一、耐火等級(jí)定義
- 耐火等級(jí)是衡量建筑物或建筑構(gòu)件在火災(zāi)中抵抗火焰燃燒、維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及阻止火勢(shì)蔓延能力的一種分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。它是通過對(duì)建筑構(gòu)件(如墻、柱、梁、樓板、屋頂?shù)龋┻M(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn),根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果來確定建筑物的耐火性能等級(jí)。
二、耐火極限的概念與組成要素
- 耐火極限:是指在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)條件下,建筑構(gòu)件、配件或結(jié)構(gòu)從受到火的作用時(shí)起,至失去承載能力、完整性或隔熱性時(shí)止所用時(shí)間,用小時(shí)(h)來表示。
- 承載能力:是指在火災(zāi)作用下,建筑構(gòu)件能夠承受規(guī)定的荷載而不發(fā)生破壞或過度變形的能力。例如,一根鋼梁在火災(zāi)中,如果能夠持續(xù)承受建筑物上部結(jié)構(gòu)傳來的重量而不發(fā)生坍塌,就說明它在一定時(shí)間內(nèi)保持了承載能力。
- 完整性:指在火災(zāi)中,建筑構(gòu)件防止火焰和熱氣穿透或在背火面出現(xiàn)火焰的能力。比如一堵防火墻,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)其一面受到火焰燃燒,而另一面沒有火焰穿出,就體現(xiàn)了防火墻的完整性。
- 隔熱性:是指建筑構(gòu)件在火災(zāi)中阻止熱量從一側(cè)傳遞到另一側(cè)的能力。例如,樓板在火災(zāi)時(shí)能夠阻止火焰上方的高溫?zé)崃總鬟f到下方,使下方的空間在一段時(shí)間內(nèi)溫度不會(huì)急劇上升,這就是隔熱性的體現(xiàn)。
三、耐火等級(jí)的劃分依據(jù)
- 建筑構(gòu)件的材料特性:不同的建筑材料有不同的燃燒性能,一般分為不燃材料、難燃材料和可燃材料。不燃材料(如鋼材、混凝土、磚等)在火災(zāi)中不會(huì)燃燒,所以由這些材料構(gòu)成的建筑構(gòu)件耐火性能相對(duì)較好;難燃材料(如經(jīng)過防火處理的木材)在火災(zāi)中有一定的阻燃性;可燃材料(如普通木材)則容易燃燒。
- 建筑構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式:構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式會(huì)影響其在火災(zāi)中的表現(xiàn)。例如,同樣是墻體,實(shí)心磚墻比空心磚墻在火災(zāi)中的穩(wěn)定性和隔熱性可能更好,因?yàn)閷?shí)心磚墻有更多的材料來承受熱量和保持結(jié)構(gòu)完整。
- 防火保護(hù)措施:對(duì)建筑構(gòu)件采取的防火保護(hù)措施也會(huì)影響耐火等級(jí)。如對(duì)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件涂刷防火涂料,能夠在火災(zāi)時(shí)延緩鋼結(jié)構(gòu)升溫速度,從而提高其耐火極限,使其所屬建筑的耐火等級(jí)得到提升。
四、 耐火等級(jí)的重要性
- 人員安全保障:在火災(zāi)發(fā)生時(shí),建筑物具有較高耐火等級(jí)能夠?yàn)槿藛T疏散提供足夠的時(shí)間。例如,在高層住宅中,樓梯間等疏散通道的墻體和門如果有較高的耐火等級(jí),就能在一段時(shí)間內(nèi)阻止火勢(shì)蔓延,保證人員安全撤離。
- 財(cái)產(chǎn)保護(hù)和火勢(shì)控制:耐火等級(jí)高的建筑物可以有效控制火勢(shì)的蔓延范圍,減少火災(zāi)對(duì)建筑物內(nèi)財(cái)產(chǎn)的損害。同時(shí),也有助于消防人員進(jìn)行滅火和救援工作,降低火災(zāi)造成的整體損失。
五、 耐火等級(jí)的區(qū)別
1. 建筑構(gòu)件的燃燒性能差異
- 不燃性構(gòu)件在不同等級(jí)中的體現(xiàn)
- 在一級(jí)耐火等級(jí)建筑中,所有主要建筑構(gòu)件如承重墻、柱、梁、樓板、屋頂承重構(gòu)件等都是不燃性的。例如,采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),這種材料在火災(zāi)中不會(huì)燃燒,能有效阻止火勢(shì)蔓延,為人員疏散和消防救援爭(zhēng)取更多時(shí)間。
