建筑结构抗爆设计标准现状

孙锐 宋妍

【摘要】建筑工程整体性能与人们生活財产安全有直接影响，因此便对建筑设计工作者提出了更加高的要求，需要在建筑设计过程中充分考虑建筑的安全性，将各种抗爆设计科学的运用于建筑结构设计过程中，加强建筑的质量并且确保其安全性能满足有关标准，为人民群众提供更加安全的建筑工程。

【关键词】建筑结构;抗爆设计;措施

随着全球经济的不断迅猛发展，人们对生活环境也有了越来越高的要求，对于建筑的舒适性和安全性要求也在提高。在建筑工程结构设计中，拥有具体性能的设计方案已经被广泛采用，如抗震、防火等功能，但建筑结构抗爆设计还没有被运用到建筑工程设计当中。

1、建筑结构抗爆设计原则

抗爆建筑平面设计：对于存在风险的危险建筑，设计上要遵循两点，一要按照要求进行工艺设计，二要尽可能地做简单的单层设计。对于一些细节上也要注意把握，如建筑的屋顶，最好采用轻质泄压屋盖，操作时，让操作人员处于上风处，生产设备处于下风处，有利于保护工作人员，以免他们接触到有害气体，保持工作人员的身体健康，万一在操作过程中出现了意外，这样的站位也有利于及时将工作人员疏散到室外。

建筑结构抗爆设计：抗爆建筑如果倒塌会产生严重损失，因此框架结构设计非常重要，所以设计时应该尽量采用轻质材料，如易于脱落的外墙或泄压窗扇，以免气体之间融合与空气接触产生爆炸危险，这样设计就算产生危险，也不会造成巨大损失，不至于危害整个建筑的安全，就算影响了整个建筑，也能较快复

原。当承重结构不牢固时，虽然有泄压设备，但也会一定程度上破坏设备，导致建筑坍塌的发生。因此在使用轻质屋顶作为泄压面积时，一定要注意建筑的结构，结构不当也会有整体偏移，危害人员生命安全。一定要注意周围人员的安全防护。因此，只有使用框架结构，保证结构的坚固牢靠，才能保障建筑的防火抗爆问题。

2、建筑结构抗爆设计优化措施

2.1抗爆建筑物构造措施

采取构造措施，是为了减少爆炸时可能产生的次生灾害。抗爆建筑物外表面不应附着密度较大的装配式建筑构件，不得采用装配式架空隔热的构造。女儿墙属于悬臂构造，应由结构工程师根据爆炸力的特性进行专门的验算，以确保在爆炸力的作用下因破坏产生碎块飞溅伤人。女儿墙高度应在满足屋面泛水构造要求的同时取最小值，采用钢筋混凝土的结构形式。在发生爆炸时，钢筋混凝土结构体系可能产生较大的变形，为了减少吊顶由于受到水平力冲击而造成面板脱落伤人的现象，吊顶周边与抗爆建筑物外墙之间应设置变形缝，宽度不应小于50mm。同时增加吊顶龙骨的刚度，吊顶面板选择密度小的材料，减轻爆炸时可能产生的次生灾害。自重较大的灯具应采用钢筋吊杆直接将其固定在钢筋混凝土屋面板上，防止灯具脱落，以免对人员造成伤害。抗爆建筑物的开孔包括进风口、排风口、电源和控制电缆。对于抗爆建筑，有必要在建筑物的开口处提供保护措施。通过使用专用设备，电缆或管道周围的环形空间可以实现完全密封。另外，也可以使用定制设计的封闭板。直径大于150mm的进风口、排风口应安装与建筑围护结构同等抗爆等级的抗爆阀。抗爆阀应确保在建筑物外发生爆炸时可以自动关闭，当外部空气压力恢复正常时自动复位。

