第一章建筑防火基本原理

第⼀章建筑防⽕基本原理

第⼀章建筑防⽕基本原理

1、什么是建筑⽕灾？

⼀般是指造成建筑物或建筑部件燃烧以⾄结构倒塌破坏、⼈员伤亡的⽕灾。

2、建筑物⽕灾的主要原因有哪些？

建筑物起⽕的原因是多种多样⽽复杂的，因为建筑物是⼈们⽣产和⽣活的主要场所，存在着各种致灾因素。概括地说，建筑物

⽕灾是由使⽤明⽕、化学或⽣物化学的作⽤、⽤电、纵⽕破坏等引起的。具体可分为⼋⼤⽅⾯的原因：⽣活⽤⽕不慎、玩⽕、

吸烟、⾃燃、违反安全规定、电⽓、放⽕和其它。

3、钢筋混凝⼟建筑也有⽕灾危险吗？

回答应该是肯定的。钢筋混凝⼟结构的建筑，其组成的墙、柱、梁、楼板等构件是⾮燃烧体，且具有⼀定的耐⽕极限，是不会

燃烧的，但是建筑物内部可能存放着⼤量的可燃或难燃物质，⼀旦遇到明⽕或达到引起燃烧的能量，就会发⽣⽕灾。随着⽕灾

的发展，室内温度会不断上升，直⾄引燃室内的⼀切可燃物及⽊质门窗等，导致门窗玻璃破裂，⽕灾向上或向⽔平⽅向蔓延。

若室内可燃物较多，燃烧时间较长，钢筋混凝⼟构件的性能就会明显下降，甚⾄造成严重破坏或倒塌。

4、建筑⽕灾⼀般是怎样形成的？

建筑物室内发⽣⽕灾，最初只局限于起⽕部位周围的可燃物燃烧，随着温度的上升，随后烧着室内其它可燃物、内装修和天栅

等，造成整个房间起⽕，进⽽再从起⽕房间扩⼤到其它房间或区域，使整个建筑起⽕。纵观建筑⽕灾的形成、发展过程，⼀般

经历三个阶段：⽕灾初起阶段、发展猛烈燃烧阶段和衰减熄灭阶段。

5、建筑物室内⽕灾的温度变化有何特点？

应该说，每次建筑物室内⽕灾的温度变化是不相同的，但是从整个⼈灾发展过程来看，有其基本的规律性。如⽕灾温度发展变

化图6．1所⽰，⽕灾温度变化曲线的AB段，即表⽰⽕灾初起阶段，此时只局部燃烧、燃烧⾯积不⼤，室内温度较低；BC

段，即表⽰⽕灾发展猛烈阶段，这时燃烧已蔓延到整个房间，室内可燃物都被引燃，温度迅速提⾼，燃烧⽐较稳定，直到室内

燃烧产⽣的热与外围结构散失的热量接近平衡，否则温度继续上升，到达曲线C点的最⾼温度；曲线C点以后，表⽰⽕灾衰减

熄灭阶段，当时室内可燃物已基本烧尽，可能⽕焰已突破外围结构，热量⼤量外排，散

热逐渐⼤于燃烧发热量，致使室内温度下降，直⾄熄灭。

6、建筑物内⽕灾蔓延的主要途径有哪些？

建筑物平⾯布置和结构的不同，⽕灾时蔓延的途径也有区别。常见的蔓延途径是： 1）.楼板的孔洞。易使⽕焰向上蔓延，如

楼梯间、电梯井、管道井及⼚房的设备吊装孔等；

2）.内墙门。内门烧穿后，易使⽕焰或烟窜到⾛道和相邻房间，导致⽕灾扩⼤； 3）.间隔墙。当隔墙为可燃或难燃材料制成

时，⾼温易引起燃烧和墙体破损⽽导致⽕灾蔓延；