- 二級(jí)耐火等級(jí)建筑的主要構(gòu)件除吊頂可為難燃性外,其余也是不燃性的。相比一級(jí),其對(duì)吊頂?shù)囊笊詫捤?,這是因?yàn)榈蹴斣诮ㄖY(jié)構(gòu)中的承重和防火分隔作用相對(duì)較小,但仍能在一定程度上控制火災(zāi)蔓延。
- 三級(jí)耐火等級(jí)建筑除吊頂和隔墻可為難燃性外,屋頂承重構(gòu)件和疏散樓梯要求為不燃性。這里的難燃性構(gòu)件在火災(zāi)中有一定的阻燃作用,但與不燃性構(gòu)件相比,燃燒性能稍差。
- 四級(jí)耐火等級(jí)建筑中除防火墻為不燃性外,其余構(gòu)件為難燃性和可燃性。這意味著在火災(zāi)發(fā)生時(shí),四級(jí)耐火等級(jí)建筑的大部分構(gòu)件更容易受到火災(zāi)影響,火勢(shì)蔓延的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高。
- 不同燃燒性能構(gòu)件對(duì)火災(zāi)的影響
- 不燃性構(gòu)件在火災(zāi)中不會(huì)燃燒,起到物理屏障的作用,阻止火焰和熱量的傳遞。例如,不燃性的防火墻可以將火災(zāi)限制在一定區(qū)域內(nèi),防止火勢(shì)向其他區(qū)域蔓延。
- 難燃性構(gòu)件能在一定程度上延緩火災(zāi)的蔓延速度,因?yàn)樗鼈冃枰谳^高的溫度和較長(zhǎng)的時(shí)間作用下才會(huì)燃燒。但一旦燃燒,仍會(huì)釋放熱量和煙霧,對(duì)建筑內(nèi)的環(huán)境產(chǎn)生影響。
- 可燃性構(gòu)件在火災(zāi)中容易燃燒,會(huì)迅速釋放大量的熱量、煙霧和有毒氣體,加速火勢(shì)蔓延,對(duì)人員安全和建筑結(jié)構(gòu)完整性構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
2. 耐火極限時(shí)間的不同
- 各耐火等級(jí)建筑構(gòu)件的耐火極限要求。
- 一級(jí)耐火等級(jí)建筑的承重墻耐火極限一般不低于3.0小時(shí),梁不低于2.0小時(shí),樓板不低于1.5小時(shí)。這些較長(zhǎng)的耐火極限時(shí)間能夠保證建筑在火災(zāi)發(fā)生后的較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,保障人員安全和消防救援的順利進(jìn)行。
- 二級(jí)耐火等級(jí)建筑的承重墻耐火極限不低于2.0小時(shí),梁不低于1.5小時(shí),樓板不低于1.0小時(shí)。相比一級(jí),其耐火極限時(shí)間有所減少,在火災(zāi)中的抵抗能力也稍弱。
- 三級(jí)耐火等級(jí)建筑的承重墻耐火極限不低于1.5小時(shí),梁不低于1.0小時(shí),樓板不低于0.75小時(shí)。這種耐火極限時(shí)間能夠在一定程度上應(yīng)對(duì)火災(zāi),但對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間的火災(zāi),建筑結(jié)構(gòu)可能會(huì)更快地失去穩(wěn)定性。
- 四級(jí)耐火等級(jí)建筑的承重墻耐火極限不低于1.0小時(shí),梁不低于0.5小時(shí),樓板不低于0.25小時(shí)。其耐火極限時(shí)間較短,在火災(zāi)中建筑結(jié)構(gòu)可能較快地受到破壞。
- 耐火極限時(shí)間對(duì)火災(zāi)應(yīng)對(duì)的影響。
- 較長(zhǎng)的耐火極限時(shí)間為人員疏散提供了更充裕的時(shí)間。例如,在一級(jí)耐火等級(jí)的高層建筑中,人員可以有足夠的時(shí)間從較高樓層通過樓梯疏散到安全區(qū)域。
- 對(duì)于消防救援來說,耐火極限長(zhǎng)的建筑能讓消防人員在更安全的環(huán)境下進(jìn)行滅火和救援工作。而耐火極限短的建筑可能在消防人員到達(dá)之前就已經(jīng)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)坍塌等危險(xiǎn)情況,增加了救援的難度。
- 從控制火勢(shì)角度看,耐火極限長(zhǎng)的建筑構(gòu)件能更好地阻止火勢(shì)蔓延,減少火災(zāi)造成的損失。相反,耐火極限短的建筑在火災(zāi)中更容易導(dǎo)致火勢(shì)擴(kuò)大,使火災(zāi)范圍難以控制。