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第二篇建筑防火
第一章概述
建筑是人們用建筑材料構(gòu)成的一種供人居住和使用的空間。我國現(xiàn)代建筑從十九世紀(jì)中葉以來,經(jīng)歷了從傳統(tǒng)的中國舊建筑體系到中西交匯、風(fēng)格多樣的發(fā)展歷程,并隨著歷史變遷和時(shí)代發(fā)展,建筑功能、技術(shù)、造型與風(fēng)格呈現(xiàn)出多元化的狀態(tài)。在經(jīng)濟(jì)社會(huì)和城市發(fā)展過程中,建筑是一個(gè)重要的載體,城市的規(guī)模和功能,經(jīng)濟(jì)的增長和繁榮,社會(huì)的變革和進(jìn)步,都濃縮在城市建筑的發(fā)展變化上。
建筑防火是指在建筑設(shè)計(jì)和建設(shè)過程中采取防火措施,以防止火災(zāi)發(fā)生和減少火災(zāi)對(duì)生命財(cái)產(chǎn)的危害。通常,建筑防火措施包括被動(dòng)防火和主動(dòng)防火兩個(gè)方面。建筑被動(dòng)防火措施主要是指建筑防火間距、建筑耐火等級(jí)、建筑防火構(gòu)造、建筑防火分區(qū)分隔、建筑安全疏散設(shè)施等;建筑主動(dòng)防火措施主要是指火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)滅火系統(tǒng)、防煙排煙系統(tǒng)等。
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一、建筑火災(zāi)的原因
從我國多年來發(fā)生火災(zāi)的情況來看,隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,城鎮(zhèn)數(shù)量和規(guī)模的擴(kuò)大,人民物質(zhì)文化生活水平的提高,在生產(chǎn)和生活中用火、用電、用易燃物、可燃物以及采用具有火災(zāi)危險(xiǎn)性的設(shè)備、工藝逐漸增多,因而發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性也相應(yīng)地增大,火災(zāi)發(fā)生的次數(shù)以及造成的財(cái)產(chǎn)損失、人員傷亡呈現(xiàn)上升的趨勢。
建筑起火的原因歸納起來主要有電氣火災(zāi)、生產(chǎn)作業(yè)類火災(zāi)、生活用火不慎、吸煙、玩火、放火和自燃、雷擊、靜電等其它原因引起火災(zāi)等,詳見本書第一篇第二章火災(zāi)發(fā)生的常見原因。分析建筑起火的原因是為了在建筑防火設(shè)計(jì)時(shí),更有效、有針對(duì)性地采取消防技術(shù)措施,防止火災(zāi)發(fā)生和減少火災(zāi)的危害。
二、建筑火災(zāi)的危害
建筑在為人們的生產(chǎn)、生活和工作、學(xué)習(xí)創(chuàng)造良好環(huán)境的同時(shí),也潛伏著各種火災(zāi)隱患,稍有不慎,就可能引發(fā)火災(zāi),給城鎮(zhèn)建設(shè)和群眾生活帶來極大的不幸和災(zāi)難。根據(jù)近年來的統(tǒng)計(jì),高層、多層、單層以及地下等建筑火災(zāi)次數(shù)占火災(zāi)總數(shù)的70%以上,造成的人員死亡和直接財(cái)產(chǎn)損失分別占火災(zāi)死亡總?cè)藬?shù)和直接財(cái)產(chǎn)總損失的80%和85%以上。建筑火災(zāi)具有空間上的廣泛性、時(shí)間上的突發(fā)性、成因上的復(fù)雜性、防治上的局限性等特點(diǎn),其發(fā)生也是在人類生產(chǎn)、生活活動(dòng)中,由自然因素、人為因素、社會(huì)因素的綜合效應(yīng)作用而造成的非純自然的災(zāi)害事故。建筑火災(zāi)的危害性主要表現(xiàn)在危害人員生命、造成經(jīng)濟(jì)損失、破壞文明成果、影響社會(huì)穩(wěn)定等,詳見本書第一篇第二章中關(guān)于火災(zāi)的危害的論述。
