1、第十二章 建筑物防火与安全疏散第十一章 建筑物防火与安全疏散设计随着城市建设的迅速发展，高层建筑、生态建筑、地下建筑及大空间建筑等技术的密集和复杂程度已今非昔比，而建筑中的安全问题也日益突出。现实生活中由于在设计中轻视了建筑安全性问题而导致的建筑火灾事故频频发生，造成的人员伤亡和财产损失触目惊心、难以弥补、所以建筑中的安全问题应引起足够的重视。因此，对建筑物防火知识的了解、建筑物疏散场所的安全设计的深入是十分必要的。第一节 建筑物防火建筑物起火的原因多种多样，主要可归纳为由于生活用火不慎引起火灾、生产活动中违规操作引起火灾、化学或生物化学的作用可燃和易燃物自燃，以及因为用电不当造成的电器火灾等
2、。在生产生活中，因为使用明火不慎而引起的火灾也是较多的，例如在公共场所乱丢烟头、在厂房内不顾周围环境随意动火焊接、烘烤物品过热、熬油溢锅等等。这些火灾多数都是因为缺少消防知识或防火意识不够造成的。除明火以外，暗火引起火灾的情况也有很多，其中有的是有火源的，如炉灶、烟囱的表面过热烤着附近的易燃结构；也有没有火源的，如大量堆积在库房里的油布雨衣，因为通风不好，雨衣内部发热，以至积热不散发生自燃；还有，几种化学物品相遇发生反应，产生燃烧或爆炸，以及机械设备摩擦发热，使接触到的可燃物自燃起火等等都属于暗火引发的火灾。一、关于燃烧和火灾（一）燃烧的条件燃烧是一种同时伴有放热和发光效应的剧烈的氧化反应。放
3、热、发光、生成新物质是燃烧现象的三个特征。可燃物、氧化剂和点火源是构成燃烧的三个要素，缺一不可。1、可燃物能在空气、氧气或其他氧化剂中发生燃烧反应的物质称为可燃物。如钠、钾、铝等金属单质，碳、磷、硫等非金属单质，木材、煤、棉花、纸、汽油、塑料等有机可燃物。2、氧化剂 能和可燃物发生反应并引起燃烧的物质称为氧化剂。氧气是最常见的氧化剂，其他常见的氧化剂有氟、氯、溴、碘卤素元素，硝酸盐、氯酸盐、重铬酸盐、过氧化物等化合物。 3、点火源具有一定能量，能够引起可燃物质燃烧的能源称为点火源，有时也称火源。如明火、电火花、冲击与摩擦火花、高温表面等。要使可燃物发生燃烧，必须有氧化剂和点火源的参与，而且三者
4、都要具备一定的“量”，才能发生燃烧现象。若可燃物的数量不够，氧化剂不足或点火源的能量不够大，燃烧就不能发生。（二）燃烧的种类1、闪燃和闪点一些液态可燃物质表面会产生蒸汽，有些固态可燃物质也因蒸发、升华产生可燃气体或蒸汽。这些可燃气体或蒸汽与空气混合而形成混合可燃气体，当遇明火时会发生一闪即灭的火苗或闪光，这种燃烧现象称为闪燃。能引起可燃物质发生闪燃的最低温度称为该物质的闪点。2、着火与燃点可燃物质在与空气共存的条件下，当达到某一温度时遇明火可引起燃烧，并在火源移开后仍能继续燃烧，这种持续燃烧的现象称为着火。可燃物质开始持续燃烧所需的最低温度称为该物质的燃点。所有可燃液体的燃点都高于闪点。3、自
5、燃与自然点自燃是可燃物质不用明火点燃就能够自发燃烧的现象。可燃物质能引起自动燃烧和继续燃烧时的最低温度称为自然点。自然点可作为衡量可燃物质受热升温形成自燃危险性的数据。4、爆炸与爆炸极限可燃气体、可燃蒸汽和可燃粉尘与空气组成的混合物，当达到一定浓度时，遇火源即能发生爆炸。发生爆炸时此浓度界限的范围称为爆炸极限，能引起爆炸的最低浓度界限称为爆炸下限；浓度最高的界限称为爆炸上限。二、建筑防火的基本概念（一）材料的燃烧性能 建筑材料一般可分为不燃烧体、难燃烧体和燃烧体三种。（二）火灾荷载建筑物内的可燃物质种类很多，其燃烧发热量也因材而异。为了便于火灾研究和采取防火措施，在实际中常根据燃烧热值把某种材
