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文檔簡介
建筑安全學(xué)
民用建筑設(shè)計(jì)防火建筑技安研究室2007年1月第1編建筑設(shè)計(jì)防火
第1章建筑火災(zāi)及防火對(duì)策第2章建筑耐火設(shè)計(jì)第3章建筑防火分區(qū)設(shè)計(jì)第4章安全疏散設(shè)計(jì)第5章總體布局與布置設(shè)計(jì)防火第6章建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火第1章建筑火災(zāi)及防火對(duì)策1.1燃燒的基本知識(shí)1.2建筑火災(zāi)基本知識(shí)1.3室內(nèi)火災(zāi)中煙氣的危害1.4室內(nèi)火災(zāi)對(duì)建筑構(gòu)件的破壞1.5建筑設(shè)計(jì)防火對(duì)策和措施燃燒可燃物氧化劑點(diǎn)火源燃燒必須具備的三個(gè)條件1.可燃物—凡能在空氣、氧氣中發(fā)生燃燒反應(yīng)的都稱為可燃物.按組成分:有機(jī)可燃物和無機(jī)可燃物兩大類按狀態(tài)分:可燃固體、可燃液體和可燃?xì)怏w2.氧化劑—凡是能和可燃物發(fā)生反應(yīng)并引起燃燒的物質(zhì)稱為氧化劑氧氣是最常見的氧化劑,它在空氣中占21%左右1公斤木柴完全燃燒需4-5立方米空氣1公斤石油完全燃燒需10-12立方米空氣3.點(diǎn)火源—具有一定能量,能夠引起可燃物燃燒的能源(著火)
一切防火滅火的基本原理(設(shè)計(jì)與消防),就是破壞三個(gè)條件同時(shí)存在。互相結(jié)合、互相作用。1、防火的基本措施(1)控制可燃物:用難燃不燃材料代替可燃材料;用防火涂料刷涂可燃材料;用通風(fēng)辦法降低易燃?xì)怏w等。(2)隔絕空氣:生產(chǎn)、使用易燃、易爆物質(zhì)—密閉設(shè)備中進(jìn)行、惰性氣體隔絕、隔絕空氣存儲(chǔ)(3)消除著火點(diǎn):采取隔離、控溫、接地、避雷、禁煙、安裝防暴燈、遮擋陽光、設(shè)禁止煙火的標(biāo)志等措施。(4)阻止火勢(shì)蔓延:相鄰建筑設(shè)防火間距;建筑內(nèi)設(shè)防火墻、防火卷簾;在管道上設(shè)防火閥等1.1.2燃燒條件在消防工作中的應(yīng)用能引起可燃物質(zhì)發(fā)生閃燃的最低溫度稱為該物質(zhì)的閃點(diǎn)。用“°C”表示,采用閃點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定儀器測(cè)定。
閃點(diǎn)是衡量各種液態(tài)可燃物質(zhì)火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)性的重要依據(jù)。物質(zhì)的閃點(diǎn)愈低,愈容易蒸發(fā)可燃蒸汽和氣體,其火災(zāi)的危險(xiǎn)性越大。在《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中,閃點(diǎn)被用來對(duì)生產(chǎn)和儲(chǔ)存液態(tài)可燃物質(zhì)火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行分類。如:
閃點(diǎn)﹤28°C的液體的生產(chǎn)劃為甲類生產(chǎn);28°C≤閃點(diǎn)﹤60°C的液體的生產(chǎn)劃為乙類生產(chǎn);閃點(diǎn)≥60°C的液體的生產(chǎn)劃為丙類生產(chǎn)。建筑設(shè)計(jì)中防火分類不同廠房,采取的防火措施也不同。