三、建筑防火的原理和技術(shù)方法
建筑防火原理是根據(jù)社會(huì)群體行為的規(guī)律和后果,采取相應(yīng)的技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)控制建筑火災(zāi)發(fā)生,避免和減少火災(zāi)對(duì)人的生命以及財(cái)產(chǎn)造成危害的目的,滿足人們對(duì)建筑消防安全的需要。具體地說,就是根據(jù)建筑工程的建設(shè)目標(biāo),遵循火災(zāi)發(fā)生和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的客觀規(guī)律,運(yùn)用工程技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方法,依據(jù)國家和地方的消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和其它有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,針對(duì)建筑的使用性質(zhì)和火災(zāi)防控特點(diǎn),從消防安全角度進(jìn)行綜合、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。建筑防火的技術(shù)方法主要有:
(一)總平面布置
建筑的總平面布置要滿足城市規(guī)劃和消防安全的要求。一是要根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)、生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模、建筑高度、建筑體積及火災(zāi)危險(xiǎn)性等,從周圍環(huán)境、地勢條件、主導(dǎo)風(fēng)向等方面綜合考慮,合理選擇建筑物位置。二是要根據(jù)實(shí)際需要,合理劃分生產(chǎn)區(qū)、儲(chǔ)存區(qū)(包括露天存儲(chǔ)區(qū))、生產(chǎn)輔助設(shè)施區(qū)、行政辦公和生活福利區(qū)等。同一企業(yè)內(nèi),若有不同火災(zāi)危險(xiǎn)的生產(chǎn)建筑,則應(yīng)盡量將火災(zāi)危險(xiǎn)性相同的或相近的建筑集中布置,以利采取防火防爆措施,便于安全管理。三是為防止火災(zāi)因傳導(dǎo)熱、對(duì)流熱、輻射熱影響而導(dǎo)致火勢向相鄰建筑或同一建筑的其他空間蔓延擴(kuò)大,并為火災(zāi)撲救創(chuàng)造有利條件,在總平面布置中,應(yīng)合理確定各類建(構(gòu))筑物、堆場、貯罐、電力設(shè)施及電力線路之間的防火安全距離。四是要根據(jù)各建筑物的使用性質(zhì)、規(guī)模、火災(zāi)危險(xiǎn)性,考慮撲救火災(zāi)時(shí)所必需的消防車通道、消防水源和消防撲救面。
(二)建筑結(jié)構(gòu)防火
建筑結(jié)構(gòu)的安全是整個(gè)建筑的生命線,也是建筑防火的基礎(chǔ)。建筑物的耐火等級(jí)是研究建筑防火措施、規(guī)定不同用途建筑物需采取相應(yīng)防火措施的基本依據(jù)。在建筑防火設(shè)計(jì)中,正確選擇和確定建筑的耐火等級(jí),是防止建筑火災(zāi)發(fā)生和阻止火勢蔓延擴(kuò)大的一項(xiàng)治本措施。對(duì)于建筑物應(yīng)選擇哪一級(jí)耐火等級(jí),應(yīng)根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)和規(guī)模及其在使用中的火災(zāi)危險(xiǎn)性來確定,如性質(zhì)重要、規(guī)模較大、存放貴重物資,或大型公共建筑,或工作使用環(huán)境有較大火災(zāi)危險(xiǎn)性的,應(yīng)采用較高的耐火等級(jí),反之,可選擇較低的耐火等級(jí)。