浅析膜结构建筑的火灾危险性及防火对策
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气承膜结构会展建筑消防设计探讨摘要:随着工程材料的开发与使用,大量使用薄膜材料的展览场馆出现,但目前还没有制定出相应的防火规范。
文章以气承膜结构的概念、常见膜材料的防火性能为切入点,对气承膜结构的火灾风险和消防设计的难点进行了分析,以实际案例为基础,从结构与构造、防火分区划分、人员疏散控制、内装修防火、消防给水、火灾探测、通风排烟系统设置、灭火救援方式等几个方面,对气承膜结构会展建筑的加强消防技术措施展开了深入的探讨,并与现有的消防技术规范和火灾仿真结果相结合,给出了具有一定的可行性的特殊消防设计方案。
关键词:会展建筑;消防设计;气承膜结构前言:空气-薄膜结构是20世纪初期开始出现的概念,随着科学技术和施工工艺的进步,气膜结构的建筑形态日益丰富。
气支撑膜结构是以特种建筑纤维薄膜为“外壳”,薄膜表面与支撑结构相连接,并通过智能机械装置向封闭空间供给气压,利用内外压差将薄膜表面拉伸,以实现所需曲面。
本项目拟在薄膜外引入倾斜网格拉索体系,将薄膜的拉力平均分配到支撑地基,从而确保薄膜的纵向和横向刚性,增强薄膜的稳定性。
一、气承膜结构会展建筑火灾危险性与消防设计难点由于其抗火能力的不明确,导致其在火灾作用下的变形和破坏具有很大的不确定性。
目前,我国《建筑设计防火规范》(2018) GB 50016-2014)等消防技术标准中,还没有对气膜结构的耐火级别进行明确的分类与识别。
这种建筑没有柱子,没有梁,没有板,没有承重墙,没有屋面承重结构,不能参考现有的防火设计方法。
尽管在这类建筑中可以使用非可燃性或难燃性的薄膜材料,但是,当高温烟气包裹、烘烤或与薄膜直接接触时,薄膜容易在高温下丧失弹性,薄膜表面的整体张力和应力系统将会产生巨大的改变,薄膜甚至会融化或烧坏,薄膜受力系统的失稳,导致薄膜的变形,从而导致薄膜的坍塌。
建筑物空间的开放性和火灾的快速蔓延性,使得常规的安全逃生方案难以实施。
气承膜体的穹顶将建筑物笼罩在一片不能进行消防隔离的密闭空间中,其内部空间高、跨度大,构成了大型储气室。
浅析膜结构建筑的火灾危险性及防火对策随着膜结构建筑在国内的逐渐普及和推广,其应用范围越来越广,成为现代建筑中不可或缺的一部分。
因为其轻巧、美观、透光、隔音、隔热等特点受到广泛认可。
但同时,膜结构建筑因为使用一种易燃的聚氯乙烯材料,其火灾危险性也成为了一个不容忽视的问题。
本文将从膜结构建筑的特点入手,分析其火灾危险性,并提出相应的防火对策。
一、膜结构建筑的特点膜结构建筑因其结构简单、重量轻、施工周期短、可塑性强、光线透明等特点而被广泛应用于各种建筑场合。
通常,膜结构建筑的支撑结构采用钢结构、铝合金结构等,并且覆盖一层特殊的聚合物薄膜,因此它有较好的遮阳、防雨、防风、保暖和隔音等功能。
二、膜结构建筑的火灾危险性膜结构建筑因为采用了一种易燃的聚氯乙烯材料,一旦遇到火灾,它的燃烧速度极快,产生大量的有毒气体和浓烟,会严重威胁到人们的生命安全。
因此,膜结构建筑在火灾逃生、防火设计方面需更加重视。
三、防火对策1、选择防火性能好的材料。
膜结构建筑应使用防火等级高的材料,例如聚氟乙烯(PTFE) 和矽藻土相混合材料等,增强其防火能力。
2、加强施工管理。
在膜结构建筑的搭建过程中,应加强施工管理,严格控制火源、提高施工作业人员的消防安全意识,加强设备管理。
3、灭火器的设置。
膜结构建筑内应设置灭火器、喷淋系统,利用现有的自动报警系统,及时发现并报警火灾,有效遏制火势的扩散,保障人员的安全与财产的安全。
4、合理设计建筑布局。
对于较为复杂的膜结构建筑,应合理规划建筑布局,尽量减少内部空间和膜结构层数,以降低火灾发生的概率和危害程度。
膜结构建筑的使用在很大程度上方便了人们的生活和工作,但同时其火灾危险性也是不容忽视的问题。
制定相应的防火对策,加强管理,做好预防措施,能够有效减少膜结构建筑的火灾危险,更好地保障人们的生命和财产安全。