常見的幾種易燃、可燃液體的閃點(diǎn)表1.1.液體名稱閃點(diǎn)/℃液體名稱閃點(diǎn)/℃石油醚-50吡啶+20汽油-58+10丙酮-20二硫化碳-45苯-14乙醚-45醋酸乙酯+1氯乙烷-38甲苯+1二氯乙烷+21甲醇+7常見的幾種易燃、可燃液體的閃點(diǎn)表1.1.flashpointoffueloil
全稱燃油閃火點(diǎn),簡稱閃點(diǎn)。在燃油加熱過程中,當(dāng)點(diǎn)火源接近燃油蒸汽和周圍空氣所形成的混合氣時(shí),可產(chǎn)生瞬間即來的閃火現(xiàn)象的最低溫度。是有關(guān)安全防火的一個(gè)重要指標(biāo)。
2.著火與燃點(diǎn)可燃物質(zhì)在與空氣共存條件下,當(dāng)達(dá)到一定的溫度時(shí)與火源接觸,立即引起燃燒,并在火源移開后仍能持續(xù)燃燒。這種持續(xù)燃燒現(xiàn)象稱為著火??扇嘉镔|(zhì)開始持續(xù)燃燒所需的最低溫度叫燃點(diǎn)。所有可燃液體的燃點(diǎn)都高于閃點(diǎn)。因此,在平定液體火災(zāi)危險(xiǎn)性時(shí),燃點(diǎn)有重大意義。但燃點(diǎn)對(duì)可燃固體有意義。
可燃固體的燃點(diǎn)表1.2
3.自燃與自燃點(diǎn)
自燃是可燃物質(zhì)不用明火點(diǎn)燃就能夠自發(fā)著火燃燒的現(xiàn)象.分為受熱自燃和自熱燃燒[化學(xué),物理,生態(tài)過程]兩類.自然點(diǎn)是能自動(dòng)引起燃燒和繼續(xù)燃燒時(shí)的最低溫度。有些自然點(diǎn)很低的可燃物質(zhì),自然是還會(huì)釋放分解大量可燃?xì)怏w,濃度到爆炸極限時(shí)則會(huì)發(fā)生爆炸。4.爆炸與爆炸極限
爆炸是物質(zhì)一種狀態(tài)迅速地轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài),并在案極短的時(shí)間內(nèi)釋放大量能量的現(xiàn)象。伴隨高溫、高壓氣體,使周圍空氣劇烈震蕩(沖擊波)。爆炸極限是可燃?xì)怏w、可燃蒸氣和可燃粉塵一類物質(zhì),在接觸到火源時(shí)會(huì)立即燃燒,當(dāng)此類物質(zhì)與空氣結(jié)合在一起時(shí),只有濃度所達(dá)到的一定比例范圍內(nèi),才能形成爆炸性混合物,此時(shí)一接觸到火源就立即爆炸,此濃度界限范圍稱為爆炸極限。氣體以可燃?xì)怏w占爆炸混合物單位體積的百分比(%)表示粉塵以可燃粉塵占爆炸混合物單位體積的重量比(g/m3)表示
部分可燃?xì)怏w,易燃、可燃液體蒸汽爆炸下限表1.4名稱爆炸下限/℃名稱爆炸下限/℃煤油1.0丁烷1.9汽油1.0異丁烷1.0丙酮2.55乙烯2.75苯1.5丙烯2.0甲苯1.27丁烯1.7二硫化碳1.25乙炔2.5甲烷5.0硫化氫4.3乙烷3.22一氧化碳12.5丙烷2.37氫4.1部分可燃?xì)怏w,易燃、可燃液體蒸汽爆炸下限表1.4火災(zāi)荷載可分為三種:(1)固定火災(zāi)荷載Q1;
(2)活動(dòng)式火災(zāi)荷載Q2;
(2)臨時(shí)性火災(zāi)荷載Q3
。因此火災(zāi)荷載可以表示為Q=Q1+Q2+Q3火災(zāi)荷載的密度可以表示為q=Q/A=(Q1+Q2+Q3)/A由于Q3的不確定性,所以在常規(guī)計(jì)算中不考慮它的影響。則
q=Q/A=(Q1+Q2)/A=q1+q21.2建筑火災(zāi)基本知識(shí)
