建筑防火材料.doc

4 建筑防火材料
(4学时,授课4学时)
该章的基本要求与基本知识点
掌握建筑火灾危害与分析及阻燃技术的发展,建筑材料燃烧性能及检测分级,掌握建筑防火材料、建筑防火板材、建筑防火涂料、建筑阻燃材料等概念,掌握建筑火灾危害与分析、建筑材料燃烧性能、建筑防火涂料的防火原理等理论与原理。
教学重点与难点
建筑材料燃烧性能、建筑防火涂料的防火原理等理论与原理。
概述
建筑火灾危害与分析及阻燃技术的发展
随着经济的发展和城市化进程的加速,发生火灾的概率大大增加,损失也极为惨重。
防火材料的作用:阻止火势的迅速蔓延扩大;缩小灾害范围;减少灾害损失;使人们有足够的撤离时间及等待消防人员来现场救援。
由于高层建筑空间高大,人员、物资集中,火灾在烟囱效应作用下发展蔓延快,消防救助困难,因而具有极大的危险性。
一、建筑火灾知识
建筑火灾,是指烧损建筑物及其容纳物品的燃烧现象。
在某一防火分区或建筑空间,可燃物在刚刚着火、火源范围很小时,由于建筑空间相对于火源来说,一般都比较大,空气供应充足,所以,燃烧状况与开敞的空间基本相同。
建筑防火分区火灾一般可分为三个时间区间。
火灾发展过程
初期火灾(轰燃前)
防火分区内的可燃物,因某种原因被引起燃烧,一边消耗分区内的氧气,一边扩大燃烧范围。若燃烧范围进一步扩大;火灾温度就会急剧上升,并发生轰燃。
初期火灾时,着火分区的平均温度低,而且燃烧速度较低,对建筑结构的破坏也比较低。
火灾初期由于受可燃物的燃烧性能、分布状况、通风状况、起火点位置、散热条件等的影响,燃烧发展一般比较缓慢,并会出现下述情况之一。
当最初着火物与其它可燃物隔离放置时,着火源燃尽,而并未延及其它可燃物致燃烧熄灭。
若门窗密闭,通风不足时,燃烧可能自行熄灭;或者受微弱通风量的限制,火灾以缓慢的速度燃烧。
当可燃物与通风条件良好时,火灾能够发展到整个分区,出现轰燃现象,使分区内的所有可燃物表面都出现有焰燃烧。
在火灾的初起阶段,虽然火灾分区的平均温度低,但在燃烧区域及其周围的温度较高。在局部火焰高温的作用下,使得附近可燃物受热分解、燃烧,火灾规模扩大,并导致火灾分区全面燃烧,一般把火灾由初期转变为全面燃烧的瞬间,称为轰燃(Flash over)。
室内火灾系统在初期增长阶段和全盛阶段之间的快速转变现象。
初期火灾的持续时间,即火灾轰燃之前的时间,对建筑物内人员的疏散,重要物资的抢救,以及火灾扑救,都具有重要意义。
一旦达到轰燃,则该分区内未逃离火场的人员,生命将受到威胁。
旺盛期火灾(轰燃后)
轰燃后,空气从破损的门窗进入起火分区,使分区内产生的可燃气体与未完全燃烧的可燃气体一起燃烧。此后,火灾温度随时间的延长而持续上升,在可燃物即将烧尽时达到最高。
在此期间,火灾分区内所有的可燃物全都进入燃烧,并且火焰充满整个空间。门窗玻璃破碎,为燃烧提供了较充足的空气,使火灾温度升高,一般可达110℃左右,破坏力很强,建筑物的可燃构件,如木质门、木质隔墙及可燃装修等,均被烧着,并对建筑结构产生威胁。
轰然出现的条件:地板平面上发生轰燃须有约20kw/m2的热通量或天花板下接近600°C的高温。此外,实验表明,只有可燃物的燃烧速度超过40g/s时,才能达到轰燃。
燃烧速度必须超过一个极限值,而且可能要维持一段时间后,才能发生轰燃。
轰燃的出现,除了建筑物及其容纳物品的燃烧性能、起火点位置之外,还与内装修材料的厚度、开口条件、材料的含水率等因素有关。
在一定的范围内,随着开口面积的增大,上层烟气的轰燃温度缓慢降低。因为开口面积增大就意味着空气供给量更加充足,通过开口处的散热随之增加,从而导致烟气温度有所下降,而同时要求火源的释热速率提高以提供发生轰燃的必要条件。
轰然时建筑材料的损伤情况
轰燃时,门、窗玻璃破坏,为火灾提供了稳定、充分的通风条件,所以,此阶段的燃烧将发展到最大值,并且可产生高达1100℃左右的高温。
在此高温下,房间的顶棚及墙壁的表面抹灰层发生剥落,混凝土顶制楼板、梁、柱等构件也会发生爆裂剥落的破坏现象,在高温热应力作用下,甚至发生断裂破坏。在此阶段,铝制品的窗框被熔化、钢窗整体向内弯曲。
衰减期(熄灭)
经过火灾旺盛期之后,火灾分区内可燃物大都被烧尽,火灾温度渐渐降低,直至熄灭。
一般把火灾温度降低到最高值的80%作为火灾旺盛期与衰减期的分界。这一阶段虽然有焰燃烧停止,但火场的余热还能维持一段时间的高温。
衰减期温度下降速度比较慢。
二、我国阻燃技术的发展情况
阻燃机理的研究
阻燃剂的制备工艺
阻燃体系的选择
建筑防火、阻燃材料及其制品的开发
阻燃处理技术
阻燃效果的评价
与阻燃材料和防火相关的技术标准、规范、检测方法和