膜结构建筑防火安全技术初探膜结构建筑是一种具有轻质、柔韧、透光等特点的建筑形式,具有很高的美观性和艺术性,广泛应用于体育馆、展览馆、会展中心等大型公共建筑。
然而,由于膜结构建筑采用的是可燃材料,其防火安全问题备受关注。
本文将对膜结构建筑的防火安全技术进行初步探讨。
首先,膜结构建筑在设计阶段应充分考虑材料的阻燃性能。
阻燃材料具有耐高温、耐燃烧、不助燃等特点,可以有效减少膜结构建筑在火灾发生时的火灾扩散和燃烧的速度。
因此,在选择膜材料时应优先考虑采用阻燃性能好的材料。
其次,膜结构建筑应合理设置防火隔离区域。
根据建筑消防规范的要求,膜结构建筑应设立防火隔离带,将建筑分为若干防火分区,以减少火灾发生时的火势蔓延。
防火隔离带通常采用阻燃材料和耐火构件,如防火墙、防火带等,用来阻隔火灾蔓延的路径,保障人员的安全撤离和火灾扑救。
此外,膜结构建筑还应设置火灾报警和自动喷水系统。
火灾报警系统可以及时发现火灾,发出警报,以便对火灾进行有效控制;自动喷水系统则可以在火灾发生时迅速启动,进行灭火作用,阻止火势扩散。
这些系统应与建筑的防火控制中心相连,以实现及时的火灾报警和灭火。
最后,膜结构建筑的消防通道和疏散通道也要合理设置。
消防通道主要用于消防车辆进出,通常要求通道宽度不小于6米,高度不小于4米,并设置容易敲破等应急出口,以提供火灾情况下的紧急疏散路径。
疏散通道则是用于人员疏散的通道,通常要求通道宽度不小于1.2米,并设置明显的标识和疏散指示灯,以保障人员的安全疏散。
综上所述,膜结构建筑的防火安全技术是非常重要的。
在设计和施工过程中,应充分考虑防火性能,合理设置防火隔离带、火灾报警和自动喷水系统,并合理设置消防通道和疏散通道,以保障膜结构建筑的防火安全。
但需要强调的是,由于膜结构建筑具有特殊的形态和结构特点,因此在防火设计和施工中还需根据实际情况进行具体分析和研究,实现科学合理的防火措施,确保膜结构建筑的防火安全性。
膜结构顶棚防火措施我跟你说啊,这膜结构顶棚的防火措施啊,那可真是个大事儿。
你想啊,那膜结构顶棚,看着是轻巧又好看,就像个漂亮的大帽子似的盖在那建筑上头。
可这要是着起火来,那可不得了。
我就见过一个负责膜结构顶棚的家伙,那小眼睛,整天眯缝着,像是在算计啥似的。
他天天就在那顶棚下头晃悠,嘴里还嘟囔着,“这防火啊,可得好好弄。
”他就跟我讲啊,这膜结构顶棚的材料选择那是防火的第一道关。
就好比你选媳妇,那得选个靠谱的,这材料就得选那种耐火性能好的。
有些材料啊,看着好看,就像那花枝招展的大姑娘,可实际上呢,一点火就着,那可不行。
还有啊,得在这顶棚周围设置防火隔离带。
这就像在自己家院子周围扎个篱笆似的,把火隔开。
我看到那些工人啊,一个个灰头土脸的,在那大太阳底下干活儿,汗珠子直往下掉,跟下雨似的。
他们就拿着那些材料,小心翼翼地铺着,边铺还边唠嗑呢。
一个大胡子的工人就说,“咱这活儿可得干好喽,这要是着火了,那可不是闹着玩儿的。
”另一个瘦高个儿就搭话了,“可不是嘛,咱这可是在给这建筑穿防火衣呢。
”消防设施那也不能少啊。
灭火器就像一个个小卫士似的,得在这顶棚附近摆得整整齐齐的。
还有那灭火喷头,就像一个个小眼睛似的,在那盯着,只要一有火星子,就噗呲噗呲地喷水。
我有次看到一个检查消防设施的人,那脸啊,严肃得就像刚从冰窖里拿出来的砖头似的。
他拿着个小本子,这儿看看,那儿记记,要是发现哪个灭火器过期了或者哪个喷头堵住了,那脸就更黑了,对着负责人就开始吼,“你们这是咋弄的?这要是着火了,这些东西都不管用,那可咋整?”那负责人就像个做错事的小孩子似的,低着头,一个劲儿地说,“马上改,马上改。
”在这膜结构顶棚下头,也不能随便堆放那些易燃的东西。
我就看到过一回,有个不懂事儿的人,在那顶棚下面堆了好些个纸箱子,那纸箱子堆得跟小山似的。
这时候啊,那个小眼睛的负责人就看到了,那眼睛一下子就瞪大了,腮帮子气得鼓鼓的,就像只大蛤蟆。
他跑过去就开始喊,“谁让你在这儿堆这些东西的?这要是着火了,这顶棚一下子就烧没了,你负得起这个责吗?”那个人就吓得赶紧把那些纸箱子搬走了。
