武汉万达源膜结构工程有限公司

气膜建筑的安全性

2021.04.19

气膜建筑是采用内外气压差支撑的新型建筑结构,在安全范围内,气膜内部空间的气压越大,能够抵御的风荷载,雪荷载的能力也越高,从而气膜建筑产生形变的可能性就越小,也就越安全。 

1.  安全应急措施

气膜建筑的截面形状一般呈弧形或半圆形,加上材料的柔性和结构固有的特性,没有受弯、受压和受扭的构件,在抗风、抗震、地质灾害、温度变形、沉降变形等方面具有轻钢结构无可比拟的优势。

2.  抗风、雪、雷电性能

气膜建筑的高跨比在1/3~1/2间较为合理,即建筑的高度约为跨度的30%~50%,确保建筑在抗风和卸雪时都有着基本构造方面的保障。而且,气密的锚固系统可将气膜上扬的负荷均匀地分布到基础系统。气膜建筑根据所在地区(基本雪压、温度、风)、建筑功能等,综合分析确定合理的风、雨雪荷载值。气膜在设计时已经充分考虑自动卸雪功能,室内监控器

会在大风雪天气自动监控气膜屋面积雪情况,采用融雪法结合气压法的方式,使顶部积雪融化并自动滑落到地面,确保气膜建筑的正常运行。(可抵御超过250公斤/平方米的积雪)

3.  抗震性能

膜结构是非常理想的抗震结构。地震对结构作用的大小几乎与结构的质量成正比。气膜建筑的整个主体采用的是轻质高强的新型建筑材料—膜材。膜材重量为1085g/㎡(+70/-35)g/㎡,建筑物整体质量轻,地震作用小,震害小。

气膜建筑的施工过程简单,历时短,因此施工过程中不会造成材料性能和截面几何特征的变动,不会影响建筑结构本身的抗震能力。

气膜结构的截面形状一般呈弧形或半圆形,加上材料的柔性和结构固有的特性,没有受弯、受扭和受压构件,支撑构件为空气,可以有效地吸收震波加速度。同时气膜建筑没有明显的质点,平面布局的刚度均匀,平、立面布置规正、对称,建筑的质量分布和刚度变化均匀,地震时不会产生扭转效应。因此,气膜建筑具有优异的抗震性能,基本不受地震的影响。

防火及紧急情况

气膜建筑的消防设计是严格按照北美防火规范进行的,并同时满足国内的防火规范要求。

气膜建筑使用的膜材满足CAN/ULC-S109-M87的防火要求,达到国家B1级防火要求,即不遇明火不会燃烧,且离开火源立即自熄,即使遇到明火,火势蔓延缓慢,并在极短的时间内自行熄灭,不会产生有伤害性的滴落物。并且,气膜建筑使用PVC类膜材,燃烧不会产生有毒气体。

火灾带来巨大损失同建筑物内的折算燃料总量及过程中热量的堆积有很大原因。就气膜建筑本身,所选用的材料完全符合现行气膜规范,均为阻燃或难燃材料。在内部发生火灾时,局部的破损在膜内正压的作用下会成为排除膜内有害烟气及火灾热量的有效途径。在膜内,按规范要求设置了消火栓,以备消防时使用,并且要求在所有进出膜内的人员不得吸烟,携带火种,从管理上消除隐患。

出、入口的设置——项目的设计必须考虑到疏散距离,因而门的布置严格控制在30米以内,除设有正常的出入口外,还设有应急出口,作为紧急时疏散使用。并且,全部的应急出口均有指示灯作为指引、有观察窗便于了解内、外情况。气膜建筑采用的应急门为平衡门,特点为可以用很小的力量即可将门推开,配合门内安装的推杠式开门装置,充分保证紧急情况下人员的疏散。

智能机械系统可以在系统因意外原因失压时发出声光报警,并且备用系统会及时启动,加大风量,延缓围护膜的塌落时间,为膜内人员外出逃生提供充足时间。

膜材本身为B1级阻燃材料,大空间可以储烟,烟气下降慢,热烟有上托气膜的作用,可用于人员疏散的时间长。

气膜建筑的主入口,全面满足人员和车辆的进出。所有出入口全部釆用模块设计,并严格遵循北美规范,牢固、安全。 

假若气膜建筑因不可抗拒因素发生意外导致缓慢坍塌,则气膜屋面下降到据地面2米所需的时间不会少于30分钟,保证足够逃生时间。 

建筑备用入口可配旋转门、应急门(消防出入口)、双开门以及气锁式通道。当紧急情况发生时,由内部外推即可出门, 从建筑物内迅速撤出,保证人员安全。