4）.空⼼结构。主要是指热⽓流通过建筑物封闭的空间结构，如板条抹灰墙⽊筋间的空间、⽊楼板搁栅空间、屋盖空⼼保暖层

等；

5）.闷顶。主要造成烟扩散，如通过吊顶的⼈孔或通风⼝等；

6）.通风管道。尤其是可燃材料制成的管道，起⽕时能把燃烧扩散到通风管道的任何⼀点；

7）.外墙窗⼝。⼀⽅⾯是⽕焰的热幅射穿过窗⼝烤着相邻建筑物，另⼀⽅⾯是靠⽕⾆直接烧向屋檐或上层。

7、建筑⽕灾蔓延的主要形式是什么？

常见有五种形式：

①直接延烧，即⽕焰直接烧到可燃物引起燃烧；

②热传导，即物体⼀⼀端受热，通过物体热分⼦的运动把热量传到另⼀端，如⽕灾通过室内的暖⽓管道传热⽽引燃堆放在管道

上的纸张等可燃物；

③热辐射，即热由热源以电磁波的形式直接发射到周围物体上，如室内初起⽕灾中的轰燃现象主要是热辐射的结果；

④热对流，就是炽热的燃烧产物（烟⽓）与冷空⽓间相互流动现象，如烟⽓流窜到管道井、电梯井向上扩散到顶层⽽引起的⽕

灾；⑤飞⽕，是指未烧尽的可燃物或⽕星飞落到可燃物上引起的⽕灾现象。

8、建筑⽕灾主要有哪些危害？

建筑物⼀旦发⽣⽕灾不仅会烧毁室内全部财物，⽽且容易造成⼈⾝伤亡，建筑结构倒塌、破坏及引起相邻的建构筑物起⽕。

9、影响建筑⽕灾危险性的主要困素是什么？

⼀幢建筑物起⽕，其危险性是由各种因素综合决定的，主要有五个⽅⾯：

①爆燃点。从灭⽕及疏散看，到达爆燃点的时间越迟越好，⽽建筑结构、围护结构的开⼝⾯积、内装修可燃材料的性质及数

量，都将直接影响到达爆燃点的时间。

②燃烧速度。是指可燃物的氧化反应速度，其主要受建筑物内的可燃材料燃烧性能、建筑结构、开⼝条件及室内形状的影响。

③⽕灾温度。⼀般是指室内⽕场的⾼温烟⽓温度。其温度越⾼，危险性则越⼤，主要与建筑构造、开⼝条件、室内形状、墙壁

材料等有关。

④⽕灾持续时间。时间越长，对建筑本⾝的破坏就越⼤，其长短主要取决于建筑结构的本⾝条件及可燃物的数量。

⑤烟⽓的产⽣。发烟量的多少主要受开⼝条件、内装修材料性质和可燃物数量的直接影响。因此，建筑⽕灾的危险性不仅决定

于燃烧⽅⾯的破坏⼒，⽽且决定于受灾⽅⾯的防御⼒。

10、预防建筑⽕灾的基本对策是什么？

防⽕对策⼤致可分为两类。

⼀类是积极防⽕对策，即采⽤预防失⽕，早期发现、初期灭⽕等措施。具体地说：

①加强⽤⽕、⽤电管理，减少可燃物的数量，以有效控制发⽣燃烧的条件；

②加强值班巡视，安装⽕灾⾃动报警探测设备等，做到早期发现⽕灾；

③随时做好扑救初期⽕灾的准备，安装⾃动喷⽔灭⽕、室内消⽕栓等灭⽕系统以及配置⾜够数量的灭⽕器等。