膜结构建筑防火安全技术初探膜结构建筑是一种以特殊的材料构成的轻质结构,由于其优良的抗风抗地震性能和独特的造型效果,被广泛应用于建筑中。
然而,膜结构建筑的防火安全问题一直备受关注。
本文初步探讨了膜结构建筑的防火安全技术。
首先,膜材料的防火性能是膜结构建筑防火安全的基础。
目前,市场上的膜材料多为聚合物材料,其防火性能良好,但在高温下易熔化,并且燃烧时会释放有毒气体,对人体健康造成危害。
因此,选用具有较高防火性能的膜材料对于提高膜结构建筑的防火安全性至关重要。
其次,膜结构建筑的防火隔离需要考虑结构设计和防火分隔。
设计上,应将膜结构建筑与其周围的建筑物保持一定的距离,以防火不蔓延。
另外,在膜结构建筑内部应设置防火分隔墙,将风险区域与安全区域分离,以减小火灾扩散的可能性。
此外,膜结构建筑应配置有效的消防设施和系统。
例如,安装灭火器、烟雾探测器和消防栓等设备,以便及时探测和扑灭火灾。
同时,膜结构建筑的消防系统也应与周围建筑的消防系统进行联动,以实现灭火方案的无缝衔接。
最后,定期进行膜结构建筑的防火安全检查和维护是保障其防火安全的关键。
监测膜材料的老化程度和结构的完整性,及时修复和更换受损部分,以防止火灾诱发和蔓延。
综上所述,膜结构建筑的防火安全技术需要综合考虑材料的防火性能、隔离设计、消防设施和维护等方面的因素。
只有全面采取有效的防火安全措施,才能确保膜结构建筑在防火安全方面能够达到可控、可预测的状态,为人们创造一个更加安全的建筑环境。
膜结构建筑作为一种新兴的建筑形式,在设计和施工上都充满了创新和挑战。
然而,由于膜材料自身的特性,防火安全问题成为膜结构建筑发展的一大难题。
因此,科学合理地研究和实施膜结构建筑的防火安全技术,对于促进其可持续发展具有重要意义。
首先,为了提高膜材料本身的防火性能,研发出具有较高耐火能力的膜材料是至关重要的。
目前市场上常用的膜材料主要是以聚合物为基础,这类材料具有良好的柔韧性和轻质性,但在高温环境下易熔化。
膜结构建筑的防火对策膜结构笔者为大家介绍膜结构建筑的防火对策。
1、建筑构件的耐火等级膜结构建筑的支撑一般为钢结构,国内对于钢结构的保护多采用涂防火涂料。
国外类似建筑大多是不涂防火涂料的。
还有一种更为稳妥的办法: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一个保护层,使钢架不受任何高温作用。
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、长度可以根据需要确定,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,膜结构建筑相对于普通建筑,在主体大空间内无构造柱与梁,是一个连续完整的空间。
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,防止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。
3、机械防排烟设施对于封闭的膜结构建筑物,设置机械防排烟设施是至关重要的,烟气往往比火更可怕,在火灾中,烟气弥漫,能见度被降低,延误了疏散时间;大量高温有毒气体的存在,使人降低和逐渐丧失了逃生能力;高温烟气有着与火一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。
第一步是控烟,通过一定的正压送风量将火灾烟气吹向一个固定的空间内,使烟气不会无规则扩散;第二步是蓄烟,利用建筑物自身的大空间条件设计“储烟仓”将烟气蓄积,形成距地面有一定高度的无烟层;第三是排烟。
4、运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。
运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运用于膜建筑,解决了膜空间早期报警的难题。
5、采用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确定射程,确保膜空间及其中部区域的安全。