1.2.1起火原因凡是事故皆有原因,火災(zāi)亦不例外。建筑物起火的原因歸納起來大致分成六類:(1)生產(chǎn)和生產(chǎn)用火不慎——煙火、燃放鞭炮、取暖、炊事、宗教活動(dòng)、小孩玩火等;
(2)違反安全制度——無措施明火作業(yè)、設(shè)備失修等;
(3)電氣設(shè)備設(shè)計(jì)、安裝、使用及維護(hù)不當(dāng)——過負(fù)荷、短路、設(shè)置不當(dāng)?shù)龋?/p>
(4)自然現(xiàn)象——自燃、雷擊、靜電、地震等;(5)縱火——刑事犯罪縱火與精神病縱火;(6)建筑布局、設(shè)計(jì)不合理、選材不當(dāng)——間距、分區(qū)、裝修;1.2.2室內(nèi)火災(zāi)的發(fā)展過程建筑火災(zāi)某個(gè)房間或局相鄰房間樓層整個(gè)建筑物室內(nèi)火災(zāi)發(fā)展過程O—A初起階段:局部燃燒,室溫低,煙小A—C全面發(fā)展階段:家具被引燃,高溫,煙氣大→爆燃房間火勢(shì)大蔓延到走廊,房間結(jié)構(gòu)破壞C—以后熄滅階段:室內(nèi)可燃物剩暗火,溫度較快下降
圖1-1火災(zāi)歷程與防火對(duì)策
初起階段火災(zāi)持續(xù)時(shí)間,對(duì)建筑內(nèi)人員疏散、重要物資搶救、火災(zāi)撲救具有重要意義。
確保人員在火災(zāi)時(shí)安全疏散應(yīng)滿足如下關(guān)系式:Tp+Ta+TrsTu
Tp——從著火到發(fā)現(xiàn)火災(zāi)所經(jīng)歷的時(shí)間;
Ta——從發(fā)現(xiàn)火災(zāi)到開始疏散之間所耽誤的時(shí)間
Trs——轉(zhuǎn)移到安全地點(diǎn)所需要的時(shí)間
Tu——火災(zāi)現(xiàn)場出現(xiàn)人們不能忍受的條件的時(shí)間
※此時(shí):報(bào)警器可減少Tp,設(shè)計(jì)中設(shè)法延長Tu十分有利1.2.2.2成長期(全面發(fā)展階段)火災(zāi)初起階段后期,火災(zāi)范圍迅速擴(kuò)大出現(xiàn)轟燃。
轟燃:聚積在房間內(nèi)的可燃?xì)怏w突然起火,整個(gè)房間充滿火焰,燃燒很猛烈,溫度升高很快。房間局部燃燒向全室性燃燒過渡的現(xiàn)象叫轟燃。轟燃是室內(nèi)火災(zāi)最顯著的特征之一,它標(biāo)志著火災(zāi)第三階段全盛時(shí)期的開始。對(duì)于安全疏散而言,人們?nèi)粼谵Z燃之前還沒有從室內(nèi)逃出,則很難幸存。轟然發(fā)生后房間持續(xù)高溫,最高溫度達(dá)1100°C左右。
1.2.2.3全盛期火災(zāi)進(jìn)入轟燃之后,高溫持續(xù),火勢(shì)達(dá)到鼎盛,即為全盛期。它的特征:室內(nèi)可燃物已被全面引燃,且燃燒劇烈加快,火災(zāi)以輻射、對(duì)流、傳導(dǎo)方式,通過房間門窗及不耐火部位開始向相鄰房間、空間蔓延,房間結(jié)構(gòu)受到考驗(yàn)或者損害,混凝土和石材墻柱等構(gòu)件可能產(chǎn)生爆裂。全盛期持續(xù)時(shí)間的長短,與可燃物種類、數(shù)量及其與空氣接觸面積等有關(guān)。全盛期的主要防火對(duì)策是建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)有一定的耐火能力。使其在猛烈的火焰作用下,保持應(yīng)有的強(qiáng)度和一定的穩(wěn)定性,直到把火撲滅,而且要求建筑物為了減少火災(zāi)損失,阻止火勢(shì)蔓延,限制燃燒面積,就要利用防火分隔的措施(防火墻、防火卷簾、消防栓、防火門等),把火限制在起火部位使它不能很快向外蔓延;并適當(dāng)?shù)剡x用耐火時(shí)間較長的建筑結(jié)構(gòu),使它在猛烈的火焰作用下,保持應(yīng)有的強(qiáng)度和穩(wěn)定,直到消防人員到達(dá)把火熄滅。
