建筑耐火等级综述

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1、建筑分类 （一）按使用性质分类 生产性建筑 非生产性建筑（民用建筑） 工业建筑 农业建筑 厂房 库房 居住建筑 公共建筑 住宅 宿舍 文教 医疗 商业 行政办公 交通 通讯广播 体育 旅馆 观演 建筑分类 木 砖木 砖混 钢筋砼框架 剪力墙 筒体 钢结构 按 结 构 分 现浇现砌式 预制装配式 部分现浇部分预制式 按施工方式分 建筑分类 （四）建筑组成（建筑构件） 基础： 墙：外墙、内墙，承重墙、非承重墙（围护） 楼板层：水平承重构件（地坪：与土层接触） 屋顶：顶部的外围护构件和承重构件 楼梯：垂直交通设施 门窗：门：交通和隔离隔离房间；窗：采光、通风、分隔 耐火性能：着火性（燃烧性能），耐火

2、时间（耐耐火性能：着火性（燃烧性能），耐火时间（耐 火极限），燃烧速度，火极限），燃烧速度， 发热量发热量 力学性能：高温下力学性能随温度的关系力学性能：高温下力学性能随温度的关系 发烟性能：烟气生成发烟性能：烟气生成 毒性性能：毒性气体毒性性能：毒性气体 隔热性能：导热系数隔热性能：导热系数 第二节第二节 建筑物耐火等级建筑物耐火等级 一、建筑材料的高温性能一、建筑材料的高温性能 （一）建筑钢材的高温性能 建筑钢材分为：钢结构用钢材和钢筋混凝土结构 用钢筋 1、钢材按材料成份分类 1）碳素钢：低碳钢（Q235）、中碳钢、高碳钢 2）合金钢：在低碳钢的基础上，加入少量合金 元素（硅、铬等），保

3、证钢的良好塑性、韧性、提 高钢的强度。 分类：低合金钢（16Mn、15MnV）、中合金钢、 高合金钢 2、建筑钢材的高温性能 （1）强度：钢材随着温度的升高，强度降低，变形增大。在高 温下强度降低很快，500左右时强度降低50%。 在200以内，钢材性能没有很大变化；400500之间 强度急剧下降；600时强度很低不能承担荷载。 在250附近有兰脆现象，指温度在250左右的区间内，抗 拉强度局部性提高，屈服强度有所回升，强度提高而塑性降低 ，材料有转脆现象。 约260320时有徐变现象。指在260320的区间内 ，在应力持续不变的情况下，钢材以很缓慢的速度继续变形的 现象。 （2）塑性：钢材高

4、温中塑性增大（随温度升高，弹性模量降 低，伸长率和截面收缩率增大） （3）导热系数较大：常温下58w/m.C 钢材在高温下强度降低快，塑性增大和导热系数大，是钢结构 在火灾条件下极易在短时间内破坏的主要原因。钢结构往往在 15min左右发生倒塌。 预应力钢筋为冷拉钢丝、消除应力钢丝和热处理钢筋，在火灾 高温下强度下降明显大于普通钢材，500时强度降低80%。 （二）混凝土的高温性能 混凝土的爆裂：在火灾初期，混凝土表面层发生的块状爆炸性 脱落现象。对预应力钢筋混凝土结构影响很大。 螺 旋 肋 光 面 钢 绞 线 预应力钢筋砼预制板 盘条钢筋 螺纹钢筋 二、建筑构件的耐火性能 燃烧性能 耐火极限

5、 （一）建筑构件的燃烧性能 1、非燃烧体：用非燃材料做成的构件。 2、难燃烧体：用难燃烧材料做成的构件或用燃烧材 料做成而用非燃烧材料做保护层的构件。 3、燃烧体：用燃烧性材料做成的构件。 （二）建筑构件的耐火极限（二）建筑构件的耐火极限 1、耐火极限的定义 对任一建筑构件进行标准耐火试验，从受到火的 作用时起，到构件失去稳定性或完整性或绝热性时止 ，这段抵抗火的作用时间称为耐火极限，一般以小时 计。 1）失去稳定性：构件在试验中失去支持能力或抗变形能力。 2）失去完整性：分隔构件失去阻止火焰和高温气体穿透或阻 止其背火面出现火焰。 3）失去绝热性：指分隔构件失去隔火作用。背火面测平均温 度超