6、料换算成等效发热量的木材，用等效木材的重量表示可燃物的数量，称为等效可燃物量。把火灾范围内单位地板面积的等效可燃物木材的数量称为火灾荷载。（三）耐火极限和耐火等级指对任一建筑构件按时间温度标准曲线进行耐火试验，从受到火的作用时起，到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用时为止的这段时间，用小时表示。耐火等级是衡量建筑耐火程度的分级标准，是由组成建筑物的墙、柱、梁、楼板、屋顶等承重构件和吊顶等主要建筑构件的燃烧性能和耐火极限决定的。按照我国建筑设计、施工及建筑结构的实际情况，并参考国外划分耐火等级的经验，将普通建筑是耐火等级划为四级，高层建筑划分为两级，参见表11-1：表 111 建筑物的耐火
7、等级 燃烧性能和耐火极限h构 件 名 称耐 火 等 级高层民用建筑普通民用建筑一级二级一级二级三级四级防 火 墙不燃烧体 3.00不燃烧体 3.00不燃烧体 3.00不燃烧体 3.00不燃烧体 3.00不燃烧体3.00承 重 墙不燃烧体 2.00不燃烧体 2.00不燃烧体 3.00不燃烧体 2.50不燃烧体 2.00难燃烧体0.50楼梯间、电梯井、住宅单元之间、住宅分户的墙不燃烧体 2.00不燃烧体 2.00不燃烧体 2.00不燃烧体 2.00不燃烧体 1.50难燃烧体0.50非承重外墙不燃烧体 1.00不燃烧体 1.00不燃烧体 1.00不燃烧体 1.00不燃烧体 0.50燃烧体疏散走道两侧
8、的隔墙不燃烧体 1.00不燃烧体 1.00不燃烧体 1.00不燃烧体 1.00不燃烧体 0.50难燃烧体0.25房 间 隔 墙不燃烧体 0.75不燃烧体 0.50不燃烧体 0.75不燃烧体 0.50难燃烧体 0.50难燃烧体0.25柱不燃烧体 3.00不燃烧体 2.50不燃烧体 3.00不燃烧体 2.50不燃烧体 2.00难燃烧体0.50梁不燃烧体 2.00不燃烧体 1.50不燃烧体 2.00不燃烧体 1.50不燃烧体 1.00难燃烧体0.50楼 板不燃烧体 1.50不燃烧体 1.00不燃烧体 1.50不燃烧体 1.00不燃烧体 0.50燃烧体屋顶承重构件不燃烧体 1.50不燃烧体 1.00不
9、燃烧体 1.50不燃烧体 1.00燃烧体燃烧体疏 散 楼 梯不燃烧体 1.50不燃烧体 1.00不燃烧体 1.50不燃烧体 1.00不燃烧体 0.50燃烧体吊顶（包括吊顶搁栅）不燃烧体 0.25难燃烧体 0.25不燃烧体 0.25难燃烧体 0.25不燃烧体 0.15燃烧体（四）火灾的发展过程1、初起阶段此时，火灾燃烧范围不大，火灾仅限于初始起火点附近；室内温度差别大，在燃烧区域及其附近存在高温，室内平均温度低；火灾发展速度缓慢，在发展过程中火势不稳定；火灾发展时间因点火源、可燃物质性质和分布、通风条件影响，长短差别很大。从灭火角度看，火灾初期燃烧面积小，只用少量水或灭火设备就可以把火扑灭。所以
10、，该阶段是灭火的最有利时机，也是人员安全疏散的最有利时机。2、全面发展阶段火灾范围迅速扩大，当火灾房间温度达到一定值时聚集在房间内的可燃气体突然起火，整个房间都充满火焰，燃烧猛烈，温度升高很快。房间内局部燃烧向全室性燃烧过渡的现象通常称为轰燃。轰燃标志着火灾全面发展的开始，此时室内所有可燃物都在燃烧，放热很大，最高可达1100左右。此时，人员很难逃生。为减少火灾损失，针对火灾全面发展阶段的特点，在建筑防火设计中应采取的主要措施是：在建筑物内设置具有一定耐火性能的防火分隔物，控制火灾蔓延；选用耐火程度较高的建筑结构作为建筑物的承重体系，确保建筑物不倒塌，为人员疏散、消防队扑救、火灾后建筑物修复、
