环境与设备工程系 吴选忠主讲
2005.9 – 2006.1
第一章 建筑消防概论第一节 建筑消防系统
1.1 概述
建筑火灾的危害性
１．火的出现火是人类赖以生存和发展的自然力 → 文明 → 灾害
２．火灾的危害用火范围不断扩大 → 火灾发生频率随之增高 → 灾害程度不断加重
火灾的预防与消灭
１．消防的基本方针预防为主，防消结合
２．消防管理消防效果在于人，在于对消防工作的重要性的认识，和人们对消防科学技术的掌握程度。
３、消防机理骨牌原理：从每一个环节入手
1.2 消防法规
１,消防行政法规
（ 1）,中华人民共和国消防条例,
（ 2）,中华人民共和国消防条例实施细则,
（ 3） 其他消防行政规定
２,消防技术法规
（ 1）,建筑设计防火规范,
（ 2）,高层民用建筑设计规范,
（ 4）,建筑物防雷设计规范,
（ 5）,自动喷淋灭火系统设计,
（ 6）,火灾自动报警系统设计规范,
1.3 建筑消防系统的发展
早期（雏形）：人工发现火灾 →组织人工灭火
中期（较为发达）：仪器监视火情 →由仪器发出火警信号 →用灭火器械灭火。
现代（自动化）：自动监测现场 →自动确认火灾并自动发出火灾报警信号 →自动启动灭火设备 →自动排烟，自动封闭火灾区，
指挥灭火等。
第二节 火灾形成过程
2.1 火灾的形成原因
（一）火灾发生的三个条件
1,可燃物
2,氧气或氧化剂
3,可供燃烧的热源（引火源）
（二）火灾的起因
１．人为的造成火灾
〈 １ 〉 吸烟引起的火灾
〈 ２ 〉 用火不当（包括蓄意纵火）
２．电器事故造成火灾
〈 １ 〉 电器线路及设备产生发热、发火等故障
〈 ２ 〉 静电火花引起火灾
３．可燃气体发生爆炸造成火灾甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、硫化氢、煤气、汽油、苯及甲苯等可燃气体发生预混燃烧。
４．可燃固体燃烧火灾
〈 １ 〉 可燃固体在高温或明火作用下发生明火燃烧（表面燃烧）
〈 ２ 〉 可燃固体低温自燃（蒸发燃烧）
〈 ３ 〉 易燃易爆化学物品因存放保管不当，产生分解，氧化而导致自然或爆炸，行成火灾
（分解燃烧）
５．可燃液体燃烧造成火灾闪燃 →爆炸（突沸）
2.2 火灾形成过程
（一）按燃烧过程分
１．前期阶段 (超早期 )
〈 １ 〉 性质：阴燃
〈 ２ 〉 机理：可燃物受各种起火因素作用而受热，产生热分解形成无焰燃烧。
〈 ３ 〉 特点：火灾尚未形成，无明火，但有一定的烟及焦糊味，基本上末造成物质损失。
２．早期阶段
〈 １ 〉 性质：熏燃
〈 ２ 〉 机理：可燃物由于热分解产生可燃气体并蓄积热量，可燃物延燃面扩大，从无焰向有焰燃烧发展。
〈 ３ 〉 特点：火灾刚开始形成，焦糊味增浓，烟量增大开始出现明火，造成了较小的物质损失。
３．中期阶段
〈 １ 〉 性质：旺燃蔓延
〈 ２ 〉 机理：大量可燃物被燃烧，火势迅猛发展到全面燃烧
〈 ３ 〉 特点：火灾已经形成并迅速扩大，旺火迅速增长，伴随高温，浓烟出现，造成了较大的物质损失。
４．晚期阶段
〈 1〉 性质：属熄灭阶段
〈 2〉 机理：可燃物已经燃烧殆尽，热量大量外泻
〈 3〉 特点：火灾已经扩散并进入熄灭，火灾温度开始下降，造成了一定损失。
按燃烧过程分火灾发展曲线图
