一、爆炸危險(xiǎn)性建筑的泄壓
先來看泄壓面積計(jì)算。爆炸能夠在瞬間釋放出大量氣體和熱量,使室內(nèi)形成很高的壓力,為了防止建筑物的承重構(gòu)件因強(qiáng)大的爆炸力遭到破壞,將一定面積的建筑構(gòu)、配件做成薄弱泄壓設(shè)施,其面積稱為泄壓面積。
根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB 50016-2014),有爆炸危險(xiǎn)的甲、乙類廠房,其泄壓面積宜按此公式計(jì)算,式中 A指的是泄壓面積;V指的是廠房的容積;C指的是泄壓比,可按表選取。其中,K塵為粉塵爆炸指數(shù)。

但當(dāng)廠房的長(zhǎng)徑比大于3時(shí),宜將該建筑劃分為長(zhǎng)徑比小于等于3的多個(gè)計(jì)算段,各計(jì)算段中的公共截面不得作為泄壓面積。
長(zhǎng)徑比是指建筑平面幾何外形尺寸中的最長(zhǎng)尺寸與其橫截面周長(zhǎng)的積和4.0倍的該建筑橫截面積之比。
長(zhǎng)徑比過大的空間,在泄壓過程中會(huì)產(chǎn)生較高的壓力。以粉塵為例,空間過長(zhǎng),在爆炸后期,未燃燒的粉塵-空氣混合物受到壓縮,初始?jí)毫ι仙細(xì)庑狗帕鲃?dòng)會(huì)產(chǎn)生湍流,使燃速增大,產(chǎn)生較高的爆炸壓力。
因此,有可燃?xì)饣蚩扇挤蹓m爆炸危險(xiǎn)性的建筑物不宜建造得長(zhǎng)徑比過大,以防止爆炸時(shí)產(chǎn)生較大超壓,保證所設(shè)計(jì)的泄壓面積能有效作用。
當(dāng)發(fā)生爆炸時(shí),作為泄壓面積的建筑構(gòu)、配件首先遭到破壞,將爆炸氣體及時(shí)泄出,使室內(nèi)的爆炸壓力驟然下降,從而保護(hù)建筑物的主體結(jié)構(gòu),并減輕人員傷亡和設(shè)備破壞。泄壓是減輕爆炸事故危害的一項(xiàng)主要技術(shù)措施,屬于“抗爆”的一種。
泄壓設(shè)施可為輕質(zhì)屋蓋、輕質(zhì)墻體和易于泄壓的門窗,但宜優(yōu)先采用輕質(zhì)屋蓋,不應(yīng)采用普通玻璃。
易于泄壓的門窗、輕質(zhì)墻體、輕質(zhì)屋蓋是指門窗的單位重量輕、玻璃較薄、墻體屋蓋材料密度較小、門窗選用的小五金斷面較小、構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的處理上要求易摧毀和脫落等。
用于泄壓的門窗可采用楔形木塊固定,門窗上用的金屬百頁、插銷等可選用斷面小一些的,門窗的開啟方向選擇向外開,這樣一旦發(fā)生爆炸,因室內(nèi)壓力大,原關(guān)著的門窗上的小五金可能遭沖擊波破壞,門窗則自動(dòng)打開或自行脫落以達(dá)到泄壓的目的。
對(duì)泄壓構(gòu)件和泄壓面積及其設(shè)置的要求如下: (1)泄壓輕質(zhì)屋蓋。根據(jù)需要可分別由石棉水泥波形瓦和加氣混凝土等材料制成,分為有保溫層或防水層、無保溫層或防水層兩種。
(2)泄壓輕質(zhì)外墻分為有保溫層、無保溫層兩種形式。常采用石棉水泥瓦作為無保溫層的泄壓輕質(zhì)外墻,而有保溫層的輕質(zhì)外墻則是在石棉水泥瓦外墻的內(nèi)壁加裝難燃木絲板作保溫層,用于要求采暖保溫或隔熱降溫的防爆廠房。