另⼀类是消极对策，即起⽕后尽量不使⽕势扩⼤，利⽤耐⽕结构等设计防⽕分区，以达到控制⽕灾的⽬的。具体措施有：

①有效地进⾏防⽕分区，如采⽤耐⽕构造、防⽕门、防⽕卷帘，安装防排烟设施，设置防烟楼梯，避难层等；

②⽕灾控制，即119报警、消防给⽔、消防电梯等。

根据我国“预防为主，防消结合”的消防⼯作⽅针，应以积极对策为重点进⾏防⽕，由此从根本上减少⽕灾起数：同时要重视采

⽤消极对策，以达到控制⽕灾损失之⽬的。

11、为什么建筑⽕灾中的⽕焰会由窗⼝向上层蔓延？

起⽕时⽕焰常窜出窗⼝，这是由于上层窗⼝对下层窗⼝窜出的⽕焰具有⼀定的吸附作⽤，致使烟⽕贴墙⽽上，使⽕灾蔓延到上

⼀层。⼀般有这⼏种情况：

①⽕焰的热量由墙外⾯透过墙，使墙⾥⾯的易燃材料起⽕；

②墙外表⾯的可燃材料起⽕；

③起⽕层之上⼀层房间内的可燃物被⽕焰辐射热烘烤或对流加热起⽕；

④⽕焰上窜时舔燃上层室内可燃物。

由此可见，造成⽕焰由窗⼝向上层蔓延是有条件的，宜从设计上采取下列措施：

①外墙表⾯不⽤可燃材料；

②保持上下层窗⼝间距⼤于等于90cm；

③窗⼝上⽅做伸出长度⼤于等于5Ocm的阳台或遮阳板。

12、⽕场上房屋结构倒塌与破坏的基本规律和原因是什么？

结构倒塌的⼀般规律是：①⽊结构屋顶，局部破坏的多，整个倒塌的少；钢结构房屋，局部受⽕烧垮后，余下的⼤部分往往随烧着部分的塌落⽽拉塌。

②吊顶、屋架、⽊楼板、空⼼墙、泥⼟墙等，都易于倒塌破坏；其倒塌次序，⼀般先吊顶，后屋顶，最后为墙壁。

③⼤多数房屋的墙倒塌⽅向向⾥。

分析不同结构倒塌和破坏的现象，造成的原因主要有：

1.⽊结构表⾯被烧蚀，减少了荷重的断回；

2.钢结构受⾼温，很快出现塑性变形，承受荷载的强度下降；

3.砖⽯砌体受热易发⽣变形裂开；

4.预应⼒混凝⼟结构遇热，钢筋伸长⽴即失去预应⼒，从⽽降低结构的承载能⼒；

5.建筑物内部爆炸冲击波的作⽤；

6.上部结构倒塌落在下⾯楼板上，或楼板上的物资⼤量吸收灭⽕后的污⽔，使楼板因超负荷⽽塌落；

7.钢筋混凝⼟结构的表⾯因⾼温时灭⽕射⽔等作⽤⽽造成表⽪剥落，破坏了钢筋混凝上结构的保护层，使⽕直接烧到主拉钢

筋，导致整个结构的破坏。

13、建筑材料按燃烧性能可分为哪⼏种？

可分为⼆类：即⾮燃烧材料、难燃烧材料和可燃烧材料。

所谓的⾮燃烧材料，是指空⽓中受到⽕烧或⾼温作⽤时不起⽕、不微燃、不碳化的材料；难燃烧材料是指空⽓中受到⽕烧或⾼

温作⽤时难起⽕、难微燃、难碳化，当⽕源移开后，燃烧或微燃⽴即停⽌的材料；可燃烧材料是指空⽓中受到⽕烧或⾼温作⽤

时，⽴即起⽕或微燃，且⽕源移⾛后，仍能继续燃烧或微燃的材料。

14、在⾼温下钢材的⼒学性能有影响吗?

