第一章建筑與建筑火災1一、建筑火災2根據(jù)公安部消防局的火災統(tǒng)計，全國每年要發(fā)生火災基本都在12.5萬至25.8萬余起。這些火災基本大多數(shù)都是發(fā)生在建筑物以內(nèi)，或與建設工程有關。從致災原因的分析看，主要有以下幾點。3（一）建筑火災致災原因

（1）建筑物的耐火等級或防火分隔不夠造成了火災蔓延擴大；（2）安全疏散出口、通道的數(shù)量或?qū)挾炔粔?，造成了重大的人員傷亡；（3）建筑物防煙排煙設施設計不符合要求或質(zhì)量及安全質(zhì)量不合格，沒有發(fā)揮作用造成重大的人員傷亡；4

（4）消防設施、消防通道、消防救援場地設計不合理或維護管理不善存在故障，使用中堵塞，嚴重影響了滅火救援行動，擴大了經(jīng)濟損失或人員傷亡等。所以，從建設工程的設計上就必須落實消防措施，從源頭上堵住火災隱患的滋生，從而真正做到防患于未然。這就是建筑設計防火的初衷。5（二）建筑火災的發(fā)展和蔓延過程

建筑火災一般是最初發(fā)生在建筑物內(nèi)的某個房間或區(qū)域，然后由此蔓延到相鄰房間或區(qū)域，以至整個樓層，最后蔓延到整個建筑物。建筑火災的發(fā)展過程可以用建筑內(nèi)的煙氣、火焰平均溫度隨時間的變化曲線——即火災升溫曲線來描述，如下圖所示。67根據(jù)建筑火災溫度隨時間的變化特點，可將火災發(fā)展過程分為：火災初期階段(圖中OA段)、火災發(fā)展階段(圖中AB段)、火災猛烈燃燒階段（BC段）、火災熄滅階段(C點以后)四個階段。81．初期階段建筑發(fā)生火災后，最初只是起火部位及其周圍可燃物起火燃燒。在局部燃燒形成之后，可能會出現(xiàn)下列三種情況之一：9

（1）最初著火的可燃物質(zhì)燃燒完，而末引燃其他的可燃物質(zhì)。尤其是初始著火的可燃物處在隔離的情況下，不會形成失去控制的燃燒——火災。（2）如果通風不足，則火災可能自行熄滅，或受到通風供氧條件的支配，以很慢的燃燒速度繼續(xù)燃燒。10（3）如果存在足夠的可燃物質(zhì)，而且具有良好的通風條件，則房間中的可燃物質(zhì)逐步卷入燃燒之中，從而使室內(nèi)火災進入到發(fā)展階段。11初期階段的特點①燃燒范圍不大，建筑構件本身尚未燃燒，燃燒僅限于起火點附近；②室內(nèi)溫度差別很大，在起火點燃燒區(qū)域及其附近局部溫度較高，室內(nèi)平均溫度不高，室內(nèi)各點溫度不平衡；12③燃燒蔓延速度較慢，在蔓延過程中，火勢不穩(wěn)定；燃燒蔓延時間因點火源、可燃物燃燒性能和分布、通風、散熱等條件影響長短差別很大，有可能形成火災，也有可能中途自行熄滅，燃燒的發(fā)展是不穩(wěn)定的。13上述情況表明，初期階段是滅火和人員疏散的最有利時機，應設法爭取盡早發(fā)現(xiàn)火災，把火災及時控制消滅在該階段。因此，在建筑物內(nèi)安裝和配備適當數(shù)量的滅火設備、提供及時發(fā)現(xiàn)和報警的裝置是很有必要的。142．發(fā)展階段在火災初期階段后期，材料燃燒范圍迅速擴大，除室內(nèi)的可燃物、家具等可燃物品卷入燃燒之外，建筑物的可燃裝修由局部燃燒迅速擴大，室內(nèi)溫度上升很快，當達到室內(nèi)固體可燃物全表面燃燒的溫度時，被高溫烘烤分解、揮發(fā)出的可燃氣體將使整個房間都充滿火焰。房間內(nèi)由局部燃燒向全室性燃燒這種突變現(xiàn)象，我們稱之為“轟燃”。15在建筑火災中，轟燃現(xiàn)象既有明顯出現(xiàn)的情況，也有客觀條件不具備而不出現(xiàn)的情況。轟燃現(xiàn)象與室內(nèi)火災的點火源大小、房間開口率以及裝修材料的部位、燃燒性能、導熱系數(shù)、材料的厚薄等諸多因素有關。建筑火災中轟燃現(xiàn)象出現(xiàn)與不出現(xiàn)或出現(xiàn)的遲與早對于人員安全疏散和滅火救援具有重要的意義。163．猛烈燃燒階段

