對(duì)于膜結(jié)構(gòu)建筑,由于其空間大,在防火分區(qū)、人員疏散以及消防設(shè)施的配備等方面,按照現(xiàn)行法規(guī)很難實(shí)現(xiàn)其防火安全。張拉膜結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)烈的時(shí)代感和代表性,是集建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、精細(xì)化工、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等為一體的多學(xué)科交叉應(yīng)用工程,具有很高的技術(shù)含量和藝術(shù)感染力,其曲面可以隨建筑師的設(shè)計(jì)需要任意變化。因此,我們可以采用消防安全工程學(xué)的原理和方法,根據(jù)建筑物(building)的結(jié)構(gòu)、用途、內(nèi)部裝修、火災(zāi)荷載等的具體情況,由設(shè)計(jì)者根據(jù)建筑物的各個(gè)不同的空間條件、功能條件及其他相關(guān)條件,自由選擇為達(dá)到消防安全目的而采取的各種防火措施(指針對(duì)問題的解決辦法),并將其有機(jī)地組織起來,構(gòu)成該建筑物的總體防火安全設(shè)計(jì)方案,然后對(duì)建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性和危害性進(jìn)行定量的預(yù)測(cè)(predict)和評(píng)估,從而得出最優(yōu)化的防火設(shè)計(jì)方案,為建筑物提供最合理的防火保護(hù)。
1、建筑構(gòu)件的耐火等級(jí)
膜結(jié)構(gòu)工程建筑的支撐一般為鋼結(jié)構(gòu)(工程結(jié)構(gòu)),國(guó)內(nèi)對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的保護(hù)多采用涂防火涂料。膜結(jié)構(gòu)一種建筑與結(jié)構(gòu)結(jié)合的結(jié)構(gòu)體系,是采用高強(qiáng)度柔性薄膜材料與輔助結(jié)構(gòu)通過一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力,并形成應(yīng)力控制下的某種空間形狀,作為覆蓋結(jié)構(gòu)或建筑物主體,并具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結(jié)構(gòu)類型。國(guó)外類似建筑大多是不涂防火涂料的。還有一種更為穩(wěn)妥的辦法:就是在構(gòu)造上作處理,使膜面緊貼在鋼索下面,火災(zāi)中煙氣首先面對(duì)的是膜面,這樣鋼索下面又多了一個(gè)保護(hù)層,使鋼架不受任何高溫作用。
2、采取特殊的防火、防煙分隔措施
膜結(jié)構(gòu)大多用于體育館、劇院、展覽建筑的觀眾廳、展覽廳,其面積、長(zhǎng)度可以根據(jù)需要確定,但如果用于商業(yè)、學(xué)校、食堂、菜市場(chǎng)等建筑,就要受標(biāo)準(zhǔn)的限制 了,膜結(jié)構(gòu)工程建筑相對(duì)于普通建筑,在主體大空間內(nèi)無構(gòu)造柱與梁,是一個(gè)連續(xù)(Continuity)完整的空間。膜空間和與之相連的部分之間必須設(shè)置有效的防火分隔設(shè)施,防止火 勢(shì)向膜空間以外的其它空間蔓延。
3、機(jī)械防排煙設(shè)施
對(duì)于封閉的膜結(jié)構(gòu)工程建筑,設(shè)置機(jī)械防排煙設(shè)施是至關(guān)重要的,煙氣往往比火更可怕,在火災(zāi)中,煙氣彌漫,能見度被降低(reduce),延誤了疏散時(shí)間;大量高溫有毒氣體 的存在,使人降低和逐漸喪失了逃生能力;高溫?zé)煔庥兄c火一樣的對(duì)建筑結(jié)構(gòu)破壞的作用。就膜結(jié)構(gòu)工程建筑來說,其防火分區(qū)面積和疏散距離都已超標(biāo),所以對(duì) 這類建筑的大空間進(jìn)行有效的防排煙設(shè)計(jì)顯得由為重要。
第一步是控?zé)煟ㄟ^一定的正壓送風(fēng)量(定義:單位時(shí)間內(nèi)空氣的流通量)將火災(zāi)煙氣吹向一個(gè)固定的空間內(nèi),使煙氣不會(huì)無規(guī)則擴(kuò)散;
第二步是蓄煙,利用建筑物(building)自身的大空間條件設(shè)計(jì)“儲(chǔ)煙倉(cāng)”將煙氣蓄積,形成距地面有一定高度的無煙層;
第三是排煙。國(guó)外研究(research)機(jī)構(gòu)(organization)通過計(jì)算機(jī)模擬(定義:對(duì)真實(shí)事物或者過程的虛擬)證明:如果一個(gè)煙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)適當(dāng),可以防止煙在30~45min 內(nèi)聚集在距地面3~4m處。這段時(shí)間對(duì)于人員疏散是極其寶貴的,同時(shí)也給滅火創(chuàng)造了有利條件。
4、運(yùn)用新型的火災(zāi)探測(cè)系統(tǒng)
通常建筑中所廣泛使用的火災(zāi)探測(cè)器(detector)大多數(shù)以煙氣濃度和溫度(temperature)為信號(hào)進(jìn)行探測(cè)的,且大多數(shù)為頂棚式安裝。張拉膜結(jié)構(gòu)20世紀(jì)中期發(fā)展起來的一種新型建筑結(jié)構(gòu)類型,它打破了純直線建筑風(fēng)格的模式,以其獨(dú)有的優(yōu)美曲面造型,簡(jiǎn)潔、明快、剛與柔、力與美的組合,給人耳目一新的感覺,同時(shí)給建筑設(shè)計(jì)師提供了更大的想象和創(chuàng)造空間。普通建筑的樓層高度多數(shù)在6m 以下,火災(zāi)煙氣能很快到達(dá)頂棚,因此這類探測(cè)器是適用的。然而膜結(jié)構(gòu)工程建筑空間很高,煙氣在上升過程中不斷受到冷卻(cooling)和稀釋(dilute),在到達(dá)頂棚時(shí)濃度和溫度都大 大降低,不足以啟動(dòng)火災(zāi)探測(cè)器。另外,由于建筑物(building)內(nèi)部熱風(fēng)壓影響,大空間上部常常會(huì)形成一定厚度的熱空氣層,它足以阻止火災(zāi)煙氣上升到大空間頂棚,從而影 響火災(zāi)探測(cè)器工作,所以普通型探測(cè)器是不適用于膜結(jié)構(gòu)工程建筑的。運(yùn)用新型的火災(zāi)報(bào)警技術(shù)如紅外光束感煙探測(cè)器(Smoke detector)、空氣采樣及線型差溫探測(cè)器運(yùn)用于膜結(jié)構(gòu)工程建筑,解決了膜空間早期報(bào)警的難題。
5、采用有效的自動(dòng)滅火裝置
設(shè)置空氣加壓移動(dòng)式消防水炮。膜結(jié)構(gòu)一種建筑與結(jié)構(gòu)結(jié)合的結(jié)構(gòu)體系,是采用高強(qiáng)度柔性薄膜材料與輔助結(jié)構(gòu)通過一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力,并形成應(yīng)力控制下的某種空間形狀,作為覆蓋結(jié)構(gòu)或建筑物主體,并具有足夠剛度以抵抗外部荷載作用的一種窄間結(jié)構(gòu)類型。它可根據(jù)空氣加壓的大小確定射程,確保膜空間及其中部區(qū)域的安全。另外在大廳四壁適當(dāng)位置上可考慮設(shè)置帶架水槍,以便當(dāng)展廳上半部的橫幅、彩帶、氣球之類的可燃物著火后,可有效的組織撲救。
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