关键词：
建筑安全性能（精选十篇）
建筑安全性能 篇1
为解决我国建筑外墙外保温系统的防火安全性能评估技术问题,公安部天津消防研究所承担完成了公安部消防局重点攻关计划项目《建筑外墙外保温系统防火安全性能评估》,该项目成果已通过专家验收。
该项目以我国当前建筑节能中所使用的各类 保温材料和制品为目标,采用小尺度、中尺度和实尺度等多尺度试验相结合的方法,对模塑聚苯乙烯泡沫、挤塑聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫、酚醛泡沫、岩棉等常见保温材料进行中小尺度的燃烧特性评估,研究了不同防护面层对聚苯乙烯类和聚氨酯类外保温系统整体防火性能的影响;以我国目前市场常见的各类保温材料为基础,选取薄抹灰、厚抹灰、保温装饰一体化、幕墙保温及防火隔离带构造等类型构成外墙外保温系统,进行了实尺度的防火安全性能测试,得到了系统试验数据和评估结论。
建筑安全性能 篇2
EPS 聚苯板由可发性聚乙烯珠粒经加热预发泡后在模具中加热成型，制成具有闭孔结构的聚苯乙烯泡沫塑料板材。它既可制成不同密度、不同形状的泡沫制品，又可加工出各种不同厚度的泡沫板材。产品因其价格较廉、施工方便而应用广泛。
选择 2 批次 EPS 聚苯板为热塑性材料，在不太高的温度下燃烧，就会发生收缩、融化和滴落;在较高温度下会发生快速滴落。 SBI 中单体燃烧试验点火器火焰温度为 30 kW,仅模拟墙角垃圾桶燃烧的火焰大小，试验过程中前 600 s 聚苯板的滴落物未超出燃烧器范围，说明前 600 s 无燃烧滴落物 /颗粒，但当 SBI 单体燃烧试验点火器火焰温度达900 kW 时，燃烧滴落物范围增大，快速燃烧并引燃旁边的刨花(见图 1)。
SBI 单体燃烧试验仅以试验前 600 s 滴落物是否燃烧作为判定，但当试验进行到 600 s 后，由于温度升高等原因，滴落物发生了二次燃烧(见图 2)。
从图 2 可以看出，第一个峰值出现是聚苯板燃烧过程的热释放情况，第二个峰值出现是垂直样品受火区域已经完全滴落情况，正是由于滴落物燃烧引起了放热加剧。
从试验现象可以得出：EPS 聚苯板这类热塑性材料，遇火融化收缩、滴落流淌，非常容易被引燃发生二次燃烧，且二次燃烧火焰持续时间长，燃烧流淌物容易引燃附近可燃、易燃物品，易增大火灾的蔓延性和引燃范围。
3.2 XPS 挤塑板。
XPS 挤塑板是以聚苯乙烯树脂为原料加上其他的原辅料和聚合物，通过加热混合并同时注入催化剂，挤塑压成型而制造成的硬质泡沫塑料板。常用于建筑物屋面、钢结构屋面和建筑物墙体保温层。
XPS 挤塑板与 EPS 聚苯板相似，在燃烧情况下也会产生滴落物，发生二次燃烧。图 3 为 B2 级 XPS挤塑板滴落物无需加大火焰，在远离燃烧器的位置自发剧烈燃烧。试验结束后关闭燃烧器，滴落物仍持续燃烧直至燃烧殆尽。
从试验现象可见，XPS 挤塑板这类热塑性材料，遇火也会融化收缩、滴落流淌，非常容易被引燃发生二次燃烧，且二次燃烧的火焰持续时间长，燃烧流淌物容易引燃附近可燃、易燃物品，增大火灾的蔓延性和引燃范围，具有潜在风险。
3.3 建筑外墙外保温材料燃烧安全性能分析。
通过上述试验分析比较可以看出：
(1)在外墙外保温材料中，EPS 聚苯板和 XPS挤塑板这类热塑性材料，遇火融化收缩、滴落流淌，非常容易被引燃发生二次燃烧;二次燃烧的火焰持续时间长，燃烧流淌物容易引燃附近可燃、易燃物品，增大火灾的蔓延性和引燃范围。
我国建筑防火性能化设计 篇3
建筑防火的安全水准和目标应该是明确的和高水平的，即发生火灾的概率十分小。但确保安全水准实现的方法则是多种多样的，人们可以运用所有的现代科技手段进行有机的创造性组合。
性能设计是一种新型的防火系统设计思路，是建立在更加理性条件上的一种新的设计方法。它不是根据确定的、一成不变的模式进行设计，而是运用消防安全工程学的原理和方法，制定整个防火系统应该达到的性能目标，并针对各类建筑物的实际状态，应用所有可能的方法对建筑的火灾危险和将导致的后果进行定性、定量地预测与评估，以期得到最佳的防火设计方案和最好的防火保护。性能设计是一个非常复杂的体系，它的实现需要各种社会环境和技术条件支撑。
应该指出的是，由指令性规范向性能规范的转型不是一蹴而就的。目前国际上所谓性能规范都只是包含部分性能规范，并没有百分之百的性能规范。指令性规范与性能规范不是简单的替代，而是在相当长时期内的并存或互补，这样既不妨碍新技术的应用，又能够保持当前的安全程度。
笔者就我国性能化研究与实践工作，谈几点看法。
工作的基本方向
性能规范属于柔性的法规，它适用于：(1)规范规章没有规定的情况。(2)规范规章虽有标准规定，但不能或不足以应对现实情况时。(3)让设计者能在安全无虞又合乎经济利益的情形下，自由地设计合平需求的使用空间。从国外现行情况看，目前的性能设计规范并不复杂，但支撑这类规范的性能设计体系却是一项非常庞大的系统工程，它需要方方面面的共同努力。
从理论上讲，性能设计应体现如下一些原则：
(1)性能规范的各项规定和目标应能保证不同类型建筑物的整体安全水平。
(2)性能规范应具有长期的适用性，新技术、新方法的出现和使用不会导致与规范的；中突。
(3)可以使用可变式的计算模式去内插计算结果。采用模拟的办法去检验计算结果的正确与否。
(4)所有的性能设计计算均可在微机上实现，并且要保证一般的设计人员都可以非常容易地操作这些人工智能计算系统。
一个成功的性能化设计不仅可以更符合建筑物本身的要求，而且在同样符合安全的要求下，可以为业主节省不必要的消防设备费用，这是性能化设计所应体现的优点和发展的动力。
我国要实现上述目标还需要走相当长的一段路。目前，人们在观念、理论水平、历史资料的存储以及经济支撑条件上，都十分薄弱。但从发展看，开展此项工作又是一种必然，并且越早开始越主动。
火灾发展模式及预期损害度的分析评估
性能设计的核心就是运用大量的定量分析去解决工程安全的评估。
定量分析包含两类程序：
(1)决定性程序(Deterministic Procedure)：将火灾成长、扩展、烟移动及对人员影响予以定量化(理论分析、经验关系推论、使用方程式及火灾模拟方法)。
(2)概率性程序(Probabilistic Procedure)：估算发生某种不预期火灾情景(fire scenario)的可能性(利用火灾发生频率的统计数据、系统可靠度、建筑背景资料及决定性程序获得资料)。火灾模式的影响因子应考虑模式的输出量(例如：温度、速度、热通量)及合格标准(例如：侦测所需时间、达到人类无法承受的时间)。火灾模式也为概率模式，主要进行火灾风险评估，分析事件树(Event Tree)与概率，使火灾风险降低。
火灾场景的设定对消防安全性能设计十分重要，即在消防安全设计之前，需先输入火灾场景的参数资料，再依假想场景去执行消防安全设计。
为能达到上述目标，火灾场景的设计应予以合理的量化分析。如今火灾发展模式在工程计算、计算机评估以及概率统计等方面，都已具有较合理的推算与评估，这使得火灾燃烧的成长速度、热释放率、衰退期等较复杂的状态均能被较接近真实地模拟，因而可以较正确地推算出危险状况发生的时间，从而寻求确保人员生命安全的避难对策。火灾场景的假想，应以实际工程为基础，即针对实际使用空间的避难路径、出口设置、楼梯设置、建筑物装修材料及内含物的发热量、避难人员数、避难人员属性等实际状况设定。
