结构抗火设计

5.5 防火分隔
火势蔓延：水平和竖向。 阻隔—设置防火分区 防火分区：用一定具有耐火能力的墙、楼板等分
隔构件，作为一个区域的边界构件，把火控制在 一定空间内。
5.5 防火分隔
水平防火分区
5.5 防火分隔
水平防火分区
5.5 防火分隔
水平防火分区
5.5 防火分隔
平面布置
防火分隔措施
穿墙管线与风道：燃油输送管严禁穿过防火墙 其他物质应用不燃烧材料在周围紧密堵塞。
5.5 防火分隔
防火分隔措施
风道穿过防火墙：设置防火阀门
5.5 防火分隔
2 剖面防火设计
竖向防火分区：楼板防火 防止火灾从外窗蔓延：窗高差不小于1.5-1.7m。
减小窗口面积，增加边梁高度，挑檐等 竖井防火分隔： 竖井一般要求1h，楼梯间和电
5.3.2 建筑耐火等级
耐火极限
建筑构件的耐火极限是指构件承受火烧 或高温的能力，即对建筑构件按时间一温度 标准曲线进行耐火试验，从受到火的作用时 起，到构件失去支持能力或完整性被破坏或 失去隔火作用时止的这段时间，一般以小时 计。
5.3.2 建筑耐火等级
耐火极限的目的：用途、重要性
5.3.3 建筑火灾蔓延方式
地下建筑
安全出口有两个以上，直通室外。当建筑面积 小于等于100m2 时，可设置1 个安全出口。
疏散距离
5.6 安全疏散
走道疏散
从房间门到达室外安全场所及多高层建筑从房 门道达封闭楼梯间的过渡空间。
疏散距离 疏散走廊宽度 安全出口 楼梯间：普通楼梯间、封闭楼梯间、防烟楼梯

江户大火
1657年3月2日，日本的江户，即今天的东京发 生大火，火势持续了两天。

伦敦大火
1666年9月2日，伦敦发生了该市历史上最严重 的火灾，火势持续了4天。这场大火烧毁了伦敦城六 分之一的建筑物，约1.3万间民房、87座教堂被毁。
5.2 建筑防火设计概念
设计的目的：
人的安全 财产的安全 周围建筑的安全 防止发生城镇大火
如室内通风条件差，火灾将因缺氧自动熄灭； 策略：及早发现及时扑救，将火势控制和消灭在 起火点上。
措施：自动报警、自动 喷淋，人工灭火。
5.2 建筑防火设计概念
如通风条件较好，室内其他可燃物几乎同时开始 燃烧，即产生轰然现象（t1时刻），火灾随即进 入全盛阶段。
● 旺燃阶段：初期灭火失败，火势难以控制，处于 全面而猛烈的燃烧阶段，室内温度达到最高（可达 1100oC）。持续时间及最高温度与可燃物质量、门 窗洞口大小及部位、室内墙体热工性质等有关。 策略：限制蔓延 措施：防火分隔（平面防火分区、竖向楼层间分区、 建筑物之间的防火距离）
5.5 防火分隔
5.5 防火分隔
2 剖面防火设计
穿楼板管线：采用不燃烧材料填实。
5.5 防火分隔
3 防火间距
火灾不至于蔓延到相邻建筑物的最小间隔。
热辐射 灭火工作空间的要求 节约用地
5.5 防火分隔
3 防火间距
局部不满足时，不满足处做防火处理，但不宜小 于4m。
间、剪刀楼梯
5.6 安全疏散
5.消防救助
避难层 高度超过100m的公共建筑设置避难层
15层设置一个避难层 楼梯间错层 面积为每平米5人
屋面层 大平台 消防电梯
5.消防救助
消防电梯
5.7 建筑耐火设计
汽车库防火间隔：表5-9 汽车库和修车库不宜合建
5.5 防火分隔
4 消防车道
消防车通行：
街区内的道路应考虑消防车的通行，其道路中心线 间的距离不宜大于160.0m。当建筑物沿街道部分 的长度大于150.0m 或总长度大于220.0m 时，应 设置穿过建筑物的消防车道。
有封闭内院或天井的建筑物，当其短边长度大于 24.0m 时，宜设置进入内院或天井的消防车道。
2．难燃烧体 。这类构件在空气中遇明火或在高温 作用下难起火、难微燃、难炭化，且当火源移开后燃烧 和微燃立即停止，如阻燃胶合板、木质防火门、水泥刨 花板、术龙骨板条抹灰隔墙等。
