建筑耐火等級(jí)與耐火設(shè)計(jì)

第四章：建筑耐火等級(jí)與耐火設(shè)計(jì)第一節(jié)建筑耐火等級(jí)一、建筑構(gòu)件燃燒性能與耐火極限建筑物的耐火等級(jí)是衡量建筑物耐火程度的標(biāo)準(zhǔn)。它是由建筑構(gòu)件的燃燒性能和最低耐火極限決定的。1.1建筑構(gòu)件的燃燒性能（1）不燃燒體：如磚墻、磚柱，鋼筋混凝土梁、板、柱，鋼梁等（2）難燃燒體：如阻燃膠合板吊頂、經(jīng)阻燃處理的木質(zhì)防火門、木龍骨板條抹灰隔墻等(3)燃燒體：如木柱、木屋架、木擱柵、纖維板吊頂?shù)?.2建筑構(gòu)件的耐火極限耐火極限定義：建筑構(gòu)件的耐火極限是指構(gòu)件在標(biāo)準(zhǔn)耐火實(shí)驗(yàn)中，從受到火的作用時(shí)起，到失去穩(wěn)定性或完整性或絕熱性止，這段抵抗火作用的時(shí)間，一般以小時(shí)計(jì)。11.3建筑物具有較高的耐火極限的作用：（1）在建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，確保其能在一定的時(shí)間內(nèi)不破壞，不傳播火災(zāi)，延緩和阻止火勢(shì)的蔓延。（2）為人們安全疏散提供必要的疏散時(shí)間，保證建筑物內(nèi)人員的安全脫險(xiǎn)。（3）為消防人員撲救火災(zāi)創(chuàng)造有利條件。（4）為建筑物火災(zāi)后重新修復(fù)使用提供有利條件。在通常情況下，其主體結(jié)構(gòu)耐火能力好，抵抗火燒時(shí)間長，則其火災(zāi)時(shí)破壞少，災(zāi)后修復(fù)快。如韓國“大然閣”旅館，其主體結(jié)構(gòu)是型鋼框架外包混凝土的勁性鋼結(jié)構(gòu)，采用鋼筋混凝土樓板。發(fā)生火災(zāi)后，大火延燒了個(gè)多小時(shí)，其主體結(jié)構(gòu)依然完好。又如巴西“安得斯”大樓為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),大火延燒了十幾個(gè)小時(shí)，其內(nèi)部裝修和其他可燃物品全部燒光，但其主體結(jié)構(gòu)基本完好。這兩座高層建筑在事后都進(jìn)行了修復(fù)，得以重新使用。22.建筑構(gòu)件耐火極限的判斷構(gòu)件的受火條件：＊墻壁和隔板、門窗：一面受火＊樓板、屋面板、吊頂：下面受火＊橫梁：兩側(cè)和底面共三面受火＊柱子：所有垂直面受火(1)分隔構(gòu)件----------------失去完整性或絕熱性(2)承重構(gòu)件----------------失去穩(wěn)定性(3)承重分隔構(gòu)件----------失去穩(wěn)定性或完整性或絕熱性3二、建筑耐火等級(jí)

建筑物的耐火等級(jí)是衡量建筑物耐火程度的標(biāo)準(zhǔn)。它是由建筑構(gòu)件的燃燒性能和最低耐火極限決定的。單、多層建筑的劃分（1）

九層及九層以下的住宅（包括底層設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的住宅）和建筑高度不超過24m的其他民用建筑（2）建筑高度超過24m的單層公共建筑；（3）建筑高度不超過24m的工業(yè)建筑和超過24m、但為單層的工業(yè)建筑。

建筑高度為建筑物室外地面到其女兒墻頂部或檐口的高度。（屋頂上的暸望塔、冷卻塔、水箱間、微波天線間、電梯機(jī)房、排風(fēng)和排煙機(jī)房以及樓梯出口小間等不計(jì)入建筑高度和層數(shù)內(nèi)，建筑物的地下室、半地下室的頂板面高出室外地面不超過1.5m者，不計(jì)入層數(shù)內(nèi)。）4建筑物耐火等級(jí)的劃分