我国在今后的若干年中，要实现对火灾的定量评估，至少要建立下述6个分析子系统：
(1)起火空间内火灾发生与发展的过程模拟；
(2)烟及有毒气体蔓延规律的模拟；
(3)火势沿起火间之外空间的蔓延：
(4)火灾报警、灭火及防排烟系统综合工况的模拟：
(5)消防救援行为介入状况的模拟；
(6]人员安全疏散的路径与行为的模拟。
为了正确地给定性能规范的安全原则，最基础的一项工作是建立科学系统的火灾发生及损失的概率统计方法，包括：
(1)对建筑物进行合理的类别划分，并统计各类建筑物实际存在的平方米数量和火灾发生时损失的数量。
(2)确定火灾损失率的概率分布模型，并确定火灾损失率的数学期望和方差值。
(3)从概率的角度，对同型和非同型的火灾事件进行计算处理，并最终给出各类建筑火灾危险性的概率度。
建立各类建筑物的火灾荷载数据库
在从事性能化设计时，最重要的一步是确立火灾载荷的大小与位置，一个错误的火源设计可能导致整个性能设计的失败。
火灾载荷密度与设计火灾发展过程密切相关，而后者正是防火设计中最基本的输入参数之一，因而火灾载荷数据确定对防火系统性能设计具有至关重要的影响。我国目前基本上没有火灾载荷的相关统计方法和确定的数值。因此，应通过试验和统计的方法尽快建立适合中国国情的火灾荷载密度数据库。同时，应考虑国际通用的方式和计算单位，以便信息交流和共享。具体工作包括：
(1)通过实际调查和实验确定各类建筑材料和设施的燃烧热值。
(2)用概率统计的方法处理火灾荷载的分布型式。统计表明火灾荷载的分布不服从正态分布，而表现为极值I型分布。因此将楼层火灾荷载作为随机现象，将其概型化、抽象化为统计数学模型，并根据调查数据寻其统计规律，应该是可行的途径之一。
(3)鉴于建筑结构的可变荷载与火灾荷载的统计分布均服从极值I型分布，因此可以探讨在这两者之间建立某种逻辑联系，进而确定两者间的比值关系。这将会使规范编制和设计选用工作大大简化。
性能计算方式的选择
建筑灭火单元的消防安全性能分析 篇4
关键词：灭火单元,性能化设计,安全性
为了防止火灾在建筑内蔓延扩大,危及建筑内人员生命和财产安全,需要利用一些具有较高耐火极限的耐火材料将火灾限制在一个较小的范围内,这是需要设置防火分区的缘由。防火和防烟分区的划分是极其重要的,有的高层建筑规模大、空间大,尤其是商业楼、展览楼、综合大楼用途广,可燃物多,起火后火势蔓延迅速,温度高,烟气也会迅速扩散,必然造成重大的经济损失和人身伤亡。因此,除应减少建筑内可燃物数量外,对装修陈设尽量采用不燃或难燃材料以及设置自动灭火系统之外,最有效的办法是划分防火和防烟分区。
然而,现有的建筑如大型商场、展馆等在防火分区设置上会遇到较多的困难,若建筑按照常规的防火分区做法对建筑进行防火保护,则需在建筑内安装大量的防火卷帘,以对建筑平面或众多的中庭等进行分隔。如建筑内大量采用防火卷帘,则防火卷帘动作的有效性将受到严重的考验。而且,建筑内若按照传统的方法划分防火分区,防火分区是最小的消防单元,而在一个防火分区内也许会存在较多的可燃物数量,一旦发生火灾时,也许会发生较大面积的火灾蔓延。因此,可以考虑利用设置灭火单元代替传统的防火分区。
1 设置灭火单元的意义
灭火单元主要是指在建筑内按照每个独立的单元进行消防设计分隔。在灭火单元内设置快速响应喷水灭火系统以实现早期控火和灭火;设置感烟探测系统以保证火灾发生后及时报警并确定火灾位置;设置机械排烟系统以延长着火单元内的人员可用疏散时间,减少向建筑其他区域蔓延的烟气量。将建筑内最小的消防单元设置为灭火单元,一旦发生火灾,反而能通过灭火单元内设置的消防设施进行快速有效的灭火;并且,每个灭火单元内的可燃物数量比按传统划分防火分区的方法减小很多,其火灾规模和火灾危险性都会下降很多。
2 灭火单元实体火灾验证
根据某工程实例,公安部四川消防研究所搭建了一个商场的灭火单元试验平台,该区域总长11.30 m,宽9.00 m,面积为101.7 m2,见图1所示。灭火单元的一面为喷头保护的防火玻璃。为验证不同喷头在灭火单元内的灭火效果,设置了A、B两个场景,A场景采用K=115喷头,玻璃泡直径分别为3 mm和5 mm,安装方式为下垂型,公称动作温度为68 ℃;B场景采用K=200的ESFR(早期抑制快速响应)易熔合金喷头,公称动作温度为74 ℃,喷头安装方式均为吊顶下下垂安装。
喷头的布置间距为3.3 m×3.6 m,喷头距墙分别为1.0 m和0.9 m,试验场地共计布置了9只灭火用喷头,预留DN20螺纹接口。试验前对每个喷头进行编号,喷头编号见图2。因试验主要考察灭火单元内快速响应喷头的控火和灭火效果,排烟效果不做重点考察,改机械排烟为自然排烟,试验时排烟依靠试验场地上方的四个排烟窗自然排烟,补风依靠试验场地的门洞自然补风,观察口亦兼作补风口。
商场火灾荷载一般为960 MJ/m2,按标准木材计(燃烧值18 MJ/kg),则火灾荷载密度为53.3 kg/m2,此次火灾试验保守按100 kg/m2进行设计,在试验中采用标准木垛,按2.0 m×2.0 m堆放,木垛高度约为0.7 m(根据火灾试验数据测算,火灾的最大规模为5 MW)。
通过多次火灾试验,笔者选取两次典型的试验数据进行分析,A试验场景在不同时刻有4只喷头动作,喷头处温度曲线见图3所示,B试验场景在不同时刻有3只喷头动作,喷头处温度曲线见图4所示。
从图3和图4均可看出,试验场所内的温度达到了喷头的动作温度时,喷头立即动作喷水,在较短时间内即可把火扑灭。从喷头动作的时间先后顺序来看,温度较高地方的喷头率先动作,而后是距火源较远的喷头动作,由此使得率先动作的喷头再次受到随后启动喷头的水的冷却。因此,在图3和图4中的图中均可以看出率先动作的喷头处的温度呈现锯齿形。在该灭火单元内设置快速响应喷头和ESFR(早期抑制快速响应)易熔合金喷头都能实现快速控火甚至灭火。
3 结 论
按照某工程实例搭建的火灾试验室进行了多次火灾试验,分析各工况下试验数据可知,通过在该灭火单元内设置快速响应喷头能够有效地实现火灾早期抑制甚至灭火,能够做到把火灾控制在较小的范围内,很好地实现阻止火灾蔓延的目的。且根据灭火单元的概念,在内部设置感烟探测系统,从而保证火灾发生后能够及时报警并确定火灾位置;设置机械排烟系统以延长着火单元内的人员可利用疏散时间和减少向建筑其他区域蔓延的烟气量。这些都确保在建筑内设置灭火单元能够很好地实现防火分隔,保证人员疏散安全,为在设置防火分区有困难的场所提供解决途径。在现实的建筑防火设计上,灭火单元的概念越来越多地在各大型商场、展馆及大空间等建筑内得到体现,也证明灭火单元为建筑防火分隔提供了很好的解决方案。
参考文献
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[5]GB50084-2005,自动喷水灭火系统设计规范[S].
