，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，„‟，，，，，，，，，，，，中文译文建筑防火设计拉格夫摘要这篇论文主要研究建筑的防火设计，火作用于建筑与重力荷载，风荷载，地震力等作用于建筑物结构上有很大不同。火是由人类活动或者机械故障，建筑物内的电器引起的介绍其他论文，考虑建筑物的设计的重力荷载，风和地震等系列问题。建筑物针对这些负载的影响的设计是相当大的程度上涵盖了工程的标准参照了建筑法规。几乎在同程度上，万发生火灾，事实并非如此。相反，正是如澳大利亚建筑法那样的法规明确了建筑防火安全的标准，如用，的方法确定耐火构件。本文的目的就是要从工程角度考虑建筑设计消防安全，如目前所做的风力或地震等其他荷载，同时将这种方法应用于当前规范要求的环境之中。首先需要指出的是，设计幢防火大楼只考虑建设结构或者是否有足够的结构性是远远不够的。这是因为火可以直接通过烟雾和热量影响住户，还可以蔓延增加严重性，而其它对楼房的影响不具备这特征。尽管有这些评论，本文的大部分重点仍将集中于建筑结构的设计问题。本文将选择栋大楼的两种情况作为讨论的对象。图所示的多层办公楼利用了转换结构，跨过了条铁路路轨。这是在假定了广泛的轨道交通利用这些轨道基础上，考虑到了运费和内燃机车。我们将从从消防安全角度考虑第种情况，即转换结构。这是被称为情况，其中的关键问题是哪级耐火要求用这种转换结构这种转换结构又如何确定这种情况已经选定，因为它显然不属于大多数建筑法规的正常的监管范围。我们需要的是项工程性的而不是指令性的解决办法。第二种火灾形势称为情况相应的消防局内不同层次的建设和涵盖了建筑法规。选择这种情况是因为它将促成工程学方法的讨论以及如何把这些建设规章相衔接，因为两种工程和指令性的办法皆是可行的。火灾的独特性介绍设计师无法控制风和地震等自然的现象，因而只能根据历史记载更合理的选择建筑物的位置，或者提高建筑的负荷能力。建筑物的荷载由重力产生。所有这些载荷是可变的，而且有可能突破阻力中的关键构件，造成结构性破坏尽管不常见。火灾的性质及其对建筑物影响与其他荷载有很大的不同。关键的的不同将在以下章节加以描述。火灾根源在大多数情况下丛林大火排除在外，火灾源于人们在建筑内的活动或置于建筑中的设备故障。可以通过影响人类活动来影响火灾发生频率，如限制和监测人类行为和改进设备的设计及维护保养。对于正常荷载而言则不可以这样做。影响能力由于风与地震是自然界的直接功能，人类不可能对其活动产生任何程度的影响。人们只能预测并据此设计。可以通过审计和限制容积的方法来影响建筑物的活荷载。然而在火灾发生之初，可以通过影响其他些因素来影响火灾的最终规模及其对建筑的影响程度。建筑物中的住户会经常发现火苗并在其蔓延之前将其扑灭。据估计，只有不到五分之的火灾需要报警，大多数的火灾都在起火的房间中得到了控制。在填满东西的空间里，嗅觉线索臭味可以为火灾的发生提供强有力的证据。烟雾侦测系统的安装，将进步提高的检测到火灾的可能性，住户可以在第时间采取行动。灭火器材，如灭火器，灭火喉辘，通常是在建筑物中供使用，也有不少机构人员提供如何使用防火器材方面的培训。火灾的蔓延受自动灭火系统的影响，如自动洒水可设计成具有高效益。火灾也可由消防队员来控制，这要是火灾的规模发生地点及消防队员的到达时间而定。火灾的影响火灾的热效应存在于火灾的周围，这将对周边建筑产的构成材料产生影响。建筑材料的温度会随着暴露于火灾时间的增长而升温，温度的升高程度取决于隔热材料和火势。温度的升高会导致材料的热膨胀，并最终导致整个结构的破坏。不同程度的热膨胀会导致材料弯曲变形。重大轴向扩张将被安置在钢构件，不论是整体或局部屈曲或屈服的局部地区。这些效应将会对支柱产生破坏性影响，但组成楼面的横梁可以协助产生其他负荷抵御机制见节。除了由于火灾发身而产生的阻止热膨胀的力量外，火灾不会使建筑物的荷载增加，而是降低其硬度和刚度。这种效果不是瞬间的，而是个时间的函数，这不同于地震风等或多或少都具有瞬间性的荷载。在以下情况中，火灾的热效应将不显著或者蔓延的速度放慢火被扑灭例如个有效的自动喷水灭火系统二大火的助燃物不足三结构材料具有很好的隔热性能，可以有效减慢内部温度的升高情况三中阐述的诸如提供足够的水平距离和水泥材料的尺寸足够的钢构件厚度等防火措施，都在图二中加体现出来。介绍中提到的两种情况都已阐述完毕。建筑物内的火灾消防安全因素现在考虑在办公楼的使用区域发生的火灾见图情形。火灾统计数据显示，大约平均向消防队报警的每千起办公楼火灾中死亡人。这个死亡率低于公寓火灾的死亡率。