6、过初始温度140或任一测点温度超过初始温度180。 2、耐火极限的判定 （1）分隔构件：失去完整性或绝热性（隔墙、吊顶、门窗） （2）承重构件：失去稳定性（梁、柱、屋架） （3）承重分隔构件：由稳定性、完整性、绝热性三个条件控 制（承重墙、楼板、屋面板） 3、建筑构件耐火极限的意义 （1）为正确制定和贯彻建筑防火法规提供科学依据。 （2）为提高建筑结构耐火性能，降低防火投资，减少火灾损 失提供技术措施。 （3）为火灾烧损后建筑结构的加固工作提供依据。 （4）是衡量建筑物耐火等级的主要指标。 4、 常用建筑构件的耐火极限 （1）墙的耐火极限 1）普通粘土砖墙、钢砼墙的耐火极限，与厚度有关 厚度（

7、mm）：120 180 240 370 极限（h）： 2.5 3.5 5.5 10.5 2）加气砼墙：75 mm2.5h 3）轻质隔墙：木龙骨 钢丝网抹灰 0.85h 水泥刨花板 0.3h 板条抹灰 0.85h 钢龙骨石膏板：单层 0.3h ;双层1.25h；双层加岩棉2.1h 4）金属墙板：铝钢中间加隔热材料 1.5-2.0h （2）柱的耐火极限 1）钢砼柱的耐火极限 C20砼柱：200200mm 1.4h 300300mm 3.0h 370370mm 5.0h 2）钢柱的耐火极限：0.25h （3）梁的耐火极限 1）取决于主筋保护层的厚度 非预应力钢砼简支梁：10mm 20mm 25mm

8、35mm 1.2h 1.75h 2.0h 2.3h 2）无保护钢梁：0.25h （4）楼板的耐火极限 简支钢砼圆孔空心板（非预应力） 保护层厚度（mm）：10 20 30 耐火极限(h): 0.9 1.25 1.5 预应力钢砼圆孔空心板： 保护层厚度（mm） 10 20 30 耐火极限（h)： 0.4 0.7 0.85 （5）吊顶的耐火极限 木吊顶搁栅钢丝网抹灰：0.25h 铝吊顶搁栅石棉板：0.85h,双层石膏板0.3h钢丝网抹 灰0.25h （6）屋顶承重构件屋架：钢0.25h，钢砼保护层25- 30mm，1.5-1.7h 5、提高构件耐火极限的措施 （1）处理好构件接缝构造，防止发生穿透

9、性裂缝； （2）使用导热系数低的材料，或加大构件厚度； （3）使用非燃性材料； （4）增加钢筋砼保护层厚度，或喷涂防火涂料； （5）加大构件截面； （6）粗钢筋配于截面中部，细钢筋配于角部； （7）承重构件提高材料强度等级； （8）改变构件支承条件，增加多余约束。 建筑物具有较高耐火等级的作用： 1、在建筑物发生火灾时，确保其在一定的时间内不破 坏，不传播火灾。 2、为人们的安全疏散提供必要的疏散时间，保证建筑 物内人员安全。 3、为消防人员扑救火灾创造条件。 4、为建筑物火灾后修复重新使用提供可能。 耐火等级：是衡量建筑物耐火 程度的分级标准。 三、建筑物的耐火等级 （1）建筑物耐火等级的分

10、级标准（分为四级） 1）构件耐火极限值的选定 基准构件：楼板 建筑构件在建筑结构中的地位： 承重墙、柱、梁楼板隔墙、吊顶 二级耐火等级建筑物的楼板的耐火极限选定为1.0h 1、 建筑物耐火等级的划分 普通民用建筑和工业建筑 建筑构件的燃烧性能和耐火极限 构件名称一级二级三级四级 墙 防火墙非4.00h非4.00h非4.00h非4.00h 承重墙、楼梯间、 电梯井的墙 非3.00h非2.50h非2.50h难0.50h 非承重外墙、 疏散走道两侧的墙 非1.00h非1.00h非0.50h难0.25h 房间的隔墙非0.75h非0.50h难0.50h难0.25h 柱 支承多层的柱非3.00h非2.50

