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小议工业建筑的防爆设计

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1防爆设计的误区

(1)没有根据规范正确的确定建筑的火灾危险性类别。对于只有局部设有危险性较大房间的建筑,没有根据规范3.1.2条复核面积而直接按照爆炸物质确定建筑的火灾危险性,造成建筑的火灾危险类别太高,从而将一些不需要进行防爆设计的建筑或者房间纳入了防爆设计的范畴,造成工程设计上的浪费。

(2)未经核实,盲目采用规范或者不具代表性的仿真实验确定的爆炸压力值进行结构设计,造成梁、柱截面及配筋的不合理增大,而在实际使用过程中,因为屋面、墙面的泄压,是不可能到达那么大的压力值的,从而也造成工程设计上的巨大浪费。

(3)只要结构专业进行防爆设计就“安全”了。从前文的分析来看,目前结构的防爆设计由于诸多因素的限制,顶多是一种防护,即在爆炸发生的时候对于其他区域的一种保护和隔断,而不是真正意义上的绝对的防爆,除了结构专业防爆设计外,更重要的还是要依靠建筑专业的泄压及其他专业采取相应的防爆措施。此外,结构专业在防爆设计的过程中,往往将板、墙构件提出来单独进行结构构件计算,而没有将其周边的梁、柱考虑进去进行整体计算,从而造成结构的“不安全”。

2如何进行防爆设计

2.1正确的按照规范规定确定建筑的火灾危险性类别

一般而言,对于防火规范很明确的甲、乙类厂房进行防爆设计是没有任何异议的,但对于一栋建筑仅局部有甲、乙类物质的厂房,应据其占用面积,使用量的大小,生产工艺及过程来确定该房间是否需要进行防爆设计。如果能通过简单的措施有效降低其物质浓度的就可以不进行防爆设计。

2.2总平布置

对于有爆炸危险的厂房和仓库,应尽可能的布置在场地边缘附近,而且应根据当地全年主导风向,其平面主轴线宜与当地全年主导风向垂直或者小于45°布置,有利于自然排风,降低可燃易爆物质的浓度。

2.3建筑平面和空间布置

(1)在工艺允许的条件下宜采用单层建筑,对于有爆炸危险的仓库则应采用单层建筑。(2)生产或存储有爆炸危险的物品,不应设在建筑的地下室。(3)有爆炸危险的房间,应布置在单层厂房内,如因工艺需要厂房为多层时,应放在最上一层。(4)在一般厂房,车间内设有局部防爆房间时,应将房间尽量靠外墙布置,采用特制的易于向外开启的窗,这样泄压面积容易满足,也便于防火。(5)对于易产生爆炸的设备,应尽量放在靠外墙、靠窗的位置或置于露天,使其破坏力减弱。

2.4建筑专业的泄压措施

对有爆炸危险的甲、乙类工业厂房,须根据防火规范要求设置必要的泄压设施,以降低室内瞬间产生的巨大压力,避免建筑物的结构受到严重的破坏。维护结构的泄压面积必须通过计算满足规范要求。泄压设施应布置在靠近可能爆炸的部位,不能面对人员集中的地方和交通要道。泄压设施宜采用轻质屋面板,轻质墙板和易于泄压的门窗等,不应采用普通玻璃。作为泄压设施的轻质屋面和轻质墙体的单位重量不宜超过60kg/m2。在多雪地区,屋顶上的泄压设施应采取防冰雪积聚措施。

2.5结构专业的防爆设计

前文已经论述,进行防爆设计的主体结构宜采用钢筋混凝土或钢框架、排架结构。用来防护的墙体,宜采用钢筋混凝土墙,其墙厚不宜小于250mm,这样既能满足建筑专业的防火要求,其墙身面内面外也有一定的刚度,可以抵抗一定的爆炸冲击荷载。墙体的配筋率不宜小于0.3%,钢筋直径一般也不小于12mm。防护墙与周边主体结构的梁柱应有较好的锚固,并且与其相关的梁柱配筋也应加大,以考虑爆炸荷载对于主体结构的破坏影响。防护墙的基础可以单独采用钢筋混凝土条形基础,也可以采用基础梁做为基础,采用基础梁做基础时宜加大基础梁的受扭纵筋。

2.6设备专业

防爆车间内的电气设备,选用和安装应根据不同情况采用防爆型的,如防爆开关、防爆电机、防爆灯具等,杜绝选用非防爆型的。在容易引起爆炸的厂房和车间,除在本建筑上设置避雷装置外,应在其建筑周围按要求设置独立的避雷针,使该建筑能够处在整个避雷系统的保护范围内,防止雷击事故的发生。

3结语

工业厂房的防爆设计比较复杂,涉及到很多专业,要求高,有一定难度,必须根据不同要求、不同性质的具体情况加以对待,设计过程中,应该做到以建筑专业“泄”为主,结构及其他专业“防”为辅,各专业密切配合,按现有的规范,法规和工艺要求精心设计,保证技术上的安全,彻底消除隐患,做到万无一失。

作者:杨英雄单位:信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司

建筑施工杂志责任编辑:田老师    阅读:人次