11、继续使用创造条件。3、熄灭阶段在火灾发展阶段后期，随着室内可燃物数量减少，燃烧速度递减，温度逐渐下降。当室内平均温度降到温度最高值的80时，则认为火灾进入熄灭阶段。随火势减弱，可燃物减少，室内外温度趋于一致，宣告火灾结束。（五）火灾的蔓延方式1、火焰蔓延 随表面火焰使可燃物燃烧的同时，将火灾蔓延。2、热传导 火焰热量经过建筑构件或设备将火灾蔓延至相邻或上下层房间。3、热对流 建筑物内火灾蔓延的一种主要方式。火灾燃烧产生的烟气热而轻，容易上窜升腾，而燃烧又需要空气，这时，冷空气就会补充，形成对流。它可以把高温燃烧产生的产物带到远处，造成火灾扩大。4、热辐射 相邻建筑之间火灾，蔓延的主要方式，应考
12、虑建筑的防火间距。此外，如果建筑内未设防火分区或洞口分隔不完善，可造成火灾水平方向蔓延；火灾还可通过楼梯间或电梯井等进行竖向蔓延；空调管道系统也可使火灾蔓延。（六）灭火的基本方法1、隔离法 把火焰与氧气隔离起来，使可燃物停止燃烧。2、窒息法 用二氧化碳、氮气等灭火剂冲淡空气，使燃烧物获氧不足而熄灭。3、冷却法 将灭火剂直接喷到燃烧物上，使其温度降到燃点以下，燃烧停止。4、抑制法 用化学措施抑制游离基的产生，破坏游离基的连锁反应，使燃烧停止。三、建筑总平面防火设计措施（一）防火间距1、多层民用建筑防火间距建筑物着火后，火焰不仅会在建筑物内蔓延扩大，而且在建筑物外部还会因强烈的热辐射作用，对相邻建
13、筑物造成威胁。所以，建筑物之间应有一定的防火间距。多层民用建筑之间的防火间距不应小于表11-2要求： 表112 民用建筑之间的防火间距（m）耐 火 等 级一、二级三 级四 级一、二级679三 级7810四 级91012在执行上表规定时，应注意以下几点： 两座建筑物相邻，较高一面的外墙为防火墙或高出相邻的一座一、二级耐火等级的建筑物屋面15m范围内的外墙为防火墙且不开设门窗洞口时，其防火间距可不限。 相邻的两座建筑物，当较低的建筑的耐火等级不低于二级，屋顶不设天窗，屋顶承重构件及屋面板的耐火极限不低于1.0h，且相邻的较低建筑的一面外墙为防火墙时，其防火间距不应小于3.5m。 相邻两座建筑物，当
14、较低的建筑物的耐火等级不低于二级，相邻较高一面外墙的开口部位设置甲级防火门窗或防火分隔水幕和防火卷帘时，其防火间距不应小于3.5m。 相邻两座建筑物，当相邻外墙为不燃烧体且无外露的燃烧体屋檐，每面外墙上未设置防火保护措施的门窗洞口不正对开设，且面积之和小于等于该外墙面积的5时，其防火间距可按上表的规定减少25。2、高层民用建筑防火间距高层民用建筑的底层或周围，大多设置一些附属建筑，为了节约用地，使高层主体建筑与附属建筑有所区别，高层建筑的防火间距如表11-3所示： 表113 高层建筑与民用建筑之间的防火间距（m）建筑类别高层建筑裙 房 其他民用建筑耐火等级一、二级三 级四 级高 层139911
15、14裙 房96679注：防火间距应按相邻建筑外墙的最近距离计算。（1）在设计中，当两座高层建筑或高层建筑与不低于二级耐火等级的单层、多层民用建筑相邻，当较高一面外墙为防火墙或比相邻较低的建筑屋面高15m及以下范围内的墙为不开设门、窗洞口的防火墙时，其防火间距可不限。（2）两座高层建筑或高层建筑与不低于二级耐火等级的单层、多层民用建筑相邻，当较低的建筑的屋顶不设天窗、屋顶承重构件的耐火极限不低于1.0h，且相邻较低一面外墙为防火墙时，其防火间距可适当减少，但不宜小于4.0m。（3）两座高层建筑或高层建筑与不低于二级耐火等级的单层、多层民用建筑相邻，当相邻较高一面外墙耐火极限不低于2.0h，墙上开
