防火防爆第九讲

1长沙环境保护职业技术学院课时授课计划编号：09授课章节目录：第二章防火技术与措施第一节防火基本知识（2）授课时数：2目的要求：1、掌握火灾概念及其四个发展过程；2、掌握耐火极限和耐火等级的概念。教材分析（重点）：1、火灾事故的发展过程；2、生产过程中火灾危险性。教材分析（难点）：建筑材料及构件的防火性能。教具、挂图与参考书：1、康青春等主编.防火防爆技术.化工工业出版社.2008年8月；2、冀和平等编著防火防爆技术化工工业出版社2005年3、崔克清等编安全工程和科学导论化工工业出版社2004年。布置作业：1、预习。课后记要：2Ⅰ、课前内容：复习前面内容。Ⅱ、内容讲述一、火灾概念1、火的概念，即以释放热量并伴有烟或火焰或两者兼有为特征的燃烧现象。2、火灾就是“在时间或空间上失去控制、并对财产和人身造成损害的燃烧现象”。二、火灾事故的发展过程和特点（图）1、通过对大量的火灾事故的研究分析得出，一般火灾事故的发展过程可分为四个阶段：1）酝酿期在这个阶段，可燃物质在着火源的作用下析出或分解出可燃气体，发生冒烟、阴燃等火灾苗子。2）发展期在这个阶段，火苗蹿起，火势迅速扩大。3）全盘期在这个阶段，火焰包围所有可燃物质，使燃烧面积达到最大限度。此时，温度不断上升，气流加剧，并放出强大的辐射热。4）衰灭期在这个阶段，可燃物质逐渐烧完或灭火措施奏效，火势逐渐衰落，终止熄灭。火灾事故的发展过程图2、火灾事故的特点火灾与爆炸事故往往连在一起，互相影响，它和一般发生的工伤事故(如触电、高处坠落、物体打击及车辆伤害等)相比较，有以下三个特点。1）．突发性火灾与爆炸事故往往在人们意想不到的时候突然发生。因此，人们往往会认为是难以预防的，甚至会从而产生一种侥幸心理，面对事故险情却表现出麻痹大意。2）．复杂性发生火灾和爆炸事故的原因往往比较复杂，例如发生火灾和爆炸事故的条件3之一的着火源就有许多种；条件之二的可燃物更是种类繁多，再加上事故发生后，由于房屋倒塌、设备烧毁和人员伤亡等，也给事故原因的调查分析带来不少困难。3）．严重性火灾与爆炸事故都会造成巨大经济损失，打乱企业的生产秩序和造成人员的严重伤亡。三、生产中的火灾危险性分类（简单讲叙）生产的火灾危险性分类原则是在综合考虑全面情况的基础上，确定生产过程的火灾危险性类别。主要根据生产中物料的理化性质及其火灾爆炸危险程度，反应中所用物质的数量，采取的反应温度、压力以及使用密闭的还是敞开的设备进行生产燥作等条件来进行分类。生产中的火灾危险性分类见表2—1。分为：甲、乙、丙、丁、戊五类。四、建筑材料及构件的防火性能1、燃烧性能补充：建筑材料的种类：（提问）木材、钢材、混凝土和钢筋混凝土、塑料、砖、沙、石头；1）木材木材是一种应用十分普遍的建筑材料，它在可燃的建筑材料中占有重要位置。2）钢材3）混凝土和钢筋混凝土：普通混凝土(以下简称混凝土、砼)是由水泥、水、砂和石，按一定的比例配合，经硬化后制成的人工石材。4）塑料塑料(主要指建筑塑料)是以天然树脂或人造树脂(合成树脂)为主要原料，加入填充剂、增塑剂、润滑剂、颜料而制成的一种高分子有机物。但也有些塑料就是合成树脂本身，不加任何添加剂。塑料具有可塑性，密度小、强度大、耐油浸、耐腐蚀、耐磨、隔音、绝缘、绝热、易切削及易于塑制成型等优越性能。用各种不同原料制成的塑料，具有各种不同的特点。