1.2.3建筑火災(zāi)的蔓延形式火災(zāi)蔓延實(shí)質(zhì)是熱的傳播。在起火的建筑物內(nèi),火由起火房間轉(zhuǎn)移到其他房間的過程.主要是靠可燃構(gòu)件的直接延燒、導(dǎo)熱、熱輻射和熱對(duì)流。在建筑物內(nèi)火災(zāi)蔓延的形式,與起火地點(diǎn)、建筑材料、物質(zhì)的燃燒性能和可燃物的數(shù)量有關(guān)系。
1.2.4火災(zāi)蔓延的途徑研究火災(zāi)蔓延的途徑,主要目的是為了在建筑設(shè)計(jì)時(shí)采取有效的防火措施。根據(jù)建筑火災(zāi)實(shí)際情況,可以看出建筑物火災(zāi)蔓延的途徑主要有以下幾個(gè)方面:(1)內(nèi)墻門(2)間隔墻(3)樓板上的孔洞和各種豎井管道(4)空心結(jié)構(gòu)(5)悶頂(6)外墻窗口1.2.5影響建筑火災(zāi)嚴(yán)重性的因素建筑火災(zāi)嚴(yán)重性是指在建筑中發(fā)生火災(zāi)的大小及其危害程度。火災(zāi)嚴(yán)重性取決于火災(zāi)達(dá)到的最大溫度的最大溫度燃燒所持續(xù)的時(shí)間長短。
影響火災(zāi)嚴(yán)重性的因素大致有以下6個(gè)方面:(1)可燃材料的燃燒性能;(2)可燃材料的數(shù)量(火災(zāi)荷載);(3)可燃材料的分布;(4)房間開口的面積和形狀;(5)著火房間的大小和形狀;(6)著火房間的熱性能。影響火災(zāi)各因素之間也是相互影響的,其關(guān)系如圖1-2所示。
圖1-2影響火災(zāi)嚴(yán)重性的因素1.2.5.1可燃材料對(duì)火災(zāi)嚴(yán)重性的影響。
(1)可燃材料的性質(zhì)材質(zhì)有差異,其燃燒所釋放出來的熱量和燃燒速度等燃燒性能也不同。材料的燃燒率在多數(shù)情況下與上述六個(gè)因素都有關(guān),而材料燃燒所釋放出來的總熱量一般只取決于材料本身的性質(zhì),與材料的燃燒值有關(guān)。燃燒熱值是單位質(zhì)量的材料完全燃燒所釋放出來的總熱值。(2)可燃材料的數(shù)量火災(zāi)荷載越大,火災(zāi)持續(xù)時(shí)間越長,室內(nèi)溫度也就上升的越高,破壞和損失也就越大。(3)可燃材料的分布1.2.5.2建筑布局對(duì)火災(zāi)嚴(yán)重性的影響建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí),控制火災(zāi)嚴(yán)重性的因素除材料的數(shù)量和燃燒性能之外,另二個(gè)因素是空氣的供給量和熱損失。而建筑的布局對(duì)空氣的供給量影響是很大的。(1)房間開口的大小和形狀(2)房間的大小和形狀(3)房間的熱性能1.3室內(nèi)火災(zāi)的煙氣對(duì)人的危害國外多次建筑火災(zāi)的統(tǒng)計(jì)表明,死亡人數(shù)中有80%左右是被煙氣毒死的。眾所周知,燃燒是一種伴隨有光熱的化學(xué)反應(yīng)過程,物質(zhì)在燃燒的開始階段,首先釋放出來的是燃燒氣體,其中有單分子的CO和CO2氣體。塑料燃燒能釋放出氯化氮、氫氰酸、醛、苯、氨等有毒氣體,僅木材的燃燒就能釋放出200多種生成物,這些有害的煙霧的危害性可以從以下三個(gè)方面說明。