建筑安全性能 篇5
地震何时发生我们虽不能预知，但我们可以探讨建筑物于地震中受损倒塌的原因，并加以防范，从工程上建造经得起强震的抗震建筑。说到这里那么尼泊尔地区的建筑抗震性到底怎么样呢?4月25日下午2点11分，尼泊尔发生7.8级地震(中国地震台网测定是8.1级)，还有4月26凌晨2：30左右此次地震至少造成超过1100人遇难;地震还引发了珠穆朗玛峰雪崩，大批游客和登山者被困，准确伤亡暂无法统计。另据报道，此次地震波及中国西藏，至少13人遇难4人失踪(另有4位同胞在尼境内遇难)。这是1934年尼泊尔比哈尔8.2级地震以来最强地震。
这几天连续发生的尼泊尔地震和珠穆朗玛峰雪崩引起了全球各国的重视，地震何时发生我们虽不能预知，但我们可以探讨建筑物于地震中受损倒塌的原因，并加以防范，从工程上建造经得起强震的抗震建筑，这是减少地震灾害最直接、最有效的方法。提高建筑物抗震性能，是提高城市综合防御能力的主要措施之一，同时也是防震减灾工作中一项“抗”的主要任务。说到这里那么尼泊尔地区的建筑抗震性到底怎么样呢?2013年春天，尼泊尔建筑界开了一次交流会，得出一个结论：在首都加德满都市区、巴丹市(Lalitpur)、巴克塔普尔地区(Bhaktapur)的绝大多数建筑，抗震能力极其脆弱。专家说：“这些地方的绝大多数房子和建筑，都未能严格遵守施工管理规定、采用合格建筑材料。”加德满都建设部的高级工程师乌塔尔·库马尔·雷格米博士2013年说：“(加德满都)住房建设根本没按照基本的建筑安全标准进行，这让成千上万人的生命都处于风险中。”
可见尼泊尔地区的绝大多数建筑，抗震能力极其脆弱，雷格米博士指责说，尼泊尔建筑质量差的一个主要原因，是建筑材料质量不达标。负责钢材贸易的加德满都钢铁公司的负责人阿南达当时回应并承认，尼泊尔绝大多数厂商制造的钢材都是低级、劣质的，这些劣质钢材非常容易生锈。尼泊尔国家地震科技学会的专家相信：根本无需高烈度的地震，一场小震就可以把尼泊尔很多房子震塌。尼泊尔的建筑专家2013年公开建议：老百姓造房子时，一定要选择那些最高级别、最好质量的建筑材料，还要严格遵守相关建筑标准，并在建筑时采用抗震技术，这样才能让房子“安全一点”。
这此地震对尼泊尔来讲是一场巨大灾难，救援必须跟时间赛跑。也是一个很大的经验教训，希望经历过此次地震后，尼泊尔应将提高建筑抗震能力、生产发展高质量钢材和普及抗震知识重视起来。过去几年里,中国也发生了不少地震，造成了大量的人员伤亡。从汶川到雅安，岷县鲁甸，统计表明在我国发生的地震中，大多数发生在农村地区。震灾所到之处，断壁残垣，房屋损毁严重，大量人员伤亡。这是因为在农村地区，房屋以“砖混合土木结构为主”，抗震性能差。那么什么样的建筑物抗震性能最好呢?
钢结构建筑，它具有着非常卓越的抗震性能。不同的结构形式，抗震性能明显不同。混凝土结构的房屋受压较好，但不抗拉力，两种力的差距达10倍。当地震来临时，房屋在地震波循环荷载情况下，极易发生整体垮塌。而钢结构具有良好的延展性，可以将地震波的能耗抵消掉。钢材基本上属各向同性材料，扛拉、抗压、扛剪强度均很高，而且具有良好的延展性，特别是钢结构凭着自己特有的高延展性减轻了地震反应。钢结构还可以看作比较理想的弹塑性结构，可以通过结构的塑性变形吸收和消耗地震输入能量，从而具有较高的抵抗强烈地震的能力。钢结构相对于其他结构自重轻，这也大大减轻了地震作用的影响。
四川汶川地震时，大量民房倒塌，但只有钢结构建筑的绵阳体育馆安然无恙。日本阪神地震后资料显示，钢结构建筑在地震中的受损率远低于混凝土结构建筑。钢结构建筑无论是从理论上还是从结构上都优于其他结构体系的建筑。
据四川省金属结构行业协会会长刘兴元介绍，在成都，很多日本人租写字楼，首先要求是钢结构的。他们认为，工作的前提是要保证生命安全。“5·12”汶川地震后，成都的老百姓明白了一个简单的道理：房子不倒，没有死人的；凡是房子倒了，没有不死人的。目前，在成都，钢结构建筑的抗震性能、安全性已得到认同。
日本是多地震的国家，钢结构建筑在日本的占有率更是达到了65%左右。据宝钢钢构有限公司总工程师介绍，20多年前，他在日本求学期间曾遭遇地震，他当机立断地冲出房屋，随即他发现，除他外，所有日本人依然在按部就班地工作。导师告诉他，由于日本是多地震国家，国家对建筑物的抗震性能有严格的规定，在一定级别地震的情况下要保证建筑物不倒。正因为如此，抗震性能优异的钢结构建筑在日本所占的比例较大，地震发生时人们也不会恐慌。
在中国，尽管钢结构建筑已逐渐被政府部门、开发商、设计师、用户等相关方面认同，但作为钢结构建筑之一的钢结构住宅目前的市场占有率远不及传统的混凝土住宅。有专家认为，建设体育场馆、机场等公共建筑选择钢结构已成为绝对之选，钢结构住宅不及公共建筑应用广泛与开发商需要在短期内获得最大经济利益的目的有关，随着政府相关政策的陆续出台、老百姓对钢结构住宅的认知度越来越高，这一现状一定会逐步改善。
随着相关政府部门陆续出台了一系列政策，钢结构行业涉足钢结构住宅的企业越来越多。在中国，相信钢结构住宅也不会遥远。仙泊绿建筑，仙泊保护生命的绿建筑。
大型公共建筑的防火性能化安全设计 篇6
随着我国经济的快速发展, 超高层建筑、大型商场、地下建筑、大型娱乐游艺场所等大量涌现。现行的消防技术规范已不能涵盖上述建筑的所有消防安全需求, 无法满足社会经济快速发展的要求, 这类建筑一般宜采用防火性能化设计方法。
1 大型公共建筑的特点及表现形式
大型公共建筑根据其用途特点, 可分为以下几种形式, 如表1所示。
目前, 建筑防火设计主要是根据现行的消防技术规范进行消防安全设计和审核。GB 50016—2006《建筑防火设计规范》、GB 50045—95《高层民用建筑防火设计规范》等40余部消防技术规范和标准几乎涵盖了现有的各种建筑类型, 并在分类的基础上, 按有关的防火安全要求, 对建筑耐火等级、防火间距、防火分区、安全疏散、防排烟设施、火灾报警及自动喷水灭火系统等规定了具体的参数和指标。设计人员可以根据所设计的建筑形式, 选定相应的参数和指标进行设计。
在实际工程中, 建筑物的结构、用途等存在着很大差异, 加之规范条文本身的复杂性及对安全经济性因素的影响考虑不足、弹性较小等不足之处, 遇到表1中所列的建筑类型时则很难适用。例如, 大型商场设计中往往会出现防火分区面积过大、疏散距离过长、疏散楼梯过少、疏散宽度不够等问题, 对于具体工程, 在按规范设计时有可能出现有的要求过严, 而有的却不能保证火灾下的安全要求、无法满足实际需要的情况, 具有很大的局限性。从现阶段国内外的研究和工程实践来看, 防火性能化设计是解决以上问题的最好途径。
2 国内外防火性能化安全设计方法
2.1 性能化设计方法概述
