文档介绍：膜结构建筑防火安全技术初探
摘要
本文针对膜结构建筑物这种特殊的建筑形式,采用性能化的防火设计方法,对膜建筑提出一些新的防火措施,确保其防火安全性。
[关键词] 膜结构建筑物性能化防火设计防火安全性

建筑工业科技水平的提高,城市社会发展的功能需求,使现代建筑发生了巨大的变化。建筑物呈现出向超大空间方向发展的趋势。
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。与其它结构形式相比,膜结构在结构体系以及朝着生态建筑,实现“零排放”的目标上有着巨大的优势。(见图一)
(图一、膜结构)
然而新型的建筑形式对传统的建筑防火设计理念形成了巨大的冲击。对于膜建筑来说,其结构特殊、空间巨大,在防火分区的划分、疏散距离的确定等方面都超出了现行规范的要求。所以我们提出了性能化的防火设计方法,从建筑物的整体安全性去考虑,合理灵活的选择各项防火措施,确保膜建筑的防火安全性。

建筑体量的庞大化。膜建筑的最大优势就在于它能够自由灵活的覆盖大跨度的空间。例如1996年亚特兰大奥运会的主场馆“佐治亚穹顶”(ia Dome),屋顶尺寸为240m×193m,总面积为 ,是目前世界上最大跨度索穹顶结构的屋顶。(见图二)
(图二、佐治亚穹顶)
,通透化使得建筑的跨度增大,荷载减小。特***龙膜面(TEFLON)㎜,自重1100g/m2;用钢量为20kg/m2,远远轻于普通的钢结构和砼结构。
、灵活。体现着艺术与建筑的相结合。

火灾隐患多。膜结构建筑特别适合作为一个城市的标志性建筑。所以它通常综合性强,功能复杂。例如苏州国际展览中心,一个中心展厅可供上千家单位同时参展。大量的展台装修,繁杂的电气线路,加之参展单位消防意识高低不同,管理困难,所以存在很多火灾隐患。
火灾蔓延快。膜结构建筑物通常建筑体量都很大,内部都有较大的和较高的空间。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。1985年5月英国布拉德福德体育馆看台着火,当时正在进行比赛,场内有12000名观众,火灾是由于烟头点燃垃圾引起的,出现明火一分钟以后,火焰就蔓延到主看台后面的屋顶,火焰猛烈延伸向下面的可燃物辐射热能,造成下面看台火焰迅速向水平方向发展,引起屋顶结构也随之燃烧,大火约烧了七个多小时,场内座位和看台全部被烧毁。被烟气烧死和熏死的观众达52人,受伤者有200多人,轰动英伦。从起火到火势蔓延扩大只有短短的一分钟,可见蔓延速度之快。
疏散困难。此类建筑因空间巨大,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。
扑救难度大。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. 膜结构建筑物的防火设计
膜结构建筑物防火设计的原则
膜建筑结构形式独特,建筑空间巨大,其防火分区面积和疏散距离等均远远超过现行规范的要求。所以,我们在考虑膜建筑防火安全时就要引进一种新的防火设计方法——性能化防火设计。
这种新的防火设计方法,在评价防火安全时,不是按建筑物规格式的条件,而是看其是否满足所要达到的标准值。所谓标准值,就是将建筑物在防火方面应具备的基本条件用数值表示出来,以此作为防火的基本要素。切合建筑物自身特点,从整体去考虑,只要使建筑物整体达到防火安全要求,就可以创造新的建筑空间,并可以考虑其设计的合理性和经济性。
膜结构建筑物按照现行法规很难实现其特殊空间的安全性评价,以及为了提高建筑物整体安全性能,而试图减轻有关防火措施等方面的问题。只有采用性能化设计,通过计算机模拟和危险评估,在制定膜结构建筑物的防火方案时,综合考虑地区、规模、用途、空间构成、建筑材料、设备及防火管理等方面,预测火灾时的火势蔓延、烟气流动、疏散、结构的状态等性状并确定评价方法,以得出适应火灾各阶段的防火对策。
建筑防火设计
总平面布置
膜建筑一般占地面积都很大,建筑总长度都在220m以上。一旦发生火灾,必然给消防人员扑救火灾和内部空间人员疏散带来极大的不便,