建筑防火設計

第1章建筑防火基礎

建筑防火設計

第1章建筑防火基礎第1章建筑防火基礎建筑火災1建筑火災及其發展和蔓延2建筑火災煙氣及其流動與控制

3建筑防火設計基本概念

4第1章建筑防火基礎建筑火災1建筑火災及其發展和蔓延第1節建筑火災

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火災及其危害

火是人類賴以生存和發展的一種自然力，火的利用具有劃時代的意義。火的利用使人類脫離了茹毛飲血的荒蠻時代，邁向人類文明的漫長征程。人類逐步將用火的范圍不斷擴大，用火技能逐步提高，促進了生產力的發展，在生活、生產和科學技術等方面發揮出越來越大的作用。火是具有兩重性的。當火失去控制，就會成為一種具有很大破壞力的多發性的災害，給人類的生活、生產乃至生命安全構成威脅。火災，能燒掉人們辛勤勞動創造的物質財富，使大量的生活、生產資料在頃刻之間化為灰燼；火災，涂炭生靈，奪去許多人的生命和健康，給人們的身心帶來難以消除的痛苦。返回目錄第1節建筑火災1火災及其危害返回目錄

我國1998年—2007火災狀況統計

年度火災起數火災直接經濟損失（萬元）死亡人數1998年84040144257.323891999年97638143394.027442000年122202152217.330212001年124282140326.123342002923932003年132111159088.624822004年142568113576.325632005125002006年2227027844.6815172007年15900099001418合計1367334105752323361火災是失去控制的燃燒現象。我國1998年—2007年火災狀況統計見表1—1。由此表可見，10年間我國共發生火災1367334起，平均每年的火災直接經濟損失超過10.5億元，死亡2336余人。我國1998年—2007火災狀況統計年度火災起數火災直接

火災可分為建筑火災、石油化工火災、交通工具火災、礦山火災、森林草原火災等。其中建筑火災發生的起數和造成的損失、危害居于首位。自1992年以來，我國火災直接經濟損失均在12億元以上，其中建筑火災的損失約占80%；建筑火災發生的次數約占總火災次數的75%。建筑物是人類進行生活、生產和政治、經濟、文化等活動的場所，建筑物都存在可燃物和著火源，稍有不慎，就可能引起火災，建筑又是財產和人員極為集中的地方，因而建筑物發生火災會造成十分嚴重的損失。隨著城市日益擴大，各種建筑越來越多，建筑布局及功能日益復雜，用火、用電、用氣和化學物品的應用日益廣泛，建筑火災的危險性和危害性大大增加。火災可分為建筑火災、石油化工火災、交通

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建筑火災案例

新疆克拉瑪依市友誼館火災圖1-1新疆克拉瑪依市友誼館遇難人員分布位置、破拆門窗平面示意2建筑火災案例新疆克拉瑪依市友誼館火災圖1-1吉林省吉林市中北商廈火災點擊播放吉林省吉林市中北商廈火災點擊播放吉林省吉林市中北商廈火災點擊播放吉林省吉林市中北商廈火災點擊播放吉林省吉林市中北商廈火災確定火災直接原因是中百商廈偉業電器行雇工于洪新在當日9時許向3號庫房送紙板時不慎將嘴上叼著的煙頭掉落在地面上（木板地面），引燃地面可燃物引起火災。引發的火焰及高溫煙氣通過未完全封閉的墻體進入中百商廈內，進而引起火災事故的蔓延擴大。

點擊播放吉林省吉林市中北商廈火災確定火災直接原因是浙江省溫州市鹿城區人民路溫富大廈火災點擊數字播放1

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3浙江省溫州市鹿城區人民路溫富大廈火災3建筑火災原因

生活用火不慎炊事用火取暖用火燈火照明燃放煙花爆竹宗教活動用火吸煙不慎

玩火3建筑火災原因生活用火不慎

違反生產安全制度

違反生產安全制度引起火災的情況很多。如在易燃易爆的車間內動用明火，引起爆炸起火；將性質相抵觸的物品混存在一起，引起燃燒爆炸；在焊接和切割時，會飛迸出大量火星和熔渣，很容易釀成火災；化工生產設備失修，發生可燃氣體、易燃、可燃液體跑、冒、滴、漏現象，遇到明火燃燒或爆炸等。

電氣設備設計、安裝、使用及維護不當違反生產安全制度自然現象引發火災自燃雷擊靜電地震

縱火縱火分刑事犯罪縱火精神病人縱火自然現象引發火災我國1998—2007年火災原因統計

表1-2

火災原因總起數年度

電氣（起數/比例）生活用火不慎（起數/比例）違反安全規定（起數/比例）吸煙（起數/比例）玩火（起數/比例）放火（起數/比例）自燃（起數/比例）其它(起數/比例)不明原因(起數/比例)1998年8404023153/27.521406/25.56006/7.18009/9.55500/6.55157/6.11201/1.46961/8.36647/7.91999年9763824233/24.825857/26.56035/6.29347/8.67281/7.55716/5.91127/1.29468/9.78574/8.82000年12220231933/26.133558/27.57083/5.810168/8.39001/7.47449/6.11417/1.28592/7.013001/10.62001年12428230954/24.935776/28.86230/5.010451/8.47890/6.47707/6.21401/1.18443/6.815430/12.4200221.338760/27.85966/4.311278/8.115881/11.48415/6.01658/1.28674/6.21918413.7我國1998—2007年火災原因統計續表1-2200322.838290/28.96400/4.710062/7.69628/7.38067/6.11754/1.39658/7.317896/13.6200420.742991/30.26104/4.310593/7.411148/7.88740/6.12156/1.511509/8.019879/14.0200521.943883/30.66130/4.310075/7.08117/5.77342/5.12373/1.710993/7.722941/16.0200622.141165/29.25392/3.679679/6.87623/5.45961/4.23161/2.211717/8.323311/16.6200728.837195/23.48904/5.612720/812561/7.923373/14.739752.514946/9.4合計1403265336089/24.0378607/27.092852/6.5119425/8.5106334/7.587746/6.321316/1.594521/6.7166433/11.8續表1-22003年13211130356382906400第2節建筑火災及其發展和蔓延

火災造成建筑物破壞、人員傷亡和財產損失主要發生在火災全面發展階段，只有弄清這一階段的火災規律，才能更好地指導建筑防火設計，達到最大限度減少火災損失的目的。返回目錄第2節建筑火災及其發展和蔓延火災造成1可燃物及其燃燒

