层和防火单元外的扩散。安全疏散路线要求简明直接，在靠近防火单元的两端布置疏散楼梯，控制最远房间到安全疏散出口的距离，使人员能迅速撤离险区。,3.5 高层建筑防火要求,房屋建筑学机械工业出版社,每层划分防烟分区，采取必要的防烟排烟措施，合理的安排自然排烟和机械排烟的位置，使安全疏散和消防队灭火能顺利进行。采用先进可靠的报警设备和灭火设施，并选择好安装的位置，还要求设置消防控制中心，以控制和指挥报警、灭火、排烟及特殊防火构造等部位，确保它起着灭火指挥基地的作用。加强建筑与结构、给排水、暖通、电气等工种的配合，处理好工程技术用房与全楼的关系，以防其起火后对大楼产生威胁。同时，各种管道及路线的设计，要尽力消除起火及蔓延的可能性。以上要点中的、点是核心问题，已分述在前面各节，其余内容可参见防火规范中有关规定。,