由于塑料具有这些特性，所以在建筑工程以及各种工业建设中，得到了广泛应用。1）按燃烧性能分三类：燃烧体、难燃烧体和不燃烧体。a．燃烧体：可燃材料制成的建筑构件。可以燃烧的材料在火焰作用下，立即燃烧起火，当将火焰移走后，燃烧仍可继续进行。属于这一类的建筑材料有：木柱、木楼板等。4b．难燃烧体：由难燃材料制成的建筑构件或用可燃材料制成而用不燃材料做阻燃处理的构件。这类材料在空气中受到火烧或高温作用时难起火、难微燃、难炭化，且当火源移开后燃烧和微燃立即停止。如：阻燃处理的木质防火门、木龙骨板条抹灰隔墙等。c．不燃烧体这类塑料在火焰作用下不燃烧、不缓燃、不炭化。但有的可以慢慢变形，如砖墙、钢屋架、钢筋混凝土等。2、耐火极限的基本概念1）耐火极限建筑构件的耐火极限是指按规定的火灾升温曲线，对建筑构件进行耐火试验，从受到火的作用起，到失掉支持能力、发生穿透裂缝或背火一面温度升高到220℃时止，这一段对火的抵抗时间，一般用小时表示。建筑构件耐火极限按以下三个条件之一进行确定：①构件失去支持能力、稳定性而引起构件毁坏，或产生的不可逆挠度太大，使这种构件已失去使用价值；②火烧时构件发生穿透裂缝，使构件背火面易燃物着火(主要是薄壁构件容易产生这种情况)；③背火面表面温度达到220℃时，可以使易燃的棉花、纸张等物起火，一般是指薄壁构件。确定建筑构件耐火极限时，总的来说有以上几个条件，但针对每一个具体构件，应根据不同情况进行具体分析，有所侧重，有所取舍。如梁和柱就不存在背火面温度的问题。2）耐火等级耐火等级是衡量建筑物耐火程度的标准。建筑物的耐火等级是建筑构件的燃烧性能和最低耐火极限决定的。按照我国建筑设计、施工以及建筑结构的实际情况，并考虑到今后发展趋势，将建筑物的耐火等级分为四级。各级建筑构件的耐火极限和燃烧性能均不应低于表2-3的规定。建筑物的耐火等级是以楼板为基准进行划分的，因为楼板是直接承受人和物的建筑构件。楼板把各种荷载传递给梁，梁再传递给柱(或墙)，柱(或墙)再传递给基础。从一定意义上来说，楼板的耐火性代表着整个建筑物的耐火性。因此，在划分建筑物耐火等级的时候，是以楼板为基础来考虑的。其他构件则根据建筑物遭受火灾时造成的危害程度和在建筑结构中占的地位分别提出不同要求。5如梁承受楼板传来的荷载，梁的耐火极限要比楼板高，承重墙、柱在火灾时比楼板和梁危及的范围更大，因此，它们的耐火极限比梁还要高。间隔墙等比楼板次要的构件，耐火极限可以适当降低，其他构件依此类推。从分析某地火灾统计资料来看，火灾延续时间在0．5h以F的占54．3％，在1h以下的占80．9%在2h以下的占95．1％，在3h以下的占98．1％，其余1．9％在3h以上。如果把耐火极限定在2h，则有95％的建筑物不能被火烧坏，如果定在3h，则有98％的建筑物不能被火烧坏。建筑构件的耐火极限越高，发生火灾时建筑物被火烧垮的可能性就越小，但耐火极限高，建筑造价也必然要高，材料和劳力的消耗也要增大。因此，规定楼板的耐火极限，一级为1．5h，二级为1h，三级为0．5h是比较合适的。从我国建筑结构的实际情况来看，目前采用的钢筋混凝土楼板，其钢筋保护层的厚度是1．5cm，耐火极限只有1h。如果耐火极限一律提高0．5h，则钢筋保护层的厚度都要在原有基础上增加0．5cm，这势必要造成许多原材料的浪费，这是不现实的。从这一实际情况出发，将楼板的耐火极限，一级定为1．