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机械网--浅析膜结构建筑的火灾危险性及防火对策

发布时间:2021-11-18 12:47:23 阅读: 来源:线毯厂家

摘要:本文针对膜结构建筑的特殊建筑情势,分析了其存在的几个火灾危险性,并提出相应的防火对策,以保证这类情势建筑的防火安全。关键词:膜结构 火灾危险性 防火对策 1.前言膜结构是近1段时间内获得迅猛发展的1种新型空间结构,它由于只承受张力,使得材料受力性能得到充分发挥,而且以重量轻,允许逾越大空间和设计成各种外形,施工周期短,保护方便,造价低廉,可满足多方面的使用要求,易与自然环境融为1体等优点,被国际建筑界誉为2101世纪的建筑。膜结构是1种全新的建筑结构情势,它以良好的织物为材料,利用柔性钢索或刚性支持结构通过曲折内面力传送,将膜面绷紧。从而构成具有1定刚度、张力,能够覆盖大跨□度空间的结构体系。膜结构的发展最初主要以充气结构为主,但张力膜结构出现后,充气式膜结构除在特殊领域利用外,已大部分被张力膜结构代替。目前随着我国北京2008 年奥运会脚步的逐渐邻近,奥运厂馆的建设也已拉开序幕,北京在今后的几年内,将建成1批大型膜结构工程。1997 年在上海第8届全国运动会的主运动场的挑篷采取了膜结构,覆盖面积为36100 ㎡,这是我国首次将膜结构利用到大面积的永久性建筑上。最近几年来,我国还在北京顺义游泳馆、景山公园冰灯展厅,鞍山游泳馆,苏州乐园的音乐广场,长沙的世界之窗剧院,上海虹口运动场的看台,青岛颐中运动场的看台建筑中都采取了膜结构。可以看出膜结构建筑已成为当今世界大空间建筑情势的1支主流,但是作为1种新型的建筑情势,在消防安全领域膜结构可以说存在着很多与现行规范不符的方面,也就是说它与传统的建筑防火概念有很大的冲突,比如,建筑材料耐火极限、防火分区的划分、人员的安全疏散、火灾自动报警系统的利用和灭火系统的利用都是传统建筑设计方式所满足不了的。2.膜结构建筑存在的火灾危险性:2.1 建筑材料的耐火等级问题用于膜结构中的高强度柔韧性薄膜称为膜材,它是膜结构工程中最重要的组成部分,作用与钢筋、混凝土、轻质板材上是同等的,在膜结构建筑中既是起围护作用的建筑材料,又是张拉结构体系中的受力材料。《建筑设计防火规范》及《高层民用建筑防火设计规范》中对建筑物各构件的燃烧性能和耐火极限都有明确的规定。目前膜结构建筑中使用的膜材通常有两类,1类是以玻璃纤维织物为基材,涂覆聚4氟乙烯(PTFE)等树脂材料,燃烧性能可到达A 级;另外1类是以尼龙织物为基材,涂覆PVC 及其他树脂材料,燃烧等级可以到达B1 级。如果采取前者应当可以满足要求,但如果采取后者则整体膜结构建筑的耐火极限如何肯定,有待进1步分析;2.2建筑空间跨度大拆迁赔偿得不到解决如何投诉,较难划分防火分区,火灾情况下易构成火灾蔓延膜结构大多用于体育馆、剧院、展览建筑的观众厅、展览厅,其面积、长度可以根据需要肯定,但如果用于商业、学校、食堂、菜市场等建筑,就要受规范的限制了,必须作防火分区,但这类建筑大多高度及跨度都很大,划分防火分区比较困难,因此,1旦产生火灾,各种垂直通道起拔火桶作用。当烟气到达膜面以下时,顶部气流水平运动,致使火灾横向扩大,容易构成大面积的火灾蔓延。2.3人员疏散困难膜结构建筑因空间巨大,人员在膜空间内到达室外出口的距离长,因此疏散时间就长。烟雾向上和向水平方向快速蔓延,挡住了疏散人员的视野,增大了疏散难度。另外,大空间内人员多,疏散时容易产生滞留。2.4火灾探测不及时,普通自动灭火设施没法有效发挥作用,火灾扑救困难膜结构建筑空间1般都比较高,跨度比较大,产生火灾后烟气蔓延时,探测器动作与在普通建筑内动作相比会慢1些,且我们通常使用的自动喷水灭火系统在这类建筑中布置比较困难,更不能有效发挥灭火作用。扑救膜建筑这类大空间建筑物火灾常常会遇到很多的困难。例如:热辐射强,烟雾浓,火势蔓延速度快、途径多。另外,面对新型的膜建筑,我们缺少扑救这类大空间建筑物火灾的实战经验,这给消防灭火的登高作业、内攻侦察、火场供水等都带来很多困难。3.膜结构建筑的防火对策对膜结构建筑,由于其空间大,在防火分区、人员疏散和消防设施的配备等方面,依照现行法规很难实现其防火安全。