建筑结构防火与抗火设计指南
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2）塑料
它是一种高分子的有机化合物，由天然或人工合成树脂加入 增塑剂、润滑剂和填充材料及颜料制成的。
塑料受高温后分解，然后燃烧。热塑性塑料(如聚乙烯等)达软 化温度后熔化成黏稠状，滴落下来成为二次火源；热固性塑料(如 酚醛树脂)不熔融，当温度达到分解点时会生成烃类化合物可燃气 体、不燃性气体和碳化物，达到燃点后发生燃烧。塑料也可以添 加阻燃剂以提高耐火性能。
有机材料都具有可燃性。由于有机材料在300℃以前会发生 碳化、燃烧、熔融等变化，因此在热稳定性方面一般比无机材 料差。
特点：质量轻，隔热性好，耐热应力作用，不易发生裂缝和 爆裂等。建筑材料中常用的有机材料有木材、塑料、胶合板、 纤维板、木屑板等。
无机材料一般都是非燃性材料。在高温性能方面存在的问题 是导热、变形、爆裂、强度降低、阻止松懈等，这些问题往往 是由于高温时的热膨胀收缩不一样造成的。
建筑构件的耐火性能
▪ 建筑构件的耐火极限
建筑构件的耐火性能，通常是指构件的燃烧性能和抵抗火焰 燃烧的时间(即耐火极限)。
建筑构件的燃烧性能分为三类： 第一类：非燃烧构件； 第二类：难燃烧构件； 第三类：燃烧构件。
耐火极限判定的条件：
1) 非承重构件 ①失去完整性。当试件在试验中有火焰和气体从孔洞、空隙中
(3) 稳定性。凡影响构件高温承载力的因素都影响构件的稳定性。
2．提高耐火极限的措施
建筑构件的耐火极限和燃烧性能，与建筑构件所采用的材料 性质、构件尺寸、保护层厚度以及构件的构造做法、支承情况等 有着密切的关系。
常用的方法有：
(1) 适当增加构件的界面尺寸。建筑构件的界面尺寸越大，其耐火 极限越长。此法对提高建筑构件的耐火极限十分有效。
非燃性建筑材料：在空气中受到火烧或高温作用时不起火、不燃 烧、不碳化，如花岗岩、大理石、水泥制品、混凝土制品、石膏 板、石灰制品、玻璃、陶瓷、钢材、铝合金制品等。
难燃性建筑材料：在空气中受到火烧或高温作用时难起火、难于 碳化，当火源移走后，燃烧或微燃性立即停止，如纸面石膏板、 水泥刨花板，难燃木材等。
对于一面受火的钢筋混凝土，温度升高时由荷载引起的钢筋 蠕变加大，350℃以上更为明显。混凝土的水泥石由微裂缝逐渐 扩展，到600℃以后混凝土的抗拉强度为0，钢筋的粘结强度也几 乎丧失殆尽。
2.有机材料
建筑材料中常用的有机材料有木材、塑料等，有机材料具有 可燃性。
1）木材
木材的可燃性表现为燃烧和发烟两个特征。 木材的燃烧分为预热干燥、热分解、燃烧三个阶段。
建筑结构的耐火性能
▪ 建筑材料的燃烧性能
建筑材料的燃烧性能，是指材料燃烧或遇火时所发生的一切 物理、化学变化。其中着火的难易程度、火焰传播快慢以及燃烧 时的发热量，均对火灾的发生和发展具有重要意义。
按照国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB8624-2006的规定，建筑材料燃烧性能分为四级如下图：
※ 高强钢丝：无明显屈服极限的硬钢。
可见冷加工钢筋和高强钢丝耐火性能更差。另外，钢材在温 度和应力作用下，随时间推移会发生缓慢塑性变形——蠕变。普 通低碳钢蠕变温度为300～350℃，合金钢为400～450℃。
为了提高钢结构的耐火性能，常采用隔热材料(钢丝网抹灰、 保温砖、隔热混凝土、导热液体)进行包封、散热，或喷涂防火 涂料等，以形成防火保护层。
(2) 对钢筋混凝土构件增加保护层厚度。
(3) 在构件表面做耐火保护层。
(4) 钢梁、钢屋架下及木结构做耐火吊顶合防火保护层。
(5) 在构件表面涂覆防火涂料。
(6) 进行合理的耐火构造设计。
▪ 建筑的耐火等级
在建筑结构体系中，一般楼板直接承受有效荷载，受火影响比 较大，因此建筑耐火等级的评判是以楼板为基准，结合火灾的实 际情况作出规定。
(1) 完整性。根据试验结果，凡易发生爆裂、局部破坏穿洞，构件 接缝等都可能影响构件的完整性。
(2) 绝热性。影响构件绝热性的因素主要有两个：材料的导温系数 和构件厚度。材料导温系数越大，热量越易于传到背火面，所以绝 热性差；反之则好。当构件厚度较大时，背火面达到某一温度的时 间则长，故其绝热性好。