轟燃發(fā)生后，房間內(nèi)所有可燃物都開始猛烈燃燒，釋放出大量熱量，因而房間內(nèi)溫度迅速升高，并出現(xiàn)持續(xù)性高溫，最高溫度可達1100℃~1200℃。17火焰、高溫煙氣從房間的開口部位大量噴出，使火勢蔓延到建筑物的其他部分。室內(nèi)高溫對建筑構件產(chǎn)生的熱作用越來越強烈，使建筑構件的承載能力不斷下降，甚至造成建筑物局部或整體坍塌破壞。18耐火等級高的建筑物的房間通常在起火后，由于其四周墻壁和樓板、地面堅固，不易被燒穿，因此發(fā)生火災時房間通風開口除門窗上玻璃破碎有所增大外，進入猛烈燃燒階段后，其通風口的大小沒有大的變化，室內(nèi)燃燒大多由通風條件控制，因而室內(nèi)火勢保持著穩(wěn)定的燃燒狀態(tài)。19這一階段燒掉的可燃物重量約占整個火災燒毀可燃物總數(shù)的80%以上。火災猛烈燃燒階段的持續(xù)時間長短取決于室內(nèi)可燃燒物的性質(zhì)、數(shù)量以及通風條件等諸因素。204．熄滅階段在猛烈燃燒階段的后期，隨著室內(nèi)可燃物數(shù)量逐步減少，溫度逐漸降低，火災進入熄滅階段。在此階段，建筑構件因受長時間的火災高溫或滅火劑的作用，有出現(xiàn)裂縫、下沉、傾斜甚至倒塌的可能，要注意保證滅火救援人員的人身安全。21（二）建筑火災的蔓延途徑火災由起火部位（房間）向其他區(qū)域蔓延，是通過可燃物的直接燃燒、熱傳導、熱對流和熱輻射等方式來進行的。大量火災實例表明，建筑物內(nèi)火災的蔓延途徑主要有內(nèi)墻門、房間隔墻、樓板上的孔洞及各種豎井、外墻窗口、悶頂?shù)取?21．內(nèi)墻門、洞口建筑物內(nèi)某個房間起火，最后蔓延到整個建筑物，原因大多數(shù)是因為內(nèi)墻的門或存在的洞口未能把火擋住，火燒穿房間門，再經(jīng)過走廊，通過相鄰房間開敞的門進入鄰間。23如果相鄰房間的門關的很嚴，且走廊內(nèi)沒有可燃物時，火勢蔓延的速度就會減慢。但通常強大的燃燒熱氣流和未完全燃燒產(chǎn)物的擴散，仍能把火蔓延到較遠的房間。242．房間隔墻房間隔墻耐火性能較差或者是用可燃材料建造時，在火災高溫作用下會被燒壞或失去隔火作用，使火災蔓延到相鄰房間。253．樓板上的孔洞及各種豎井管道

由于建筑功能的需要，建筑物中設有許多豎向井道和開口部位，如樓梯間、電梯井、管道井、電纜井、垃圾井和通風、排煙井道等。26這些豎井和開口部位貫穿若干樓層甚至直達頂層，在建筑物發(fā)生火災時，會產(chǎn)生“煙囪效應”，抽拔煙火，致使火勢迅速向上部樓房蔓延。實驗研究表明，高溫煙氣向上流動的速度很快，能達到3~5m/s。274．悶頂

在室內(nèi)發(fā)生火災時，由于煙火是向上升騰的，因此頂棚上的人孔、通風口等都是煙火進入的孔道。悶頂內(nèi)往往沒有防火分隔墻，空間很大，加之有的吊頂采用可燃材料或有機保溫材料，很容易造成火勢水平蔓延，并通過悶頂內(nèi)的孔洞向相鄰房間蔓延，而且不易被人覺察。285．外墻窗口房間起火，室內(nèi)溫度增高，達到250℃時玻璃會產(chǎn)生膨脹變形以至破碎，火焰竄出窗外，通過上層窗口向上層室內(nèi)蔓延或引起相鄰建筑物及其他可燃物著火，使火勢逐漸擴大。29火災除通過外墻窗口等開口部位向外部蔓延外，還會以輻射熱的形式使周圍的建筑物與其他可燃物起火，熱氣流夾帶的火種也會飛散到其他建筑物或可燃物上形成新的火場。30（三）建筑火災的蔓延特點和規(guī)律根據(jù)實際火場的分析，建筑火災的蔓延通常具有以下特點和規(guī)律：

