建筑火灾严重性是指在建筑中发生火灾的大小及危害程度。火灾严重性与建筑的可燃物或可燃材料的数量和材料的燃烧性能以及建筑的类型和构造等有关。火灾严重性取决于火灾达到的最高温度和在最高温度下燃烧持续的时间,它表明了火灾对建筑结构或建筑造成损坏和对建筑中人员、财产造成危害的趋势。影响火灾严重性的因素大致有以下6个方面:
(1)可燃材料的数量(火灾荷载);
(2)可燃材料的燃烧性能;
(3)可燃材料的分布;
(4)着火房间的大小和形状;
(5)房间开口的面积和形状;
(6)着火房间的热性能。
前3个因素主要与建筑的可燃材料有关,而后3个因素主要涉及到建筑的布局。减小火灾严重性的条件就是要限制有助于火灾发生、发展和蔓延成大火的因素。
(1)可燃材料对火灾严重性影响
① 可燃材料的数量。火灾荷载是影响建筑火灾严重性的重要因素。火灾荷载越大,火灾持续时间越长,室内温度上升越高,破坏和损失越大。建筑物内的可燃物可分为固定可燃物和容载可燃物两类。固定可燃物是指墙壁、顶棚、楼板等结构材料及装修材料采用的可燃物以及门窗、固定家具等所采用的可燃物。容载可燃物是指家具、书籍、衣物、寝具、摆设等构成的可燃物。固定可燃物数量可以通过建筑物的设计图纸准确地求得。容载可燃物数量很难准确计算,一般由调查统计确定。
② 可燃材料的性质。建筑用途不同,如住宅建筑、工业建筑、公共建筑、仓库等,其中使用或存放的可燃材料的性质和组成也存在很大不同。材质有差异,其燃烧释放的热量和燃烧速率等燃烧性能也不同。材料的燃烧率在多数情况下与上述(1)~(6)种因素都有关,而材料燃烧释放的总热量一般只取决于材料本身的性质,它与材料的燃烧热值有关。燃烧热值是单位质量的材料完全燃烧所放出的总热值。
③ 可燃材料的分布。可燃材料及物品在房间中的布置对火势的蔓延起着很大作用,布置不当,很小的火源也可能蔓延发展成为大火。如果各种可燃物品在建筑中分开布置,并使其相互之间有一定的间隔,则火蔓延就会慢;如果可燃物品位置较高,火很容易快速蔓延到房顶,而在顶棚下火焰会快速横向移动蔓延到其他物品上或其他房间中。使用可燃隔墙或在墙上装贴有易燃材料就会发生这种情况。如果材料或物品比较厚实,暴露于空气的受热面积较小,则材料的燃烧就慢。同质量的薄木板要比木块或厚板燃烧快得多。
(2)建筑布局对火灾严重性的影响
建筑发生火灾时,控制火灾严重性的因素除材料的数量和燃烧性能之外,另外两个因素是空气的供给量和热损失。当一房间发生火灾时,冷空气从门、窗的下部流入房间供给燃烧所需的氧,而热气流和烟气从门、窗的上部流出房间,燃烧产生的热量通过房间的开口和房间的墙壁、地板及顶板损失一部分。因此,在火灾的发展和蔓延过程中,建筑的布局与房间的开口形状、大小(即通风状况)具有非常重要的作用。
① 房间的大小和形状。其中最重要的因素是房间的大小,房间面积越大,可能容纳的可燃物越多。当房间进深大时,由于通过开口流入和流出房间的冷空气对所有燃烧的材料影响小,一般火灾温度更高。
② 房间开口的大小和形状。当房间门、窗洞口面积很小时,火灾时进入房间的空气量受到限制,可燃物由于空气量不足而燃烧不充分。随着开口面积的增大,进气量增多则会导致火的燃烧速度增加。当房间开口面积进一步增大到空气供给量足以满足燃料燃烧所需时,则空气量的继续增加不会进一步引起燃烧速度的增大,此时燃烧速度将由材料的性质和材料的分布所决定。大量试验表明,一般建筑火灾受房间开口的影响较大。
③ 房间的热性能。火灾严重性取决于房间中达到的最高温度和达到最高温度的速度。低热导率的房间墙、屋面及地板会保存燃烧释放的热,使火灾温度快速上升。如果结构材料吸热性与导热性能好,则这种影响就会减弱。
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