▪ 常用材料的燃烧性能
1. 无机材料
1）钢材
钢材属于不燃性材料。在火灾条件下没有防火保护层面的钢 结构往往在十几分钟内发生倒塌破坏。因为在300～400℃时， 钢的抗拉强度很快下降，到600℃左右失去承载能力，所以没有 防火保护层的钢结构是不耐火的。 ※ 普通低碳钢：
※ 普通低合金钢：200～300℃内强度增加，大于300℃后逐渐降 低。 ※ 冷加工钢筋(冷拉、冷拔、冷轧)：此类钢筋经冷加工后强度提高， 塑性降低。
◆ 预热干燥。当温度不大于150℃时，木材内的自由水和吸附 水蒸发后，呈完全干燥状态，水分蒸发吸热量大，木材升温慢， 材质改变少。
◆ 热分解。干燥木材持续升温使木材的化学组分发生分解，分 离出低分子化合物如，可燃气体，木炭和焦油，焦油在高温下又 分解为可燃气体和木炭。
◆ 燃烧。木材的燃烧速度可用火焰表面传播速度表示，也可用 单位时间内木材的炭化深度表示，一般木材的燃烧速度为0.4～ 0.6mm/min。
出现，并点燃规定的棉垫时，则表明构件失去了完整性。 ②失去绝热性。试件背火面的平均温升超过试件表面初始温度
140℃或单点最高温升超过初始温度180℃时，则表明构件失去绝 热性。
2) 承重构件。 承重构件按是否失去承载能力和抗变形能力来判定。
▪ 影响构件耐火极限的因素及提高耐火极限的措施
1．影响构件耐火极限的因素
2）混凝土
混凝土的骨料决定它的耐火性能。花岗岩骨料混凝土在550℃ 破裂，石灰石骨料混凝土可达700℃。混凝土热容量大，导热系数 小，升温慢，是较好的耐火材料。
3）钢筋混凝土
由于钢筋和混凝土之间的粘接力使它们共同受力，粘结力是 由混凝土硬化时握固钢筋产生摩擦力，表面粗糙产生的机械咬合 力以及胶合力所组成。
可燃性建筑材料：在空气中受到火或高温作用时，立即起火或微 燃，并且离开火源后仍能继续燃烧或微燃，如天然木材、木制人 造板、竹材、木地板、聚乙烯塑料制品等。
易燃性建筑材料：在空气中受到火或高温作用时，立即起火，且 火焰传播速度很快，如有机玻璃、泡沫塑料等。
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建筑材料的种类很多，为了便于研究其高温性能，做如下分类：
它是一种高分子的有机化合物，由天然或人工合成树脂加入 增塑剂、润滑剂和填充材料及颜料制成的。
塑料受高温后分解，然后燃烧。热塑性塑料(如聚乙烯等)达软 化温度后熔化成黏稠状，滴落下来成为二次火源；热固性塑料(如 酚醛树脂)不熔融，当温度达到分解点时会生成烃类化合物可燃气 体、不燃性气体和碳化物，达到燃点后发生燃烧。塑料也可以添 加阻燃剂以提高耐火性能。
有机材料都具有可燃性。由于有机材料在300℃以前会发生 碳化、燃烧、熔融等变化，因此在热稳定性方面一般比无机材 料差。
特点：质量轻，隔热性好，耐热应力作用，不易发生裂缝和 爆裂等。建筑材料中常用的有机材料有木材、塑料、胶合板、 纤维板、木屑板等。
无机材料一般都是非燃性材料。在高温性能方面存在的问题 是导热、变形、爆裂、强度降低、阻止松懈等，这些问题往往 是由于高温时的热膨胀收缩不一样造成的。
建筑构件的耐火性能
▪ 建筑构件的耐火极限
建筑构件的耐火性能，通常是指构件的燃烧性能和抵抗火焰 燃烧的时间(即耐火极限)。
建筑构件的燃烧性能分为三类： 第一类：非燃烧构件； 第二类：难燃烧构件； 第三类：燃烧构件。
耐火极限判定的条件：
1) 非承重构件 ①失去完整性。当试件在试验中有火焰和气体从孔洞、空隙中
(3) 稳定性。凡影响构件高温承载力的因素都影响构件的稳定性。
2．提高耐火极限的措施
建筑构件的耐火极限和燃烧性能，与建筑构件所采用的材料 性质、构件尺寸、保护层厚度以及构件的构造做法、支承情况等 有着密切的关系。
常用的方法有：
(1) 适当增加构件的界面尺寸。建筑构件的界面尺寸越大，其耐火 极限越长。此法对提高建筑构件的耐火极限十分有效。
非燃性建筑材料：在空气中受到火烧或高温作用时不起火、不燃 烧、不碳化，如花岗岩、大理石、水泥制品、混凝土制品、石膏 板、石灰制品、玻璃、陶瓷、钢材、铝合金制品等。
难燃性建筑材料：在空气中受到火烧或高温作用时难起火、难于 碳化，当火源移走后，燃烧或微燃性立即停止，如纸面石膏板、 水泥刨花板，难燃木材等。