3．燃烧体 。这类构件在空气中遇明火或在高温 作用下立即起火或发生微燃，且当火源移开后，仍继续 燃烧或微燃，如木柱、木屋架、木梁、木楼板等构件。
5.3.2 建筑耐火等级
建筑组成：
墙、梁、柱、楼板、屋架、门窗、吊顶、楼梯、 基础等。
5.3.2 建筑耐火等级
燃烧性能和耐火极限是判断建筑构件承受火灾能力的两 个基本要素。
根据制造材料燃烧性能的不同，建筑构件的燃烧性 能分为不燃烧体、难燃烧体、燃烧体三类。
1．不燃烧体 。这类构件在空气中遇明火或在高温 作用下不起火、不微燃．小炭化，如砖墙、钢屋架、钢 筋混凝土等。
有封闭内院或天井的建筑物沿街时，应设置连通街 道和内院的人行通道（可利用楼梯间），其间距不 宜大于80.0m。
5.5 防火分隔
4 消防车道
消防车通行：
在穿过建筑物或进入建筑物内院的消防车道两侧，不应 设置影响消防车通行或人员安全疏散的设施。
消防车道的净宽度和净空高度均不应小于4.0m。供消 防车停留的空地，其坡度不宜大于3%。
1．基本概念
◆ 火灾 ◆ 防火、耐火与抗火 ◆ 耐火极限与耐火等级
1．基本概念
● 火灾：火失去控制而蔓延的一种灾害性燃 烧现象。
● 火灾荷载：建筑物中可燃材料的数量，并 用火灾荷载密度表示（MJ/m2） 。
1．基本概念
● 防火、耐火与抗火： 结构抗火设计即对结构采取一定的“防火”保护措
施，使其满足“结构耐火”的时间要求（在一定荷载 和约束条件下）。
火焰延烧：火焰传热速度。 热传导：直接接触的物体与物体间 热对流：空气交换 热辐射：向外放热（防火间距）
5.4 初期灭火
初期灭火：针对起火点和火灾初期阶段的 设计。
自动报警和自动喷水灭火。
了解自动报警系统和自动喷水系统、室内 消防栓灭火系统等的特点
自动报警系统（消防控制室、火灾探测器、火 灾报警控制器）
（一级~四级；墙—柱—梁—楼板；下—中—上）
5.1 火灾事故
自学P162 总结火灾发生的原因，以及 从这些火灾中认识到考虑建筑防 火，在设计方面应注意哪些？
5.1 火灾事故
防火分区 防火门设置 楼梯间走廊灯设置（逃生通道） 消防电梯设置 喷淋灭火装置 火灾报警装置 起火后的人员撤离 工业建筑可燃物较多，易燃易爆品堆放
防火设计：采取一定的保护措施使建筑或结构不 会受到火灾的侵袭。
耐火时间：结构在火灾中不发生破坏而能够持续 的时间。
抗火设计：在一定的荷载和约束条件下，使结构 自身具有抵抗火灾影响的能力。
1．基本概念
●耐火等级与耐火极限 耐火等级：对建筑物耐火能力要求的分级。 （分为一~四级） 耐火极限：构件在标准升温火灾条件下，结 构构件失去稳定性、完整性或绝热性所用的 时间，以小时计。 影响因素：耐火等级、重要性、部位。
高层建筑按使用性质、火灾危险性、疏散和扑 救难度进行分类；
工业建筑按火灾危险性分类。 高层建筑：10层级10层以上的住宅及高度超过
24m的其他工业与民用建筑为高层建筑（单层 不属于）。
5.3 防火设计基本知识
高层建筑分类
厂房生 产的火灾 危险性分类
储存物品的火灾危险性分类
5.2 建筑防火设计概念
● 当室内温度下降至最高温度的80%以下时 即认为火势进入衰退阶段。 ● 衰退阶段：温度逐渐降低，可燃物仅剩暗 红色余烬及局部微小火苗，温度在较长时间 内保持200~300oC。
注意：火灾扑救基于建筑不倒塌——建筑耐火
5.3 防火设计基本知识
5.3 防火设计基本知识
建筑分类
防烟分区
每个防烟分区的建筑面积不宜超过500m2，防 烟分区不应跨越防火分区。
固定式挡烟板：平顶下突出梁 活动式挡烟板： 防烟卷帘
5.6 安全疏散
疏散路线
疏散楼梯 房间内人员的疏散
5.6 安全疏散
5.6 安全疏散
安全出口、房间疏散门的净宽度不应小于0.9m， 疏散走道和疏散楼梯的净宽度不应小于1.1m；