另外在大厅四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。
膜结构工程施工的危险性分析膜结构工程,作为一种新型的建筑形式,以其独特的美感和良好的性能受到了广泛的欢迎。
然而,膜结构工程施工过程中存在的危险性也不容忽视。
以下是膜结构工程施工过程中的一些主要危险及其分析:1. 高处作业风险:膜结构工程高空作业较多,施工人员在高处容易发生滑倒、坠落等事故。
根据我国《高处作业安全技术规范》,凡在坠落高度基准面2m以上(含2m)有可能坠落的高处进行的作业,均称为高处作业。
在膜结构工程施工过程中,高空作业贯穿始终,如膜结构的安装、膜材的铺设等。
2. 机械伤害风险:施工现场有很多大型机械设备,如吊车、卷扬机等,操作不当容易发生机械伤害事故。
此外,施工现场的电线、电缆等也可能因机械损伤而导致触电事故。
3. 火灾风险:膜结构工程所使用的材料大多数是易燃的,如塑料、橡胶等。
施工现场的火源主要包括电焊、切割、摩擦等。
一旦发生火灾,由于膜结构材料的燃烧性能较差,火势蔓延迅速,难以控制。
4. 触电风险:施工现场存在大量的电气设备,如发电机、变压器、电焊机等。
若电线、电缆敷设不当,或施工人员违反电气安全操作规程,都可能导致触电事故。
5. 交通事故风险:施工现场运输车辆较多,如吊车、货车等。
若车辆管理不善,容易发生交通事故。
此外,施工现场的临时道路、交通标志等也可能因设置不当而导致交通事故。
6. 自然灾害风险:膜结构工程施工过程中,可能遭受自然灾害的侵袭,如台风、暴雨、地震等。
这些自然灾害可能导致施工现场设施损坏,施工进度延误,甚至人员伤亡。
7. 施工质量风险:膜结构工程施工过程中,若施工人员不具备相应的技能和经验,或施工质量管理不善,可能导致施工质量问题。
如膜结构的安装不当,可能影响其使用寿命和性能;结构焊接不牢固,可能导致结构失效等。
针对上述危险,施工单位应制定严格的安全管理制度,加强施工现场的安全管理,确保施工人员的人身安全,减少施工过程中的事故发生。
同时,施工人员也应提高安全意识,遵守安全操作规程,共同营造安全的施工环境。
气承式膜结构建筑消防技术指南好家伙,今天咱们来聊聊“气承式膜结构建筑消防技术”这块儿,听着是不是有点绕口?别着急,咱们慢慢来,这可不是啥枯燥的技术文档,咱用通俗的语言一块儿捋捋。
说白了,气承式膜结构就是一种高大上的建筑方式,它看起来很轻便、很美观,好像啥都不用担心,尤其是那些大商场、体育馆啥的,没错,就是这种“大气”又“透气”的结构。
但别光看它外表光鲜,这背后可是有不少安全问题,特别是咱们最常关心的——火灾。
别急,今天咱们就来扒一扒,膜结构建筑的消防安全到底该咋办,怎么让它看起来又安全又靠谱。
首先呢,大家可以想象一下,膜结构建筑就是一个大大的气囊,外面是一层膜,里面有气体撑起,像个巨大的“帐篷”。
它的结构特点就是轻巧、透光,还特别适合大空间的场地。
听起来很棒对吧?但你想啊,火灾发生的时候,空气流通太好,火势蔓延得快不说,连逃生的通道也容易被熏得一塌糊涂。
要是没有好的灭火设施,火势一旦失控,恐怕就是一个大灾难了。
所以,气承式膜结构建筑可不能随便造,得好好规划,特别是消防方面,得保证逃生通道畅通无阻,灭火器材得有,消防水源得有,整个建筑的消防布局要科学合理。
嗯,这就好比我们开车上路,车有发动机没错,但如果刹车系统不行,那车一开起来,啥都能发生。
再说说,膜结构建筑火灾预防的措施。
你得考虑膜材料本身的防火性能。
膜材如果是聚酯纤维啥的,虽然外观很轻薄,可一旦起火,火势可能像脱缰的野马,呼啸而过。
大家都知道,火焰不仅能烧毁物体,还能释放大量有毒气体,膜材如果选择不当,毒烟可是致命的敌人。
所以,选择那些经过认证的防火膜材料是第一步,能抵御高温又不容易燃烧的膜材料,简直就是消防界的小英雄。
别忘了,膜结构建筑内的电线、电气设施也是火灾的“潜伏者”。
不少人觉得这些电线藏在墙里或天花板上看不见,应该挺安全吧。
结果,一旦电线老化或者短路,火星一蹦,火灾就来了。