性能化防火设计是运用消防安全工程学的原理和方法, 首先制定总体目标, 然后根据总体目标确定整个防火系统应达到的性能目标, 并针对各类建筑物的实际状况, 应用所有可能的方法对建筑的火灾危险及可能导致的后果进行定性、定量的预测和评估, 以期得到最佳的防火设计方案和最好的防火保护。
与规范式的防火设计相比, 性能化防火设计具有以下优点:针对性强, 不像规范式设计那样笼统;可根据工程的实际需要, 制定消防设计方案, 设计思想灵活;运用多种分析工具, 综合考虑各个消防系统之间的协调性, 提高了设计的准确性。
2.2 性能化防火设计的主要步骤和方法
建筑防火性能化设计主要包括两个方面的设计内容:一是保证建筑内人员安全疏散的性能设计;二是保证建筑构件耐火的性能设计。
建筑防火性能化设计的基本步骤为:①确定建筑防火性能化设计的工程参数, 如建筑的用途、功能、使用与管理方法、建筑的规模、结构形式和布局、需重点保护的区域、可燃物情况、人员状况等。②确定消防安全总体目标、功能目标和性能目标。③制定设计目标。④设定火灾场景。⑤提出和评估防火设计方案。⑥编写《建筑防火性能化设计报告》。
为了达到上述目标, 应当制定防止着火的房间发生轰燃的指标, 设计小组根据房间的具体情况一般会建立3个性能指标:①室内上部烟气层的温度<180 ℃, 人体接受的热辐射通量<0.25 W/cm2 (防止造成严重灼伤) ;②控制房间内CO2在安全疏散所需时间内的含量<1 400 ppm (防止窒息死亡) ;③控制房间内CO浓度<0.25 % (防止中毒死亡) 。
根据目标, 设定火灾场景, 设计消防方案, 对火灾危害性、人员安全疏散等加以评估分析, 最后编写报告、得出结论。
2.3 国内外性能化设计研究现状
(1) 国内研究现状。
我国自1995年的国家“九五”科技攻关项目“地下大型商场火灾研究”开始关注建筑物的性能化防火设计, 2000年国家“十五”科技攻关项目“重大工业事故与城市火灾防范及应急技术的研究”实施之后, 性能化设计得到了较快发展。
近年来, 随着工程建设单位对建筑造型需求的日益增长, 大量体形各异、结构独特的大空间建筑不断涌现, 性能化设计方法的重要性已逐渐被人们所认同。同济大学、中国科技大学火灾试验室等研究机构, 已开展了一系列的研究工作, 国内有部分学者已对一些具有特定用途的大空间建筑 (如工业厂房等) 进行研究, 并提出了实用的计算方法。
尽管我国的大空间建筑防火性能化设计已经取得了一定的进展, 但仍然存在着不少问题:①性能化设计应用之初, 消防部门不熟悉、不适应, 加之缺少相应的专业人员进行分析审查, 因而对批准这种设计方案存在顾虑;②与规范式设计相比, 性能化设计的分析和设计步骤需要更多的时间进行分析、计算和准备设计文件;③性能化设计对设计者和审查者的自身素质以及用以保证设计适当性的质量控制措施的要求较高;④与规范式设计一样, 建筑物使用用途的改变可能改变防火的需要, 而这直接与性能化设计的各种前提条件相关, 往往会直接导致性能化设计方案的失效;⑤性能化设计与日常的消防安全管理密切相关, 火灾发生时需要保证消防系统按预定状况运行, 这就要求消防部门加强日常监督。
(2) 国外研究现状。
英国早在1985年就已将性能化安全设计方法作为可供选择的防火设计方法;美国、澳大利亚、日本、新西兰等国也相继颁布了引入性能化设计方法的防火规范, 并制定了相关的安全准则。此外, 国际上已有不少的大空间建筑采用了防火性能化安全设计方法。
3 设计实例与分析
3.1 我国现有的工程设计实例
防火性能化设计的工程研究在我国刚刚起步, 目前采用此方法设计的工程还不多, 主要有北京新保利大厦、国家体育场和中青旅大厦等。
3.2 现有性能化安全设计方法的分析
(1) 目前, 我国已开始对部分大空间建筑开展性能化设计工作, 但数量相对较少, 主要是针对结构特别复杂且重要性等级很高、现行防火规范又不能涵盖的工程。由于国内的设计单位缺乏经验, 主要设计工作多由国外公司承担。因此, 应加强各种火灾预测模型和风险评估模型的研究, 拓展性能化设计方法的应用空间, 规范材料性能参数, 建立和完善消防数据库, 为性能化设计的应用积累基础性数据。
(2) 现行计算方法主要是对空间温度场进行计算控制, 对于无法进行防火保护且温度仍然很高的部位, 则采取降低火灾荷载或移动火源使构件远离火灾危险区域的方法解决, 构件失效温度也是简单地根据材料的属性随温升的变化来确定。从国内外的研究成果来看, 由于构件之间的相互约束作用, 结构整体在火灾下的实际性能远远好于单个构件。对于大空间结构, 由于在现有条件下无法进行足尺试验, 对此类结构火灾下的整体受力性能进行数值模拟是最为可行的研究手段。
(3) 应出台可操作性强的性能化设计指南, 使建筑设计人员能够尽快掌握性能化设计方法。制定及逐步完善《建筑防火性能化设计规范》, 为性能化设计方法的应用提供法律依据。
4 结语
建筑安全性能 篇7
狭义的住宅安全特指住宅结构的安全,认为住宅结构设计合理其安全性能就良好,然而,住宅的安全性能不仅取决于住宅结构的安全可靠,如防火、抗震等级满足规范要求,还与燃气、电气、日常安全防范措施以及有害物质有关。我国对房屋住宅的结构安全、防火、抗震等级都有严格的评价标准,而对影响住宅安全性能因素中的燃气、电器、水环境与日常安全与防范措施却尚无专业的评价方法,而且,目前进行的住宅建筑安全评估仅依据工程设计验收规范进行,且规范涉及的指标过于繁多。因此,构建科学可行的既有住宅建筑非自然力的安全性影响因素评价指标体系,探究可操作性的非自然力安全性能评价方法具有积极的现实意义。
1 既有住宅建筑非自然力的安全性能评价指标体系的建立
1.1 住宅建筑非自然力的安全性能影响因素
1.1.1 建筑结构安全
建筑结构安全是房屋安全的基础,建筑结构设计如果达不到规范要求,那么其建筑物本身就是极不安全的因素之一。近年来在我国出现了“楼脆脆”、“楼歪歪”、“楼倒倒”等众多建筑结构安全事故,使得人们对房屋结构本身的安全性提出质疑,而连年发生房屋质量低劣甚至倒塌事故并非偶然,20世纪90年代以来,随着我国经济建设进入新一轮发展时期,有一部分住宅是质量不错的,但从整体看,质量情况不尽人意。“七五”期末工程质量合格率62%;“八五”期末工程质量合格率为82%;“九五”期末工程质量合格率提升为92%,虽然合格率提升30%,但仍有近1/10的工程质量不合格[1]。某些个人或集团由于受利益的驱使,妨害建筑结构安全的现象屡禁不止,所以,建筑结构安全是住宅建筑安全性能中最重要的影响因素。
1.1.2 建筑防火安全
火是住宅建筑安全性能另一个重要影响因素,由于火灾出现的不可预见性,使得我国住宅建筑防火主要以预防为主,以救为辅的措施。建筑物的防火主要应该考虑建筑物的层数、平面布置方式、建筑构件的耐火等级、周边的建筑环境等因素。
1.1.3 建筑燃气、电器设备安全