不同形態的物質在發生火災時的機理并不一致，一般固體可燃物質在受熱條件下，內部可分解出不同的可燃氣體，這些氣體在與空氣中的氧氣進行混合時，遇明火即著火。固體用明火點燃，能發火燃燒時的最低溫度，就是該物質的燃點。一些固體能自燃，如木材受熱烘烤自燃，糧食受濕發霉生熱，在微生物作用下自燃。有些固體在常溫下能自行分解，或在空氣中氧化導致自燃或爆炸，如硝化棉、黃磷等；有些固體如鉀、鈉、電石等遇水或受空氣中水蒸氣作用可引起燃燒或爆炸等。一些可燃液體隨液體內外溫度變化而有不同程度的揮發，揮發快者可燃的危險性大。可燃液體蒸氣與空氣混合達到一定濃度，遇明火點燃，呈現一閃即滅，這種現象叫閃燃。出現閃燃的最低溫度叫閃點。1可燃物及其燃燒不同

可燃固體的燃點名稱燃點（℃）名稱燃點（℃）紙張130粘膠纖維235棉花150滌綸纖維390棉布200松木270～290麻絨150橡膠130表1-3

可燃固體的燃點名稱燃點（℃）名稱燃點（℃）紙張130液體的閃點

表1-4液體名稱閃點（℃）液體名稱閃點（℃）石油醚-50吡啶+20汽油-58～+10丙酮-20二硫化碳-45苯-14乙醚-45醋酸乙酯+1氯乙烷-38甲苯+1二氯乙烷+21甲醇+7液體的閃點

可燃蒸氣氣體或粉塵與空氣組成的混合物達到一定濃度時，遇火源即能發生爆炸。爆炸時的最低濃度稱為爆炸下限。遇火源能發生爆炸的最高濃度，稱為爆炸上限。濃度在下限以下的時候，可燃氣體、易燃、可燃液體蒸氣、粉塵的數量很少，不足以發火燃燒；濃度在下限和上限之間，即濃度比較合適時遇明火就要爆炸；超過上限則因氧氣不足，在密閉容器內或輸送管道內遇明火不會燃燒爆炸。可燃蒸氣氣體或粉塵與空氣組成的混合物達到

可燃氣體、易燃、可燃液體蒸氣爆炸下限

名稱爆炸下限(%容積)名稱爆炸下限(%容積)煤油1.0丁烷1.9汽油1.0異丁烷1.6丙酮2.55乙烯2.75苯1.5丙烯2.0甲苯1.27丁烯1.7二硫化碳1.25乙炔2.5甲烷5.0硫化氫4.3乙烷3.22一氧化碳12.5丙烷2.37氫4.1表1-5可燃氣體、易燃、可燃液體蒸氣爆炸下限名稱爆炸下限(%容積生產和儲存物品的火災危險性分類

火災危險性分類的目的，是為了在建筑防火設計時，有區別地對待各種不同危險類別的生產和貯存物品，使建筑物既有利于節約投資，又有利于保障安全。生產和儲存物品的火災危險性分類火災危險性生產的火災危險性分類表1-6生產類別火災危險性特征甲使用或生產下列物質的生產：

1．閃點<28℃的液體

2．爆炸下限<10％的氣體

3．常溫下能自行分解或在空氣中氧化即能導致迅速自燃或爆炸的物質

4．常溫下受到水或空氣中水蒸氣作用，能產生可燃氣體并引起燃燒或爆炸的物質

5．遇酸、受熱、撞擊、摩擦、催化以及遇有機物或硫磺等易燃的無機物，極易引起燃燒或爆炸的強氧化劑

6．受撞擊、摩擦或與氧化劑、有機物接觸時能引起燃燒或爆炸的物質

7．在密閉設備內操作溫度等于或超過物質本身自燃點的生產乙使用或生產下列物質的生產：

1．閃點≥28℃至<60℃的液體

2．爆炸下限≥10％的氣體

3．不屬于甲類的氧化劑

4．不屬于甲類的化學易燃危險固體

5．助燃氣體

6．能與空氣形成爆炸性混合物的浮游狀態的粉塵、纖維、閃點≥60℃的液體霧滴丙使用或生產下列物質的生產：

1．閃點≥60℃的液體

2．可燃固體丁具有下列情況的生產：

1．對非燃燒物質進行加工，并在高熱或熔化狀態下經常產生強輻射熱、火花或火焰的生產

2．利用氣體、液體、固體作為燃料或將氣體、液體進行燃燒作其它用的各種生產

3．常溫下使用或加工難燃燒物質的生產戊常溫下使用或加工非燃燒體的生產生產的火災危險性分儲存物品的火災危險性分類表1-7

貯存物品的類別火災危險性特征

甲

1．閃點<28℃的液體

2．爆炸下限<10％的氣體，以及受到水或空氣中水蒸氣的作用，能產生爆炸下限<10％氣體的固體物質

3．常溫下能自行分解或在空氣中氧化即能導致迅速自燃或爆炸的物質

4．常溫下受到水或空氣中水蒸氣的作用能產生可燃氣體并引起燃燒或爆炸的物質

5．當遇酸、受熱、撞擊、摩擦、催化以及遇有機物或硫磺等極易分解引起燃燒爆炸的強氧化劑

6．受撞擊、摩擦或與氧化劑、有機物接觸時能引起燃燒或爆炸的物質

乙

1．閃點≥28℃至<60℃的液體

2．爆炸下限≥10％的氣體

3．不屬于甲類的氧化劑

4．不屬于甲類的化學易燃危險固體

5．助燃氣體

6．常溫下與空氣接觸能緩慢氧化，積熱不散引起自燃的物品

丙

1．閃點≥60℃的液體

2．可燃固體丁難燃燒物品戊非燃燒物品儲存物品的火災2.1固體的分類標準

固體在常溫下能自行分解或在空氣中氧化導致迅速自燃或爆炸的物品，如硝化棉、賽璐珞、黃磷等劃為甲類。固體在常溫下受到水或空氣中的水蒸氣的作用，能產生可燃氣體并引起燃燒或爆炸的物品，如鉀、鈉、氧化鈉、氫化鈣、磷化鈣等劃為甲類。固體遇酸、受熱、撞擊、摩擦以及遇有機物或硫磺等易燃的無機物，極易引起燃燒或爆炸的強氧化劑，如氯酸鉀、氯酸鈉、過氧化鉀、過氧化鈉等劃為甲類。凡不屬于甲類的化學易燃危險固體(如：鎂粉、鋁粉、硝化纖維漆布等)，不屬于甲類的氧化劑(如：硝酸銅、亞硝酸鉀、漂白粉等)以及常溫下在空氣中能緩慢氧化、積熱自燃的危險物品(如：桐油、漆布、油紙、油浸金屬屑等)，都劃為乙類。可燃固體，如：竹木、紙張、橡膠、糧食等屬于丙類。難燃固體，如：酚醛塑料、水泥刨花板等屬于丁類。不燃固體，如：鋼材、玻璃、陶瓷等屬于戊類。2.1固體的分類標準固體在常溫下能2.2液體的分類標準