为了避免这种情况,电气线路要符合标准,定期检查,尽量避免在关键部位埋线,搞不好一场大火就从这儿蹦出来。
模块化建筑防火性能在当今的建筑领域,模块化建筑作为一种创新的建造方式,正逐渐受到广泛关注。
然而,与传统建筑相比,模块化建筑的防火性能是一个至关重要的问题,需要我们深入探讨和研究。
模块化建筑,简单来说,就是将建筑分成若干个模块,在工厂中预制完成后,运输到现场进行组装。
这种建造方式具有施工速度快、质量可控、环保节能等诸多优点。
但由于其独特的结构和施工方式,防火性能成为了人们关注的焦点。
首先,我们来了解一下模块化建筑的结构特点对防火性能的影响。
模块化建筑的模块单元通常由钢框架、轻质墙板和保温材料等组成。
钢框架虽然强度高,但在高温下容易失去强度,导致结构变形甚至坍塌。
轻质墙板和保温材料的防火性能也参差不齐,有些材料可能易燃,并且在燃烧时会释放出有毒气体,给人员疏散和灭火救援带来困难。
其次,模块化建筑的连接部位也是防火的薄弱环节。
在模块组装过程中,模块之间的连接缝如果处理不当,火灾时容易形成火势蔓延的通道。
而且,连接部位的密封材料和防火处理措施是否到位,直接关系到整个建筑的防火性能。
那么,如何提高模块化建筑的防火性能呢?这需要从多个方面入手。
在材料选择上,应优先选用具有良好防火性能的材料。
例如,使用防火等级较高的钢材、不燃或难燃的墙板和保温材料。
同时,要确保材料的质量符合相关标准和规范,从源头上控制火灾风险。
在设计方面,要充分考虑防火分区的设置。
合理划分防火分区可以有效地控制火势蔓延,减少火灾损失。
此外,还应设计科学的疏散通道和安全出口,保证人员在火灾发生时能够迅速疏散。
施工过程中的防火措施也不容忽视。
施工人员要严格按照设计要求和施工规范进行操作,确保模块之间的连接牢固、密封良好,并做好防火处理。
同时,施工现场要加强消防安全管理,配备必要的消防器材和设施。
对于已经建成的模块化建筑,日常的防火管理同样重要。
要定期进行消防检查和维护,及时发现和消除火灾隐患。
加强对居民和使用者的消防安全教育,提高他们的火灾防范意识和自防自救能力。
etfe膜结构防火等级(原创版)目录1.ETFE 膜结构简介2.ETFE 膜结构的防火等级3.ETFE 膜结构防火等级的优越性4.ETFE 膜结构防火等级的应用5.结论正文【1.ETFE 膜结构简介】ETFE(Ethylene Tetrafluoroethylene)膜结构,即乙烯 - 四氟乙烯共聚物膜结构,是一种以乙烯和四氟乙烯为基本原料,通过共聚反应制成的高分子材料。
ETFE 膜结构因其优异的物理、化学性能和良好的耐候性,在建筑、航空、汽车等众多领域得到了广泛应用。
【2.ETFE 膜结构的防火等级】ETFE 膜结构具有较高的防火等级,其防火性能达到了 B1 级。
B1 级意味着在火灾条件下,ETFE 膜结构在短时间内不会燃烧、熔融或者产生有毒烟雾,具有较好的防火安全性能。
【3.ETFE 膜结构防火等级的优越性】相较于其他建筑材料,ETFE 膜结构在防火等级方面具有明显优势:(1)不易燃烧:ETFE 膜结构在遇到火源时不易燃烧,能够有效阻止火势蔓延,降低火灾损失。
(2)低烟密度:在火灾发生时,ETFE 膜结构产生的烟密度较低,有利于人员疏散和灭火救援。
(3)耐高温:ETFE 膜结构具有较高的耐高温性能,能够在火灾中保持结构完整性,降低火灾对建筑的破坏程度。
【4.ETFE 膜结构防火等级的应用】由于 ETFE 膜结构优越的防火性能,其在建筑领域得到了广泛应用,如大型体育场馆、展览中心、机场航站楼等高安全性能建筑。
同时,ETFE 膜结构在航空、汽车等其他领域的应用也得到了拓展。
【5.结论】综上所述,ETFE 膜结构具有较高的防火等级,优越的防火性能为其在建筑、航空、汽车等领域的应用提供了有力保障。
浅析膜结构建筑的火灾危险性及防火对策
摘要:本文针对膜结构建筑的特殊建筑形式,分析了其存在的几个火灾危险性,并提出相应的防火对策,以保证这种形式建筑的防火安全。
关键词:膜结构火灾危险性防火对策
1.前言
