所谓火灾,就是由于在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。一旦发生火灾,通常会造成生命和财产的严重损失。据统计,在全球范围内,每年发生的火灾有600万~700万起,每年有6.5万~7.5万人死于火灾,每年火灾造成的经济损失可达整个社会生产总值的0.2%。
1994年12月8日,新疆克拉玛依市发生恶性火灾事故,造成325人死亡,其中288人是学生,另有132人受伤。
2000年12月25日晚,洛阳市东都商厦地下一层突发火灾,309人在大火中丧生,火灾造成的直接经济损失达273多万元。
2010年11月15日,上海市一栋高层公寓起火,大火导致58人遇难,70余人受伤。
1.火灾对建筑结构的破坏
火灾对于建筑物的毁坏(见图9-6),主要是燃烧产生的高温造成的。对于不同结构的建筑,影响不尽相同。
图9-6 火灾
1)木结构
由于木材为可燃材料,因此发生火灾时,结构本身也发生燃烧,并不断削弱结构构件的截面,最后导致结构的倒塌。
2)钢结构
在高温下钢材的强度和弹性模量降低,从而造成钢结构截面破坏或变形较大而失效、倒塌。
3)钢筋混凝土结构
钢筋混凝土结构中的钢筋虽然有混凝土保护,但火灾的高温作用还是会对结构产生以下不利影响:①钢筋的强度有所降低,以致在初应力下屈服而引起截面破坏;②混凝土强度和弹性模量随温度升高而降低;③构件内温度梯度的存在,造成构件开裂、弯曲变形;④构件热膨胀,能使相邻构件产生过大位移。(www.xing528.com)
此外国内学者还研究发现,荷载位置及大小、构件和结构受火部位、构件表面最高温度、火灾持续时间、混凝土类型、构件截面尺寸与配筋率、构件保护层厚度等因素也是影响高温下与高温后钢筋混凝土构件和结构力学性能的主要因素。
2.建筑防火设计
对于建筑物防火设计必须要考虑以下技术问题。
(1)合理规划建筑布局,确定建筑物的耐火极限。根据防火规范的要求确定各栋建筑间应保持的最小防火间距,同时应按照该建筑的使用性能、建筑面积、高度等确定相应的耐火等级。
(2)划分建筑内的防火分区和防烟分区。在建筑物内应对面积大于规定量的建筑物划分防火和防烟分区,以阻碍烟气在建筑内的快速流动。每个分区间应设置具有相应防火、防烟功能的分隔物。
(3)确定各结构构件的耐火度。不同材料的梁、板、柱结构有不同的耐火极限,因此设计时应根据建筑物的耐火等级和各构件的耐火特性选定构件的种类和截面尺寸。如必须使用不满足防火等级要求的构件,应选用附加的防火材料予以保护,以满足规范的要求。
(4)设计避难通道,计算避难出口。避难路线分水平段部分和垂直段部分。其中垂直段疏散路线是指防火楼梯和消防电梯。设计防火楼梯时应考虑防烟,有足够的通过宽度,无可燃装修和有直接通向室外的出口。
(5)楼梯的宽度和各出口的宽度应通过理论计算来确定。对高层建筑,应考虑设立若干个避难层,以保证一时无法撤出大楼的人员能有一个临时的安全避难空间。
(6)设立防、排烟系统。
(7)设立火灾自动报警、广播和疏散引导系统。
(8)设置消火栓系统和自动灭火系统。
(9)建筑内部装修设计防火。建筑设计中对室内装修选材应有严格的防火要求,设计时应选择符合防火规范要求的建材产品。
土木工程中的防火设计是一个系统工程,既要考虑各个有关部分的特殊性,又必须综合考虑整个系统的协调性。除了考虑以上建筑防火设计措施外,还要考虑对结构的抗火设计。总之,对于火灾一定要做到防患于未然。
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