液體分類的標準，是根據閃點劃分的，汽油、煤油、柴油等常用的三大油品是甲、乙、丙類液體的代表。將閃點小于28℃的液體，如二硫化碳、苯、甲苯、甲醇、乙醚、汽油、丙酮等劃為甲類。閃點大于或等于28℃，小于60℃的液體，如煤油、松節油、丁烯醇、溶劑油、冰醋酸等劃分為乙類。閃點大于或等于60℃的液體，如柴油、機油、重油、動物油、植物油等劃為丙類。2.3氣體的分類標準

劃分氣體火災危險性的標準是氣體的爆炸下限。凡是爆炸下限<10％的氣體為甲類，爆炸下限≥10％的氣體為乙類。氦、氖、氬、氪等不燃氣體劃為戊類。2.2液體的分類標準液體分類的標準，是根3火災荷載

火災荷載是衡量建筑物室內所容納可燃物數量多少的一個參數，是研究火災發生、發展及其控制的重要因素。在建筑物發生火災時，火災荷載直接決定著火災持續時間和室內溫度的變化。建筑物內的可燃物可分為固定可燃物和容載可燃物兩類。固定可燃物是指墻壁、頂棚等構件材料及裝修、門窗、固定家具等所采用的可燃物。容載可燃物是指家具、書籍、衣物、寢具、裝飾等構成的可燃物。建筑物中可燃物種類很多，其燃燒發熱量也因材料性質不同而異。為便于研究，在實際中常根據燃燒熱值把某種材料換算為等效發熱量的木材，用等效木材的重量表示可燃物的數量，稱為等效可燃物量。為便于研究火災性狀以及選擇防火技術措施，在此把火災范圍內單位地板面積的等效可燃物量定義為火災荷載：

3火災荷載火災荷載是衡量建筑物q＝ΣGiHi/H0A＝ΣQi/H0A式中：q——火災荷載(kg/m2)；Gi——某種可燃物質量(kg)；Hi——某種可燃物單位質量發熱量(MJ/kg)H0——單位質量木材的發熱量(MJ/kg)；A——火災范圍的地板面積(m2)；ΣQi——火災范圍內所有可燃物的總發熱量(MJ)。q＝ΣGiHi/H0A＝ΣQi/H0A式中：部分可燃物質的熱值表1-8

材料名稱單位發熱量（MJ/kg）材料名稱單位發熱量（MJ/kg）無煙煤31~36絳綸化纖地毯21~26煤、焦炭28~34羊毛地毯19~22木炭29~31硬PVC套管19~23蜂窩煤、泥煤17~23硬PVC型材19~23煤焦油41~44軟PVC套管23~26瀝青41~43聚乙烯管材37~40纖維素15~16泡沫PVC板材21~26衣物17~21聚甲醛樹脂16~18木材17~20聚異丁烯43~46纖維板17~20絲綢17~21膠合板17~20稻草15~16棉花16~20秸稈15~16谷物15~18羊毛21~26面粉15~18天然橡膠44~45部分可燃物質的熱續表1-8（1）動物油脂37~40丁二烯-丙烯晴橡膠32~33皮革16~19丁苯橡膠42~42油氈21~28乙丙橡膠38~40紙16~20硅橡膠13~15紙板13~16硫化橡膠32~33石蠟46~47氯丁橡膠22~23ABS塑料34~40再生膠17~22聚丙烯酸酯27~29車輛用內胎橡膠23~27賽璐珞塑料17~20外胎橡膠30~35環氧樹脂33~35棉布16~20三聚氰胺樹脂16~19化纖布14~23酚醛樹脂27~30混紡布15~21聚脂（未加玻纖）29~31黃麻16~19聚脂（加玻纖）18~22亞麻15~17聚乙烯塑料43~44茶葉17~19續表1-8（1）動物油脂37~40丁二烯-丙烯晴橡膠32~3續表1-8（2）聚苯乙烯塑料39~40煙草15~16聚苯乙烯泡沫塑料39~43咖啡16~18聚碳酸酯28~30人造革23~25聚丙烯塑料42~43動物皮毛17~21聚四氯乙烯塑料4~5蕎麥皮、麥麩16~18聚氨酯22~24膠片19~21聚氨酯泡沫23~28黃油30~33脲醛泡沫12~15花生23~25脲醛樹脂14~15食糖15~17聚氯乙烯塑料16~21面食10~15聚醋酸乙烯酯20~21苯甲酸26聚酰胺29~30甲酸4.5發泡PVC壁紙18~21硝酸銨4~7不發泡PVC壁紙15~20尿素7~11續表1-8（2）聚苯乙烯塑料39~40煙草15~16聚苯乙烯續表1-8（3）硬質PVC地板5~10鎂27半硬質PVC地板15~20磷25軟質PVC地板17~21紙面石膏板0.5腈綸化纖地毯15~21玻璃鋼層壓板12~15水泥刨花板4~10甲醇19.9稻草板14~17異丙醇31.4刨花板17~20乙炔48.2食油38~42氰21石油40~42一氧化碳10.1汽油43~44氫氣119.7柴油40~42甲醛17.3煤油40~41甲烷50甘油18乙烷48酒精26~28丙烷45.8白酒17~21丁烷45.7苯40.1乙烯47.1苯甲醇32.9丙烯45.8乙醇26.8續表1-8（3）硬質PVC地板5~10鎂27半硬質PVC地板家具發熱量值（單位MJ）表1-9家具發熱量值（單位MJ）續表1-9續表1-9