16、口部位设有甲级防火门、窗或防火卷帘时，其防火间距可适当减少，但不宜小于4.0m。（二）消防车道1、街区内的道路应考虑消防车的通行，其道路中心线间距不宜超过160m。当建筑物的沿街部分长度超过150m或总长度超过220m时，均应设置穿过建筑物的消防车道。消防车道穿过建筑物的门洞时，其净高和净宽不应小于4m;门垛之间的净宽不应小于3.5m。2、沿街建筑应设连通街道和内院的人行通道（可利用楼梯间），其间距不宜超过80m。3、超过3000个座位的体育馆、超过2000个座位和占地面积超过3000平方米的展览馆等公共建筑，宜设环形消防车道。4、建筑物的封闭内院，如其短边长度超过24m时，宜设有进入内院的消
17、防车道。5、供消防车取水的天然水源和消防水池，应设置消防车道。6、消防车道的宽度不应小于3.5m,道路上空遇有管架、栈桥等障碍物时，其净高不应小于4m。7、环形消防车道至少应有两处与其他车道连通。尽头式消防车道应设回车道或面积不小于12mx12m的回车场。供大型消防车使用的回车场面积不应小于15mx15m。8、如高层建筑内有内院或天井，应设连通街道和内院的人行通道，距离在80m内。（三）消防水源消防水源是为灭火系统提供消防用水的储水设备，如天然水源、市政给水管网和消防水池都可作为消防水源。（四）建筑防火分区建筑物内某空间发生火灾时，及时阻止火灾蔓延，把火势控制在着火区域内，最大程度的保证生命财
18、产的安全，是极其重要的。控制火势蔓延最有效的办法就是划分防火分区，即采用具有一定耐火性能的分隔物对空间进行划分，在一定时间内防止火灾向建筑物的其他部分蔓延，为消防扑救、人员疏散提供有利条件。1、水平防火分区 是指在同一水平面（同层）内，采用具有一定耐火能力的墙体、门、窗等水平防火分隔物，将该层分隔为若干个防火区域，防止火灾在水平方向蔓延。划分的原则应按照规定的建筑面积标准和建筑物内部的不同使用功能区域设置防火分区。2、竖向防火分区 主要是防止多层或高层建筑层与层之间的竖向火灾蔓延，沿着建筑高度划分的防火分区，其主要是用具有一定耐火性能的钢筋混凝土楼板、上下楼层之间的窗间墙等构件进行防火分区。3
19、、防火分区的要求 从防火的角度看，防火分区划分的越小，越有利于保证建筑物的防火安全。但划分得过小，势必会影响建筑物的使用功能，防火分区面积大小的确定应考虑建筑物的使用性能、耐火等级、高度、火灾危险性以及消防扑救能力等因素 民用建筑防火分区面积是以建筑面积计算的，每个防火分区最大允许建筑面积应符合表11-4要求：表114 民用建筑的耐火等级、最多允许层数和防火分区最大允许建筑面积 耐火等级最多允许层数防火分区的最大允许建筑面积（） 备 注一、二级按建筑设计防火规范第1.0.2条规定 2500体育馆，剧院观众厅，展览建筑的展厅，其防火分区最大允许建筑面积可适当放宽；托儿所、幼儿园儿童用房等儿童活动
20、场所不应超过3层，或四层及以上楼层和地下、半地下建筑（室）内。三级 5 层 1200托儿所、幼儿园儿童用房等儿童活动场所、医院的住院部分不应超过2层或设置在三层及以上楼层或地下、半地下室内。商店、学校、电影院、剧院、礼堂、食堂、菜市场不应超过2层或设置在三层及以上楼层。四级 2 层 600学校、食堂、菜市场、托儿所、幼儿园、医院等不应设置在二层建筑内设置自动灭火系统时，每层最大允许建筑面积可按上表增大一倍；建筑物的地下室、半地下室，应采用防火墙划分防火分区，其面积不应超过500；防火分区之间应采用防火墙分隔，如有困难时，可采用防火卷帘（耐火极限3.0h）等防火分隔设施分隔。 高层民用建筑内应采
