【摘要】隨著社會市場經(jīng)濟的快速發(fā)展,大型建筑層出不窮,尤其是高層建筑,這些建筑具有空間廣闊、內(nèi)置結(jié)構(gòu)復雜、人員流動較大、裝修及商品可燃物較多等特點,一旦發(fā)生火災,火勢蔓延迅速,將會給消防人員的工作帶來很大困難,也會嚴重威脅群眾的生命健康,防火安全問題逐漸突出。怎樣提高大型建筑結(jié)構(gòu)的防火安全能力是建筑師有待解決的問題,而現(xiàn)今的建筑設(shè)計防火規(guī)范存在許多不合理的地方,使建筑師的創(chuàng)造性思維受到限制。本文通過對建筑結(jié)構(gòu)防火性能的研究分析,對建筑結(jié)構(gòu)的防火性能設(shè)計進行深入探討。 

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);大型建筑;防火性能;設(shè)計 
  前言: 
  現(xiàn)今社會經(jīng)濟發(fā)展迅速,城市人口增長持續(xù),人們對物質(zhì)文化的需求越來越高,為了節(jié)約可利用資源,高層建筑已然成為城市建設(shè)的主流,而對大型建筑的防火研究一向是建筑相關(guān)工作人員不斷跟進的話題,近幾年也取得了較為突出的成績。在設(shè)計大型建筑的消防系統(tǒng)時,應優(yōu)先保證在火災中人員的人身安全,與此同時減少建筑內(nèi)火災的發(fā)生,避免發(fā)生火災造成的損失。合理劃分防火分區(qū)、利用防火設(shè)計,一旦發(fā)生火災可以采取有效措施防止火災大面積的蔓延,組織人員安全疏散,最大限度降低火災對人們的生命和財產(chǎn)的破壞,切實做到火災的防護。在鋼筋混凝土材料成為建筑物主要支撐結(jié)構(gòu)的今天,對建筑結(jié)構(gòu)防火設(shè)計實質(zhì)就是對鋼結(jié)構(gòu)的耐火性能的設(shè)計,而這也是一直困擾養(yǎng)建筑和防火相關(guān)研究人員的重大難題。 
  1建筑中各種建筑結(jié)構(gòu)的防火性能分析 
  1.1建筑墻的防火性能探討 
  建筑防火墻是建筑建筑結(jié)構(gòu)防火的最外層結(jié)構(gòu),對于保證結(jié)構(gòu)內(nèi)部的安全具有重要的作用。在一些規(guī)范條例中,對于防火墻的防火性能有多條標準。首先,防火墻的位置做了一定的限制,即防火墻應直接設(shè)置在建筑物的基礎(chǔ)或鋼筋混凝土框架、梁等承重結(jié)構(gòu)上,并且防火墻應從樓地而基層隔斷至頂板底而基層。 
  1.2建筑頂部防火性能探討 
  對于建筑頂部的防火性能,如屋頂、悶頂以及建筑縫隙的防火性能標準在一些規(guī)范中都有相關(guān)要求。在建筑結(jié)構(gòu)中,大多數(shù)的房頂都較高,特別是對一些公共場所,如影院、醫(yī)院等,這方面的防火條例就相對薄弱,需要進一步的加強。 
  1.3建筑結(jié)構(gòu)中防火門和防火卷簾防火性能探討 
  對于具體的防火性能要做到相當合理才能保證防火工作的徹底。例如,對防火門按其耐火性分為隔熱防火門(A類)、部分隔熱防火門(B類)和非隔熱防火門(C類)。防火卷簾的耐火極限沒有等級的分別,要求為不低于3h。 
  2建筑結(jié)構(gòu)防火材料研究 
  分析建筑結(jié)構(gòu)在高溫中的反應一般是以熱工性能參數(shù)和力學性能參數(shù)為依據(jù)。材料學意義上的熱工性能主要指的是熱傳導系數(shù)、比熱容和熱膨脹系數(shù)等,在這其中,熱傳導系數(shù)是基礎(chǔ)參數(shù),影響其傳導效果的因素有骨料類型、混凝土配合比及溫度、混凝土中水分含量等。試驗研究證明,材料周圍溫度與混凝土熱傳導系數(shù)呈反相關(guān)系,溫度越高,混凝土傳導系數(shù)越低。而混凝土的膨脹系數(shù)與 
  材料骨密度關(guān)系密切。 
  3當前鋼構(gòu)件的耐火保護方式選擇 
  3.1隔熱法 
  隔熱法是常規(guī)方法,主要就是采用耐高溫材料將構(gòu)件包裹,以達到阻止溫度傳導的目的。當前市場上流行的耐高溫材料主要有輕質(zhì)耐火混凝土、鋼茲網(wǎng)膜耐火砂漿等。 
  3.2阻熱法 
  阻熱法工作原理就是控制火災生成的熱量向構(gòu)件傳導,從理論上看就是使Td ≥Tm具體做法是在構(gòu)件外圍的包裹材料上進行特別處理,方向是在構(gòu)件表而敷設(shè)一層導熱系數(shù)小的保溫材料以阻滯熱量向構(gòu)件的傳導,從而達到保護作用。 