各種建筑物的火災荷載密度

表1-10建筑物用途空間用途可燃物密度kg·m-2平均分散公共辦公室一般3010設計5010行政6010研究6020會議室105接待室105資料室資料12040圖書8020廚房1510客席固定座位21可動座位105大廳105通道走廊55樓梯21玄關52住宅寢室4520廚房2515客廳3020餐廳3020各種建筑物的火災荷載密度續表1-10商店服飾、寢具2010家具6020電氣制品3010臺所、生活用品3010食品3010銀樓1010書籍4015超級市場3010倉庫10030飲食店小吃店105飯店1510料理店2010酒吧2010旅館客房105宴會廳52衣物室205體育館競技場32器材室2515醫院病房122護理站2010診療室205手術室52衣物室205劇場舞臺演劇2010音樂會105大器材室6020樂器室2010學校教室固定座位21可動座位157特別教室185預備室3010教員室3010體育館體育場105器材室2515續表1-10商店服飾、寢具2010家具6020電氣制品301

各種建筑物中火災荷載密度

表1-11房屋類型平均火災荷載密度/MJ·m-2分位值80%90%95%住宅780870920970醫院230350440520醫院倉庫2000300037004400賓館臥室310400460510辦公室420570670760商店60090011001300工廠300470590720工廠的倉庫1180180022402690圖書館150025502550—學校285360410450各種建筑物中火災荷載密度例1—1某賓館標準間客房長5m，寬4m，其內容納的可燃物及其發熱量如表1-12所示，試求標準間客房的火災荷載。分類品名材料可燃物質量（kg）單位發熱（kJ/kg）容載可燃物單人床（2）木材泡沫塑料纖維113.4050.4027.901.8837×1044.3534×1041.8837×104寫字臺木材13.621.8837×104大沙發木材泡沫塑料纖維28.9832.4018.001.8837×1044.3534×1042.0930×104茶幾木材7.621.8837×104固定可燃物壁紙厚度0.5㎜17.381.6744×104涂料厚度0.3㎜15.641.6744×104陳設、家具、內部裝修的發熱量表1-12例1—1某賓館標準間客房長5m，寬

根據已知條件，按照公式(1—38)，先分別求出固定火災荷載和容載火災荷載，再求出房間的全部火災荷載。固定火災荷載q1：容載火災荷載q2：

全部火災荷載q：

根據已知條件，按照公式(1—38)，先分別求4建筑火災的發展過程

4.1初期火災當火災分區的局部燃燒形成之后，由于受可燃物的燃燒性能、分布狀況、通風狀況、起火點位置、散熱條件等的影響，燃燒發展一般比較緩慢，并會出現下述情況之一：(1)當最初著火物與其它可燃物隔離放置時，著火源燃盡，而并未延及其它可燃物，導致燃燒熄滅。此時，只有火警而未成災。(2)在耐火結構建筑內，若門窗密閉，通風不足時，燃燒可能自行熄滅；或者受微弱通風量的限制，火災以緩慢的速度燃燒。(3)當可燃物及通風條件良好時，火災能夠發展到整個分區，出現轟燃現象，使分區內的所有可燃物表面都出現有焰燃燒。4建筑火災的發展過程4.1初期火災圖1-5煙層對地面的輻射熱

圖1-5煙層對地面的輻射熱初期火災的持續時間，即火災轟燃之前的時間，對建筑物內人員的疏散，重要物資的搶救，以及火災撲救，都具有重要意義。若建筑火災經過誘發成長，一旦達到轟燃，則該分區內未逃離火場的人員，生命將受到威脅。國外研究人員提出如下不等式：式中tp——從著火到發現火災所經歷的時間；

ta——從發現火災到開始疏散之間所耽誤的時間；

trs——轉移到安全地點所需的時間；

tu——火災現場出現人們不能忍受的條件的時間。初期火災的持續時間，即火災轟燃之前的4.2轟燃及轟燃時的極限燃燒速度

轟燃是建筑火災發展過程中的特有現象。是指房間內的局部燃燒向全室性火災過渡的現象。通過實驗得出的結論是：地板平面上發生轟燃須有20kW／㎡的熱通量或吊頂下接近600℃的高溫。此外，從實驗中觀察到，只有可燃物的燃燒速度超過40kg／s時，才能達到轟燃。同時認為，點燃地板上紙張的能量，主要是來自吊頂下的熱煙氣層的輻射，火焰加熱后的房間上部表面的熱輻射也占有一定比例，而來自燃燒試件的火焰相對較少。燃燒速度(質量)由下式給出：

式中——以質量消耗表示的燃燒速度(kg／s)；

Aw——通風開口的面積(㎡)；

H——通風開口的高度(m)；

k——常量，約為0.09(kg／m5/2·s)；AwH1/2——通風參數

4.2轟燃及轟燃時的極限燃燒速度轟燃是建

根據實驗研究，得出了出現轟燃現象的極限燃燒速度的經驗公式如下：

如果燃燒速度小于約80kg／s時，木垛火災就不會出現轟燃，可見木垛火災出現轟燃的燃燒速度，是紙張出現轟燃燃燒速度的2倍。而且，當通風參數AwH1/2值小于0.8m5/2時，也不會出轟燃。

(1-4)根據實驗研究，得出了出現轟燃現圖1-6室內火災燃燒速度與通風參數圖1-6室內火災燃燒速度與通風參數4.3旺盛期火災的燃燒速度

單位時間內室內等效可燃物燃燒的質量稱為質量燃燒速度。燃燒速度大小決定了室內火災釋放熱量的多少，直接影響室內火災溫度的變化。兩種燃燒狀況：一種是室內的開口大，使得室內燃燒速度與開口大小無關，而是由室內可燃物的表面積和燃燒特性決定的，即火災是燃料控制型的。另一種是室內可燃物的燃燒速度由流入室內的空氣流速控制，即火災是受通風控制的。在房間窗口某高度處必然存在室內外壓力差為零的中性層，沿窗口高度的壓力分布呈直線關系。在該壓力作用下，新鮮空氣從窗口下部流入房間，而房間內的火焰、高溫煙氣從窗口的上部流出。4.3旺盛期火災的燃燒速度單位時間內室內圖1-7火災房間開口部位壓力、速度分布（a）壓力分布；（b）空氣流速分布圖1-7火災房間開口部位壓力、速度分布設室內外氣體密度分別為ρ1、ρ0，中性層處壓力為p0,重力加速度為g。則在中性平面以上高度h″上室內1點的壓力為：

p1=p0-ρ1gh″

（1-5）

（1-6）根據伯努利方程得：

（1-7）

則：（1-8）

設室內外氣體密度分別為ρ1、ρ0，中性層處壓力為對于在中性平面以下h’高度上，室外3點和通風開口內4點處的壓力、流速也可作類似分析并得到：（1-9）為了代表位置的一般性，現用下標F代表室內氣體，0表示環境氣體，于是速度方程式（1-8）、式（1-9）可改寫為：（1-10）（1-11）對于在中性平面以下h’高度上，室外3點和通風開口內4點處將它們分別在各自的流通面積內積分，可以算出流入與流出的氣體的質量流速，即：流入流出（1-12）（1-13）Ca是流通系數，B是通風口的寬度（m），是氣體的質量流速（kg/s），