當(dāng)遇到某些建筑構(gòu)件的耐火極限和燃燒性能達(dá)不到規(guī)范的要求時(shí),可采取適當(dāng)?shù)姆椒右越鉀Q。常用的方法主要有:適當(dāng)增加構(gòu)件的截面積;對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件增加保護(hù)層厚度;在構(gòu)件表面涂覆防火涂料做耐火保護(hù)層;對(duì)鋼梁、鋼屋架及木結(jié)構(gòu)做耐火吊頂和防火保護(hù)層包敷等等。
(三)建筑材料防火
建筑材料中不少是可以燃燒的,特別是大多數(shù)天然高分子材料和合成高分子材料都具有可燃性,而且這些建筑材料在燃燒后往往產(chǎn)生大量的煙霧和有毒氣體,給火災(zāi)撲救和人員疏散造成嚴(yán)重威脅。為了預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生,或阻止、延緩火災(zāi)的發(fā)展,最大限度地減輕火災(zāi)危害,必須對(duì)可燃建筑材料的使用及其燃燒性能進(jìn)行有效的控制。建筑材料防火就是根據(jù)國家的消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,針對(duì)建筑的使用性質(zhì)和不同部位,合理地選用建筑的防火材料,從而保護(hù)火災(zāi)中的受困人員免受或少受高溫有毒煙氣侵害,爭取更多可用疏散時(shí)間的重要措施。建筑材料防火應(yīng)當(dāng)遵循的原則主要是:控制建筑材料中可燃物數(shù)量,受條件限制或裝修特殊要求,必須使用可燃材料的,應(yīng)當(dāng)對(duì)材料進(jìn)行阻燃處理;與電氣線路或發(fā)熱物體接觸的材料應(yīng)采用不燃材料或進(jìn)行阻燃處理;樓梯間、管道井等豎向通道和供人員的走道內(nèi)應(yīng)當(dāng)采用不燃材料。
(四)防火分區(qū)分隔
如果建筑內(nèi)空間面積過大,火災(zāi)時(shí)則燃燒面積大、蔓延擴(kuò)展快,因此在建筑內(nèi)實(shí)行防火分區(qū)和防火分隔,可有效地控制火勢的蔓延,既利于人員疏散和撲火救災(zāi),也能達(dá)到減少火災(zāi)損失的目的。防火分區(qū)包括水平防火分區(qū)和豎向防火分區(qū)。水平防火分區(qū)是指在同一水平面內(nèi),利用防火隔墻、防火卷簾、防火門及防火水幕等分隔物,將建筑平面分為若干個(gè)防火分區(qū)、防火單元;豎向防火分區(qū)指上、下層分別用耐火的樓板等構(gòu)件進(jìn)行分隔,對(duì)建筑外部采用防火挑檐、設(shè)置窗檻(間)墻等技術(shù)手段,對(duì)建筑內(nèi)部設(shè)置的敞開樓梯、自動(dòng)扶梯、中庭以及管道井等采取防火分隔措施等。
防火分區(qū)的劃分應(yīng)根據(jù)建筑的使用性質(zhì)、火災(zāi)危險(xiǎn)性以及建筑的耐火等級(jí)、建筑內(nèi)容納人員和可燃物的數(shù)量、消防撲救能力和消防設(shè)施配置、人員疏散難易程度及建設(shè)投資等情況綜合考慮。
(五)安全疏散
人身安全是消防安全的重中之重,以人為本的消防工作理念必須始終貫穿于整個(gè)消防工作,從特定的角度上說,安全疏散是建筑防火最根本、最關(guān)鍵的技術(shù),也是建筑消防安全的核心內(nèi)容。保證建筑內(nèi)的人員在火災(zāi)情況下的安全是一個(gè)涉及建筑結(jié)構(gòu)、火災(zāi)發(fā)展過程、建筑消防設(shè)施配置和人員行為等多種基本因素的復(fù)雜問題。安全疏散的目標(biāo)就是要保證建筑內(nèi)人員疏散完畢的時(shí)間必須小于火災(zāi)發(fā)展到危險(xiǎn)狀態(tài)的時(shí)間。
