高层建筑楼板混凝土构件的防火耐热性能研究

原伟，蔡子为，庞瑞

（1.河南工业大学 土木建筑学院，河南 郑州 450001；2.中国建筑西南设计研究院有限公司，四川 成都 610106）

0 引言

高层建筑发生火灾，已经成为威胁居民安全和社会发展的重要灾害之一。高层建筑发生火灾具有火势蔓延较快、疏散困难以及扑救难度大等特点，同时因为高层建筑结构较为复杂、且人员密度较大，所以一旦发生火灾，则很难进行控制和逃离，多起高楼火灾的救援案例表明，现已有救援手段不能完全适用于高楼建设的发展[1]。

现代建筑广泛采用钢筋混凝土结构，因为混凝土具有使用寿命长、维修费用低、热稳定性较好、施工多样性、整体构造好、原材料来源广泛、可塑性良好及工艺简单等优点。同时混凝土是热惰性材料，可以承受200~1300℃的高温，不过在火灾中所产生的高温仍然会使混凝土的性能出现较大的变化，虽不会丧失所必要的承载功能，但对处于火场内的建筑构件也会造成不利的影响[2]，且在高温作用下很难维持所需要的物理力学性能，导致火灾过后出现构件形变，严重时甚至可能出现坍塌情况[3]。针对上述情况，本文对高层建筑楼板混凝土构件的防火耐热性能进行了测试研究。

1 构建建筑火灾模型

1.1 网格模型

对建筑楼板进行二维平面建模，得到具体有非稳态导热、常物性以及无内热源模型的网格图像。如图1所示[4]：

图1 模型网格图像

1.2 能量方程

具体有非稳态导热[5]、常物性以及无内热源的能量方程为：

T——温度，℃；

t——时间，s；

x——材料的厚度，mm。……