簡(jiǎn)述建筑材料在防火設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

■馬齊飛，鄭 英

■1.西安長(zhǎng)安大學(xué)工程設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安 710061;2.陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木工程學(xué)院，陜西 咸陽(yáng) 712000

隨著我國(guó)近些年來(lái)，經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，人民的物質(zhì)要求及生活水平的不斷提高，建筑的體型越來(lái)越注重品質(zhì)和大氣，內(nèi)部也越來(lái)越注重品質(zhì)和華麗，建筑和建筑裝飾正在成為我們生活中不可或缺的組成部分。但同時(shí)因?yàn)楦鞣N原因，建筑材料導(dǎo)致的事故尤其是火災(zāi)的報(bào)道也屢見不鮮。

1 概述

建筑是人們用建筑材料作為基本構(gòu)成，組合而成的生活和修養(yǎng)的空間。建筑材料的選取直接關(guān)系到我們的安全和舒適。建筑設(shè)計(jì)防火首先應(yīng)該注重的是采用合適的建筑材料。建筑中使用的材料大體分為建筑結(jié)構(gòu)材料和建筑裝飾材料。

2 建筑構(gòu)件的防火要求

建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的選用，構(gòu)成了整個(gè)建筑的整個(gè)建筑的一道生命線。建筑耐火等級(jí)的正確選擇決定了如何選用正確的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，也是防火設(shè)計(jì)的必要因素。在規(guī)范中，根據(jù)建筑的不同種類，使用性質(zhì)，層數(shù)等條件，防火設(shè)計(jì)要求建筑材料達(dá)到的不同耐火等級(jí)。如……5.1.3 民用建筑的耐火等級(jí)應(yīng)根據(jù)其建筑高度、使用功能、重要性和火災(zāi)撲救難度等確定［1］。據(jù)調(diào)查，在我國(guó)現(xiàn)行的民用建筑中磚混結(jié)構(gòu)，混凝土結(jié)構(gòu)占了很大比例。大部分鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件是混凝土和鋼筋組合而成的人工合成建筑材料，鋼筋的外表面一般都有自然形成的混凝土保護(hù)層，通常在滿足結(jié)構(gòu)安全的同時(shí)，防火性能可以達(dá)到相應(yīng)防火要求;磚混結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)類似。在此筆者不做過(guò)多詳述。筆者著重應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，特殊材料在使用時(shí)的防火方式，這些特殊材料主要為:鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，木結(jié)構(gòu)構(gòu)件等。

2.1 木結(jié)構(gòu)的防火

在我國(guó)傳統(tǒng)文化中，木結(jié)構(gòu)建筑和木結(jié)構(gòu)造型建筑占據(jù)很大比重。因此我國(guó)的新建筑中不乏出現(xiàn)大量的木結(jié)構(gòu)建筑。由于木材的易燃性，木結(jié)構(gòu)建筑的防火具有先天的缺陷，所以在應(yīng)用時(shí)收到很大限制，詳見建筑防火規(guī)范，其中……11 木結(jié)構(gòu)建筑［1］中有詳細(xì)論述。雖然木結(jié)構(gòu)有著這樣那樣的問(wèn)題，但是在此，筆者從自己的經(jīng)驗(yàn)出發(fā)提出以下建筑防火建議:(1)木結(jié)構(gòu)建筑根據(jù)使用材料，分輕型木結(jié)構(gòu)、普通木結(jié)構(gòu)、膠合木結(jié)構(gòu)等，應(yīng)根據(jù)不同的木結(jié)構(gòu)材料調(diào)整建筑層數(shù)、建筑高度、建筑防火面積，以及與周圍建筑的距離等等;(2)影響木材燃燒性的因素有多種，如形狀、密度、機(jī)械性能、含水率、導(dǎo)熱性能和熱值等，選用時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況平衡考慮;(3)木材為易燃材料，雖然重型木結(jié)構(gòu)比輕型木結(jié)構(gòu)在耐火性上有所優(yōu)異，也必須采取必要的防火措施;(4)木材燃燒時(shí)，經(jīng)常因?yàn)槿紵怀浞?，?huì)產(chǎn)生大量的一氧化碳，對(duì)人員疏散和防火救援危害巨大，因此防火設(shè)計(jì)是必須采取有效的通風(fēng)設(shè)計(jì)和良好的防排煙措施;(5)雖然木材在防火性能上有巨大隱患，但從文化、節(jié)能、環(huán)保和舒適的角度出發(fā)，筆者建議在滿足必要防火措施的條件下，可以適量在事宜地點(diǎn)使用和建設(shè)木結(jié)構(gòu)建筑。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)的防火

近些年來(lái)，我國(guó)現(xiàn)代化建筑如雨后春筍般出現(xiàn)，其中有些建筑由于建設(shè)周期較短，有些建筑由于結(jié)構(gòu)要求，有些建筑出于美觀感受，……，正在大量的使用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，這些構(gòu)件是主體受力構(gòu)件，有些是裝飾構(gòu)件，但特點(diǎn)都是主要由鋼結(jié)構(gòu)材料為主要支撐，其他材料為輔的結(jié)構(gòu)形式。