1.1.3. 1 住宅燃气的安全性
当前我国城市燃气事业飞速发展,尤其是以西气东输为标志的一系列燃气工程的竣工和投产运行,天然气、液化气、煤气等管道燃气在我国得到快速的普及,瓶装液化气的使用量也不断增加[2]。燃气的普及一方面拉动了经济的快速增长,提高了居民的生活质量,减少了环境污染;而另一方面频繁发生的燃气事故逐渐将燃气安全提到日程上来,燃气安全已成为燃气行业最为关切的问题。例如:2005年12月21日,陕西省榆林市榆阳区紫荆花大酒店租用的男员工宿舍,因采暖用的壁挂锅炉发生天然气泄漏,造成在同一房间居住的7名男青年全部中毒死亡,另有14人受伤。
越来越多的燃气事故表明,燃气安全已成为影响住宅建筑的另一重要因素,它直接关系着居民的人身与财产安全,而燃气安全影响因素主要包括燃气泄漏、燃烧不充分、通风不畅、燃气器具使用不当、安全意识不够等方面。
1.1.3. 2 建筑电器设备安全
随着我国经济的发展,人民群众的生活水平的提高,各种家用电器已经在广大居民家中普及,伴随各种家电事故的频繁发生,家电安全成为住宅安全性能考虑的又一重要因素。电器设备安全的主要影响因素包括电器产品、材料安全;供电线路设计安全等。
1.1.4 建筑水环境安全
水是人类的生命之源,也是人们生活过程中所接触的最多资源之一,住宅水环境包括生活饮用水、景观水体系统和中水系统等。2007年7月1日开始,由国家标准委和卫生部联合发布的《生活饮用水卫生标准》强制性国家标准已正式实施;这是国家21年来首次对原标准进行修订,把生活饮用水水质指标从最初的35项一下子增加到了106项[3]。新国标指出,真正安全的饮用水必须符合生活饮用水中不得含有病原微生物、水中化学物质和放射性物质不得危害人体健康、水的感官性状良好等条件。
1.1.5 建筑日常防范措施
我国的治安总体状况良好,但仍有入室盗窃案的发生,通过安装防盗设施和物业管理共同作用,具有显著的效果,具体防范措施如下:
1.1.5. 1 周边防范系统
小区周边非出入口的区域要进行监视和管理,防止非法入侵。小区的范围大小,小区的地理位置,小区的周界环境,决定小区周边防范系统的设置和监管方式。在小区周边可设24小时监控系统,并进行计算机管理,使小区物业人员很快了解小区周边实际情况,遇到非法入侵能自动报警并记录警情。
1.1.5. 2 出入口管理系统
小区出入口管理系统包括小区的主要出入通道、车库、小区公共场所及住宅单元出入口的管理和监控。保证小区居民出入方便,外来人员实行有限许可进入。车库周围要按设监控设备。
1.1.5. 3 家庭防范可视对讲系统
家庭防范主要是对私人住宅的安全防范,目的在于防止入室盗窃抢劫等恶性案件的发生。家庭防范是小区治安防范最为困难的部分。
1.1.6 住宅的防滑坠落措施
许多住宅为了追求外部的美观,大都采用饰面装饰,而装饰材料的选择多是瓷片、大理石等。如若设计或施工等环节不当或者年久失修,出现坠落状况,即会对小区居民的安全造成极大威胁,此外,高处窗台摆放的盆景、物件易被风吹落,对行人造成伤害。其具体措施主要包括:阳台,楼梯、女儿墙等栏杆的高度和竖向栏杆间距应符合规范要求;室内外装饰物要牢固;室外高处放置物应有防坠措施等。
1.2 住宅非自然力的安全评价指标体系
根据住宅非自然力的安全性的特性:电器安全、燃气安全、水质安全、防滑防落措施、日常防范措施等指标体系分为目标层A、指标层B、和准则层C三个层次。
建立的住宅非自然力的安全评价指标体系详见表1所示。
2 既有住宅建筑非自然力的安全性能综合评价模型
2.1 住宅非自然力的安全综合评价模型的建立
2.1.1 评价级别
根据模糊综合评价的原则,运用层次分析法构建住宅非自然力的安全性评价的层次模型,将住宅安全性水平评定级别设为优、良、中、合格、不合格5个级别,且评判集各指标对应的分值为S=ss1,s2,…,sss=90s,80,70,60,40s。
2.1.2 建立权重集W
设W为影响因素的权重模糊矩阵,采用AHP方法确定各级指标的权重系数,即三级指标相对于二级指标的权重向量和二级指标相对于一级指标的权重向量[4,5]且满足
2.1.3 确定各因素权重
在模糊综合评判中,权重的确定是至关重要的,它直接影响到评判的结果[6]。一般是专家凭经验给出权重,但这种方法往往带有主观性和个体差异性,有时不能反映客观实际情况。因此引入层次分析法确定各因素的权重,以消除缺陷。具体步骤如下:
(1)建立递阶层次结构如表1所示。
(2)构造两两判断矩阵A,并进行一次性检验。A=(aij),式中,aij是要素i与要素j相比的重要度标度。标度定义见表2。
(3)求各要素相对于上一层某要素的归一化相对重要度向量Wio
(4)一致性检验
1)计算一致性指标CI
2)查表3求平均随机一致性指标RI。
3)计算一致性比值CR=CI/RI
当CR燮0.1时,一般认为A的一致性是可以接受的。
2.1.4 二级模糊综合评价
(1)先对每个Bi进行单级模糊综合评判
Bi的单因素模糊评判为模糊子集,其中隶属度rtp为评价结果占总人数的比值。
则单级模型为:
(2)将Bi看成一个综合因素,用B軒j作为它的单因素评价结果,可得隶属关系矩阵。
则二级模糊综合评价模型为:
通过对准则层的模糊评判最终得到目标层A的模糊判断矩阵RA,从而可以计算A层的综合评判为B軒A。
进行归一化处理:
2.2 综合评价标准
住宅非自然力安全性的评价标准如表4所示,根据得出的PA值对照表4确定该小区的住宅安全评价等级。
3 实证分析
对位于西安南郊的某住宅小区非自然力安全性进行评价,采用问卷调查等方法搜集了居民的意见,在该社区投放调查问卷200份,其有效率为90%。采用模糊统计方法确定该小区的住宅建筑三级指标的隶属度rjip。详见表5。
3.1 确定该小区的住宅建筑三级指标的权重向量Wi和二级指标的权重向量W。
3.2 由表5可得三级指标相对于二级指标的模糊隶属矩阵Cj,有:
3.3 计算单级指标综合评价值B軒j
B軒1=W1C1=(0.20,0.30,0.36,0.10,0.04)再分别对其他二级指标计算B軒j(j=2,3,4,5),形成二级模糊综合评价的隶属关系矩阵RA。有:
3.4 计算综合评价隶属度向量
3.5 该小区的住宅建筑实际质量水平分值
该小区的住宅建筑实际质量水平分值为73.2分。根据表4的质量水平评定标准知该小区的住宅建筑非自然力的安全评价等级为中等。
4 结语
本文通过对既有住宅建筑非自然力的安全性能指标体系的建立,应用模糊综合评价模型对特定住宅建筑进行安全评估,具有一定的科学性和可操作性。然而,住宅建筑安全性能影响因素众多,所建立的指标体系仅选取了代表性的因素,对于规范中要求的其他子项,仍有待于进一步深入研究。
参考文献
[1]田新志.商品住宅建筑质量评价实务[M].郑州:黄河水利出版社,2006,50-60.