2.2 火灾形成过程
（二）按火灾温度曲线分（详见 P4-图 1-1）
１．火灾初始阶段 Ⅰ( 曲线 AB段 )
〈 １ 〉 性质：相当于附图 1中前期及早期阶段。
〈 ２ 〉 特点：房间内的温度不平衡，除局部燃烧点之外，其他各点温度均较低，燃烧面小，人员可从容疏散。
２．火灾发展阶段 Ⅱ( 曲线 BC段 )
（ 1）性质：相当于附图 1中中期阶段
（ 2）特点,可燃物延燃速度大增，温度迅速上升，直到最高温度点 C
３．火灾熄灭阶段 Ⅲ(C 点之后 )
〈 １ 〉 性质：相当于附图 1中的晚期阶段。
〈 ２ 〉 特点：室内可燃物殆尽、破坏，热量大量外泻，火灾温度开始下降。
2.3 建筑的防火方式
〈 一 〉 被动式防火：（在建筑工程设计中予以考虑）
1,概念：指利用建筑的防火设施进行防火。
2,作用：尽量减少起火因数，防止烟、热气流及火的蔓延，确保人身安全。
3,主要内容：
〈 １ 〉 防火结构
〈 ２ 〉 防火分区
〈 ３ 〉 非燃性及阻燃性材质
〈 ４ 〉 疏散途径和避难区等
〈 二 〉 主动式防火：
1,概念：指利用自动防火工程中的报警、防灾和灭火系统进行防火。
2,作用：
3,主要内容：
〈 １ 〉 火灾报警
〈 ２ 〉 防排烟
〈 ３ 〉 引导疏散
〈 ４ 〉 初期灭火等
2.4 火灾发展规律与自动防火的结合
（一）第一道自动监视线
１．在火灾初始阶段（含前期及早期）具有烟多、味浓、温度低、火焰小的特点，这些参数为早期预报火灾提供了重要的物质条件。
２．初始阶段中的烟、味参数可作为烟味类探测器的报警依据。
目前主要是用感烟探测器。
３．作为火灾预警和火灾核实的信号。
（二）第二道自动监视线
１．早期燃烧阶段除了烟、味加浓外，温度上升加快，可以启动差温探测器。
２．早期或中期中当达到一定温度值（如 70--90℃ ）时，可以启动定温探测器。
３．作为控火及初期灭火的动作信号。
第三节 高层建筑火灾特点及消防要求
3.1 高层建筑火灾特点
１、起火因数多材料、能源多样性
２、火灾蔓延途径多
（ 1） 坚井多 → 烟囱效应
（ 2） 风力大 → 助燃
（ 3） 空调系统、电气系统的延燃
３．疏散困难
〈 １ 〉 垂直疏散距离远、时间长
50层大楼，一般情况下疏散约需 2小时 11分钟，比烟气流动速度慢 100多倍。同时人员易被烟熏死或迷失方向（烟毒是火灾中造成人员死亡（ 40%）的主要原因）。
〈 ２ 〉 人员集中，疏散设施少。
〈 ３ 〉 起火时，普通电梯不能做安全疏散用。
a、电梯井易扩大火势
b、电梯井内浓烟冲塞,不能保证安全。
c、防止电气线路扩大火势，非消防用电应切断。
〈 ４ 〉 楼梯是高层建筑中唯一的疏散设施。
若烟气闯入其间，后果不堪设想。
４、扑救困难
〈 １ 〉 登高困难，不易接近着火点
〈 ２ 〉 用水量大，供水困难。国产消防车供水高度不大于 24m。
〈 ３ 〉 需要特种登高，排烟消防车辆和抢险、救生设备。国产云梯一般不超过 23m，进口最高云梯车为 56m，曲臂车为 45.7m。
3.2 高层建筑对消防系统的要求
１、结构上要求安全可靠，功能齐全，灭火能力强，抗干扰性能好，且有主动、自动转换功能。
２、控制与使用上要求灵敏度高，动作迅速准确。
３、产品的质量高、寿命长、安全可靠、且便于维修与更换。