建筑物耐火等級(jí)是由組成建筑物的墻、柱、梁、樓板、屋頂承重構(gòu)件、疏散樓梯和吊頂?shù)戎饕ㄖ?gòu)件的燃燒性能和耐火極限決定的。建筑物的耐火等級(jí)分為四級(jí)，其構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限不應(yīng)低于《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中的規(guī)定。5民用建筑耐火等級(jí)：6概括的說：一級(jí)耐火等級(jí)建筑物的主要建筑構(gòu)件，全部為非燃燒體。二級(jí)耐火等級(jí)建筑物的主要建筑構(gòu)件，除吊頂為難燃燒體外，其余為非燃燒體。

三級(jí)耐火等級(jí)建筑物的屋頂承重構(gòu)件為燃燒體。

四級(jí)耐火等級(jí)建筑物除防火墻為非燃燒體外，其余構(gòu)件為難燃燒體和燃燒體。一般說，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土磚石結(jié)構(gòu)建筑可基本定為一、二級(jí)耐火等級(jí)；磚木結(jié)構(gòu)建筑可基本定為三級(jí)耐火等級(jí)；以木柱、木屋架承重及以磚石等不燃燒或難燃燒為墻的建筑可定為四級(jí)耐火等級(jí)。7一二級(jí)耐火等級(jí)各類民用建筑的耐火極限89三級(jí)耐火等級(jí)各類民用建筑的耐火極限10四級(jí)級(jí)耐耐火火等等級(jí)級(jí)各各類類民民用用建建筑筑的的耐耐火火極極限限1112133.建建筑筑物物耐耐火火等等級(jí)級(jí)的的選選定定選定耐火火等級(jí)應(yīng)應(yīng)考慮的的因素(1)建建筑物物的重要要性(2)使使用性質(zhì)質(zhì)火災(zāi)危危險(xiǎn)性(3)建建筑物物的高度度(4)火火災(zāi)荷截截重要的公公共建筑筑應(yīng)采用用一、二二級(jí)耐火火等級(jí)的的建筑。。重要的公公共建筑筑是指性性質(zhì)重要要、人員員密集、、發(fā)生火火災(zāi)后損損失大、、影響大大、傷亡亡大的公公共建筑筑物。如如省、市市級(jí)以上上的機(jī)關(guān)關(guān)辦公樓樓，電子子計(jì)算機(jī)機(jī)中心，，通訊中中心以及及體育館館、影劇劇院、百百貨樓等等商店、學(xué)學(xué)校、食食堂、菜菜市場如如采用一一、二級(jí)級(jí)耐火等等級(jí)的建建筑有困困難，可可采用三三級(jí)耐火火等級(jí)的的建筑。。其他民用用建筑（（如居住住建筑））在層數(shù)數(shù)較少時(shí)時(shí)，可以以采用三三級(jí)或四四級(jí)耐火火等級(jí)的的建筑。。14工業(yè)建筑筑耐火等等級(jí)的選選定根據(jù)生產(chǎn)產(chǎn)的火災(zāi)災(zāi)危險(xiǎn)性性分類和和儲(chǔ)存物物品的火火災(zāi)危險(xiǎn)險(xiǎn)性分類類確定的的。分為：甲、乙、、丙、丁丁、戊類。具體詳見見《建筑筑設(shè)計(jì)防防火規(guī)范范》GBJ16-87（2001年版）中中的規(guī)定定。15四、高層層建筑耐耐火設(shè)計(jì)計(jì)高層民用用建筑的的劃分（1）十十層及十十層以上上的居住住建筑(包括首首層設(shè)置置商業(yè)服服務(wù)網(wǎng)網(wǎng)點(diǎn)的住住宅)；；（2）建建筑高度度超過24m，且層數(shù)為為兩層及及兩層以以上的其其他民用用建筑。。2.高高層建建筑的火火災(zāi)特點(diǎn)點(diǎn)(1)火火勢(shì)蔓蔓延途徑徑多、速速度快(2)安安全疏疏散困難難(3)功功能復(fù)復(fù)雜、起起火因數(shù)數(shù)多(4)撲撲救難度大大163.高高層民用建建筑耐火等等級(jí)的劃分分耐火等級(jí)分分一級(jí)級(jí)與二二級(jí)級(jí)4.高高層民用建建筑耐火等等級(jí)的選定定（1）高層層民用建筑筑分類:分一一類與與二二類一類高層建建筑居住建筑：：高級(jí)住宅宅；十九層層及十九層層以上的普普通住宅公共建筑：1.醫(yī)院；；2.高級(jí)旅館館；