H’和H”分別為冷空氣和熱煙氣流通口的高度。將式（1-10）、式（1-11）分別代入這兩式中，最后可得到：（1-14）（1-15）將它們分別在各自的流通面積內積分，可以算出流入與流出（為可燃物不完全燃燒所需要的空氣量，設1kg可燃物不完全燃燒所需要的空氣量為為修正系數）則根據物質守恒定律得：

1kg（可燃物）+（空氣）（1+）kg（產物）（1-16）（為可燃物不完全燃燒所需要的空氣量，設1kg可燃把表達式（1-14）、表達式（1-15）以及H=H’+H”關系式代入上式，可得到中性平面高度H’與通風口高度H的比值為：（1-17）在穩定燃燒狀態下，若不計室內熱分解產生的氣體，即認為，則有

=0

把表達式（1-14）、表達式（1-15）以及H=H’+H”關把之代入式（1-17），可得中性平面高度為：（1-18）把上式代入式（1-14）中可得：（1-19）式中，AW為通風開口面積。把之代入式（1-17），可得中性平面高度為：（1-18）對轟燃后室內火災，的值一般為1.8-5.0，這樣，密度項的平方根可近似取0.21。將=1.2kg/m3,=0.7,g=9.81m/s2代入

式（1-19），則可得空氣流入質量速度為：（1-20）在室內發生完全燃燒的情況下，1kg木材完全燃燒所需空氣量約為5.7kg，于是木材的燃燒速度可表示為：（1-21）（kg/s）或(kg/min)（1-22）對轟燃后室內火災，的值一般為1.8-5.0，這樣，密度項的圖1-8通風參數與燃燒速度的關系圖1-8通風參數與燃燒速度的關系

4.4.1火災持續時間

火災持續時間是指火災區間從火災形成到火災衰減所持續的總時間。但是，從建筑物耐火性能的角度來看，是指火災區間轟燃后經歷的時間。通過實驗研究發現，火災持續時間與火災荷載成正比，可由下述經驗公式計算。式中Fd——火災持續時間參數，是決定火災持續時間的基本參數；

AF——火災房間的地板面積；

q——火災荷載。

4.4旺盛期火災的持續時間與室內火災溫度

(1-23)

(1-24)4.4.1火災持續時間4.4旺盛期火災的

根據火災荷載還推算出了火災燃燒時間的經驗數據，如表1-13所示。此表的使用條件是，火災荷載是纖維系列可燃物，即可燃物發熱量與木材的發熱量接近或相同，油類及爆炸類物品不適用。火災荷載和火災持續時間的關系

表1-13火災荷載(kg／㎡)2537.55075100150200火災持續時間(h)0.50.71.01.52.03.04~4.7根據火災荷載還推算出了火災燃燒時間的經驗數據

求出火災的持續時間后，可根據標準火災升溫曲線查出火災溫度，或者根據國際標準ISO834所確定的標準火災升溫曲線公式計算出火災溫度。我國已經采用了國際標準ISO834的標準火災升溫曲線公式：

式中Tt——t時刻的爐內溫度(℃)；

T0——爐內初始溫度(℃)；

t——加熱時間(min)。4.4.2火災溫度的測算(1-25)求出火災的持續時間后，可根據標準火災升溫曲線查圖1-9國際標準火災時間-溫度曲線標準火災時間-溫度曲線的溫度值表1-14

時間（min)爐內溫度(℃)時間(min)爐內溫度(℃)時間(min)爐內溫度(℃)時間(min)爐內溫度(℃)510155566597183060908219259861201801029109024036011331193圖1-9國際標準火災時間-溫度曲線標準火災時間-溫4.5影響建筑火災嚴重性的因素

建筑火災嚴重性是指在建筑中發生火災的大小及危害程度。火災嚴重性與建筑的可燃物或可燃材料的數量和材料的燃燒性能以及建筑的類型和構造等有關。影響火災嚴重性的因素大致有以下6個方面：(1)可燃材料的燃燒性能；(2)可燃材料的數量(火災荷載)；(3)可燃材料的分布；(4)房間開口的面積和形狀；(5)著火房間的大小和形狀；(6)著火房間的熱性能。4.5影響建筑火災嚴重性的因素圖1-10影響火災嚴重性的因素圖1-10影響火災嚴重性的因素5熄滅階段

在火災全面發展階段后期，隨著室內可燃物的揮發物質不斷減少，以及可燃物數量減少，火災燃燒速度遞減，溫度逐漸下降。當室內平均溫度降到溫度最高值的80%時，則認為火災進入熄滅階段。5熄滅階段在火災全面發展階段后期，隨著室6建筑火災蔓延的方式

火焰蔓延

熱傳導

熱對流

熱輻射6建筑火災蔓延的方式火焰蔓延7建筑物內火災蔓延的途徑7.1火災在水平方向的蔓延未設防火分區（圖1-11）洞口分隔不完善（圖1-12）火災在吊頂內部空間蔓延（圖1-13）火災通過可燃的隔墻、吊頂、地毯等蔓延7建筑物內火災蔓延的途徑7.1火災在水平方向的蔓延圖1-11圖1-12圖1-13圖1-11圖1-12圖1-137.2火災通過豎井蔓延火災通過樓梯間蔓延火災通過電梯井蔓延火災通過其他豎井蔓延圖1-14樓梯間蔓延火災7.2火災通過豎井蔓延圖1-14樓梯間蔓延火災7.3火災通過空調系統管道蔓延