钢材是不燃材料，但不是耐⽕材料，⽕灾案例和试验结果表明，⾼温对钢结构是有影响的。从常⽤建筑材料⼀低碳钢的⼀般⾼

温试验情况看，其⾼温时的拉伸⼒学性能随着温度⽽变化。总的趋向是随着温度的升⾼，弹性系数，屈服极限，强度极限均减

少，⽽应变增⼤。⼀般来说，温度在200℃以内，其⼒学性能基本不变，然后随着温度的上升，钢材的屈服极限、强度极限、

弹性系数下降速度加快；当温度升到5O0℃左右时，其强度已下降50％；到6O摄⽒度⾼温时，钢材⼏乎失去了强度。

表6-1所列的是部分钢材⾼温下的性能

15、为什么⾼温对钢筋混凝上也有影响？

总的来说，钢筋混凝⼟⽐较耐⽕，温度在300℃之内时，强度开始下降，但变化不明显。因为钢筋包在混凝⼟内有混凝⼟做保

护层，不致因燃烧⽽很快达到钢筋的危险度。当温度继续上升到⼤于400～50O摄⽒度时，就开始出现裂缝，强度降低约5O％；当温度再上升到600～7OO℃时，强度下降更⼤，直⾄强度全部丧失，酥裂破坏。究其原因，在⾼温下，钢筋与混凝

⼟的膨胀性能不同，随着⾼温的上升，使两者之间的粘结⼒受到破坏，造成相互脱离，使受⼒条件受到影响。

16、什么叫耐⽕极限？

耐⽕极限是指在标准耐⽕试验条件下，建筑构件、配件或结构从受到⽕的作⽤时起，到失去稳定性、完整性或隔热性时⽌的这

段时间。

17、什么叫标准试验温度？

在建筑构件耐⽕试验中，其温度的变化不是随意的，⽽是有⼀定规律的。中华⼈

民共和国国家标准《建筑构件耐⽕试验⽅法》中明确规定，试验时炉内温度的上升随时间⽽变化，应按下列函数关系式控制：

T-T0=354lg(8t+1)

式中:t---试验所经历的时间，单位为min；T----升温到t时间的炉温，单位为摄⽒度

T0----炉内初始温度，单位为℃；T0 应在5～40摄⽒度范围之内。

18、如何判定建筑构件达到了耐⽕极限？

试验中，当符合下列情况时，则确定试件达到了耐⽕极限：

①当试件有⽕焰和⽓体在孔洞和其他空隙出现，并能点燃规定棉被垫被时；

②试件背⽕⾯的平均温度升温超过试件表⾯初始温度14O摄⽒度或单点最⾼温度超过初始温度180摄⽒度时；

③承重构件的墙倒坍，梁或板发⽣倒坍或试件的最⼤挠度超过L／20（L是试件跨度），柱试件发⽣倒坍或轴向收缩引起的变

形速度超过3 X Hmm／min（H为试件在炉内的受⽕⾼度，单位为m）。

19、燃烧性能与耐⽕性能的含义相同吗？

两者所表⽰的含义是不⼀样的。所谓的时，所发⽣的⼀切物理或化学变化。耐⽕性能则是建筑构件、配件或结构在⼀定时间内

满⾜标准耐⽕试验的稳定性、完整性或隔热性的能⼒。由此可见，评定建筑材料会不会发⽣燃烧，容易不容易着⽕，主要决定

于燃烧性能；⽽评定某种材料或建筑构件抵抗⽕烧或⾼温作⽤能⼒强弱的标志是耐⽕性能。其两者没有必然的联系，燃烧性能

差的不⼀定耐⽕性能好，如钢材，虽为不燃材料，⽽其耐⽕极限却很低；⽊材虽为可燃材料，但也有⼀定的耐⽕性。

20、⼤⼩尺⼨相同的⽊构件⼀定⽐钢构件耐⽕性能差吗？

不⼀定。⽊材虽是可燃材料，但有⼀定的耐⽕性。⼀般来说，⽊材的抗⽕性与密度、厚度、横截⾯积成正⽐。国内外都做过⽊

结构与钢结构耐⽕性能⽐较的实验，我国某科研所曾对17X17cm的⽊梁和17X17cm⼯字形钢梁在同样条件下进⾏耐⽕试验，

结果⽊梁耐⽕时间为40min，⼯字形钢梁耐⽕时间仅14分45秒。

21、什么叫阻燃性、阻燃剂和阻燃处理？

阻燃性也称抗⽕性，是材料所具有的减慢、终⽌或防⽌有焰燃烧的特性。抗⽕性可以是基本材料的⼀种固有特性，也可以通过