膜结构是近一段时间内获得迅猛发展的一种新型空间结构,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,允许跨越大空间和设计成各种外形,施工周期短,维护方便,造价低廉,可满足多方面的使用要求,易与自然环境融为一体等优点,被国际建筑界誉为二十一世纪的建筑。
膜结构是一种全新的建筑结构形式,它以优良的织物为材料,利用柔性钢索或刚性支撑结构通过弯曲内面力传送,将膜面绷紧。
从而形成具有一定刚度、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应用外,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临近,奥运厂馆的建设也已拉开序幕,北京在今后的几年内,将建成一批大型膜结构工程。
1997年在上海第八届全国运动会的主体育场的挑篷采用了膜结构,覆盖面积为36100㎡,这是我国首次将膜结构应用到大面积的永久性建筑上。
近年来,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,长沙的世界之窗剧场,上海虹口体育场的看台,青岛颐中体育场的看台建筑中都采用了膜结构。
可以看出膜结构建筑已经成为当今世界大空间建筑形式的一支主流,然而作为一种新型的建筑形式,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应用以及灭火系统的应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、轻质板材上是等同的,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,一类是以玻璃纤维织物为基材,涂覆聚四氟乙烯(PTFE)等树脂材料,燃烧性能可达到A级;另一类是以尼龙织物为基材,涂覆PVC及其他树脂材料,燃烧等级可以达到B1级。
如果采用前者应该可以满足要求,但如果采用后者则整体膜结构建筑的耐火极限如何确定,有待进一步分析;
2.2建筑空间跨度大,较难划分防火分区,火灾情况下易形成火灾蔓延
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、
长度可以根据需要确定,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,但这种建筑大多高度及跨度都很大,划分防火分区比较困难,因此,一旦发生火灾,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,容易形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线,增大了疏散难度。
另外,大空间内人员多,疏散时容易发生滞留。
2.4火灾探测不及时,普通自动灭火设施无法有效发挥作用,火灾扑救困难
膜结构建筑空间一般都比较高,跨度比较大,发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一些,且我们通常使用的自动喷水灭火系统在这种建筑中布置比较困难,更不能有效发挥灭火作用。
扑救膜建筑这种大空间建筑物火灾往往会遇到很多的困难。
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,我们缺乏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、火场供水等都带来不少困难。
3.膜结构建筑的防火对策
对于膜结构建筑,由于其空间大,在防火分区、人员疏散以及消防设
施的配备等方面,按照现行法规很难实现其防火安全。
因此,我们可以采用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、功能条件及其他相关条件,自由选择为达到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,构成该建筑物的总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,为建筑物提供最合理的防火保护。