环形消防车道至少应有两处与其它车道连通。尽头式消 防车道应设置回车道或回车场，回车场的面积不应小于 12.0m×12.0m；高层15.0m×15.0m；供大型消防车 使用时，不宜小于18.0m×18.0m。
5.5 防火分隔
城市消防安全
做好消防规划，防止或减少火灾向相邻街区蔓延。 消防规划
5.2 建筑防火设计概念
综合防火设计的思路
针对各个发展阶段制定相关策略
起火、初期火灾、轰燃、火灾旺盛期、渐熄。
火灾发展的主要阶段
5.2 建筑防火设计概念
起火 基本要求：不得因使用明火和散热器而
发生起火。
散热 材料使用不燃体 限制内部装修
5.2 建筑防火设计概念
● 初期火灾：燃烧面积小、温度不高、烟少且 流动缓慢——扑灭火灾的最有效时机。
5.1 建筑火灾
一、火灾发生的条件（同时出现） （1）存在能燃烧的物质。 （2）能持续地提供助燃的空气、氧气或
其他氧化剂。 （3）具有能使可燃物燃烧的火源。 火源：加热及烹饪设备、吸烟、电气、
明火与火花、自燃、纵火等。
二、综合防火设计
1.防火规范：
二、综合防火设计
2.综合防火设计： 从火灾发生的全过程考虑——发现火灾、阻止初期 火灾扩大、初期灭火、防止火势扩大、防烟、安全 疏散、防止倒塌、正规灭火和救援等过程。
5.5 防火分隔
防火分隔措施
防火墙：具有四小时以上耐火材料砌筑在独立 基础上或框架梁上，形成防火分区。
5.5 防火分隔
防火分隔措施
防火墙 防火隔断：耐火极限不低于2h、用于疏散楼梯
间、疏散走道两侧隔墙、面积超过100平米的 房屋隔墙。 要求砌至梁板的底部、不留缝隙。
5.5 防火分隔
不超过6 层的单元式住宅，当疏散楼梯的一边设 置栏杆时，最小净宽度不宜小于1.0m。
剧院、电影院、礼堂、体育馆等人员密集场所的 疏散走道、疏散楼梯、疏散门、安全出口的各自 净宽度应按每100 人不小于0.6m 的净宽度计算， 且不应小于1.0m；边走道的净宽度不宜小于0.8m。
5.6 安全疏散
设备用房或特殊用房：严格控制 商业网点：商业服务网点采用耐火隔墙和不燃
烧楼板与住宅分开，出口与住宅隔开。 人员密集场所：应设在首层或二三层；同时面
积安全出口报警等符合要求。 婴儿和老人生活场所：首层
5.5 防火分隔
防火分隔措施
防火墙 防火隔断 防火门窗 防火卷帘
二、综合防火设计
3.性能化防火
计算机模拟、材料可燃性等试验、新防火措 施、对整个火灾统计分析
目标确定，方法灵活（建筑、消防措施、结构 和管理），评估模型验证
性能化：给出到达的目标，提出一些问题给 出技术指南供参考。
5.2 建筑防火设计概念
人类历史上的城市大火灾

罗马大火
公元64年7月18日罗马发生大火。火势持续了5 天。罗马城的4.7万栋房屋有四分之三被大火烧毁， 其中包括罗马皇帝尼禄的行宫、灶神庙、朱庇特神 庙、凯旋门等重要建筑。
结构抗火设计
2015
火灾案例
世贸大楼火灾
CCTV新楼
济南 奥体中心wenku.baidu.com
北大体育馆
俄罗斯教堂
建设中的环球金融中心
北京护国寺
广州市一火灾现场
蒋介石在台官邸
山东临沂塑料市场
南昌一商业大厦
宁波世贸中心
某公寓楼
某居民楼
某在建 消防指挥部大楼
乍浦火灾扑火现场
浙江一工艺品厂
浙江上虞一化工仓库
梯井2h的井壁，与其他空间分隔
5.5 防火分隔
2 剖面防火设计
自动扶梯防火：喷水头、防火卷帘，不燃烧材 料
5.5 防火分隔
2 剖面防火设计
中庭防火：水平防火区被破坏，面积应按上下层 叠加。
自行关闭的防火门窗，耐火极限大于3h的防火卷 帘；灭火报警设备，屋顶耐火极限不小于1h；疏 散等。
用地分区：易燃易爆建筑选址 绿化隔离带设置 广场、干道不应小于防火安全距离 水源
5.6 安全疏散
1. 安全分区和安全疏散
安全疏散：根据建筑物使用性质、火灾危险性、 人口、面积大小等布置疏散设施。
疏散的安全分区：保障人员疏散时安全可靠，减 缓烟气逼近楼梯间的时间。
5.6 安全疏散