3.建建筑高度超過過50m或每層建筑面面積超過1000m2的商業(yè)樓、展展覽樓、綜合合樓、電信樓樓、財(cái)貿(mào)金融融樓；

4.建筑高度超超過50m或每層建筑面面積超過1500m2的商住樓；5.中央級(jí)級(jí)和省級(jí)(含含計(jì)劃單列市市)廣播電視視樓；

6.網(wǎng)局級(jí)和省省級(jí)(含計(jì)劃劃單列市)電電力調(diào)度樓；；

7.省級(jí)級(jí)(含計(jì)劃單單列市)郵政政樓、防災(zāi)指指揮調(diào)度樓；；

8.藏書書超過100萬冊(cè)的圖書書館、書庫；；

9.重要要的辦公樓、、科研樓、檔檔案樓；10.建筑高高度超過50m的教學(xué)樓和普普通的旅館、、辦公樓、科科研樓、檔案案樓等；1718192021五、提高建筑筑構(gòu)件耐火極極限和改變?nèi)既紵男阅艿牡姆椒?.適當(dāng)增增加構(gòu)件的截截面尺寸2.對(duì)鋼筋筋混凝土構(gòu)件件增加保護(hù)層層厚度3.在構(gòu)件件表面做耐火火保護(hù)層4.鋼梁、、鋼屋架下做做耐火吊頂5.在構(gòu)件件表面涂覆防防火涂料6.進(jìn)行合合理的耐火構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)22構(gòu)造設(shè)計(jì)的目目的就是通過過采用巧妙的的約束去抵抗抗結(jié)構(gòu)的過大大撓曲和斷裂裂，合理的構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)可以以延長構(gòu)件的的耐火極限，，提高結(jié)構(gòu)的的安全性和經(jīng)經(jīng)濟(jì)性。例如如：支座處的連接接：在構(gòu)件支座部部位上，可以以通過上部鋼鋼筋的作用將將兩個(gè)構(gòu)件形形成一個(gè)能傳傳遞內(nèi)力的連連續(xù)整體。這這些上部鋼筋筋在火災(zāi)期間間受到火的影影響較小。23梁的翼緣處理理：翼緣過分細(xì)長長和腹壁太薄薄都會(huì)影響構(gòu)構(gòu)件的耐火性性能。對(duì)構(gòu)件件的截面溫度度變化的研究究表明，最熱熱的部位是凸凸角部位；溫溫度更容易損損壞細(xì)長形的的構(gòu)件。正確確的設(shè)計(jì)見圖圖，外形凸凸角較多的斷斷面則為不利利斷面。24梁的翼緣處理理：翼緣過分細(xì)長長和腹壁太薄薄都會(huì)影響構(gòu)構(gòu)件的耐火性性能。對(duì)構(gòu)件件的截面溫度度變化的研究究表明，最熱熱的部位是凸凸角部位；溫溫度更容易損損壞細(xì)長形的的構(gòu)件。正確確的設(shè)計(jì)見圖圖，外形凸凸角較多的斷斷面則為不利利斷面。25鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)防防火火保保護(hù)護(hù)材材料料1.混混凝凝土土2.石石膏膏3.礦礦物物纖纖維維4.膨膨脹脹材材料料鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)防防火火方方法法.1.現(xiàn)現(xiàn)澆澆法法2.噴噴涂涂法法3.粘粘貼貼法法4.吊吊頂頂法法5.