3.1建筑构件的耐火等级
膜结构建筑的支撑一般为钢结构,国内对于钢结构的保护多采用涂防火涂料。
国外类似建筑大多是不涂防火涂料的。
还有一种更为稳妥的办法: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一个保护层,使钢架不受任何高温作用。
瑞典国家测试院曾对PTFE和PVC两种膜材料进行同样条件的燃烧试验,对试验过程的温度、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 膜材受热后很快形成开放洞口,有利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至少是PVC膜材的两倍,因此对于膜结构特别是封闭式膜结构建筑使用PVC
膜材好一些。
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、长度可以根据需要确定,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,膜结构建筑相对于普通建筑,在主体大空间内无构造柱与梁,是一个连续完整的空间。
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,防止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。
我们可以采取一些特殊措施,例如可以采用“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一段区域,这个区域内的建筑构件及装修全部为非燃材料(且该区域内不存放可燃物)并采取有效的防烟措施,阻挡防火带一侧的烟火向另一侧蔓延,从而在空间上形成一个无形的防火分隔区域。
对于防烟分区的划分,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,悬停于一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
对于封闭的膜结构建筑物,设置机械防排烟设施是至关重要的,烟气往往比火更可怕,在火灾中,烟气弥漫,能见度被降低,延误了疏散时间;大量高温有毒气体的存在,使人降低和逐渐丧失了逃生能力;高温烟气有着与火一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。
第一步是控烟,通过一定的正压送风量将火灾烟气吹向一个固定的空间内,使烟气不会无规则扩散;第二步是蓄烟,利用建筑物自身的大空间条件设计“储烟仓”将烟气蓄积,形成距地面有一定高度的无烟层;第三是排烟。
国外研究机构通过计算机模拟证明:如果一个烟控系统设计适当,可以防止烟在30~45min 内聚集在距地面3~4m处。
这段时间对于人员疏散是极其宝贵的,同时也给灭火创造了有利条件。
3.4运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。
然而膜结构建筑空间很高,烟气在上升过程中不断受到冷却和稀释,在到达顶棚时浓度和温度都大大降低,不足以启动火灾探测器。
另外,由于建筑物内部热风压影响,大空间上部常常会形成一定厚度的热空气层,它足以阻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。
运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运用于膜建筑,解决了膜空间早期报警的难题。
3.5采用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确定射程,
确保膜空间及其中部区域的安全。
另外在大厅四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。