三分之二以上的火灾发生在建筑物正在被使用的时候，这是由建筑物内大量的人类活动及服务所致。正常工作时间之外产生的火源蔓延到其他地方的可能性是正常工作时间内产生的火源的两倍。团相对来说较小的或可以在火灾发生的楼层产生浓重的烟雾。如果楼是开放式的设计隔间比较少，则在楼房正常使用时间很容易发现火源产生的烟雾从而很容易找到火源。填满了隔间的楼层将会延缓烟雾的扩散，从而会推迟楼层中的人发现火灾的时间。提高消防意识和消防反应，将有利于减少在被使用的时间的重大火灾的发生。多层建筑物中的烟雾侦测系统和警报器，可以提供给自动检测和报警。报警信号也传送给消防队。当火势太大楼中住户无法应对的时候，他们必须经楼梯离开着火的楼层。楼梯罩可以设计为防火的但这可能不足以阻止延误进入楼梯。许多建筑物配有楼梯加压系统，系统可以在发现烟雾后将气流引入楼道。然而，这大大增加了打开楼梯门需要的力量，使得越来越难以进入楼梯。从消防角度看，人们普遍认为楼房就是用水泥和墙隔开的小隔间。个房间如果有防火的墙壁和地板则可以将火势限制在房间之内而不向相邻房间蔓延。然而，由于房间的采光及与相邻隔间的通道等因素的影响，这种防火房间的效用受到了限制。在火势较大的情况下也可以通过窗户蔓延。限制窗口大小和几何形状可以降低火灾蔓延的可能性，但不排除火灾纵向蔓延的情况。迄今为止限制火灾蔓延的最有效措施，除了在场的住户救火之外，就是安装个有效的自动喷水灭火系统，从而可以向正在蔓延的火灾自动喷水，以降低温度从而扑灭大火。估算火灾严重程度如果缺少救火措施或者救火机制失灵，猛烈的大火就会在楼内蔓延。在消防工程文献中，所谓火荷载指的是发生火灾时，房间内的易燃物的数量，而不是指对建筑结构的荷载。同样，火灾荷载密度是指每单位面积燃料数量。它通常用等量木材的或来表示。对各类住户如办公室，零售商店，医院，仓库等的可燃物调查已经进行过，对这些数据的总结记载在中。正如我们料到的那样，火灾荷载密度参差不齐。如国际消防工程指引等杂志提供了消防负荷数据计算的均值和分值。后者的火灾荷载密度水平，有时被视为典型火灾荷载密度。热释放的速度被称为热释放率，通常用兆瓦表示。对可燃物施以足够的热量可以产生可燃的气体。这过程叫做可燃气化。当接触到足够的氧气时，这些气体燃烧产生热。燃烧的速度同时也是热量散发的速度取决于产生的可燃气体流动的速度。这种流动是房间构造影响宽高比，位置和大小有潜力可挖。结果发现，实验用单开口约立方外壳率的燃烧是成正比为那里是个地区的开放和是高度开放。据悉，深罩单开孔，燃烧将会出现最初最接近启用移动潜回圈地旦燃料最接近开口进食托马斯等，。会预见到房间内将发生显著的温度变化。所用的字开启指指墙上的任何开口，包括敞开的门或者不含防火材料的玻璃。这种玻璃可以在大火灾的蔓延中破碎。如果窗户可以防破碎，空气中的任何物质都无法进入着火房间的话，火势就不会发展为大火灾。决定火灾潜在严重性的各种方法都已经建立。这些都在中有所描述。这些方法的有效性不同，而且大多基于估算个代表性的热释放率，总燃料的比例也假设在初级燃烧阶段如图。由于实际情况复杂，进步的研究仍需进行以适应不断改进的模型。建筑结构如果设计的目标是为使用者提供足够的安全水准，同时也要保证相邻财产的安全。楼房的设计必须能使人们在大火发生时及时逃离现场并且是火灾不蔓延到周边建筑。这些目标是与大多数建筑法规包括澳大利亚建筑法相致。还有些避免建筑受到重大损害等的其他目标。在考虑上述各项目标的同时，涉及建筑的耐火设计时还要考虑下因素。非结构性后果因为火灾产生烟雾和火焰，在建筑的结构损毁之前，这些烟雾会不会危害到建筑内其他地方的人的生命安全是不是浓厚的烟雾以致于消防队的搜索和救援都不可行会不会由于严重的火灾造成的重大财产和收入损失致使整个建筑无法使用如果这些问题的答案是肯定的，那么我们应该考虑如何避免重大火灾的发生，而不是简单地将建筑设计为具有强耐火能力结构。低层购物中心两级互联的大空隙就是个例子。其它防火安全系统建筑内的其他防火系统如洒水器的建设，可以有效降低严重火灾的发生的频率，也可以大大降低将建筑设计为高层次的耐火能力必要。在这方面，要对所有的防火系统加以考虑。无论防火安全系统是自动喷水灭火系统，楼梯间加压，区隔化或是使构架具有耐火等级例如加盖混凝土盖板，都具有不确定性。可以得到关于自动喷水系统的些数据因为这些数据比较容易收集，但其他防火系统的数据不是那么现成。这容易使设计师和建筑规范制定者认为到只有洒水系统都受到不确定性的影响。在实际中就会发现，自动喷水系统效用突出，可以设计成具有高水准的防火系统。建筑