組組合合法法鋼結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)防防火火涂涂料料的的分分類類A、、按使使用用膠膠粘粘劑劑分分1、有機(jī)機(jī)防火涂涂料2、無機(jī)機(jī)防火涂涂料B、按涂層厚厚度1、薄涂涂型（2~7mm,耐火極限限：0.5~1.5h)2、厚涂涂型(8~20mm,耐火極限限：0.5~3h)26防火涂料料之所以以能起到到防火阻阻燃作用用其原原因大致致可歸納納為以下下幾點(diǎn)：：防火涂料料本身具具有難燃燃或不燃燃性，使使被保護(hù)護(hù)的可燃燃性基材材不直接接與空氣氣接觸而而延遲基基材著火火燃燒。。防火涂料料遇火受受熱分解解出不燃燃的惰性性氣體，，沖淡被被保護(hù)基基材受熱熱分解出出的可燃燃?xì)怏w和和空氣中中的氧氣氣，抑制制燃燒。。燃燒被被認(rèn)為為是游游離基基引起起的連連鎖反反應(yīng)。。含氮氮、磷磷的防防火涂涂料受受熱可可分解解出一一些活活性自自由基基團(tuán)，，與有有機(jī)游游離基基化合合，中中斷連連鎖反反應(yīng)，，降低低燃燒燒速度度。膨脹型型防火火涂料料遇火火膨脹脹發(fā)泡泡，生生成一一層泡泡沫隔隔熱層層，封封閉被被保護(hù)護(hù)的基基材，，阻止止基材材燃燒燒。27鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)防火火涂料料的阻阻火原原理有有三個(gè)個(gè)：一是涂涂層對(duì)對(duì)鋼基基材起起屏蔽蔽作用用，使使鋼構(gòu)構(gòu)件不不至于于直接接暴露露在火火焰高高溫中中。二是涂涂層吸吸熱后后部分分物質(zhì)質(zhì)分解解放出出水蒸蒸氣或或其他他不燃燃?xì)怏w體，起起到消消耗熱熱量、、降低低火焰焰溫度度和燃燃燒速速度、、稀釋釋氧氣氣的作作用。。三是涂涂層本本身多多孔輕輕質(zhì)和和受熱熱后形形成碳碳化泡泡沫層層，阻阻止了了熱量量迅速速向鋼鋼基材材傳遞遞，推推遲了了鋼基基材強(qiáng)強(qiáng)度的的降低低，從從而提提高了了鋼結(jié)結(jié)構(gòu)的的耐火火極限限。28（二）鋼結(jié)構(gòu)防火火涂料的選選用原則（1）裸露露網(wǎng)架鋼結(jié)結(jié)構(gòu)，輕鋼鋼屋架，以以及其他構(gòu)構(gòu)件截面小小、振動(dòng)撓撓曲變化大大的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)，當(dāng)要求求其耐火極極限在1.5h以下時(shí)，宜宜選用薄涂涂型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)防火涂料料，裝飾要要求較高的的建筑宜首首選超薄型型鋼結(jié)構(gòu)防防火涂料。。（2）室內(nèi)內(nèi)隱蔽鋼結(jié)結(jié)構(gòu)、高層層等性質(zhì)重重要的建筑筑，當(dāng)要求求其耐火極極限在1.5h以上時(shí)，應(yīng)應(yīng)選用厚涂涂型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)防火涂料料。（3）露天天鋼結(jié)構(gòu)，，必須選用用適合室外外使用的鋼鋼結(jié)構(gòu)防火火涂料。（4）注意意不要把飾飾面型防火火涂料選用用于保護(hù)鋼鋼結(jié)構(gòu)。29思