1.3.1對(duì)人體的危害
1.3.2對(duì)疏散的危害
1.3.3對(duì)撲救的危害
1.3.1對(duì)人體的危害在火災(zāi)中,人員除了直接被燒或者跳樓死亡之外,其它的死亡原因大都和煙氣有關(guān),主要有:
1.CO中毒;
2.煙氣中毒;
3.缺氧;
4.窒息。CO被人吸入后和血液中的血紅蛋白結(jié)合成為一氧化碳血紅蛋白,從而阻礙血液把氧輸送到人體各部分。當(dāng)CO和血液50%以上的血紅蛋白結(jié)合時(shí),便能造成腦和中樞神經(jīng)嚴(yán)重缺氧,繼而失去知覺,甚至死亡。即使CO的吸入在致死量以下時(shí),也會(huì)因缺氧而發(fā)生頭痛無力及嘔吐等癥狀,最終仍可導(dǎo)致不能及時(shí)逃離火場而死亡。不同濃度的CO對(duì)人體的影響程度見表1-6所示。
空氣中CO含量(%)對(duì)人體的影響程度空氣中CO含量(%)對(duì)人體的影響程度0.01數(shù)h對(duì)人體影響不大0.5引起劇烈頭暈,經(jīng)20~30min有死亡危險(xiǎn)0.051.0h內(nèi)對(duì)人體影響不大1.0呼吸數(shù)次推動(dòng)知覺,經(jīng)過1~2min即可能死亡0.11.0h后頭痛,不舒服,嘔吐表1-6CO對(duì)人體的影響返回木材制品燃燒產(chǎn)生的醛類,聚氯乙烯燃燒產(chǎn)生的氫氯化合物都是刺激性很強(qiáng)的氣體,甚至是致命的。例如煙中含有5.5ppm的丙稀醛時(shí),便會(huì)對(duì)上呼吸道產(chǎn)生刺激癥狀;如在l0ppm以上時(shí),就能引起肺部的變化,數(shù)分鐘內(nèi)即可死亡。它的允許濃度為0.1PPm,而木材燃燒的煙中丙烯醛的含量已達(dá)50ppm左右,加之煙氣中還有甲醛、乙醛、氫氧化物、氫化氰等毒氣,對(duì)人都是極為有害的。隨著新型建筑材料及塑料的廣泛使用,煙氣的毒性也越來越大,火災(zāi)疏散時(shí)的有毒氣體允許濃度見表1-7所示。毒性氣體種類允許濃度毒性氣體種類允許濃度毒性氣體種類允許濃度一氧化碳CO0.2氯化氫HCl0.1氨NH30.3二氧化碳CO23.0光氣COCl20.0025氫化氰HCN0.02表1-7疏散時(shí)有毒氣體的允許濃度返回在著火區(qū)域的空氣中充滿了一氧化碳、二氧化碳及其它有毒氣體,加之燃燒需要大量的氧氣,這就造成空氣的含氧量大大降低。發(fā)生爆炸時(shí)甚至可以降到5%以下,此時(shí)人體會(huì)受到強(qiáng)烈的影響而死亡,其危險(xiǎn)性也不亞于一氧化碳??諝庵腥毖鯐r(shí),對(duì)人體的影響見表1-8所示??諝庵醒醯臐舛劝Y狀空氣中氧的濃度癥狀21%空氣中含氧的正常值12~10%感覺錯(cuò)亂,呼吸紊亂,肌肉不舒暢,很快疲勞20%無影響10~6%嘔吐,神志不清16~12%呼吸、脈搏增加,肌肉有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)受到影響6%呼吸停止,數(shù)分鐘后死亡表1-8缺氧對(duì)人體的影響程度返回火災(zāi)時(shí),火災(zāi)內(nèi)部的人員可能因頭部燒傷或吸入高溫度煙氣而使口腔及喉部腫脹,以致引起呼吸道阻塞而產(chǎn)生窒息。此時(shí),如不能得到及時(shí)搶救,就有被燒死或被煙氣毒死的可能性。在煙氣對(duì)人體的危害中,以一氧化碳的增加和氧氣的減少影響最大。但實(shí)際上,起火后這些因素往往是相互混合共同作用于人體的,一般說來,比其單獨(dú)作用更具危險(xiǎn)性。