21、用防火墙等划分防火分区，防火分区允许最大建筑面积按表11-5的要求： 表115 高层民用建筑防火分区的允许最大建筑面积 建 筑 类 别每个防火分区建筑面积（） 备 注无自动灭火系统有自动灭火系统 一般 建筑一类建筑10002000一类电信楼可增加50二类建筑15003000地下室5001000裙房25005000裙房与主体必须有可靠防火分隔 大型 公共 建筑 商业营业厅 展览厅 地上部分4000必须具备以下条件：1.设有自动灭火系统；2.设有火灾自动报警系统；3.采用不燃或难燃材料装饰。 地下部分2000 厂房每个防火分区最大允许建筑面积应符合表11-6要求： 表116 厂房的耐火等级、层数和
22、防火分区的最大允许建筑面积 生产类别耐火等级最多允许层数 防火分区最大建筑面积()单层厂房多层厂房高层厂房厂房的地下、半地下室甲一级、二级除生产必须采用多层外，宜用单层4000300030002000乙一级、二级不限6500040004000300020001500丙一级、二级三级不限不限2不限8000300060004000200030002000500500丁一级、二级三级、四级不限31不限40001000不限200040001000戊一级、二级三级、四级不限31不限50001500不限300060001000甲类厂房，除生产必须采用外，一般宜采用单层，甲、乙类生产厂房不应设在地下室和半地
23、下室内；厂房内设置自动灭火系统时，每个防火分区的最大允许建筑面积可按上表增加一倍；丁、戊类的地上厂房内设置自动灭火系统时，每个防火分区的最大允许建筑面积不限；局部设置时，其防火分区增加面积可按该局部面积的一倍计算。（五）建筑防火构件设计1、防火墙防火墙是阻止火势蔓延，由不燃烧材料构成的分隔体（如砖体、钢筋混进混凝土墙等），其耐火极限不低于3.0h。输送燃气、氢气、汽油、柴油等可燃气体或甲、乙、丙类液体的管道严禁穿过防火墙，其他管道不宜穿过防火墙，当必须穿过时，应采用防火封堵材料将墙与管道之间的空隙紧密填实；当管道为难燃及可燃材质时，应在防火墙两侧的管道上采用防火措施，如膨胀型阻火圈等。2、防火
24、门窗 防火门窗按耐火等级可分为甲、乙、丙三个等级。甲级防火门窗的耐火极限不低于1.2h，主要用于防火墙和重要设备用房；乙级防火门窗的耐火极限不低于0.9h，主要用于疏散楼梯间及消防电梯前室的门洞口，以及单元式高层住宅开向楼梯间的户门等；丙级防火门窗的耐火极限不低于0.6h，主要用于电缆井、管道井、排烟竖井等的检查门。3、防火卷帘 普通防火卷帘由单片金属板制成，用于防火墙的开口部位，其两侧应设自动喷水系统，两侧喷头间距不小于2m；复合型防火卷帘由两片金属板中间夹隔热材料构成，当耐火极限满足防火墙的耐火极限（不低于3h）要求时，可不设喷水保护系统。4、楼面板和屋面板 一、二级耐火等级的建筑应分别采
25、用耐火等级为1.5h和1.0h以上的不燃烧体。如钢筋混凝土楼屋面板，以阻止火焰向上蔓延。5、窗间墙和防火挑檐 火灾时，火焰可通过外墙窗口向上层延烧，当采用具有耐火等级为1.5h或1.0h的楼板和窗间墙将上下层隔开，上、下窗之间的距离大于1.2m时，竖向的隔火效果较好。6、管道竖井的隔火 竖向管道井应采用耐火极限不低于1.0h的不燃烧体作为井壁，井壁上的检查门应采用丙级防火门。各竖向管道井应分别独立设置，电缆井、管道井与房间、走道等相连通的孔洞，其空隙应采用不燃烧材料填实。7、防烟楼梯和封闭楼梯 用于人员疏散，同时也是竖向隔火构件。（六）地下建筑防火1、地下建筑火灾特点 发烟量大，温度高，热烟很