建筑空調系統未按規定設防火閥、采用可燃材料風管、采用可燃材料做保溫層都容易造成火災蔓延。通風管道蔓延火災，一是通風管道本身起火并向連通的空間（房間、吊頂、內部、機房等）蔓延；二是它可以吸進火災房間的煙氣，而在遠離火場的其他空間再噴冒出來。圖1-15空調系統蔓延火災7.3火災通過空調系統管道蔓延圖1-15空調系統蔓延火7.4火災通過窗口向上層蔓延

圖1-16通過窗口蔓延火災7.4火災通過窗口向上層蔓延圖1-16通過窗口蔓延第3節建筑火災煙氣及其流動與控制建筑火災煙氣的性質

建筑火災中的煙氣是指可燃物燃燒所生成的氣體及浮游與其中的固態和液態微粒子組成的混合物。包括了氣體燃燒產物，如CO2、H2O、CH4、CnHm、H2等，以及未參加燃燒反應的氣體，如N2、CO2，未反應完的O2等。返回目錄第3節建筑火災煙氣及其流動與控制建筑火災煙氣的性質返回目1.1建筑火災煙氣的濃度火災中的煙氣濃度，一般有質量濃度、粒子濃度和光學濃度三種表示法。（1）煙的質量濃度:單位容積的煙氣中所含煙粒子的質量，稱為煙的質量濃度μs，即μs=ms/Vs(mg/m3)（1-26）

式中ms——容積Vs的煙氣中所含煙粒子的質量（mg）；

Vs——煙氣容積（m3）。（2）煙的粒子濃度單位容積的煙氣中所含煙粒子的數目，稱為煙的粒子濃度ns，即

ns=Ns/Vs

（個/m3）（1-27）1.1建筑火災煙氣的濃度火災（3）煙的光學濃度煙的光學濃度通常用減光系數Cs來表示。設光源與受光物體之間的距離為L（m），無煙時受光物體處的光線強度為I0（cd），有煙時光線強度為I（cd），則根據朗伯—比爾定律得

（1-28）

（1-29）

式中Cs——煙的減光系數(m-1)

L——光源與受光體之間的距離（m）

I0——光源處的光強度（cd）（3）煙的光學濃度煙的光學濃度通常

建筑材料燃燒時產生煙的濃度和表觀密度

表1-15材料木材氯乙烯樹脂苯乙烯泡沫塑料聚氨酯泡沫塑料發煙筒（有酒精）燃燒溫度（℃）300~210580~620820500720720空氣比0.41~0.492.43~2.650.640.170.97-減光系數（m-1）10~3520~31＞3530323表觀密度（%）0.7~1.10.9~1.52.72.10.42.5注：表觀密度是指在同溫度下，煙的表觀密度γs與空氣表觀密度γa之差的百分比，即（γs--γa）/γs。建筑材料燃燒時產生煙的濃度和表觀密度表1.2建筑材料的發煙量與發煙速度

建筑材料在不同溫度下，單位重量所產生的煙量是不同的。

各種材料產生的煙量（Cs=0.5）（m3/g）表1-16

發煙速度是指單位時間、單位重量可燃物的發煙量。1.2建筑材料的發煙量與發煙速度建筑材料在1.3能見距離

研究表明，煙的減光系數Cs與能見距離D之積為常數C，其數值因觀察目標的不同而不同。例如，疏散通道上的反光標志、疏散門等，C=2~4；對發光型標志、指示燈等，C=5~10。用公式表示：反光型標志及門的能見距離

D≈（2～4）/Cs(m)（1-30）發光型標志及白天窗的能見距離

D≈（5～10）/Cs(m)（1-31）圖1-17反光型標志的能見距離圖1-18發光型標志的能見距離1.3能見距離研1.4煙的允許極限濃度最小的允許能見距離稱為疏散極限視距，一般用Dmin表示

1.4煙的允許極限濃度2火災煙氣的危害2.1對人體的危害

（1）

CO中毒

（2）煙氣中毒煙氣中所含的甲醛、乙醛、氫氧化物、氫化氰等有毒氣體可使人在很短的時間內受到傷害，并導致死亡。

CO對人體的影響程度表1-20空氣中一氧化碳含量（%）對人體的影響程度0.01數小時對人體影響不大0.051.0h內對人體影響不大0.11.0h后頭痛，不舒服，嘔吐0.5引起劇烈頭暈，經20~30min有死亡危險1.0呼吸數次失去知覺，經過1~2min即可能死亡2火災煙氣的危害2.1對人體的危害CO對人體的影（3）缺氧（4）窒息火災時人員吸入高溫煙氣會引起口腔及喉部腫脹，造成呼吸道阻塞窒息。此時，如不能得到及時搶救，就有被煙氣毒死或被燒死的可能性。2.2對疏散的危害2.3對撲救的危害

缺氧對人體的影響表1—21空氣中氧的濃度（%）癥狀空氣中氧的濃度（%）癥狀21空氣中含氧的正常值12~10感覺錯亂，呼吸紊亂，肌肉不舒暢，很快疲勞20無影響10~6嘔吐，神智不清16~12呼吸、脈搏增加，肌肉有規律的運動受到影響6呼吸停止，數分鐘后死亡（3）缺氧缺氧對人體的影響3煙在建筑內流動的特點

煙氣流動的基本規律是：由壓力高處向壓力低處流動，如果房間為負壓，則煙火就會通過各種洞口進入。煙氣流動的驅動力包括室內溫差引起的煙囪效應、燃氣的浮力和膨脹力、風力影響、通風系統風機的影響、電梯的活塞效應等。3.1煙囪效應當室內的溫度比室外溫度高時，室內空氣的密度比外界小，這樣就產生了使室內氣體向上運動的浮力。高層建筑往往有許多豎井，如樓梯井、電梯井、管道井和垃圾井等。在這些豎井內，氣體上升運動十分顯著，這就是煙囪效應。在建筑物發生火災時，室內煙氣溫度很高，則豎井的煙囪效應更強。通常將內部氣流上升的現象稱為正煙囪效應。3煙在建筑內流動的特點煙氣流

當豎井僅有下部開口時（如圖1-19a所示），設豎井高為H，內外溫度分別為Ts和T0，ρs和ρ0分別為空氣在溫度Ts和T0時的密度，g為重力加速度常數。如果在地板平面的大氣壓力為P0，則在該建筑內部和外部高H處的壓力分別為：Ps（H）=P0-ρsgH（1-32）及