第四节 建筑消防用水及其他灭火介质
4.1 水的灭火原理及应用一、水的灭火原理
〈 一 〉 水的冷却作用
１、物理作用,加热汽化、吸取大量的热
２、化学作用：
〈 二 〉 水对氧（助燃剂）的稀释作用
〈 三 〉 水的冲击作用二、水灭火介质的应用
１、消火栓灭火系统
２、喷洒水灭火系统
３、小幕水帘等系统
4.2 其他灭火介质
〈 一 〉 泡沫灭火剂
１、组成：发泡剂、泡沫稳定剂、降粘剂、抗动剂、助熔剂、防腐剂及水。
２、用途：主要用于扑灭水溶性可燃液体及一般固体火灾。
３、灭火原理：形成无数小气泡 → 覆盖在燃烧物表面 → 阻燃热辐射、冷却、阻隔空气 →
灭火。
〈 二 〉 干粉灭火剂
１、用途：用以扑灭各种非水溶性和水溶性可燃易燃液体的火灾以及天然气和液化石油气可燃气体的火灾。
２、灭火原理：干粉喷出呈粉雾状 → 与火接触发生一系列化学作用 → 灭火。
〈 三 〉 二氧化碳灭火剂
１、组成：液态 CO2
２、用途：广泛应用于补救各种易燃液体火灾、电气火灾以及高层建筑中的重要设备、
机房、电子计算机房、图书馆、珍藏库等发生的火灾。
３、灭火原理：液态二氧化碳喷出 → 对火灾起窒息、冷却和降温作用 → 灭火。
〈 四 〉 卤代烷灭火剂
１、组成,CF2CLBr（ 1211）,CF3Br（ 1301）,CF2 Br2（ 1202）,C2F4Br2（ 2402）
２、用途：适合于扑救各种易燃液体火灾和电器设备火灾，而不使用与扑救活泼金属、
金属氧化物及能在惰性介质中由自身供氧燃烧的物质的火灾。
３、灭火原理：液态卤代烷喷出 → 抑制燃烧的化学过程 → 燃烧中断 → 灭火。
2005.9 – 2006.1
第一章 建筑消防概论第一节 建筑消防系统
1.1 概述
建筑火灾的危害性
１．火的出现火是人类赖以生存和发展的自然力 → 文明 → 灾害
２．火灾的危害用火范围不断扩大 → 火灾发生频率随之增高 → 灾害程度不断加重
火灾的预防与消灭
１．消防的基本方针预防为主，防消结合
２．消防管理消防效果在于人，在于对消防工作的重要性的认识，和人们对消防科学技术的掌握程度。
３、消防机理骨牌原理：从每一个环节入手
1.2 消防法规
１,消防行政法规
（ 1）,中华人民共和国消防条例,
（ 2）,中华人民共和国消防条例实施细则,
（ 3） 其他消防行政规定
２,消防技术法规
（ 1）,建筑设计防火规范,
（ 2）,高层民用建筑设计规范,
（ 4）,建筑物防雷设计规范,
（ 5）,自动喷淋灭火系统设计,
（ 6）,火灾自动报警系统设计规范,
1.3 建筑消防系统的发展
早期（雏形）：人工发现火灾 →组织人工灭火
中期（较为发达）：仪器监视火情 →由仪器发出火警信号 →用灭火器械灭火。
现代（自动化）：自动监测现场 →自动确认火灾并自动发出火灾报警信号 →自动启动灭火设备 →自动排烟，自动封闭火灾区，
指挥灭火等。
第二节 火灾形成过程
2.1 火灾的形成原因
（一）火灾发生的三个条件
1,可燃物
2,氧气或氧化剂
3,可供燃烧的热源（引火源）
（二）火灾的起因
１．人为的造成火灾
〈 １ 〉 吸烟引起的火灾
〈 ２ 〉 用火不当（包括蓄意纵火）
２．电器事故造成火灾
〈 １ 〉 电器线路及设备产生发热、发火等故障
〈 ２ 〉 静电火花引起火灾