1．煙氣豎向比橫向蔓延速度快，上部比下部濃度高，在著火點附近可燃物起火階段，易形成“煙囪效應”而迅速蔓延。31

據(jù)有關實測，在建筑火災的猛烈階段，煙氣橫向擴散速度約為0.5~0.8m/s，在樓梯間、電梯井等豎向管井中的垂直擴散速度約為3~4m/s。實踐觀察還發(fā)現(xiàn)，在房間的上部往往煙氣較濃，而房間的下部空氣較多一些，若在地面上，新鮮空氣相對還要多一些。32

這是因為，大多數(shù)燃燒產(chǎn)物的密度小于空氣，所以房間的上部煙氣較濃。而樓梯、電梯、垃圾道、豎向管井等豎向構筑物，會使煙氣迅速向上抽拔形成“煙囪效應”。所以，在豎向逃生時不要往電梯離里去，要選擇安全疏散通道逃生；在橫向逃生時要貓下腰，壓低身軀或匍匐沿墻角逃生。33

2．在起火部位周邊可燃物著火階段，易發(fā)生轟燃，使高溫煙氣迅速布滿火場空間形成整體燃燒34

在該階段，由于建筑物內(nèi)往往大量存在的家具、聚氨酯及軟包材料被引燃，火勢會迅速發(fā)展，聚氨酯等燃燒的濃煙夾帶著火星會向四周飛散，500℃以上的高溫通過對流和輻射的方式向四周傳導，在起火部位周邊可燃物溫度達到200~300℃時，便開始分解出可燃氣體。35

由于熱力作用，高溫煙氣通常浮在建筑空間上部。門窗玻璃受高溫和人為破碎，空氣流入，室內(nèi)的陰燃物便會突然起火或發(fā)生轟燃。轟燃時溫度會急劇上升（約900℃）,致使室內(nèi)所有可燃物同時著火，并會很快使建筑形成立體燃燒。36

發(fā)生轟燃時，盡管大火尚未及身，而身處火場的人們往往會被高溫熱浪灼傷，并立即陷身火海。問題還不僅如此。如果說火勢蔓延需要一個短暫的過程的話，而火災中生成的高溫毒性煙氣，則會在瞬間猛烈升騰，布滿火場空間。37

3．在整體燃燒階段，易發(fā)生爆燃而使現(xiàn)場人員猝不及防死亡38室內(nèi)火災的大面積整體燃燒，火焰會成旋渦狀向整個空間彌漫，熱量的累積增加，溫度的急劇上升，室內(nèi)氧氣的繼續(xù)減少，會使燃燒材料難以充分氧化而形成不完全燃燒，從而產(chǎn)生一氧化碳、氰化氫、丙烯醛、甲醛等毒性可燃氣體和炭粒等大量的不完全燃燒產(chǎn)物。39同時，由于火場上建筑物的玻璃往往因溫差較大而破裂，以及開啟門窗、砸爛玻璃逃生等，都會使大量新鮮空氣涌入。此時，火場上不完全燃燒產(chǎn)生的可燃氣體或炭粒遇新鮮空氣會迅速達到燃燒濃度范圍而發(fā)生爆燃，從而造成更大的人員傷亡。40（四）建筑結構倒塌破壞的原因、特點和基本防范措施

1．建筑結構倒塌破壞的原因在火災中，建筑結構的倒塌破壞是由燃燒、高溫和滅火射水沖擊等作用造成的，其主要原因有以下幾種：41（1）木結構遇火后，表面被燒蝕，使構件承載強度降低，截面面積減少，在不能承受荷載時倒塌破壞。（2）鋼結構的耐火性能較差，受熱后會很快出現(xiàn)塑性變形，火燒15min左右局部就會失去承載能力，隨著局部的破壞造成整體失去穩(wěn)定而破壞。42（3）磚石砌體構件受熱升溫時，由于不同成份的熱膨脹系數(shù)不同，其結合力會遭到破壞，使構件開裂。如花崗巖會因內(nèi)部石英、長石、云母的熱變形不同而產(chǎn)生碎裂；硅酸巖砌塊會因內(nèi)部的熱分解而松散等。43（4）鋼筋混凝土構件在火災高溫長時間作用下，內(nèi)部鋼筋溫度升高到一定值時(通常600℃左右)，會失去抗拉能力，使整個構件失去承載能力而遭到破壞。44（5）建筑物內(nèi)部爆炸的沖擊和震動，也是摧毀建筑物的一個主要原因。（6）上部結構倒塌，落在下面樓板上或樓板上的物資大量吸收滅火后的污水，從而增加樓板的荷重，使樓板因超載而塌落。45（7）滅火射水落在溫度很高的鋼筋混凝土結構表面，因突然冷卻造成結構表面收縮開裂、表皮剝落，破壞了鋼筋保護層，使火焰直接燒到主拉鋼筋部位，從而導致整個結構的破壞。462．建筑結構倒塌破壞的特點房屋建筑倒塌，不僅會造成巨大的物質(zhì)損失，而且還會造成人身傷亡；會加強火場上的通風，加快室內(nèi)的燃燒速度；倒塌會破壞防火分隔，使火勢得以擴大蔓延，同時給滅火行動帶來不便和危險。其特點是：47（1）木結構屋頂局部破壞的多，整個倒塌少；鋼結構屋頂局部被火燒垮后，余下的部分往往也要隨著塌落的部分，由墻頭被拉到地面上來。48（2）吊頂、木樓板、空心板條墻和易燃建筑等，都易于倒塌破壞。（3）雖然土坯墻不怕火燒，但遇到消防水槍射水的強力沖擊或墻根吸收了滅火的污水發(fā)生塑性變形，也會造成坍塌。493．防止建筑結構倒塌破壞的基本措施