[2]刘树成,张国强,邴丕忠.城市燃气事故原因透析[J].城市燃气,2007(5):14-16.
[3]卫生部,国家标准化管理委员会.生活饮用水卫生标准(GB5749-2006).北京:中国标准出版社,2007.
[4]常大勇,张丽丽.经济管理中模糊数学方法[M].北京:北京经济学院出版社,1995.
[5]叶义成,柯丽华,黄德育.系统综合评价技术及其应用[M].北京:冶金工业出版社,2006.
建筑安全性能 篇8
1 PU硬泡材料在建筑节能外墙保温中应用前景
1.1 建筑节能是我国不可动摇的既定国策
在金融危机全球化的影响下, 能源问题能够顺利解决决定了我国国民经济健康发展的关键问题, 我国是当前世界上最大的建筑市场, 27%的社会能耗属于建筑能耗, 若不采取节能措施, 在建筑上能源消耗将逐渐增多。然而, 我国用于建筑外墙材料的保温性能比较差, 与其他发达国家相比, 我国使用保温材料的传热系数比别国高出3倍, 单位建筑面积的能耗高5倍左右, 总热量高出4倍。从这些数据可知, 我国建筑材料在节能方面还存在很大的前景, 建筑节能是解决我国能源问题需长期坚持的国策。根据有关报道得知, 我国使用PU硬泡材料的几率低且低于10%, 而欧美等发达国家使用建筑节能保温材料占总材料的49%左右。此外, 据有关资料显示, 我国每年需要100万t/a PU硬泡材料。由此可知, 建筑节能将给我国PU硬泡材料市场带来巨大的市场潜力。
1.2 材料优点
(1) 保温性能优越。PU硬泡材料的导热系数最小, 是目前其他任何此类有机和无机材料所无法达到的, 其导热系数可达到0.017-0.025w/m.k, 在形同隔热效果的状态下, 所有保温材料中PU硬泡材料使用的保温层保温性能最好。
(2) 力学性能优良。喷涂PU硬泡材料可以和外墙产生很大的粘着力, 它的力学性质优良, 其承受风力、自重及抵御外力撞击的能力强, 可在较宽温度范围和较高湿度下使用此保温材料, PU保温材料具有一定的韧性, 与其他保温材料相比, 其具有较强的抵抗外力的冲击, 耐冲击性能优良。PU硬泡材料一个最重要的力学物理量是强度, 强度的大小决定了建筑外墙的抗外力、抗冲击的能力, 是评估建筑保温材料保温性能最直接的标准。
(3) 防水性能良好。PU硬泡材料具有较好的防水和隔汽性能, 此种材料可有效地阻止水汽和水的渗透, 使建筑的墙面保持很好的密闭状态, 这些性能是由其封闭的结构所决定, 到目前为止, 还没有其他任何材料具有上述特征。
2 PU硬泡外墙保温材料防火安全性能解析
2.1 PU硬泡外墙保温材料防火安全性能最新技术进展
相关专家合成了一种无卤阻燃聚醚, 并在PU软硬泡中得到了成功的应用, 目前已投入大量的生产。国内有些研究所或公司已成功研制成了阻燃的PU硬泡, 而我国在阻燃剂和抑烟剂等方面也做出了贡献, 为我国研发和生产阻燃PU硬泡材料奠定了实践基础。
2.2 对PU硬泡材料外墙保温材料防火安全性能的讨论
(1) PU硬泡材料的燃烧机理。PU硬泡材料是一种交联的固体材料, 其主要燃烧控制区在凝聚相, 在燃烧的过程中其表面形成一层碳化层, 此碳化层能有效地阻碍其他部位向固相传递热量, 其可阻碍热量的传递, 起到屏蔽的功效, 实现了降低火焰传播速度的目的。所以, PU硬泡材料所使用的阻燃技术, 主要是控制凝聚相的分解速率, 增加碳化层的致密性和碳化层的厚度。
(2) 安全防火性能的测试方法。PU硬泡材料保温材料的防火性能测试有以下几个方面:第一, 在国家或省市研究机构建立规范化的、标准的、科学的测试方法;第二, 建立真实的失火模拟试验方法, 其主要建在国家级的研究所或者高校;第三, 建立简单的、以推广的常规测试方法, 其作为测验产品防火安全性能的常规测试方法。这三种测试方法需要符合真正火灾的燃烧性能。
(3) 关于PU硬泡材料毒性气体问题。当前, 国内有人认为PU硬泡材料燃烧会释放大量的毒性气体, 因此, 认为这种材料并不能作为保温材料来使用, 人们对此存在错误的理解, 其看法带有一定的片面性。事实上, 这种材料燃烧所释放的气体并不是不能改变的, 且并不一定会释放此类毒性气体, 其主要受到PU硬泡材料结构的限制。此外, 通过科学的实验, 使用何种阻燃剂和抑烟剂, 完全可以研发出一种燃烧产物烟密度低、毒性小的PU泡沫产品。在中国PU工业协会2008年第十四次年会的报告中指出:通过对PU硬泡材料燃烧释放气体组成和毒性的试验表明, PU硬泡材料燃烧释放的气体和木材燃烧释放的气体相接近。国内的有关单位应该认真看待这一研究结论, 切勿轻言否决。
(4) 将建筑节能有机保温材料一律拒之门外。据了解有关资料得知, 最近国家的相关部门正试图做出如下决定:有机保温材料一律禁止在公共建筑和超高层建筑中使用, 在此类建筑中建议使用无机保温材料。这种片面的规定值得国家相关部门进行深刻反思, 这种规定一旦实施, 将带来以下不良后果:第一, 国家建筑节能任务将无法实现, 也无法完成未来国家节能减排的重任, 此举将会给国家经济和能源带来巨大的损失。要达到节能减排的目的, 无机材料将会被取代。第二, 许多发达国家在建筑行业中在节能材料的选择多使用有机保温材料, 由此可知, 上述我国有关部门的规定将片面否定了有机材料的防火安全性能。第三, 无机保温材料的性能差, 存在许多缺点, 诸如对人体有毒害性、占地面积大、吸湿能力强等劣势。因此, 无机材料并不是最佳选择, 需要综合考虑材料的经济与性能两方面, 有机材料才是此行业用于节约能源的最佳选择。
3 总结
建筑节能是我国建筑业的一个重要课题。目前, 国内大量采用的保温材料即使能达到国家的相关规定, 但存在施工复杂、综合成本高等劣势, 国内建筑市场急需成本低、施工便捷、综合性能好、保温效果明显的新型保温材料。随着我国建筑节能标准的提高, PU硬泡材料的地位也得到了提升。我国提出了节约能源的政策, 在其影响下, PU硬泡材料在建筑业的节能市场内已有一席之地, 由于PU硬泡材料特殊的结构和优良的性质, 人们对它的应用价值非常重视。由于PU硬泡材料相比其他保温材料有着更好的保温效果, 在加上PU硬泡材料的迅速发展, 全球对节约能源的要求, 国家对建筑节能的重视, PU硬泡材料在建筑保温材料的应用会更加广泛。
参考文献
[1]宋长友.外墙外保温防火技术现状及其探讨[J].建筑科学, 2008年02期.