３．可燃气体发生爆炸造成火灾甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、硫化氢、煤气、汽油、苯及甲苯等可燃气体发生预混燃烧。
４．可燃固体燃烧火灾
〈 １ 〉 可燃固体在高温或明火作用下发生明火燃烧（表面燃烧）
〈 ２ 〉 可燃固体低温自燃（蒸发燃烧）
〈 ３ 〉 易燃易爆化学物品因存放保管不当，产生分解，氧化而导致自然或爆炸，行成火灾
（分解燃烧）
５．可燃液体燃烧造成火灾闪燃 →爆炸（突沸）
2.2 火灾形成过程
（一）按燃烧过程分
１．前期阶段 (超早期 )
〈 １ 〉 性质：阴燃
〈 ２ 〉 机理：可燃物受各种起火因素作用而受热，产生热分解形成无焰燃烧。
〈 ３ 〉 特点：火灾尚未形成，无明火，但有一定的烟及焦糊味，基本上末造成物质损失。
２．早期阶段
〈 １ 〉 性质：熏燃
〈 ２ 〉 机理：可燃物由于热分解产生可燃气体并蓄积热量，可燃物延燃面扩大，从无焰向有焰燃烧发展。
〈 ３ 〉 特点：火灾刚开始形成，焦糊味增浓，烟量增大开始出现明火，造成了较小的物质损失。
３．中期阶段
〈 １ 〉 性质：旺燃蔓延
〈 ２ 〉 机理：大量可燃物被燃烧，火势迅猛发展到全面燃烧
〈 ３ 〉 特点：火灾已经形成并迅速扩大，旺火迅速增长，伴随高温，浓烟出现，造成了较大的物质损失。
４．晚期阶段
〈 1〉 性质：属熄灭阶段
〈 2〉 机理：可燃物已经燃烧殆尽，热量大量外泻
〈 3〉 特点：火灾已经扩散并进入熄灭，火灾温度开始下降，造成了一定损失。
按燃烧过程分火灾发展曲线图
2.2 火灾形成过程
（二）按火灾温度曲线分（详见 P4-图 1-1）
１．火灾初始阶段 Ⅰ( 曲线 AB段 )
〈 １ 〉 性质：相当于附图 1中前期及早期阶段。
〈 ２ 〉 特点：房间内的温度不平衡，除局部燃烧点之外，其他各点温度均较低，燃烧面小，人员可从容疏散。
２．火灾发展阶段 Ⅱ( 曲线 BC段 )
（ 1）性质：相当于附图 1中中期阶段
（ 2）特点,可燃物延燃速度大增，温度迅速上升，直到最高温度点 C
３．火灾熄灭阶段 Ⅲ(C 点之后 )
〈 １ 〉 性质：相当于附图 1中的晚期阶段。
〈 ２ 〉 特点：室内可燃物殆尽、破坏，热量大量外泻，火灾温度开始下降。
2.3 建筑的防火方式
〈 一 〉 被动式防火：（在建筑工程设计中予以考虑）
1,概念：指利用建筑的防火设施进行防火。
2,作用：尽量减少起火因数，防止烟、热气流及火的蔓延，确保人身安全。
3,主要内容：
〈 １ 〉 防火结构
〈 ２ 〉 防火分区
〈 ３ 〉 非燃性及阻燃性材质
〈 ４ 〉 疏散途径和避难区等
〈 二 〉 主动式防火：
1,概念：指利用自动防火工程中的报警、防灾和灭火系统进行防火。
2,作用：
3,主要内容：
〈 １ 〉 火灾报警
〈 ２ 〉 防排烟
〈 ３ 〉 引导疏散
〈 ４ 〉 初期灭火等
2.4 火灾发展规律与自动防火的结合
（一）第一道自动监视线
１．在火灾初始阶段（含前期及早期）具有烟多、味浓、温度低、火焰小的特点，这些参数为早期预报火灾提供了重要的物质条件。
２．初始阶段中的烟、味参数可作为烟味类探测器的报警依据。
目前主要是用感烟探测器。
３．作为火灾预警和火灾核实的信号。