(3)泄壓窗可以有多種形式,如軸心偏上中懸泄壓窗,拋物線形塑料板泄壓窗等。窗戶上宜采用安全玻璃。要求泄壓窗能在爆炸力遞增稍大于室外風(fēng)壓時(shí),能自動(dòng)向外開啟泄壓。
(4)泄壓設(shè)施的泄壓面積按公式和表計(jì)算確定。
(5)作為泄壓設(shè)施的輕質(zhì)屋面板和輕質(zhì)墻體的單位質(zhì)量不宜超過60kg/㎡。
(6)散發(fā)較空氣輕的可燃?xì)怏w、可燃蒸氣的甲類廠房(庫房)宜采用全部或局部輕質(zhì)屋蓋作為泄壓設(shè)施。頂棚應(yīng)盡量平整、避免死角,廠房上部空間應(yīng)通風(fēng)良好。
(7)泄壓面的設(shè)置應(yīng)避開人員集中的場(chǎng)所和主要交通道路,并宜靠近容易發(fā)生爆炸的部位。
(8)當(dāng)采用活動(dòng)板、窗戶、門或其他鉸鏈裝置作為泄壓設(shè)施時(shí),必須注意防止打開的泄壓孔由于在爆炸正壓沖擊波之后出現(xiàn)負(fù)壓而關(guān)閉。
(9)爆炸泄壓孔不能受到其他物體的阻礙,也不允許冰、雪妨礙泄壓孔和泄壓窗的開啟,需要經(jīng)常檢查和維護(hù)。
(10)泄壓面在材料的選擇上除了要求質(zhì)量輕以外,最好具有在爆炸時(shí)易破碎成碎塊的特點(diǎn),以便于泄壓和減少對(duì)人的危害。同時(shí),泄壓面設(shè)置最好靠近易發(fā)生爆炸部位,保證順利泄壓。
(11)屋頂上的泄壓設(shè)施應(yīng)采取防積雪措施。
二、爆炸危險(xiǎn)性建筑的防爆
首先防爆結(jié)構(gòu)形式的選擇。對(duì)于有爆炸危險(xiǎn)的廠房和庫房,應(yīng)選擇正確的結(jié)構(gòu)形式,再選用耐火性能好、抗爆能力強(qiáng)的框架結(jié)構(gòu)。
耐爆框架結(jié)構(gòu)一般有3種形式: 1)現(xiàn)澆式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。 2)裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。 3)鋼框架結(jié)構(gòu)。 在容易發(fā)生爆炸事故的場(chǎng)所,應(yīng)設(shè)置隔爆設(shè)施,下面我們來看隔爆設(shè)施。
第一、防爆墻 防爆墻必須具有抵御爆炸沖擊波的作用,同時(shí)具有一定的耐火性能。防爆墻的構(gòu)造設(shè)計(jì),按照材料可分為防爆磚墻、防爆鋼筋混凝土墻、防爆單層和雙層鋼板墻、防爆雙層鋼板中間填混凝土墻等。 防爆墻上不得設(shè)置通風(fēng)孔,不宜開門窗洞口,必須開設(shè)時(shí),應(yīng)加裝防爆門窗。 我們簡(jiǎn)單來看一下三類防爆墻。 (1)防爆磚墻:只用于爆炸物質(zhì)較少的廠房和倉庫。 (2)防爆鋼筋混凝土墻:理想的防爆墻,構(gòu)造厚度不應(yīng)小于200mm,多為500mm、800mm,甚至1m,混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C20。 (3)防爆鋼板墻:以槽鋼為骨架,鋼板和骨架鉚接或焊接在一起。
第二、防爆門 防爆門的骨架一般采用角鋼和槽鋼拼裝焊接,門板選用抗爆強(qiáng)度高的鍋爐鋼板或裝甲鋼板,故防爆門又稱裝甲門。
第三、防爆窗 防爆窗的窗框應(yīng)用角鋼板制作,窗玻璃應(yīng)選用抗爆強(qiáng)度高、爆炸時(shí)不易破碎的安全玻璃。