返回1.3.2對(duì)疏散的危害在著火區(qū)域的房間及疏散通道內(nèi),充滿了含有大量一氧化碳及各種燃燒成分的熱煙,甚至遠(yuǎn)離火區(qū)的部位及火區(qū)的上部空間也可能煙霧彌漫,這對(duì)人員的疏散帶來了極大的困難。煙氣中的某些成分會(huì)對(duì)眼睛、鼻、喉產(chǎn)生強(qiáng)烈刺激,使人們視力下降且呼吸困難。濃煙能造成人們的恐懼感,使人們失去行為能力甚至出現(xiàn)異常行為。除此之外,由于煙氣集中在疏散通道的上部空間,通常使人們掩面彎腰地摸索行走,速度既慢又不易找到安全出口,甚至還可能走回頭路?;饒龅慕?jīng)驗(yàn)表明,人們?cè)跓熤型A?~2min分鐘就可能昏倒,4~5min即有死亡的危險(xiǎn)。返回1.3.3對(duì)撲救的危害消防隊(duì)員在進(jìn)行滅火救援時(shí),同樣要受到煙氣的威脅。煙氣嚴(yán)重妨礙消防員的行動(dòng);彌漫的煙霧影響視線,使消防隊(duì)員很難找到起火點(diǎn),也不易辨別火勢(shì)發(fā)展的方向,滅火戰(zhàn)斗難以有效地開展。同時(shí),煙氣中某些燃燒產(chǎn)物還有造成新的火源和促使火勢(shì)發(fā)展的危險(xiǎn);不完全燃燒物可能繼續(xù)燃燒,有的還能與空氣形成爆炸性混合物;帶有高溫的煙氣會(huì)因氣體的熱對(duì)流和熱輻射而引燃其它可燃物。上述情況導(dǎo)致火場擴(kuò)大,給撲救工作加大了難度。1.4室內(nèi)火災(zāi)對(duì)建筑構(gòu)件的破壞1.4.1火災(zāi)高溫下建筑材料的性能判斷(1)燃燒性能建筑材料的燃燒性能包括著火性、火焰散布性、燃燒發(fā)熱量和燃燒速度等。(2)力學(xué)性能材料在高溫作用下,力學(xué)性能(尤其是強(qiáng)度性能)是隨溫度變化的。對(duì)于結(jié)構(gòu)材料,在火災(zāi)的高溫作用下保持一定的強(qiáng)度是至關(guān)重要的。(3)隔熱性在隔絕火災(zāi)高溫?zé)崃糠矫?,材料的?dǎo)熱系數(shù)和熱容量是兩個(gè)重要影響因素。此外,材料的膨脹、收縮、融化、粉化等因素對(duì)隔熱性能有很大影響。1.4.2建筑材料和裝修材料的分類
圖1-3建筑材料和裝修材料分類表1.4.3建筑材料的高溫性能
1.4.3.1有機(jī)材料有機(jī)材料都具有可燃性。由于有機(jī)材料在300℃以前會(huì)發(fā)生炭化、燃燒、熔融等變化,因此在熱穩(wěn)定性方面一般比無機(jī)材料差。建筑室內(nèi)裝修常用的有機(jī)材料有以下幾種:
(1)木材
(2)塑料
(3)纖維板
(4)難燃刨花板等
木材受熱溫度超過100℃以后,會(huì)發(fā)生熱分解,分解的產(chǎn)物主要有可燃?xì)怏w(一氧化碳、甲烷、乙烷、氫氣、有機(jī)酸、醛等)和不燃?xì)怏w(水蒸氣、二氧化碳)在溫度達(dá)到260℃左右,熱分解進(jìn)行得很劇烈,如遇到明火便會(huì)引燃。因此在防火方面,將260℃作為木材起火的危險(xiǎn)溫度。在加熱到400~460℃時(shí),即使沒有火源木材也會(huì)自燃。木材的平均燃燒速度一般為每分鐘0.6mm,因此在火災(zāi)條件下截面尺寸大的木構(gòu)件在短時(shí)間內(nèi)仍有保持所需的承載力。為克服木材容易燃燒的缺點(diǎn),可以通過如下三種方法有效的對(duì)木材進(jìn)行阻燃處理:
(1)加壓浸泡(2)常壓浸泡(3)表面涂刷返回