P0（H）=P0-ρ0gH（1-33）則在豎井頂部的內外壓力差為：ΔPs0=（ρ0-ρs）gH（1-34）當豎井的上部和下部都有開口時（如圖1-19b所示），就會產生純的向上流動，且在P0=Ps的高度形成壓力中性平面，簡稱中性面，如圖1—19b所示。在中性面之上任意高度h處的內外壓力差為：ΔPs0=（ρo-ρs）gh（1-35）如果建筑物的外部溫度比內部高（如盛夏季節安裝有空調系統的建筑），則建筑內的氣體是向下運動的，如圖1—19c所示。通常將這種現象稱為逆煙囪效應。當豎井僅有下部開口時（如圖1-1圖1-19正煙囪效應和逆煙囪效應引起的煙氣流動圖1-19正煙囪效應和逆煙囪效應引起的煙氣流動建筑物內外的壓力差變化與大氣壓Patm相比要小得多，因此可根據理想氣體定律用Patm來計算氣體的密度。ΔPs0=gPatmh（1/T0-1/Ts

）/R（1-36）式中，T0為外界空氣的絕對溫度，Ts為豎井中空氣的絕對溫度，R為通用氣體常數。將標準大氣的參數值代入上式，則有：

ΔPs0=Ks（1/T0-1/Ts）h（1-37）式中，h為中性面以上的高度（m），Ks為修正系數（等于3460）建筑物內外的壓力差變化與大氣壓Patm相比要小得圖1-20建筑物中正煙囪效應引起的氣體流動圖1-20建筑物中正煙囪效應引起的氣體流動3.2高溫煙氣的浮力和膨脹力在火災全面發展階段，著火房間窗口兩側的壓力分布可用分析煙囪效應的方法分析。房間與外界環境的壓力差可寫為：

ΔPf0=ghPatm(1/T0-1/Tf)/R（1-38）

ΔPf0為著火房間與外界的壓力差，T0為著火房間外氣體的絕對溫度，Tf為著火房間內煙氣的絕對溫度，h為中性面以上的距離，此處的中性面指著火房間內外壓力相等處的水平面。

ΔPf0=KS（1/T0-1/Tf）h=3460（1/T0-1/Tf）h（1-39）

KS為修正系數，等于3460。3.2高溫煙氣的浮力和膨脹力3.3風力影響風力可在建筑物的周圍產生壓力分布，影響建筑物內的煙氣流動。一般來說，風朝著建筑物吹來會在建筑物的迎風側產生較高的風壓，它可增強建筑物內煙氣向下風方向的流動，壓力差的大小與風速的平方成正比，即：

Pw=1/2（Cwρ0V2）（Pa）（1-40）Pw為風作用到建筑物表面的壓力，Cw為無量綱風壓系數，ρ0為空氣的密度（kg/m3），V為風速（m/s）。使用空氣溫度表示上式可寫成為：Pw=0.048CwV2/T0(Pa)（1-41）T0為環境溫度（K）。該公式表明，若溫度為293K的風以7m/s的速度吹到建筑物的表面，將產生30Pa的壓力差。由風引起的建筑物兩個側面的壓差為：ΔPw=1/2（Cw1-Cw2）ρ0V2

（1-42）式中，Cw1、Cw2分別為迎風墻面和背風面的風壓系數。3.3風力影響3.4機械通風系統造成的壓力3.5電梯的活塞效應3.4機械通風系統造成的壓力4煙氣控制的基本方式

4.1防煙分隔

在建筑物中，墻壁、隔板、樓板和其他阻擋物都可作為防煙分隔的構件，它們能使離火源較遠的空間不受或少受煙氣的影響。這些分隔構件可以單獨使用，也可與加壓方式配合使用。

4.2加壓送風方式利用加壓送風機對被保護區域（如防煙樓梯間和前室等）送風，使其保持一定的正壓，以避免著火處的煙氣借助各種動力（諸如煙囪效應、膨脹力等）向建筑物的被保護區域蔓延。加壓送風采用的主要方式有兩種：(1)在關閉門的狀態下，維持避難區域或疏散路線內的壓力高于外部壓力避免煙氣通過各種建筑縫隙侵人（諸如建筑結構縫隙、門縫等）；(2)在開門狀態下，保證在門斷面形成一定風速，以阻止煙氣侵人避難區域或疏散通道。

4煙氣控制的基本方式4.1防煙分隔

加壓送風方式的優點有：能夠確保疏散通道的安全，免遭煙氣侵害可降低對建筑物某些部位的耐火要求，便于工作于老式建筑物的防排煙技術的改造

加壓送風方式的缺點：送風壓力控制不好會導致防煙樓梯間內壓力過高，使樓梯間通向前室或走廊的門打不開，影響建筑物內人員的快速疏散。加壓送風方式的優點有：

設計中應遵循如下原則：利用加壓送風機將室外的新鮮空氣均勻地輸送到需加壓的空間內；利用機械排煙系統或自然排煙系統，確保非加壓空間的煙氣能夠順利地排到建筑物外；當火災區域與周圍空間相通的門打開時，加壓送風系統的空氣流應保證在門斷面處有足夠的風速，以阻止煙氣的擴散；當火災區域與周圍空間相通的門關閉時，應保證門兩邊有足夠的壓差以阻止煙氣的外滲。

設計中應遵循如下原則：Thomas研究了在走廊或門洞有效阻止煙氣運動的空氣斷面風速，他給出了臨界風速的經驗公式：

Vk——阻止煙氣擴散的臨界風速，m·s-1E——火災釋放的熱量，W；

W——門庭走廊的寬度，m；

ρ——空氣密度，kg·m-3C——煙氣比熱容，kJ·kg-1·℃-1T——煙氣和空氣的平均溫度，℃；

K——系數；

g——重力加速度，g=9.8m·s-2（1-44）Thomas研究了在走廊或門洞有效阻止煙氣運動的空

在標準狀態下，取ρ=1.2kg·m-3，C=1.005kJ·kg-1·℃-1，T=27℃，K=1，則公式（1-44）可表達為

式中Kv——系數，取0.0292；根據伯努利方程，可以近似地計算出通過門縫等的空氣泄漏量：

Q——空氣體積流量，m3·s-1；

C——流量系數；

A——通道面積，即泄漏面積，㎡；△P——壓差，Pa；

ρ——空氣密度。在標準狀態下，取ρ=1.2kg·m-3，C=0.65，則公式（1-45）可以表達為：式中Kf為系數，取0.839。

(1-45)在標準狀態下，取ρ=1.2kg·m-3，C4.3自然排煙方式自然排煙是借助室內外氣體溫度差引起的熱壓作用和室外風力所造成的風壓作用而形成的室內煙氣和室外空氣的對流運動。自然排煙方式的優點

