建筑構(gòu)件主要包括建筑內(nèi)的墻、柱、梁、樓板、門、窗等,一般來講,建筑構(gòu)件的耐火性能包括兩部分內(nèi)容,:一是構(gòu)件的燃燒性能,二是構(gòu)件的耐火極限。耐火建筑構(gòu)配件在火災(zāi)中起著阻止火勢蔓延、延長支撐時(shí)間的作用。
一、建筑構(gòu)件的燃燒性能
建筑構(gòu)件的燃燒性能,主要是指組成建筑構(gòu)件材料的燃燒性能。而材料的燃燒性能,有些得到共識而無需進(jìn)行檢測,如鋼材、混凝土、石膏等,但有些材料特別是一些新型建材,則需要通過試驗(yàn)來確定其燃燒性能。除有一些特別規(guī)定外,大部分建筑材料的燃燒性能可按GB?8624等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)確定(詳見本章第二節(jié)“建筑材料的燃燒性能及分級”)。通常,我國把建筑構(gòu)件按其燃燒性能分為三類,即不燃性、難燃性和可燃性。
1.不燃性
用不燃燒性材料做成的構(gòu)件統(tǒng)稱為不燃性構(gòu)件。不燃燒材料是指在空氣中受到火燒或高溫作用時(shí)不起火,不微燃,不炭化的材料。如鋼材、混凝土、磚、石、砌塊、石膏板等。
2.難燃性
凡用難燃燒性材料做成的構(gòu)件或用燃燒性材料做成而用非燃燒性材料做保護(hù)層的構(gòu)件統(tǒng)稱為難燃性構(gòu)件。難燃燒性材料是指在空氣中受到火燒或高溫作用時(shí)難起火、難微燃、難炭化,當(dāng)火源移走后燃燒或微燃立即停止的材料。如瀝青混凝土、經(jīng)阻燃處理后的木材、塑料、水泥、刨花板、板條抹灰墻等。
3.可燃性
凡用燃燒性材料做成的構(gòu)件統(tǒng)稱為可燃性構(gòu)件。燃燒性材料是指在空氣中受到火燒或高溫作用時(shí)立即起火或微燃,且火源移走后仍繼續(xù)燃燒或微燃的材料。如木材、竹子、刨花板、保麗板、塑料等。
為確保建筑物在受到火災(zāi)危害時(shí),一定時(shí)間內(nèi)不垮塌,并阻止、延緩火災(zāi)的蔓延,建筑構(gòu)件多采用不燃燒材料或難燃材料。這些材料在受火時(shí),不會(huì)被引燃或很難被引燃,從而降低了結(jié)構(gòu)在短時(shí)間內(nèi)破壞的可能性。這類材料如混凝土、粉煤灰、爐渣、陶粒、鋼材、珍珠巖、石膏以及一些經(jīng)過阻燃處理的有機(jī)材料等不燃或難燃材料。建筑構(gòu)件的選用上,總是盡可能不增加建筑物的火災(zāi)荷載。
二、建筑構(gòu)件的耐火極限
(一)耐火極限的概念
耐火極限是指建筑構(gòu)件按時(shí)間-溫度標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行耐火試驗(yàn),從受到火的作用時(shí)起,到失去支持能力或完整性或失去隔火作用時(shí)止的這段時(shí)間,用小時(shí)(h)表示。其中,支持能力是指在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)條件下,承重或非承重建筑構(gòu)件在一定時(shí)間內(nèi)抵抗垮塌的能力;耐火完整性是指在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)條件下,建筑分隔構(gòu)件當(dāng)某一面受火時(shí),能在一定時(shí)間內(nèi)防止火焰和熱氣穿透或在背火面出現(xiàn)火焰的能力;耐火隔熱性是指在標(biāo)準(zhǔn)耐火試驗(yàn)條件下,建筑分隔構(gòu)件當(dāng)某一面受火時(shí),能在一定時(shí)間內(nèi)其背火面溫度不超過規(guī)定值的能力。
(二)影響耐火極限的要素
在火災(zāi)中,建筑耐火構(gòu)配件起著阻止火勢蔓延擴(kuò)大、延長支撐時(shí)間的作用,它們的耐火性能直接決定著建筑物在火災(zāi)中的失穩(wěn)和倒塌的時(shí)間。影響建筑構(gòu)配件耐火性能的因素較多,主要有:材料本身的屬性、構(gòu)配件的結(jié)構(gòu)特性、材料與結(jié)構(gòu)間的構(gòu)造方式、標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的試驗(yàn)條件、材料的老化性能、火災(zāi)種類和使用環(huán)境要求等。
1.材料本身的屬性
材料本身的屬性是構(gòu)配件耐火性能主要的內(nèi)在影響因素,決定其用途和適用性,如果材料本身就不具備防火甚至是可燃燒的材料,就會(huì)在熱的作用下出現(xiàn)燃燒和煙氣,建筑中可燃物越多,燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量越高,帶來的火災(zāi)危害就越大。建筑材料對火災(zāi)的影響有四個(gè)方面:一是影響點(diǎn)燃和轟燃的速度;二是火焰的連續(xù)蔓延;三是助長了火災(zāi)的熱溫度;四是產(chǎn)生濃煙及有毒氣體。在其他條件相同的情況下,材料的屬性決定了構(gòu)配件的耐火極限,當(dāng)然還有材料的理化力學(xué)性能也應(yīng)符合要求。