塑料是以一種天然樹脂或人工合成樹脂為主要原料,加入填充劑、增塑劑、潤滑劑和顏料等制成的一種高分子有機(jī)物。它具有可塑性好、比重小、強(qiáng)度大、耐油浸、耐腐蝕、耐磨、絕緣、絕熱、容易切削等性能,因此被廣泛用做建筑裝飾材料。大部分塑料制品容易著火燃燒,燃燒時(shí)溫度較高,發(fā)煙量大、毒性大,給火災(zāi)中逃生人員和消防撲救帶來了很大困難。
塑料燃燒產(chǎn)生的毒性比木材等材料大得多,釋放的有害氣體因塑料的種類不同而異同,其中有CO2、CO、NH3、NO2、HCN、CL2、HCL、HF、COCL2等返回
纖維板的燃燒性能取決于膠粘劑,使用天然膠粘劑得到難燃纖維板,使用多種樹脂做膠粘劑的,則隨樹脂的不同得到易燃或難燃的纖維板。返回
難燃刨花板是具有一定防火性能的木質(zhì)人造板材,是以木制的刨花、纖維、木片等為原料,摻和膠粘劑、阻燃劑、防腐劑、防水劑等組料經(jīng)試劑壓制而成的。該種板材由于阻燃劑的阻燃作用,屬于難燃的建筑材料,而被廣泛的應(yīng)用于室內(nèi)裝修,常用做隔板、墻裙、壁柜、吊頂?shù)炔牧稀?.4.3.2無機(jī)材料
室內(nèi)建筑裝修中使用的無機(jī)材料,在高溫性能方面存在的問題是導(dǎo)熱、變形、爆裂、強(qiáng)度降低、組織松懈等。(1)建筑鋼材(2)混凝土(3)粘土磚(4)石材(5)玻璃(1)建筑鋼材建筑用鋼可分為結(jié)構(gòu)用鋼和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋兩類。鋼材具有強(qiáng)度大、可塑性和韌性好、材質(zhì)均勻、可焊可鉚,制成的鋼結(jié)構(gòu)重量輕等優(yōu)點(diǎn),但就防火而言,鋼材雖屬不燃材料,耐火性能卻很差。
強(qiáng)度:建筑結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用的普通低碳鋼,在高溫條件下,抗拉強(qiáng)度在250~300℃達(dá)到最大值;溫度超過350℃強(qiáng)度開始大幅下降;溫度達(dá)到400℃左右,強(qiáng)度、剛度全部喪失。
變形:鋼材在一定溫度和應(yīng)力作用下,隨時(shí)間的推移會(huì)發(fā)生緩慢塑性變形,即蠕變。蠕變?cè)谳^低溫度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生,在溫度高于一定比例時(shí)比較明顯,溫度越高蠕變現(xiàn)象越明顯。鋼材在高溫下強(qiáng)度降低很快,塑性增大,加之其導(dǎo)熱系數(shù)大,是造成鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)條件下極易短時(shí)間破壞的主要原因。實(shí)驗(yàn)研究和大量火災(zāi)案例證明,處于火災(zāi)高溫下的裸露鋼架結(jié)構(gòu),往往在15分鐘左右即喪失承載能力,發(fā)生倒塌破壞,美國紐約911事件時(shí),鋼結(jié)構(gòu)的世貿(mào)中心,雙子座大廈的倒塌,暴露了鋼結(jié)構(gòu)耐火性能差的致命弱點(diǎn)。為了提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能,通常采用防火隔熱材料,如鋼絲網(wǎng)抹灰、澆筑混凝土、砌磚墻或防火板包覆、噴涂鋼結(jié)構(gòu)防火涂料等。(2)混凝土混凝土熱容量大,導(dǎo)熱系數(shù)小,火災(zāi)高溫下升溫慢,是一種耐火性能良好的材料。(3)粘土磚:粘土磚經(jīng)過高溫煅燒,不含結(jié)晶水等水分,即使含極少量石英,對(duì)制品性能影響也不大,因而再次受到高溫作用時(shí)性能保持穩(wěn)定,耐火性良好。粘土磚受800~900℃的高溫作用時(shí)無明顯破壞。