一、建筑材料的燃燒性能分級

隨著火災科學和消防工程學科領域研究的不斷深入和發(fā)展，材料及制品燃燒特性的內(nèi)涵也從單純的火焰?zhèn)鞑ズ吐?，擴展到了材料的綜合燃燒特性和火災危險性，包括燃燒熱釋放速率、燃燒熱釋放量、燃燒煙密度和燃燒生成物毒性等參數(shù)。國外(歐盟)在火災科學基礎理論發(fā)展的基礎上，建立了建筑材料燃燒性能相關分級體系，分為 A1、A2、B、C、D、E、F七個等級。按照《建筑材料及制品燃燒性能分級》(GB 8624-2012)，我國建筑材料及制品燃燒性能的基本分級為A、B1、B2、B3;，

建筑構件主要包括建筑內(nèi)的墻、柱、梁、樓板、門、窗等。一般來講，建筑構件的耐火性能包括兩部分內(nèi)容：一是構件的燃燒性能；二是構件的耐火極限。耐火建筑構配件在火災中起著阻止火勢蔓延、延長支撐時間的作用。

二、建筑構件的燃燒性能

建筑構件的燃燒性能取決于組成建筑構件材料的燃燒性能。某些材料的燃燒性能因已有共識而無須進行檢測，例如，銅材、混凝土、石膏等；但有些材料，特別是一些新型建材，則需要通過試驗來確定其燃燒性能。通常，我國把建筑構件按其燃燒性能分為三類，即不燃性構件、難燃性構件和可燃性構件。

(一)不燃性構件

用不燃材料做成的構件統(tǒng)稱為不燃性構件。不燃材料是指在空氣中受到火燒或高溫作用時不起火、不徽燃、不炭化的材料，例如，銅材、混凝土、磚、石、砌塊、石膏板等

(二)難燃性構件

凡用難燃燒性村料做成的構件，或用燃燒性材料做成而用非燃燒性材料做保護層的構件統(tǒng)稱為難燃性構件。難燃燒性材料是指在空氣中受到火燒或高溫作用時難起火、難微燃、難炭化，當火源移走后燃燒或微燃立即停止的材料，例如，瀝青混凝土、經(jīng)阻燃處理后的木村、塑料、水泥刨花板、板條抹灰墻等

(三)可燃性構件

凡用燃燒性材料做成的構件統(tǒng)稱為可燃性構件。燃燒性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，且火源移走后仍繼續(xù)燃燒或微燃的材料，例如、木材、竹子、刨花板、寶麗板、塑料等。

為確保建筑物在受到火災危害時在一定時間內(nèi)不塌，并阻止、延緩火災的蔓延、建筑構件多采用不燃材料或難燃材料。這些材料在受火時，不會被引燃或很難被引燃，從而降低了結構在短時間內(nèi)被破壞的可能性。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)過阻燃處理的有機材料等不燃或難燃材料。在建筑構件的選用上，總是盡可能地不增加建筑物的火災荷載。

三、建筑構件的耐火極限

(一)耐火極限的概念

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，至失去承載能力、完整性或隔熱性時止所用時間，用小時(h)表示。其中承載能力是指在標準耐火試驗條件下，承重或非承重建筑構在一定時間內(nèi)抵抗垮塌的能力；耐火完整性是指在標準耐火試驗條件下，當建筑分構件某一面受火時，能在一定時間內(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準耐火試驗條件下，當建筑分隔構件某一面受火時，能在一定時間內(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(wěn)和倒塌的時間。影響建筑構配件火性能的因素較多、主要有材料本身的屬性、構配件的結構特性材料與結構間構造方式、標準所規(guī)定的試驗條件、材科的老化性能、滅滅種類和使用環(huán)要乘等

1.材料本身的屬性

材料木身的屬性是構配件耐火性能主要的內(nèi)在影響因素，決定其用途和適性。如果材料本身就不具備防火性能甚至是可燃燒的材料，就會在熱的作用下出燃燒和煙氣，而建筑中可燃物越多，燃燒時產(chǎn)生的熱量越高，帶來的火災危害就大。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；二是造成》焰的連續(xù)蔓延；三是助長了火災的熱溫度；四是產(chǎn)生濃煙及有毒氣體。在其他條相同的情況下，材料的屬性決定了構配件的耐火極限。當然，材料的理化力學性也應符合要求。

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)。在其他條件相同時，不同的結構處理得出的耐火極限是不同的，尤其是對節(jié)點的處理，例如，焊接、鉚接、釘連接、簡支、固支等方式；球接網(wǎng)架、輕鋼桁架、鋼結構和組合結構等結構形式；規(guī)則截面和不規(guī)則截面，暴露的不同側面等；結構越復雜，高溫時結構的溫應力分布越復雜，火災隱患越大。因此，構件的結構特性決定了保護措施選擇案。

3.材料與結構間的構造方式

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，即使使用品質(zhì)優(yōu)良的材料，構造方式不恰當也同樣難以起到應有的防火作用。例如，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(wǎng)來提升涂層與構件之間的附著力；薄涂型和超薄型防火涂料若在一定厚度范圍內(nèi)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，則可采用在涂層內(nèi)包裹建筑纖維布的辦法來增強已發(fā)泡涂層的附著力，提高耐火極限，滿足工程要求。

4.標準所規(guī)定的試驗條件

標準規(guī)定的耐火性能試驗與所選擇的執(zhí)行標準有關，其中包括試件養(yǎng)護條件使用場合、升溫條件、試驗爐壓力條件、受力情況、判定指標等。在試件不變的情況下，試驗條件越苛刻，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(fā)揮了作用，但能否持久地發(fā)揮作用則取決于所使用的材料是否具有良好的耐久性和較長的使用壽命，在這方面，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(jīng)驗的防火材料做防火保護。對于材料的耐火性能衰減應選用合理的方法和對應產(chǎn)品長期積累的實際應用數(shù)據(jù)進行合理的評估，以便在發(fā)生火災時能根據(jù)其使用年限、環(huán)境條件來推算現(xiàn)存的耐火極限，從而為制定合理的撲救措施提供參考依據(jù)。

6.火災種類和使用環(huán)境要求

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(huán)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(fā)生的火災類型進行充分的考慮;引人設計程序時，應在各方面保證構配件耐火極限符合相應的耐火等級要求現(xiàn)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(huán)境及部分隧道火災，海上建(構)筑物、儲油罐區(qū)、油氣田等環(huán)境的快速升溫火災隧道火災。