因此,我们可以采取消防安全工程学的原理和方法,根据建筑物的结构、用途、内部装修、火灾荷载等的具体情况,由设计者根据建筑物的各个不同的空间条件、功能条件及其他相干条件,自由选择为到达消防安全目的而采取的各种防火措施,并将其有机地组织起来,构成该建筑物的整体防火安全设计方案,然后对建筑火灾危险性和危害性进行定量的预测和评估,从而得出最优化的防火设计方案,为建筑物提供最公道的防火保护。3.1建筑构件的耐火等级膜结构建筑的支持1般为钢结构,国内对钢结构的保护多采取涂防火涂料。国外类似建筑大多是不涂防火涂料的拆迁对商户有补贴吗。还有1种更加稳妥的办法:就是在构造上作处理,使膜面紧贴在钢索下面,火灾中烟气首先面对的是膜面,这样钢索下面又多了1个保护层,使钢架不受任何高温作用。瑞典国家测试院曾对PTFE 和PVC 两种膜材料进行1样条件的燃烧实验,对实验进程的温度、有毒气体成分、膜材烧穿情况进行了测试分析,结果表明虽然PTFE 膜材的耐火极限和燃烧性能比PVC 膜材高,但是PVC 膜材受热后很快构成开放洞口,有益于烟气和热量的排出,从而延缓钢结构的坍塌,而PTFE 膜材受热后只是接缝处裂开,最后沿接缝大块脱落,热量容易在顶部聚集,而且PTFE 膜材产生的CO2 和CO 最少是PVC 膜材的两倍,因此对膜结构特别是封闭式膜结构建筑使用PVC 膜材好1些。3.2采取特殊的防火、防烟分隔措施膜结构大多用于体育馆、剧院、展览建筑的观众厅、展览厅,其面积、长度可以根据需要肯定,但如果用于商业、学校、食堂、菜市场等建筑,就要受规范的限制了,膜结构建筑相对普通建筑,在主体大空间内无构造柱与梁,是1个连续完全的空间。膜空间和与之相连的部分之间必须设置有效的防火分隔设施,避免火势向膜空间以外的其它空间蔓延。用普通建筑中的防火墙和防火卷帘划分防火分区难以实现。我们可以采取1些特殊措施,例如可以采取“防火带”的方法划分防火分区,即在有可燃物品的建筑物中划分出1段区域,这个区域内的建筑构件及装修全部为非燃材料(且该区域内不寄存可燃物)并采取有效的防烟措施,阻挡防火带1侧的烟火向另外1侧蔓延,从而在空间上构成1个无形的防火分隔区域。对防烟分区的划分,可以利用空间上方结构体系,挂上以耐火纤维为基材的轻质幕布,平时卷起,在火灾报警后自动放下,悬停于1定高度进行防烟分区,划分的面积在1000 平方米左右,代替了传统的挡烟垂壁,效果明显。3.3机械防排烟设施对封闭的膜结构建筑物,设置机械防排烟设施是相当重要的,烟气常常比火更可怕,在火灾中,烟气弥漫,能见度被降落,延误了疏散时间;大量高温有毒气体的存在,使人降落和逐渐丧失了逃生能力;高温烟气有着与火1样的对建筑结构破坏的作用。就膜建筑来说,其防火分区面积和疏散距离都已超标,所以对这类建筑的大空间进行有效的防排烟设计显得由为重要。第1步是控烟,通过1定的正压送风量将火灾烟气吹向1个固定的空间内,使烟气不会无规则分散;第2步是蓄烟,利用建筑物本身的大空间条件设计“储烟仓”将烟气蓄积,构成距地面有1定高度的无烟层;第3是排烟。国外研究机构通过计算机模拟证明:如果1个烟控系统设计适当,可以免烟在30~45min 内聚集在距地面3~4m处。这段时间对人员疏散是极其宝贵的,同时也给灭火创造了有益条件。3.4利用新型的火灾探测系统通常建筑中所广泛使用的火灾探测器大多数以烟气浓度和温度为信号进行探测的,且大多数为顶棚式安装。普通建筑的楼层高度多数在6m 以下,火灾烟气能很快到达顶棚,因此这类探测器是适用的。但是膜结构建筑空间很高,烟气在上升进程中不断遭到冷却和稀释,在到达顶棚时浓度和温度都大大降落,不足以启动火灾探测器房屋拆迁新房和老房有区别吗。另外,由于建筑物内部热风压影响,大空间上部常常会构成1定厚度的热空气层,它足以制止火灾烟气上升到大空间顶棚,从而影响火灾探测器工作,所以普通型探测器是不适用于膜建筑的。利用新型的火灾报警技术如红外光束感烟探测器、空气采样及线型差温探测器利用于膜建筑,解决了膜空间早期报警的困难。3.5采取有效的自动灭火装置设置空气加压移动式消防水炮。它可根据空气加压的大小肯定射程,确保膜空间及其中部区域的安全。另外在大厅4壁适当位置上可考虑设置带架水枪,以便当展厅上半部的横幅、彩带、气球之类的可燃物着火后,可有效的组织扑救。4. 结束语以上针对膜结构建筑物的特点,在防火安全方面作了1些初步的探讨,有不成熟的观点,有待进1步的验证,希望有关专家学者批评指正。 资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章