耐火試驗(yàn)得出,240mm非承重磚墻可耐火8h,承重磚墻可耐火5.5h。(4)石材石材是一種耐火性較好的材料。石材在溫度超過500℃以后,強(qiáng)度降低較明顯,含石英質(zhì)的石材還發(fā)生爆裂。出現(xiàn)這種情況的原因是:石材在火災(zāi)高溫作用,沿厚度方向存在較大的溫度梯度,由于內(nèi)外膨脹大小不一致而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,使石材強(qiáng)度降低,甚至使石材破裂。
(5)石膏建筑石膏凝結(jié)硬化后的主要成分是二水石膏(CaSO4·2H2O)
建筑中常用的石膏制品有兩種:
裝飾石膏板:這種板材以建筑石膏為主要原料,摻加適量纖維增強(qiáng)材料和外加劑,與水一起攪拌成均勻的料漿,經(jīng)澆注成型、干燥而成為不帶護(hù)面紙的裝修板材。它重量輕,安裝方便,、商店、車站等建筑的室內(nèi)墻面和頂棚裝修。具有較好的防火、隔熱、吸聲和裝飾性,屬于不燃板材,大量用于賓館、住宅、辦公樓
紙面石膏板:紙面石膏板是以建筑石膏為主要原料,摻加纖維和外加劑構(gòu)成芯材,并與護(hù)面紙牢固地結(jié)合在一起的建筑板材,屬于難燃板材。按耐火特性可分為普通紙面石膏板和耐火紙面石膏板兩種。耐火紙面石膏板在高溫明火燒烤時(shí),具有保持不斷裂的性能。紙面石膏板重量輕,強(qiáng)度高。易于加工裝修,具有耐火、隔熱和抗震等特點(diǎn),常用于室內(nèi)非承重墻和吊頂。
(6)玻璃玻璃是以石英砂、純堿、長石和石灰石等為原料,在1550~1600℃高溫下燒至熔融,再經(jīng)急冷而得的一種無定形硅酸鹽物質(zhì)。建筑中使用的玻璃種類很火,除了普通平板玻璃外,還有安全玻璃,如夾絲玻璃、復(fù)合防火玻璃等。
普通平板玻璃:這種玻璃大量用于建筑的門窗,其雖屬于不燃材料,但耐火性能很差,在火災(zāi)高溫作用下由于表面的溫差會(huì)很快破碎。門、窗上的玻璃在火災(zāi)條件下大多在250℃左右,由于其變形受到門、窗框的限制而自行破裂。
夾絲玻璃:夾絲玻璃是在玻璃成型過程中,將經(jīng)過預(yù)熱處理的金屬絲網(wǎng)加入已軟化的玻璃中,經(jīng)壓延輥壓成。常用夾絲玻璃的厚度為6mm。金屬絲網(wǎng)在夾絲玻璃中主要起增大強(qiáng)度作用。當(dāng)夾絲玻璃表面受到外力或高溫作用時(shí),同樣會(huì)炸裂,但在金屬絲網(wǎng)的支撐拉結(jié)下,裂而不散。當(dāng)溫度升高到700~800℃后,夾絲玻璃表面發(fā)生熔融,會(huì)填實(shí)已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫,直至整個(gè)玻璃軟化熔融,順著金屬絲網(wǎng)垂落下來,形成孔洞,才失去隔火作用。夾絲玻璃按厚度分類有6mm和7mm兩種規(guī)格,其耐火極限單層夾絲玻璃為0.6h,雙層夾絲玻璃為1~2h。主要用于防火門、窗和防火隔墻。
復(fù)合防火玻璃:復(fù)合防火玻璃又稱為防火夾層玻璃,它是將兩片或兩片以上的普通平板玻璃用透明防火膠粘劑膠結(jié)而成的。這種玻璃在正常使用時(shí)和普通玻璃一樣具有透光性能和裝飾性能;發(fā)生火災(zāi)后,隨火災(zāi)區(qū)域的溫度升高,防火夾層不但能將炸裂的玻璃碎片牢固地粘結(jié)在其他玻璃上,而且受熱膨脹發(fā)泡,厚度增大8~10倍,形成致密的蜂窩狀防火隔熱層,阻止了火焰和熱量向外穿
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