淺析膜結(jié)構(gòu)建筑的潛在火災(zāi)隱患
膜結(jié)構(gòu)建筑的特殊建筑形式,分析了其存在的幾個火災(zāi)危險性,并提出相應(yīng)的防火對策,以保證這種形式建筑的防火安全。
膜結(jié)構(gòu)是近一段時間內(nèi)獲得迅猛發(fā)展的一種新型空間結(jié)構(gòu),它由于只承受張力,使得材料受力性能得到充分發(fā)揮,而且以重量輕,允許跨越大空間和設(shè)計成各種外形,施工周期短,維護方便,造價低廉,可滿足多方面的使用要求,易與自然環(huán)境融為一體等優(yōu)點,被國際建筑界譽為二十一世紀(jì)的建筑。
膜結(jié)構(gòu)是一種全新的建筑結(jié)構(gòu)形式,它以優(yōu)良的織物為材料,利用柔性鋼索或剛性支撐結(jié)構(gòu)通過彎曲內(nèi)面力傳送,將膜面繃緊。從而形成具有一定剛度、張力,能夠覆蓋大跨□度空間的結(jié)構(gòu)體系。膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展更初主要以充氣結(jié)構(gòu)為主,但張力膜結(jié)構(gòu)出現(xiàn)后,充氣式膜結(jié)構(gòu)除在特殊領(lǐng)域應(yīng)用外,已大部分被張力膜結(jié)構(gòu)代替。
可以看出膜結(jié)構(gòu)建筑已經(jīng)成為當(dāng)今世界大空間建筑形式的一支主流,然而作為一種新型的建筑形式,在消防安全領(lǐng)域膜結(jié)構(gòu)可以說存在著很多與現(xiàn)行規(guī)范不符的方面,也就是說它與傳統(tǒng)的建筑防火概念有很大的沖突,比如,建筑材料耐火極限、防火分區(qū)的劃分、人員的安全疏散、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的應(yīng)用以及滅火系統(tǒng)的應(yīng)用都是傳統(tǒng)建筑設(shè)計方式所滿足不了的。
用于膜結(jié)構(gòu)中的高強度柔韌性薄膜稱為膜材,它是膜結(jié)構(gòu)工程中更重要的組成部分,作用與鋼筋、混凝土、輕質(zhì)板材上是等同的,在膜結(jié)構(gòu)建筑中既是起圍護作用的建筑材料,又是張拉結(jié)構(gòu)體系中的受力材料。
《建筑設(shè)計防火規(guī)范》及《高層民用建筑防火設(shè)計規(guī)范》中對建筑物各構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限都有明確的規(guī)定。目前膜結(jié)構(gòu)建筑中使用的膜材通常有兩類,一類是以玻璃纖維織物為基材,涂覆聚四氟乙烯(PTFE)等樹脂材料,燃燒性能可達到A 級;另一類是以尼龍織物為基材,涂覆PVC 及其他樹脂材料,燃燒等級可以達到B1 級。如果采用前者應(yīng)該可以滿足要求,但如果采用后者則整體膜結(jié)構(gòu)建筑的耐火極限如何確定,有待進一步分析。
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、長度可以根據(jù)需要確定,建筑空間跨度大,較難劃分防火分區(qū),火災(zāi)情況下易形成火災(zāi)蔓延,但如果用于商業(yè)、學(xué)校、食堂、菜市場等建筑,就要受規(guī)范的限制了,必須作防火分區(qū),但這種建筑大多高度及跨度都很大,劃分防火分區(qū)比較困難,因此,一旦發(fā)生火災(zāi),各種垂直通道起拔火桶作用。當(dāng)煙氣到達膜面以下時,頂部氣流水平運動,致使火災(zāi)橫向擴大,容易形成大面積的火災(zāi)蔓延。
膜結(jié)構(gòu)建筑因空間巨大,人員在膜空間內(nèi)到達室外出口的距離長,因此疏散時間就長。煙霧向上和向水平方向快速蔓延,擋住了疏散人員的視線,增大了疏散難度。另外,大空間內(nèi)人員多,疏散時容易發(fā)生滯留。
膜結(jié)構(gòu)建筑空間一般都比較高,跨度比較大,發(fā)生火災(zāi)后煙氣蔓延時,探測器動作與在普通建筑內(nèi)動作相比會慢一些,且我們通常使用的自動噴水滅火系統(tǒng)在這種建筑中布置比較困難,更不能有效發(fā)揮滅火作用。撲救膜建筑這種大空間建筑物火災(zāi)往往會遇到很多的困難。例如:熱輻射強,煙霧濃,火勢蔓延速度快、途徑多。另外,面對新型的膜建筑,我們?nèi)狈渚冗@類大空間建筑物火災(zāi)的實戰(zhàn)經(jīng)驗,這給消防滅火的登高作業(yè)、內(nèi)攻偵察、火場供水等都帶來不少困難。