根據(jù)建筑結構倒塌與破壞的原因，在防火上應采取以下幾點措施：50（1）加強對建筑物承重構件的防火保護，提高其耐火極限。（2）對建筑物鋼構件進行嚴格的防火處理，加大保護層。51（3）盡量采用材料熱膨脹系數(shù)相近的建筑構件。（4）加強消防站的建設，使消防指戰(zhàn)員能在火災初起階段到達現(xiàn)場，以便及早控制火勢。（5）提高底層承重構件的承載能力。52二、建筑的分類

53（一）按建筑物的建筑高度或?qū)訑?shù)分

1.地下建筑地下建筑是指房間地面低于室外地面的平均高度大于該房間平均凈高1／2的建筑物。542.半地下建筑半地下建筑是指房間地面低于室外地面的平均高度超過該房間凈高1/3且小于等于1/2的建筑物。553.單層和多層建筑

單層和多層建筑是指9層及9層以下的居住建筑（包括設置商業(yè)服務網(wǎng)點的居住建筑）和建筑高度不超過24m(或已超過24m但為單層)的公共建筑和工業(yè)建筑。564.高層建筑建筑高度大于27m的住宅建筑和其他建筑高度大于24m的非單層建筑。575.超高層建筑超高層建筑是指建筑高度超過100m的高層建筑。58（二）按使用性質(zhì)分根據(jù)使用性質(zhì),可將建筑物分為民用建筑（居住建筑、公共建筑）、工業(yè)建筑和農(nóng)業(yè)建筑三大類。591.民用建筑民用建筑又分為居住建筑和公共建筑兩類。居住建筑是指供人們居住使用的建筑物，還可分為住宅建筑和集體宿舍兩類；公共建筑是指辦公樓、商店、旅館、影劇院、體育館、展覽館、醫(yī)院等公眾人員使用的建筑物。60（2）民用建筑根據(jù)其使用性質(zhì)、火災危險性、疏散和撲救難度等進行分類，如下表所示。6162備注：（1）表中未列入的建筑，其類別應根據(jù)本表類比確定；宿舍、公寓等非住宅類居住建筑的防火要求，除本規(guī)范另有規(guī)定外，應符合本規(guī)范有關公共建筑的規(guī)定。（2）除規(guī)范有特別規(guī)定外，裙房的防火要求應符合本規(guī)范有關高層民用建筑的規(guī)定。632.工業(yè)和農(nóng)業(yè)建筑

工業(yè)建筑是指直接用于生產(chǎn)的廠房和庫房；農(nóng)業(yè)建筑是指直接服務于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的暖棚、牲畜棚等。

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工業(yè)建筑根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)，生產(chǎn)、使用和儲存物品的火災危險性、可燃物數(shù)量、火災蔓延速度、撲救的難易程度以及可能造成的損失大小等因素，分為嚴重危險級、中危險級、輕危險級三個危險等級。65（1）嚴重危險級建筑指功能復雜，用火用電多，設備貴重，火災危險性大，可燃物數(shù)量多，起火后蔓延迅速或容易造成重大火災損失的建筑物。66（2）中危險級建筑