結構簡單，投資少無動力設備，運行維修費用少在頂棚能夠開設排煙口的建筑，其自然排煙效果好自然排煙方式的缺點

自然排煙的效果不穩定對建筑的結構有特殊要求火災易通過排煙口向上層蔓延4.3自然排煙方式4.4機械排煙方式

機械排煙方式是借助排煙風機的作用對著火處進行強迫送風并同時排氣，以用來排出火災中的煙氣。在機械排煙中，要維持一定量的新鮮空氣進人著火區域，以確保排煙效果。機械排煙多用于大型商場或地下建筑，通過頂部的排煙口或排煙風管將煙氣排出室外。機械排煙方式的優點

克服自然排煙受室外氣象條件的影響克服自然排煙受高層建筑熱壓的影響排煙效果穩定機械排煙方式的缺點

火災猛烈發展階段排煙效果會降低排煙風機和排煙風管需耐高溫初投資和運行維修費用高4.4機械排煙方式第4節建筑防火設計基本概念1.建筑耐火等級建筑耐火等級，是衡量建筑物耐火程度的標準，它是由組成建筑物構件的燃燒性能和耐火極限的最低值所決定的。

注：1.以木柱承重且以不燃燒材料作為墻體的建筑物，其耐火等級應按四級確定。2.二級耐火等級的建筑的吊頂采用不燃燒體時，其耐火等級不限。3.在二級耐火等級的建筑中，面積不超過100m2的房間隔墻，如執行本表的規定確有困難時，可采用耐火極限不低于0.3h的不燃燒體。4.一、二級耐火等級的建筑疏散走道兩側的隔墻按本表規定確有困難時，可采用耐火極限不低于0.75h的不燃燒體。5.住宅建筑構件的耐火極限和燃燒性能可按現行國家標準《住宅建筑規范》（GB50368—2005）規定執行。第4節建筑防火設計基本概念1.建筑耐火等級注：1.以木柱第1章建筑防火基礎課件2建筑構件的耐火極限與燃燒性能2.1建筑構件的耐火極限

所謂耐火極限，是指在標準耐火試驗條件下，建筑構件、配件或結構從受到火的作用時起，到失去穩定性、完整性或隔熱性時為止的這段時間，用小時（h）表示。這三個條件的具體含義是：

（l）失去穩定性失去穩定性，即失去支持能力，是指構件在受到火焰或高溫作用下、由于構件材質性能的變化，自身解體或垮塌，使承載能力和剛度降低，承受不了原設計的荷載而破壞。例如受火作用后的鋼筋混凝土梁失去支承能力，鋼柱失穩破壞；非承重構件自身解體或垮塌等，均屬失去支持能力。

（2）失去完整性失去完整性，即完整性被破壞，是指薄壁分隔構件在火中高溫作用下，發生爆裂或局部塌落，形成穿透裂縫或孔洞，火焰穿過構件，使其背面可燃物燃燒起火。例如預應力鋼筋混凝土樓板使鋼筋失去預應力，發生爆裂，出現孔洞，使火苗竄到上一樓層。

（3）失去隔熱性失去隔熱性即失去隔火作用，是指具有分隔作用的構件，背火面任一點的溫度達到220℃時，構件失去隔火作用。以背火面溫度升高到220℃作為界限，主要是因為構件上如果出現穿透裂縫，火能通過裂縫蔓延，或者是構件背火面的溫度到達220℃，這時雖然沒有火焰過去，但這種溫度已經能夠使靠近構件背面的纖維制品自燃了。2建筑構件的耐火極限與燃燒性能2.1建筑構2.2建筑構件的燃燒性能

建筑材料按其燃燒性能分為三類：

（l）不燃燒材料：是指在空氣中受到火燒或高溫作用時不起火、不微燃、不碳化的材料，如金屬材料和無機礦物材料。

（2）難燃燒材料：是指在空氣中受到火燒或高溫作用時，難起火、難微燃、難碳化，當火源移走后，燃燒或微燃立即停止的材料。如刨花板和經過防火處理的有機材料。

（3）可燃燒材料：是指在空氣中受到火燒或高溫作用時，立即起火或微燃，且火源移走后，仍能繼續燃燒或微燃的材料。如木材等。2.2建筑構件的燃燒性能3建筑高度3.1建筑高度的計算

高度的計算：當為坡屋面時，應為建筑物室外設計地面到檐口的高度；當為平屋面（包括有女兒墻的平屋面）時，應為建筑物室外涉及地面到其屋面面層的高度；當同一座建筑物有多種屋面形式時，建筑物高度應按上述方法分別計算后取其中最大值。局部突出屋頂的瞭望塔、冷卻塔、水箱間，微波天線間或設施、電梯機房、排風和排煙機房以及樓梯出口小間等，可不計入建筑物高度內。3建筑高度3.1建筑高度的計算（a）坡屋頂建筑高度計算（b）平屋頂建筑高度計算（c）多種屋面建筑高度計算圖1-21建筑高度示意（a）坡屋頂建筑高度計算（b）平屋頂建筑高度計算（c）多種屋3.2建筑層數計算

建筑層數的計算：建筑的地下室、半地下室的頂板面高出室外設計地面的高度小于1.5m者，建筑底部設置的高度不超過2.2m的自行車庫、儲藏室、敞開空間，以及建筑屋頂上突出的局部設備用房、出屋面的樓梯間等，可不計入建筑層數內。住宅頂部為2層一套的躍層，可按1層計，其他部位的躍層及頂部多于2層一套的躍層，應計入層數。3.3地下室、半地下室

地下室是指房間地面低于室外設計地面的平均高度大于該房間平均凈高1/2者。半地下室是指房間地面低于室外設計地面的平均高度大于該房間平均凈高1/3，且小于等于1/2者。3.2建筑層數計算圖1-22建筑層數計算示意圖1-22建筑層數計算示意4高層建筑

根據我國經濟條件與消防裝備等現實狀況，規定10層及10層以上的居住建筑及高度超過24m的其他工業與民用建筑為高層建筑。單層主體高度在24m以上的體育館、劇院、會堂、工業廠房等，均不屬于高層建筑。高層建筑起始高度的劃分，主