[2]陈全良.聚氨酯硬质泡沫塑料喷涂外墙外保温系统研究 (2) [J].施工技术;2006年02期.
[3]钱伯章.建筑节能保温材料技术进展[J].建筑节能, 2009年02期.
[4]巩永忠.国内建筑外墙保温材料现状与发展前景[J].新型建筑材料, 2006年10期.
房屋建筑的抗震性能研究 篇9
一、我国抗震建筑的概念和特点
随着人民生活水平的提高, 安全意识的增强, 抗震建筑的设计必须应用到千家万户中去, 作为一名建筑从业人员首先需要了解抗震建筑的设计思路和特点, 加强理论的学习和修养。
(一) 抗震建筑的概念
1.抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑, 必须进行抗震设计。
2.抗震建筑类型根据功能重要程度划分:甲类建筑包括重大建筑工程和地震有可能引发严重次生灾害的建筑, 地震时可以保持功能使用或需尽快恢复的建筑归属为乙类建筑, 丁类建筑属于抗震次要建筑, 丙类建筑属于除甲、乙、丁类建筑以外的建筑。
(二) 抗震建筑的技术特点
1.具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。
2.具有避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。
3.具备必要的抗震承载力, 良好的变形能力和消耗地震能量的能力。
(三) 抗震建筑的结构形式
目前我国建筑结构形式常见有砖混结构、钢筋混凝土剪力墙结构、框架结构、钢结构等。
1.砖混结构:多见于多层建筑, 属于抗震不利结构, 砌块间连接不良。当遭遇强震时砌块间的连接较易被破坏从而发生砌体松散, 建筑物因此垮塌。
2.钢筋混凝土剪力墙结构:多用于多高层住宅, 引发的震害较轻。钢筋混凝土结构在地震作用下位移较小, 因而具备较大的抗侧刚度。经过抗震设计的剪力墙结构, 当发生强震时房屋不会发生大规模的垮塌, 一般只会出现门窗裂缝, 各墙肢足以支撑楼板。
3.框架结构多应用于多层及高层民用建筑和多层的工业建筑, 建筑平面布置灵活, 易于布置较大房间。但纯框架结构侧向刚度小, 属柔性结构, 故其层数和高度都受到一定限制。
4.钢结构普遍应用于超高层建筑 (100米以上) 或者跨度较大的建筑, 以钢材为主要结构材料。钢材的特点是强度高、重量轻, 同时由于钢材料的匀质性和强韧性可有较大变形, 能很好地承受动力荷载, 具有很好的抗震能力。
二、如何提高房屋建筑抗震性能
(一) 选择对抗震有利的场地、地基和基础
房屋抗震性能的提高首要的基础是必须选择对抗震有利的建筑场地, 避开对建筑不利的地段, 不应在危险地段建造各类工业与民用建筑。建筑场地可选择平整的平面并且远离地震断层或地基坚实, 否则若发生地震时建筑物倾斜容易倒塌, 场地液化失败则容易导致地基失效。《中华人民共和国防震减灾法》规定, 地震安全性评价必须应用于可能发生严重次生灾害的建筑工程及重大建设工程, 要根据地震安全性评价的结果进行抗震设防要求的制定。建设规划时, 必须注意避免或减轻地震次生灾害的发生, 重视社会经济系统的安全。
(二) 隔震和消能减震等新技术的推广应用
随着科技的发展和新材料的出现, 提高建筑抗震性能的措施和手段日益得到丰富和推广。各种新的技术手段层出不穷, 其中最为普遍地得到业内认可的有:高强度建筑材料的应用、隔震技术和消能减震技术等。
1.高强度建筑材料, 较以往的材料承重强度更高但自重却更为轻便。使用这种材料建筑房屋能够提高结构件的最大承载能力, 有效地减轻地震灾害。
2.隔震技术是国际上热门的工程抗震新技术, 主要适用于医院、学校、商场、科研机构等较重要的低层和多层建筑。这一种新技术是通过改变结构的动力特性和动力作用, 将上部结构和基础通过把隔震消能装置安放在结构物底部和基础 (或底部柱顶) 之间“隔开”, 从而使结构物的地震反应降到最低, 达到“以柔克刚”的效果。
3.消能减震技术的方法主要用于高层或超高层建筑。这一种技术的原理是通过将消能阻尼装置或元件设置在支撑、剪力墙、节点、连接缝或连接件等结构部位, 当地震发生时, 能起到吸收或耗散地震能量, 减轻建筑主体水平和竖向结构地震反应的作用。这样, 达到了减震抗震的目的, 减轻了地震对结构的破坏性, 避免了房屋倒塌的危险。
(三) 选择技术上、经济上合理的抗震结构体系
抗震结构体系是抗震设计应考虑的最关键问题, 对安全和经济起决定性的作用, 是综合的系统决策。在确定结构方案时, 应根据建筑使用功能要求和抗震要求进行合理选择。选择结构体系需要考虑的首要因素是结构的侧移度。对于高层钢结构建筑来说, 结构的侧移度有着不可替代的控制作用, 这是因为当地震发生时, 由于多层和高层房屋高度较高, 荷载作用使水平位移产生并迅速增大, 结构的抗侧移刚度必须能满足要求。其次, 对于有着不同构件及组成方式的各种类型的钢筋混凝土结构体系, 抗侧移刚度亦相应使用高度有所区别, 为了满足结构的抗侧移刚度要求, 应对房屋总高度进行相应限制从而避免不合理的设计, 这也是确定结构的重要因素之一。另外, 选择多层砖混砌体房屋结构体系的设计, 由于缺少横向支撑, 采用纵墙承重的平面外弯曲易破坏并导致房屋坍塌, 因此应避免选择纵墙承重的方案, 宜于采用横墙承重或纵横墙共同承重的方案。
(四) 选择合理的设计原则, 提高设计质量
选择合理的设计原则并结合正确的抗震理论指导, 可以保证房屋建筑在地震作用下的安全与可靠性, 提高建筑设计的质量。合理的结构设计应遵循以下几点原则:
1.结构构件应足以满足强大承载能力的需要;
2.结构应具备足以减小地震作用的扭转和位移所需要的足够的刚度;
3.结构应具备在强震作用下足够的塑性变形的能力和维持承载的能力;
4.结构应具备足够吸收和耗散地震能量的能力, 避免结构倒塌;
5.应结合抗震原则设计多道抗震防线;
6.结构体应简单, 受力传力途径直接迅速, 以达到整体结构和结构构件共同作用的效果。
(五) 注意材料的选择和施工质量
提高房屋建筑的抗震性能, 除了必要的合理设计及技术水平等因素外, 最终的建筑设计需要通过高质量高水平的施工能力以及建筑材料的选择来实现。设计与施工, 好比理论结合实践, 设计的意图要通过施工来体现, 当强震发生时所有施工中存在的重大隐患和问题将会暴露无遗, 因此材料选择的好坏与施工质量的高低对房屋建筑的抗震性能起到直接影响的作用。严格按施工规范或规定施工是搞好施工质量的关键所在, 需参照现行抗震设计规范和施工规程进行施工, 必要时可强制性执行国家制定的建筑抗震设计规范, 以保证施工质量。材料的选择一般需通过对工程项目中的分部分项工程进行分类的材料计算, 结合施工进度安排材料种类和进场时间。