2.2抗爆建筑物概念设计

抗爆建筑物的平面和立面设计应尽可能地“简洁”，避免凹角和偏移，否则容易造成爆炸载荷局部集中。建筑物的朝向应尽量降低爆炸引起的荷载，这就要求建筑物面对最可能的爆炸源的面积应该尽可能小。抗爆建筑物的平面宜做成正方形或接近正方形的矩形。正方形建筑平面在矩形类平面中，整体刚度最大、爆炸荷载相对较小，且由于以最小的外表面面积围合的室内空间最大，故平面利用率较高、建筑能耗较低，可以有效降低工程成本。抗爆建筑物的层数一般为地上一层。对建筑层数的限制既要考虑工程计算的复杂程度，还要考虑在满足基本安全要求的前提下的工程成本问题。与较高的结构相比，较矮的建筑物所承受的爆炸载荷较低。为了避免在工艺装置爆炸状态下非抗爆建筑物可能产生的碎块阻塞控制室内人员疏散通道的现象的发生，抗爆建筑物应独立设置，不得与非抗爆建筑物合建。遇到工艺装置爆炸时，建筑安全出口有可能被爆炸所产生的碎片阻塞，影响人员疏散。为了提高人员疏散的可靠性，抗爆建筑物至少应在两个方向设置安全出口，且不可直接面向有爆炸危险的工艺装置。人员通道外门的室内侧，应设置隔离前室。设置隔离前室可以有效地保持室内的正压环境，如果外门在爆炸荷载作用下损坏时，还可以成为第二道防护体系。建筑物采取保温的构造措施，有利于减少温差对建筑结构产生的应力。同时，普通变形缝的设置可能导致在建筑物整体抗爆体系中形成一个安全缺陷或隐患。因此，应在抗爆建筑方案及结构设计中共同采取措施，避免设置变形缝。

2.3加强火灾爆炸危险源控制

（1）危险物控制。建筑建设应当尽量选用阻燃、不燃材料，产品包装也应当以选择阻燃、不燃材料为主，尽量避免使用强氧化剂，进而从根本上防止产品与反应堆物质接触。

（2）点火源控制。建筑内含众多点火源，需要企业结合实际情况进行处理。点火源主要有下述四类：一为化学热源，因化学反应释放热量所产生;二为热火源，因热量传导所致;三为机械火源，因机械物理做功而产生;四为电火源，因电火花所产生。实践中大多数火灾爆炸事起因均为点火源所致。点火源出现的根源是明火，因此做好明火控制工作对于防范事故而言十分重要。

2.4墙体隔热抗爆设计

抗爆墙是建筑设计中极为重要的一环，有效的抗爆设计可以降低爆炸带来的危险，提高建筑物内人员的安全性。抗爆墙按照按规范或爆炸分析确定的爆炸当量来计算墙体厚度和配筋，因而抗爆墙可有效抵抗爆炸源的爆炸冲量，从而有效保护操控人员的生命安全。按照抗爆墙规范要求，抗爆墙墙体厚度应该在25cm以上，所用混凝土强度等级不应低于C30。需要注意的是：如非必要抗爆墙的迎爆面上一般不宜留置孔洞;如果必须开孔，那么孔洞的大小也不宜超过Φ200mm，而且在孔洞周围必须进行结构补强，并应将孔洞密封。

2.5注重应用防火抗爆安全保护装置

第一，自动化装置应用。企业运行期间存在大量安全隐患，这些隐患通常难以凭借肉眼有效识别，在高危区应当安装自动化装置，对危险区域进行监督管理，一旦感应到危险装置能够发挥报警作用，提醒相关人员及时进行处理;第二，保险装置应用，市场上存在多种保险装置，例如，安全阀、备用电源等。在应用保险装置时应当注重检查其性能，做好维护保养工作;第三，防火抗爆装置应用，例如，安全液封、水封井、单向阀等，应用这些装置的目的是控制火灾蔓延，避免过大损失。

结语：

建筑物的抗爆设计，直接关系人员及设备的安全、正常的生产运营和经济效益，具有非常重要的意义。只有提高安全意识，重视建筑物的抗爆设计，才能保证经济社会的稳步发展。

参考文献：

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