  4 建筑防火性能設(shè)計構(gòu)想的創(chuàng)新 
  建筑的防火性能設(shè)計是一種新型防火系統(tǒng)的設(shè)計思路,在更加理性的條 
  件上建立的一種全新的設(shè)計方法。其設(shè)計并不是根據(jù)一成不變的模式進行,而是應用消防安全工程學的原理和方法,制定整個建筑防火系統(tǒng)應達到的性能標準,針對各類建筑物的實際情況,用所有可能的方法對建筑的火災危險和將導致的后果進行定性、定量預測和評估,來達到最佳的防火設(shè)計方案以及最好的防火保護。防火性能設(shè)計是一個比較復雜的體系,它的實現(xiàn)需要社會環(huán)境和技術(shù)條件的支持。成功的性能化設(shè)計不僅更符合建筑物本身的要求,而且在符合安全的前提下,能夠為業(yè)主節(jié)省不必要的消防設(shè)備費用,同時是消除一些火災隱患的有效方法。 
  5建筑結(jié)構(gòu)防火設(shè)計的未來研究趨勢 
  我國目前在結(jié)構(gòu)材料的熱反映性能方面研究明顯不足;常溫結(jié)構(gòu)下的設(shè)計還存在精確計算模式選擇問題;針對防火材料的熱參數(shù)隨外界變化而應采取的相應的計算方法的研究還很薄弱,有待突破等。以上幾個問題其實也代表養(yǎng)建筑結(jié)構(gòu)防火設(shè)計的研究方向,概括起來包括以下幾個方面。 
  4.1建筑材料性能 
  實際上,增強材料自身的耐火抗火性能才是最終提高建筑整體防火性能的根木措施。從材料學來看,混凝土和鋼材作為一種材料,在溫度的十擾下其性能會發(fā)生離散,因此,必須通過對不同的材料進行試驗以確定各種材料的基木性能及變化特點,也借此發(fā)現(xiàn)在高溫下依然體現(xiàn)出優(yōu)越性能的材料以用作建筑結(jié)構(gòu)。目前的趨勢是總結(jié)世界范圍內(nèi)各國對高溫材料試驗結(jié)果,利用計算機系統(tǒng)對各種結(jié)果建立性能數(shù)據(jù)庫。要增強材料的耐火性能,首先要從材料的分子結(jié)構(gòu)研究做起,可以適當研究出一些耐火的材料,再將這些材料有機的組合起來,應用到實際的建筑設(shè)計當中去,做出明顯可靠的耐火材料。 
  4.2高溫下建筑結(jié)構(gòu)的可靠性研究 
  如何在火災狀態(tài)下盡快確定結(jié)構(gòu)的可靠性是當前和今后一段時間研究的重點。建筑結(jié)構(gòu)在高溫下的耐火性是一個建筑耐火的關(guān)鍵。在建筑的構(gòu)建過程中,有兩個方面可以增強其耐火性能。第一個方面是從建筑材料入手,采用耐火的建筑材料。第二個方面是從建筑結(jié)構(gòu)入手,創(chuàng)造出不易發(fā)生火災或不易火勢蔓延的建筑結(jié)構(gòu)。而現(xiàn)在材料己經(jīng)高度發(fā)達,研發(fā)新的材料所消耗的人力物力己是非常巨大的。所以,從建筑構(gòu)造上防火具有相當大的發(fā)展空間,今后的防火性建筑結(jié)構(gòu)己成必然。由于發(fā)生火災后火勢是向上蔓延的,而且最容易危機火災區(qū)人生命安全的是火災后的濃煙。因此可以設(shè)計出一種建筑結(jié)構(gòu),可以阻止火災的向上蔓延,并且采用空心材料,設(shè)計出吸煙天花板等等,這都是今后防止火災的重中之重。 
  總結(jié): 
  綜上所述,建筑結(jié)構(gòu)的防火性能解決的關(guān)鍵在于防火設(shè)計,在消防系統(tǒng)設(shè)計上大型建筑的安全措施有待提高,對此在建筑設(shè)計中,根據(jù)建筑物的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、用途等因素,結(jié)合建筑物火災時的著火特性,采取必要的建筑防火措施進行設(shè)計,包括建筑平面防火設(shè)計、建筑耐火等級與耐火設(shè)計、裝修防火、防火分區(qū)、防煙與排煙、安全疏散、自動報警系統(tǒng)等,綜合設(shè)計建筑的防火相關(guān),達到大型建筑的防火性能總目標,最大限度地確保人們生命及財產(chǎn)安全,從根本做到火災的防護。 
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