三、翔安隧道五通管理区工程抗震设计分析
本工程为厦门五通管理区工程, 范围含水池及泵房、配套接待用房及值班室、食堂、综合办公楼, 其中食堂设计1层, 建筑高度为7米, 综合办公楼3层, 总建筑高度为15米。整个工程总建筑面积约4300平方米。本工程由厦门路桥建设集团有限公司组织兴建。
该工程建筑场地地形平坦, 地震基本设防烈度为7度, 建筑场地类别为Ⅱ类。设计包括楼盖、楼梯、结构、基础等部分。水池泵房采用剪力墙结构, 剪力墙结构在地震作用下位移较小, 因而具备较大的抗侧刚度, 除水池泵房外其余各栋楼均为空间灵活、抗震性能高的现浇钢筋混凝土框架结构, 框架抗震等级为二级, 结构安全等级为二级。水池泵房为筏板基础, 其余各栋楼均为柱下独立基础。材料选择方面, 柱采用C25, 纵筋采用HRB335, 箍筋采用HPB235, 梁采用C25, 纵筋采用HRB335, 箍筋采用HPB235, 基础采用C25, 纵筋采用HRB400, 箍筋采用HPB235。整个方案设计使用了能量法、D值法、底部剪力法、分层法等设计方法, 充分考虑了建筑房屋必备的抗震性能。
该工程施工严格按照现行抗震设计规范和施工规程进行施工, 施工前做好材料的计划采购准备, 结合实际情况编制材料分批进场安排, 制定完善的施工管理方法。另外, 要建立风期、雨季施工预警机制, 确保施工保质保量、按时完成。这也是提高工程项目质量的必要举措之一。
建筑幕墙抗震性能指标探讨 篇10
1 建筑幕墙抗震性能指标的具体内容
建筑幕墙抗震性能指标是通过对大量建筑结构模型模拟地震振动台试验研究成果的整理和分析, 在总结建筑幕墙振动台试验经验的基础上, 提出改进的建筑幕墙抗震性能评价指标, 即加速度放大系数指标和层间位移角指标。分析各指标沿建筑高度的分布规律, 探讨建筑幕墙抗震性能评价方法, 并对评价指标在工程设计和试验研究中的应用进行阐述。对建筑幕墙的抗震设计方法和抗震性能试验研究方法进行深入探讨, 并指出各方法的适用范围和优缺点。最后, 用改进的试验方法对建筑幕墙进行振动台试验, 利用新的指标来评价幕墙的抗震性能, 验证其有效性。
抗震规范是以“小震不坏、中震可修、大震不倒”为原则的, 这就是一个性能指标。由于我国的抗震设计是将小震下的地震力作为荷载参与计算, 使之达到“不坏”的标准。这种设计对于抵抗大地震并无多大益处, 甚至因为刚度太大而在大震情况下出现脆性破坏。但是又不能一下子全盘否定抗震规范, 否则就没有了标准, 在这种情况下, 一些专家提出了“性能设计”这个概念, 作为折中的处理方法。性能设计宜多考虑隔震减震技术。
基于抗震性能设计方法的特点是:使抗震设计从宏观定性目标具体量化, 建设单位或设计者可选择性能目标, 然后对确定的性能目标进行深入的分析论证再通过专家的审查。提出了当建筑结构采用抗震性能化设计时, 应根据抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构类型和不规则性, 建筑使用功能和附属设施功能的要求、投资大小、震后损失和修复难易程度等, 对选定的抗震性能目标提出技术和经济可行性综合分析和论证的建筑抗震性能化设计的总原则。同时给出了建筑结构的抗震性能化设计3方面的要求:选定地震动水准、选定性能目标、选定性能设计指标, 建筑结构的抗震性能化设计计算应符合的具体要求。最然仅仅只是开始, 但新“抗规”向着差异化、抗震性能可量化的更加科学的设计方法迈出了可喜的一步。
2 相关抗震设防设计标准
建筑幕墙抗震性能指标是对建筑幕墙抗震性的进一步细化, 是保障人民生命安全的基本保障, 所以建筑幕墙抗震性能指标十分重要。关于建筑幕墙抗震性能指标的设定标准主要有四种, 下面, 我来向大家简单的介绍一下。
2.1 标准设防类
在幕墙抗震设防设计中, 要根据当地的抗震设防烈度来确定实际的抗震措施以及地震作用, 保证在遭遇到罕见地震影响时而不致于发生倒塌以及其他有可能会危害生命安全的情况。
2.2 重点设防类
在重点设防类中, 幕墙抗震设计要高于当地抗震设防烈度一度的要求, 进一步加强抗震措施。比如抗震烈度为8度, 在设计时应该按照9度以及以上标准来设计。在设计中注意基础的抗震措施设置, 符合相关的规范。
2.3 特殊设防类
同样在幕墙抗震设计时, 要高于当地抗震设防烈度一度的要求进行设置。但当烈度为9度时, 要按照比9度更高的要求采用措施。应该按照高于当地抗震设防烈度要求确定地震作用。
2.4 适度设防类
在幕墙抗震适度设防中, 可以低于当地抗震设防烈度要求采取抗震措施, 最低不得低于6度, 一般还是根据当地抗震设防烈度确定地震作用。
通过2008年汶川地震, 对我国目前的建筑幕墙设计进行了一次最有效考验, 通过实践, 我们要认真总结地震灾害的特点, 对相关设计标准进行重新规定与设计, 在施工过程中严格按照相关规范要求进行。对于灾后重建工作, 这些研究更是具有现实意义。在面临如此严重破坏时, 除了要研究地震本身的发生特点, 还要对建筑结构本身的特点进行反思, 对规范规定中的问题进行科学判断分析, 坚持实事求是的原则, 严格按照正确的规范执行。面对上文介绍的四种指标的制定方法, 我们要多加努力, 争取将这些方法运用到实际中去, 俗话说只有实践才是检验真理的一切, 只有通过实践我们才能找到问题、发现问题、解决问题, 我们要让我们百姓早日的住上安全舒适的房屋, 让我们的愿望早日实现。
我国建筑幕墙抗震性能指标中的问题的解决对于发展我国研究建筑抗震性是十分重要的, 我们要将这些建筑幕墙抗震性能指标探讨的方法运用到实践当中去, 我国建筑建造的质量以及效率才会有所提高, 我国建筑建造才会得到发展, 虽然与国外相比我们国家的建筑幕墙抗震性能指标还存在着许多的缺陷, 甚至是有许多致命的问题还未解决, 而且我们国家的建筑幕墙抗震性能指标的发展还是不够成熟, 不够稳定, 但是总的来说, 与前几年相比, 我们国家的建筑幕墙抗震性能指标发展的还是很迅速的, 并且其的发展前景还是很明朗的, 很光明的。相信, 通过我们工作人员的努力, 我们国家的建筑幕墙抗震性能指标发展的会越来越好的, 建筑幕墙抗震性能指标中的问题一定会得到有效的解决, 这样我国百姓才能住的放心, 住的舒心。
3 结论