26、难排出，散热缓慢，房间内一氧化碳等有毒气体浓度高； 出入口少，疏散距离长。在未设排烟设备的情况下，出入口会成为喷烟口，高温浓烟与人的疏散方向一致，不利于人员疏散安全； 室内无法自然采光，火灾时一旦停电，人员将很难逃离火场； 扑救困难，出入口易成为“烟筒”，消防人员很难接近着火点。2、防火设计人员密集的公共场所应设置在地下一层，且地下一层地面与室外出入口地坪的高度差不应大于10m；火灾危险性为甲、乙类的储存物品极易燃烧，不应设在地下室内；地下建筑防火分区的划分应比地面建筑更严些，视建筑的功能，每个防火分区的面积不应大于500，当设有火灾自动灭火系统时，可以放宽，但不宜大于1000；对于商业营业厅
27、、展览厅等地下建筑，当设有火灾自动报警系统和自动灭火系统，防火分区的最大允许建筑面积不应大于2000。（七）汽车库防火1、汽车库的防火分类根据汽车库的不同种类和停放的车辆数，汽车库的防火分类可分为4类： 表117 汽车库的防火分类 类 别种 类汽车库（辆）3001513005115050修车库（车位）15615352停车场（辆）4002514001012501002、汽车库的耐火等级汽车库的耐火等级可分为三级。地下汽车库的耐火等级应为一级；甲、乙物品运输车的汽车库、修车库和、类汽车库、修车库的耐火等级不应低于二级；类汽车库、修车库的耐火等级不应低于三级。3、一般规定 汽车库不应与甲、乙类生产厂
28、房、库房以及托儿所、幼儿园、养老院组合建造；当病房楼与汽车库有完全的防火分隔时，病房楼的地下可设置汽车库；类修车库应单独建造；、类修车库可设置在一、二级耐火等级的建筑物的首层或与其贴临建造，但不能与甲、乙类生产厂房或人员密集的公共活动场所贴临建造。 防火间距表118 车库之间以及车库与除甲类物品的库房外的其他建筑物之间的防火间距 防火间距（m）车库名称和耐火等级汽车库、修车库、厂房、库房、民用建筑耐火等级一、二级三级四级汽车库、修车库一、二级101214三级121416停车场6810 防火分隔表119 汽车库防火分区最大允许建筑面积（）耐火等级单层汽车库多层汽车库地下或高层汽车库一、二级300
29、025002000三级1000注：汽车库内设有自动灭火系统时，其防火分区的最大允许建筑面积可按上表增加一倍；甲、乙类物品运输车的汽车库、修车库，其防火分区最大允许建筑面积不应超过500；修车库防火分区最大允许建筑面积不应超过2000，设有自动灭火系统的修车库，其防火分区最大建筑面积可增加1倍。第四节 安全疏散安全疏散设施的建立，可使人们当发生火灾时能从建筑内迅速撤离到安全部位（室外或避难层、避难间等），及时转移室内重要的物资和财产，减少火灾造成的人员伤亡和财产损失，为消防人员提供有力的灭火条件，所以，完善的安全疏散设施是十分必要的。一、安全疏散设施布置的原则（一）火灾时人的心理与行为在布置安全疏散路线时，必须充分考虑火灾时人们在异常心理状态下的行为特点，在此基础上合理设计，达到安全疏散的目的。1、在发生火灾时，人们习惯于从原出入口或走过的楼梯疏散，而很少使用不熟悉的出入口或楼梯；2、习惯于向明亮的地方疏散；3、更容易奔向开阔的空间；4、对烟和火具有恐惧心理，人一旦被