对于一面受火的钢筋混凝土，温度升高时由荷载引起的钢筋 蠕变加大，350℃以上更为明显。混凝土的水泥石由微裂缝逐渐 扩展，到600℃以后混凝土的抗拉强度为0，钢筋的粘结强度也几 乎丧失殆尽。
2.有机材料
建筑材料中常用的有机材料有木材、塑料等，有机材料具有 可燃性。
1）木材
木材的可燃性表现为燃烧和发烟两个特征。 木材的燃烧分为预热干燥、热分解、燃烧三个阶段。
建筑结构的耐火性能
▪ 建筑材料的燃烧性能
建筑材料的燃烧性能，是指材料燃烧或遇火时所发生的一切 物理、化学变化。其中着火的难易程度、火焰传播快慢以及燃烧 时的发热量，均对火灾的发生和发展具有重要意义。
按照国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB8624-2006的规定，建筑材料燃烧性能分为四级如下图：
※ 高强钢丝：无明显屈服极限的硬钢。
可见冷加工钢筋和高强钢丝耐火性能更差。另外，钢材在温 度和应力作用下，随时间推移会发生缓慢塑性变形——蠕变。普 通低碳钢蠕变温度为300～350℃，合金钢为400～450℃。
为了提高钢结构的耐火性能，常采用隔热材料(钢丝网抹灰、 保温砖、隔热混凝土、导热液体)进行包封、散热，或喷涂防火 涂料等，以形成防火保护层。
(2) 对钢筋混凝土构件增加保护层厚度。
(3) 在构件表面做耐火保护层。
(4) 钢梁、钢屋架下及木结构做耐火吊顶合防火保护层。
(5) 在构件表面涂覆防火涂料。
(6) 进行合理的耐火构造设计。
▪ 建筑的耐火等级
在建筑结构体系中，一般楼板直接承受有效荷载，受火影响比 较大，因此建筑耐火等级的评判是以楼板为基准，结合火灾的实 际情况作出规定。
(1) 完整性。根据试验结果，凡易发生爆裂、局部破坏穿洞，构件 接缝等都可能影响构件的完整性。
(2) 绝热性。影响构件绝热性的因素主要有两个：材料的导温系数 和构件厚度。材料导温系数越大，热量越易于传到背火面，所以绝 热性差；反之则好。当构件厚度较大时，背火面达到某一温度的时 间则长，故其绝热性好。
▪ 常用材料的燃烧性能
1. 无机材料
1）钢材
钢材属于不燃性材料。在火灾条件下没有防火保护层面的钢 结构往往在十几分钟内发生倒塌破坏。因为在300～400℃时， 钢的抗拉强度很快下降，到600℃左右失去承载能力，所以没有 防火保护层的钢结构是不耐火的。 ※ 普通低碳钢：
※ 普通低合金钢：200～300℃内强度增加，大于300℃后逐渐降 低。 ※ 冷加工钢筋(冷拉、冷拔、冷轧)：此类钢筋经冷加工后强度提高， 塑性降低。
◆ 预热干燥。当温度不大于150℃时，木材内的自由水和吸附 水蒸发后，呈完全干燥状态，水分蒸发吸热量大，木材升温慢， 材质改变少。
◆ 热分解。干燥木材持续升温使木材的化学组分发生分解，分 离出低分子化合物如，可燃气体，木炭和焦油，焦油在高温下又 分解为可燃气体和木炭。
◆ 燃烧。木材的燃烧速度可用火焰表面传播速度表示，也可用 单位时间内木材的炭化深度表示，一般木材的燃烧速度为0.4～ 0.6mm/min。
出现，并点燃规定的棉垫时，则表明构件失去了完整性。 ②失去绝热性。试件背火面的平均温升超过试件表面初始温度
140℃或单点最高温升超过初始温度180℃时，则表明构件失去绝 热性。
2) 承重构件。 承重构件按是否失去承载能力和抗变形能力来判定。
▪ 影响构件耐火极限的因素及提高耐火极限的措施
1．影响构件耐火极限的因素
2）混凝土
混凝土的骨料决定它的耐火性能。花岗岩骨料混凝土在550℃ 破裂，石灰石骨料混凝土可达700℃。混凝土热容量大，导热系数 小，升温慢，是较好的耐火材料。
3）钢筋混凝土
由于钢筋和混凝土之间的粘接力使它们共同受力，粘结力是 由混凝土硬化时握固钢筋产生摩擦力，表面粗糙产生的机械咬合 力以及胶合力所组成。
可燃性建筑材料：在空气中受到火或高温作用时，立即起火或微 燃，并且离开火源后仍能继续燃烧或微燃，如天然木材、木制人 造板、竹材、木地板、聚乙烯塑料制品等。
易燃性建筑材料：在空气中受到火或高温作用时，立即起火，且 火焰传播速度很快，如有机玻璃、泡沫塑料等。
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建筑材料的种类很多，为了便于研究其高温性能，做如下分类：