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一級消防技術實務重點十九

影響耐火極限的要素

在火災中，建筑耐火構配件起著阻止火勢蔓延擴大、延長支撐時間的作用，它們的耐火性能直接決定著建筑物在火災中的失穩和倒塌的時間。影響建筑構配件耐火性能的因素較多，主要有：材料本身的屬性、構配件的結構特性、材料與結構間的構造方式、標準所規定的試驗條件、材料的老化性能、火災種類和使用環境要求等。

1.材料本身的屬性

材料本身的屬性是構配件耐火性能主要的內在影響因素，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，就會在熱的作用下出現燃燒和煙氣，建筑中可燃物越多，燃燒時產生的熱量越高，帶來的火災危害就越大。建筑材料對火災的影響有四個方面：一是影響點燃和轟燃的速度;二是火焰的連續蔓延;三是助長了火災的熱溫度;四是產生濃煙及有毒氣體。在其他條件相同的情況下，材料的屬性決定了構配件的耐火極限，當然還有材料的理化力學性能也應符合要求。

2.建筑構配件結構特性

構配件的受力特性決定其結構特性(如梁和柱)，不同的結構處理在其他條件相同時，得出的耐火極限是不同的，尤其是節點的處理如焊接、鉚接、螺釘連接、簡支、固支等方式;球接網架、輕鋼桁架，鋼結構和組合結構等結構形式;規則截面和不規則截面，暴露的不同側面等;結構越復雜，高溫時結構的溫度應力分布越復雜，火災隱患越大;因此構件的結構特性決定了保護措施選擇方案。

3.材料與結構間的構造方式

即使使用品質優秀的材料，當構造方式不恰當時同樣起不到應有的防火作用，應該說只要不是易燃材料均可起到防火保護作用，因為可以增大材料用量，只是不經濟而已;材料與結構間的構造方式取決于材料自身的屬性和基材的結構特性，關系到結構設計的有效性問題，根據材料和基材特性來確定經濟合理的構造方式。如厚涂型結構防火涂料在使用厚度超過一定范圍后就需要用鋼絲網來加固涂層與構件之間附著力：薄涂型和超薄型結構防火涂料在一定厚度范圍內耐火極限達不到工程要求，而增加厚度并不一定能提高耐火極限時，可采用在涂層內包裹建筑纖維布的辦法來增強已發泡涂層的附著力，提高耐火極限，滿足工程要求;這些僅僅是涂層的構造處理。選擇的構造一定要有普遍性和代表性，避免試驗的大量重復。這一問題反映了實驗室與工程實際之間的距離。

4.標準所規定的試驗條件

標準規定的耐火性能試驗與所選擇的執行標準有關，其中包括試件養護條件、使用場合、升溫條件、實驗爐壓力條件、受力情況、判定指標等。在試件不變的情況下實驗條件越苛刻，耐火極限越低。雖然這些條件屬于外在因素，但卻是必要條件。任何一項條件不滿足，得出的結果均不科學準確;不同的構配件由于其作用不同會有試驗條件上的差別，由此得出的耐火極限也有所不同。

5.材料的老化性能

各種構配件雖然在工程中發揮了作用，但能否持久地發揮作用需要所使用的材料具有良好的耐久性和較長的使用壽命，這方面我們的研究工作有待深化和加強，尤其以化學建材制成的構件、防火涂料所保護的結構件最為突出，因此建議盡量選用抗老化性好的無機材料或那些具有長期使用經驗的防火材料作防火保護。對于材料的耐火性能衰減應選用合理的方法和對應產品長期積累的應用實際數據進行合理的評估(使其在發生火災時能根據其使用年限、環境條件來推算現存的耐火極限，從而為制定合理的撲救措施提供參考依據)。

6.火災種類和使用環境要求

應該說由不同的火災種類得出的構配件耐火極限是不同的。構配件所在環境決定了其耐火試驗時應遵循的火災試驗條件，應對建筑物可能發生的火災類型作充分的考慮，引入設計程序中，從各方面保證構配件耐火極限符合相應耐火等級要求。現有的已掌握的火災種類有：普通建筑纖維類火災、電力火災、部分石油化工環境及部分隧道火災、海上建構筑物、儲油罐區、油氣田等環境的快速升溫火災、隧道火災，我國現有工程防火設計中對構件耐火性能的要求大多數都是以建筑纖維類火災為條件而確定的，當實際工程存在更嚴酷火災發生的環境時，按普通建筑纖維類火災進行的設計不能滿足快速升溫火災的防火保護要求，因此應對相關防火措施進行相應的調整。

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