鋼結(jié)構(gòu)有很多的優(yōu)良性能:(1)鋼材可重復(fù)利用，節(jié)能環(huán)保;(2)鋼材材質(zhì)均勻，是理論上良好的受力材料;(3)鋼質(zhì)材料的塑性和韌性良好，在很多方面優(yōu)于鋼筋混凝土建筑的抗震性;(4)強(qiáng)度高，自重輕，有利于降低結(jié)構(gòu)荷載，實(shí)際中用鋼材建造的建筑其建筑高度、建筑長(zhǎng)度都優(yōu)于混凝土;(5)由于構(gòu)件成型快，采用鋼結(jié)構(gòu)的建筑施工速度明顯優(yōu)于采用混凝土的;(6)在某些輔助構(gòu)件與主體建筑結(jié)合性方面明顯強(qiáng)于混凝土構(gòu)件。但是作為優(yōu)良的建筑材料，鋼結(jié)構(gòu)也有其他的顯著特點(diǎn)，耐火性差，耐久性差。按理論計(jì)算，在全負(fù)荷下，鋼結(jié)構(gòu)失去平衡穩(wěn)定性的臨界溫度為500℃，一般火場(chǎng)溫度都在800℃-1000℃左右，在這樣的高溫條件下，無(wú)任何保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)很快就會(huì)出現(xiàn)塑性變形，大約15 分鐘內(nèi)就會(huì)倒塌。因此以鋼結(jié)構(gòu)為主要建筑材料的建筑應(yīng)做好積極的防火措施，我國(guó)現(xiàn)行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(CECS 200:2006)《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)范》中有詳細(xì)規(guī)定［2］。筆者就個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，提出以下補(bǔ)充意見:(1)鋼材是一種優(yōu)秀的建筑材料，優(yōu)點(diǎn)眾多，符合建筑建設(shè)的需要，可以積極采用;(2)鋼結(jié)構(gòu)的采用用主要應(yīng)結(jié)合建筑的耐火等級(jí)和性質(zhì)，用于不同地點(diǎn)，如大跨度，超高層等，更好的發(fā)揮其材質(zhì)特性;(3)鋼結(jié)構(gòu)的防火性能可以通過(guò)防火板(防火屏蔽)、防火涂料等多種形式提高，但應(yīng)值得注意的是，防火涂料應(yīng)與防銹材料相互兼容，以及防火涂料的維護(hù)和保養(yǎng);(4)部分重點(diǎn)防火區(qū)域應(yīng)采用鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)混合使用。

3 建筑裝飾材料的防火

建筑裝飾材料分外裝飾材料和內(nèi)裝飾材料。筆者僅從內(nèi)裝飾材料的防火方面進(jìn)行闡述。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民生活水平的日益提高，人們對(duì)生活環(huán)境的要求越來(lái)越高，如何利用用建筑材料，讓我們的空間更加美觀、舒適已經(jīng)成為生活的一部分。但是建筑材料在給我們創(chuàng)造優(yōu)美生活環(huán)境的同時(shí)，也帶來(lái)了很多隱患，其中消防隱患是其中非常嚴(yán)重的一個(gè)，筆者通過(guò)以下來(lái)說(shuō)明。

建筑裝修材料分類較多，其中主要是按實(shí)際應(yīng)用、使用部位及其功能分類:(1)按實(shí)際應(yīng)用分飾面材料、裝飾件、隔斷、大型家具和裝飾織物。(2)按使用部位和功能分類分頂棚裝修材料，墻面裝修材料、地面裝修材料、隔斷裝修材料、固定家具、裝飾織物和其他裝飾材料。

建筑材料的燃燒性能是根據(jù)《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》(GBA8624-2012)來(lái)劃分的。建筑內(nèi)部材料按燃燒性能劃分為4 級(jí)，A 級(jí)(A1、A2 級(jí))為不燃材料，B1 級(jí)(B、c 級(jí))為難燃材料，B2 級(jí)(D、E級(jí))為可燃材料，B3 級(jí)為易燃材料。根據(jù)不同功能的使用部位室內(nèi)裝飾材料的要求是不同的，例如……3.1.16 建筑物內(nèi)的廚房，其頂棚、墻面、地面均應(yīng)采用A 級(jí)裝修材料［3］。

筆者根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)對(duì)建筑裝飾材料的防火，提出以下意見:(1)特殊房間、特殊部位必須遵照設(shè)計(jì)規(guī)范要求，如消防控制室、避難空間、卡拉ok 廳、歌舞廳、商場(chǎng)等重要或易燃空間;(2)普通公共空間室內(nèi)裝修可根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)放寬要求，例如辦公樓中的極個(gè)別辦公室，如室內(nèi)安裝了自動(dòng)滅火與報(bào)警系統(tǒng)的建筑;(3)特殊建筑如電視塔，高層中使用明火的餐廳，必須整體或局部加強(qiáng)裝飾材料的防火等級(jí)并提高一級(jí);(4)據(jù)統(tǒng)計(jì)，消防火災(zāi)中大部分傷亡是因?yàn)槲胗卸練怏w，約占總傷亡的75%，所以必須嚴(yán)格限制著火時(shí)產(chǎn)生有毒氣體的室內(nèi)裝飾材料的使用。

建筑材料對(duì)于建筑防火設(shè)計(jì)至關(guān)重要，有效的選擇建筑材料是每個(gè)設(shè)計(jì)人員的責(zé)任，以上是筆者根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)提出的建議，以供大家參考。

［1］中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).GB 50016-2014 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范.中國(guó)計(jì)劃出版社，2015.

［2］王秀翠，連淑妹.鋼結(jié)構(gòu)建筑防火設(shè)計(jì)［J］.中國(guó)科技縱橫，2010(9).

［3］中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).GB 50222-95 建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1995.