指用電用火多，設備貴重，火災危險性較大，可燃物數(shù)量較多，起火后蔓延較迅速的建筑物。（3）輕危險級建筑

指用火用電較少，火災危險性較小，可燃物數(shù)量較少，起火后蔓延較緩慢的建筑物。673．汽車庫、修車庫、停車場的類別汽車庫、修車庫、停車場的類別根據(jù)停車（車位）數(shù)量和總建筑面積進行確定，主要分為I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等四類。68三、建筑高度和層數(shù)的計算方法69（一）建筑層數(shù)的計算方法建筑的地下室、半地下室的頂板面高出室外設計地面的高度小于等于1.5m者，建筑底部設置的高度不超過2.2m的自行車庫、儲藏室、敞開空間，以及建筑屋頂上突出的局部設備用房、出屋面的樓梯間等，可不計入建筑層數(shù)內(nèi)。住宅頂部為2層一套的躍層，可按1層計，其他部位的躍層以及頂部多于2層一套的躍層，應計入層數(shù)。70（二）建筑高度的計算方法

當為坡屋面且坡度小于等于30°時，應為建筑物室外設計地面到其檐口的高度；當坡屋頂?shù)钠露却笥?0°但小于等于60°時，應為建筑物室外設計地面到其檐口與屋脊之間平均高度的高度；當坡屋頂?shù)钠露却笥?0°時，應為建筑物室外設計地面到其屋脊之間的高度；71當為平屋面（包括有女兒墻的平屋面）時，應為建筑物室外設計地面到其屋面面層的高度；當同一座建筑物有多種屋面形式時，建筑高度應按上述方法分別計算后取其中最大值。局部突出屋頂?shù)牟t望塔、冷卻塔、水箱間、微波天線間或設施、電梯機房、排風和排煙機房以及樓梯出口小間等，可不計入建筑高度內(nèi)。72四、建筑防火檢查73（一）建筑防火的檢查方法

1.查閱消防設計文件

查閱建筑平面圖、剖面圖等有關資料，了解消防設計時確定的建筑層數(shù)、建筑高度、火災危險性等確定建筑類別的基礎數(shù)據(jù)；742.現(xiàn)場實際檢查

實地查看建筑層數(shù)，測量建筑高度，查看每層的使用功能及布局、生產(chǎn)中使用或產(chǎn)生的物質(zhì)性質(zhì)及數(shù)量或儲存物品的性質(zhì)和可燃物數(shù)量等，檢查建筑分類的準確性。75（二）建筑防火的檢查要求

1.建筑高度的檢查要求建筑高度是界定建筑是否為高層的依據(jù)，建筑高度大于27m的住宅建筑和其他建筑高度大于24m的非單層建筑屬于高層建筑。建筑高度檢查時，需要注意：76（1）建筑屋面為坡屋面時，建筑高度為建筑室外設計地面至檐口與屋脊的平均高度。（2）建筑屋面為平屋面（包括有女兒墻的平屋面）時，建筑高度為建筑室外設計地面至屋面面層的高度。（3）同一座建筑有多種形式的屋面時，建筑高度按上述方法分別計算后，取其中的最大值。77

（4）對于臺階式地坪，位于不同高程地坪上的同一建筑之間有防火墻分隔，各自有符合規(guī)范規(guī)定的安全出口，且可沿建筑的兩個長邊設置貫通式或盡頭式消防車通道時，可分別確定各自的建筑高度。否則，建筑高度按其中建筑高度最大者確定。78

（5)局部突出屋頂?shù)泥谕⒗鋮s塔、水箱間、微波天線間，或設施、電梯機房、排風和排煙機房以及樓梯出口小間等輔助用房占屋面面積不大于1/4時，不需計入建筑高度。79

(6)對于住宅建筑，設置在底部且室內(nèi)高度不大于2.2m的自行車庫、儲藏室、敞開空間，室內(nèi)外高差或建筑的地下或半地下室的頂板面高出室外設計地面的高度不大于1.5m的部分，不計人建筑高度。802.建筑層數(shù)的防火檢查要求建筑層數(shù)按建筑的自然層數(shù)確定。建筑層數(shù)檢查時，應當符合以下要求。81（1）不計入建筑層數(shù)內(nèi)的情況

1）建筑的地下室、半地下室的頂板面高出室外設計地面的高度小于等于1.5m者；

2）建筑底部設置的高度不超過2.2m的自行車庫、儲藏室、敞開空間；

3）以及建筑屋頂上突出的局部設備用房、出屋面的樓梯間等。82（2）按1層計入建筑層數(shù)的情況當住宅建筑或設置有其他功能空間的住宅建筑中有1層或若干層的層高超過3m時，先對這些層按其高度總和除以3m進行層數(shù)折算，余數(shù)不足1.5m時，多出部分不計入建筑層數(shù)；余數(shù)大于等于1.5m時，多出部分按1