（二）第二道自动监视线
１．早期燃烧阶段除了烟、味加浓外，温度上升加快，可以启动差温探测器。
２．早期或中期中当达到一定温度值（如 70--90℃ ）时，可以启动定温探测器。
３．作为控火及初期灭火的动作信号。
第三节 高层建筑火灾特点及消防要求
3.1 高层建筑火灾特点
１、起火因数多材料、能源多样性
２、火灾蔓延途径多
（ 1） 坚井多 → 烟囱效应
（ 2） 风力大 → 助燃
（ 3） 空调系统、电气系统的延燃
３．疏散困难
〈 １ 〉 垂直疏散距离远、时间长
50层大楼，一般情况下疏散约需 2小时 11分钟，比烟气流动速度慢 100多倍。同时人员易被烟熏死或迷失方向（烟毒是火灾中造成人员死亡（ 40%）的主要原因）。
〈 ２ 〉 人员集中，疏散设施少。
〈 ３ 〉 起火时，普通电梯不能做安全疏散用。
a、电梯井易扩大火势
b、电梯井内浓烟冲塞,不能保证安全。
c、防止电气线路扩大火势，非消防用电应切断。
〈 ４ 〉 楼梯是高层建筑中唯一的疏散设施。
若烟气闯入其间，后果不堪设想。
４、扑救困难
〈 １ 〉 登高困难，不易接近着火点
〈 ２ 〉 用水量大，供水困难。国产消防车供水高度不大于 24m。
〈 ３ 〉 需要特种登高，排烟消防车辆和抢险、救生设备。国产云梯一般不超过 23m，进口最高云梯车为 56m，曲臂车为 45.7m。
3.2 高层建筑对消防系统的要求
１、结构上要求安全可靠，功能齐全，灭火能力强，抗干扰性能好，且有主动、自动转换功能。
２、控制与使用上要求灵敏度高，动作迅速准确。
３、产品的质量高、寿命长、安全可靠、且便于维修与更换。
第四节 建筑消防用水及其他灭火介质
4.1 水的灭火原理及应用一、水的灭火原理
〈 一 〉 水的冷却作用
１、物理作用,加热汽化、吸取大量的热
２、化学作用：
〈 二 〉 水对氧（助燃剂）的稀释作用
〈 三 〉 水的冲击作用二、水灭火介质的应用
１、消火栓灭火系统
２、喷洒水灭火系统
３、小幕水帘等系统
4.2 其他灭火介质
〈 一 〉 泡沫灭火剂
１、组成：发泡剂、泡沫稳定剂、降粘剂、抗动剂、助熔剂、防腐剂及水。
２、用途：主要用于扑灭水溶性可燃液体及一般固体火灾。
３、灭火原理：形成无数小气泡 → 覆盖在燃烧物表面 → 阻燃热辐射、冷却、阻隔空气 →
灭火。
〈 二 〉 干粉灭火剂
１、用途：用以扑灭各种非水溶性和水溶性可燃易燃液体的火灾以及天然气和液化石油气可燃气体的火灾。
２、灭火原理：干粉喷出呈粉雾状 → 与火接触发生一系列化学作用 → 灭火。
〈 三 〉 二氧化碳灭火剂
１、组成：液态 CO2
２、用途：广泛应用于补救各种易燃液体火灾、电气火灾以及高层建筑中的重要设备、
机房、电子计算机房、图书馆、珍藏库等发生的火灾。
３、灭火原理：液态二氧化碳喷出 → 对火灾起窒息、冷却和降温作用 → 灭火。
〈 四 〉 卤代烷灭火剂
１、组成,CF2CLBr（ 1211）,CF3Br（ 1301）,CF2 Br2（ 1202）,C2F4Br2（ 2402）
２、用途：适合于扑救各种易燃液体火灾和电器设备火灾，而不使用与扑救活泼金属、
金属氧化物及能在惰性介质中由自身供氧燃烧的物质的火灾。
３、灭火原理：液态卤代烷喷出 → 抑制燃烧的化学过程 → 燃烧中断 → 灭火。