5h，二级定为1h，三级定为0．5h是符合实际的。一般来说，一级耐火等级建筑是钢筋混凝土结构或砖墙与钢筋混凝土结构组成的混合结构；二级耐火等级建筑是钢结构屋架、钢筋混凝土柱或砖墙组成的混合结构；三级耐火等级建筑是木屋顶和砖墙组成的砖木结构；四级耐火等级建筑是木屋顶、难燃烧体墙壁组成的可燃结构。因为构件有燃烧体、难燃烧体和非燃烧体之分，所以只规定构件的耐火极限还不能完全满足结构对防火安全的要求。为此，要求一级耐火等级建筑的构件都是非燃烧体；二级耐火等级建筑的构件除吊顶为难燃烧体外，其余构件都是非燃烧体；三级耐火等级建筑的构件除屋顶和隔墙为难燃烧体外，也都用非燃烧体；四级耐火等级建筑的构件除防火墙外，其余构件有的用难燃烧体，有的用燃烧体。建筑设计时，对某一建筑物应采用哪一类耐火等级，主要取决于建筑物的使用性质和规模大小。对火灾危险性较大，或者发生火灾后政治影响大、人员伤亡大、经济损失大的建筑物，应采用较高的耐火等级。补充：建筑物的耐火等级与层数一、二级耐火等级民用建筑具有较好的防火条件，层数可以不加限制。三级耐火等级民用建筑火灾危险性比较大，而普通消防车能够直接扑救的楼6层一般又不超过五层，所以砖木结构的三级耐火等级民用建筑，不应超过五层。四级耐火等级民用建筑，因楼板是难燃烧体，耐火极限较低，一般不能起到楼层问的防火分隔作用，且木质楼梯又易于着火，不利于人员疏散，所以这类建筑不宜超过两层。从灭火角度看，三层以下的楼层火灾较易扑救，四、五层发生火灾较难扑救，超过五层的建筑发生火灾，就更难扑救了。为了便于扑救，减少损失，超过五层的民用建筑一定要有较高的耐火等级，低层建筑的要求可以适当放宽。(二)建筑物的长度和面积从现有消防力量看，防火墙间的长度和占地面积如果过大，一旦发生火灾就难以控制，为了缩短燃烧持续的时间，减少高温对建筑结构的影响，对建筑物防火墙间的长度和占地面积应予以适当限制。建筑物的长度，系指建筑物各分段中线长度的总和。根据火场供水经验，消防车接水带的最大供水能力一般不超过150m，水带敷设过长，则水量和水压都将不能满足灭火需要。因此，一、二级耐火等级民用建筑防火墙问最大允许长度定为150m；三级耐火等级民用建筑，火灾危险性比较大，其长度宜短不宜长，应限制在100m以内；四级耐火等级民用建筑，火灾危险性更大，其长度应要求更严，因此，应限制在60m以内。根据灭火实战需要，四级耐火等级民用建筑防火墙间占地面积不应超过600m2；三级耐火等级民用建筑，屋盖是可燃的，容易发生火灾，所以防火墙间的占地面积应限制在1200m2以内；一、二级耐火等级民用建筑，建筑构件的耐火极限比较高，且又是非燃烧体，能较好地阻止火势蔓延，有利于疏散和扑救，所以防火墙间占地面积可以适当加大，但以不超过2500m2为宜。(三)耐火等级与使用性质在民用建筑中，除考虑耐火等级与层数、防火墙间的长度和占地面积的相互关系外，还应考虑耐火等级与使用性质的关系。对于托儿所、幼儿园、医院、疗养院、学校、会堂、电影院、剧场、商店、车站、食堂和重要的图书馆、档案室等特殊使用性质的建筑物，还应根据其所服务的对象、容纳的人数和安全疏散等具体条件，确定其应有耐火等级与层数。例如，幼儿园、托儿所建筑的儿童用房，为了保证儿童的安全疏散，在一、二级耐火等级建筑中，最高可设在三层；在三级耐火等级建筑中，则最高可设在二层等。