11、h非2.50h难0.50h 支承单层 的柱非2.50h非2.00h非2.00h燃 梁非2.00h非1.50h非1.00h难0.50h 楼板非1.50h非1.00h非0.50h难0.25h 屋顶承重构件非1.50h非0.50h燃燃 疏散楼梯非1.50h非1.00h非1.00h燃 吊顶（包括吊顶搁栅 ）非0.25h难0.25h难0.15h燃 2）构件燃烧性能特点 一级耐火等级建筑：主要建筑构件全部为非燃烧体 二级耐火等级建筑：主要建筑构件除吊顶为难燃烧体 ，其它为非燃烧体。 三级耐火等级建筑：屋顶承重构件为燃烧体。 四级耐火等级建筑：防火墙为不燃烧体，其余为难燃 烧体和燃烧体。 3）建筑物耐火等级

12、判定 一、二级耐火等级：钢筋混凝土结构、钢筋混凝土砖 石结构 三级耐火等级：砖木结构 四级耐火等级：木柱、木屋架承重以及砖石等非燃烧 体或难燃烧体材料为墙的建筑。 2、高层民用建筑的耐火等级的 分级 （1）高层民用建筑的划分标准 定义：10层及10层以上的居住建 筑；建筑高度超过24米，且层数 为2层及以上的其它民用建筑。 说明： 1）高度的确定：建筑高度为建筑物室外地面到其檐 口或屋面面层的高度。 住宅建筑的地下室、半地下室的顶板面高出室外地面 1.5m时，不计入层数内。 2）确定因素：登高消防车的扑救高度 消防车的供水能力 对住宅建筑区别对待 参考国外数据 （有较好防火分隔） （3）高层民

13、用建筑耐火等级的分级标准 分为两级： 一级：所有构件采用不燃烧体 二级：吊顶采用难燃烧体，其它采用不燃烧体。 （2）高层建筑消防特点 1）火险隐患多 2）蔓延途径多 3）疏散困难 4）扑救困难 高层民用建筑的燃烧性能和耐火极限 建筑构件一级二级 墙 防火墙非3.00h非3.00h 承重墙、楼梯间、电梯井和 住宅单元之间的墙 非2.00h非2.00h 非承重外墙、疏散走道两侧 的隔墙 非1.00h非1.00h 房间隔墙非0.75h非0.50h 柱非3.00h非2.50h 梁非2.00h非1.50h 楼板、疏散楼梯、屋顶承重构 件 非1.50h非1.00h 吊顶非0.25h难0.25h （1）影响

14、耐火等级选定的因素 1）建筑物的重要性 2）火灾危险性 3）建筑物的高度 4）火灾荷载 （2）常用建筑名词 1）地下室：房间地坪面低于室外地坪面的高度超过该房间 净高的一半。 2）半地下室：房间地坪面低于室外地坪面高度超过该房间 净上1/3，且不超过1/2者。 2、建筑物耐火等级的选定 3）高层工业建筑：高度超过24m 的两层及两层以上的厂房、库房。 4）高架仓库：货架高度超过7m的 机械化操作或自动化控制的货架库 房。 5）重要的公共建筑：性质重要、 人员密集、发生火灾后损失大、影 响大、伤亡大的公共建筑。（省、 市级以上的机关办公楼、电子计算 机中心、通讯中心以及体育馆、影 剧院、百货楼等

15、）。 6）高级旅馆：具备星级条 件且设有空气调节系统的旅 馆。 7）高级住宅：建筑装修标 准高和设有空气调节系统的 住宅。 （3）工业建筑耐火等级的选定 根据：生产的火灾危险性分类和储存物品的火灾危险性分 类，建筑规模大小和高度。 1）生产和储存物品的火灾危险性分类（P21） 按生产过程中使用或产生物质的火灾危险性：分甲、乙、 丙、丁、戊五类，如固体分类标准 甲类：常温下产生燃烧爆炸的物品 乙类：不属于甲类的易燃易爆危险品 丙类：可燃固体 丁类：难燃固体 戊类：不燃固体 2）选定厂房的耐火等级的一般要求 根据生产的火灾危险性类别而定 甲乙类生产应采用一、二级耐火等级的建筑，丙类 生产厂房的耐火等级不应低于三级; 甲类生产厂房，应采用单层建筑，严禁设在地下室 或半地下室; 三级耐火等级建筑丙类生产层数不应超过2层，丁戊 类厂房不超过3层； 甲乙类生产厂房，当其面积小于300m2，且为独立的 厂房时，可采用三级耐火等