建筑安全疏散技術(shù)的重點(diǎn)是:安全出口、疏散出口以及安全疏散通道的數(shù)量、寬度、位置和疏散距離;疽笫牵好總(gè)防火分區(qū)必須設(shè)有至少兩個(gè)安全出口;疏散路線必須滿足室內(nèi)最遠(yuǎn)點(diǎn)到房門,房門到最近安全出口或樓梯間的行走距離限值;疏散方向應(yīng)盡量為雙向疏散,疏散出口應(yīng)分散布置,減少袋形走道的設(shè)置;選用合適的疏散樓梯形式,樓梯間應(yīng)為安全的區(qū)域,不受煙火的侵襲,樓梯間入口應(yīng)設(shè)置可自行關(guān)閉的防火門保護(hù);通向地下室的樓梯間不得與地上樓梯相連,如必須相連時(shí)應(yīng)采用防火墻分隔,通過防火門出入;疏散寬度應(yīng)保證不出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象,并采取有效措施,在清晰的空間高度內(nèi)為人員疏散提供引導(dǎo)。
(六)防煙排煙
煙氣是導(dǎo)致建筑火災(zāi)人員傷亡的最主要原因,如何有效地控制火災(zāi)時(shí)煙氣的流動(dòng),對(duì)保證人員安全疏散以及滅火救援行動(dòng)的展開起著重要作用。火災(zāi)時(shí),如能合理地排煙排熱,對(duì)防止建筑物火災(zāi)的轟燃、保護(hù)建筑也是十分有效的一種技術(shù)措施。
煙氣控制的方法包括合理劃分防煙分區(qū)和選擇合適的防煙、排煙方式。劃分防煙分區(qū)是為了在火災(zāi)初期階段將煙氣控制在一定范圍內(nèi),以便有組織地將煙氣排出室外,使人員疏散、避難空間的煙氣層高度和煙氣濃度處在安全允許值之內(nèi)。防排煙系統(tǒng)可分為排煙系統(tǒng)和防煙系統(tǒng)。排煙系統(tǒng)是指采用機(jī)械排煙方式或自然通風(fēng)方式,將煙氣排至建筑外,控制建筑內(nèi)的有煙區(qū)域保持一定能見度的系統(tǒng)。防煙系統(tǒng)是指采用機(jī)械加壓送風(fēng)方式或自然通風(fēng)方式,防止煙氣進(jìn)入疏散通道、防煙樓梯間及其前室或消防電梯前室的系統(tǒng)。防煙、排煙是煙氣控制的兩個(gè)方面,是一個(gè)有機(jī)的整體,在建筑防火設(shè)計(jì)中,應(yīng)合理設(shè)計(jì)防煙、排煙系統(tǒng)。
(七)建筑防爆和電氣防火
生產(chǎn)、使用、儲(chǔ)存易燃易爆物質(zhì)的廠(庫)房,當(dāng)爆炸性混合物達(dá)到爆炸濃度時(shí),遇到火源就能爆炸。爆炸能夠在瞬間釋放出巨大的能量,產(chǎn)生高溫高壓的氣體,使周圍空氣強(qiáng)烈震蕩,在離爆炸中心一定范圍內(nèi),建筑或人會(huì)受到?jīng)_擊波的影響而遇到破壞或造成傷害。因此,在進(jìn)行建筑防火設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)爆炸規(guī)律與爆炸效應(yīng),對(duì)有爆炸可能的建筑提出相應(yīng)的防止爆炸危險(xiǎn)區(qū)域、合理設(shè)計(jì)防爆結(jié)構(gòu)和泄爆面積、準(zhǔn)確選用防爆設(shè)備。
電氣火災(zāi)在整個(gè)建筑火災(zāi)中占有三分之一的比重,主要有用電超負(fù)荷、電器設(shè)備選擇和安裝不合理、電氣線路敷設(shè)不規(guī)范等原因。為有效防止電氣火災(zāi)事故發(fā)生,同時(shí)為保證建筑內(nèi)消防設(shè)施正常供電運(yùn)行,對(duì)建筑的用電負(fù)荷、供配電源、電器設(shè)備、電氣線路及其安裝敷設(shè)等應(yīng)當(dāng)采取安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的防火技術(shù)措施。
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