由於膜結構建築（zhù）體量龐大化，結構用材輕靈化、通透化（huà）等這些特點，膜建築存在（zài）一定的火（huǒ）災危險性，為確保膜建築的（de）防火（huǒ）安全性，那麽在膜結構在設計時就（jiù）應考慮到如何防火。

  下麵裴氏膜結（jié）構小編總（zǒng）結一下膜結構建築的防火設計的相關知（zhī）識：

  一、膜結構防火設計的原則

  膜結構建築按照現行（háng）法規很難實現其特殊空（kōng）間的（de）安全（quán）性評價，以及為了（le）提高建築物整體安全（quán）性能，而試圖減輕有關防火措施等方麵的問題。所以我們提出性能化防火設計，通過計算機模擬（nǐ）和危（wēi）險評估，在製定膜建築的防火方案時，綜合考慮地區、規模、用途、空間構成、建築材料等方麵，預測火災時（shí）的火勢蔓延、煙氣流動、疏散、結構的狀態等性（xìng）狀並確定評價（jià）方法，以得出適應火災各階段的防火（huǒ）對策。

  二、膜結構防火設計

  1、總平麵布置（zhì）

  膜建築通常作（zuò）為一個城市的標誌性（xìng）建築，性質重要，占地麵積很大，建築總（zǒng）長度都在220 m以上，根據膜建築的特點和功能要求很難（nán）實現（xiàn）規範要求——設置穿過建築物的消防車道，所以在設環行消防車道的（de）同時，靠近膜建築建立一個高標準的消防站是十分必要的。美國的丹佛國（guó）際機場在滿足國際（jì）民航（háng）消防救護“兩分鍾到達跑道終端”要（yào）求的同時，將三個消防（fáng）站分布在膜結（jié）構航站樓附近。 2、防火分區劃分

  國內現行的《建規》和《高規》分別規定，當其設有火災自動報警係統和自動滅火係統，且采用不燃材料或難燃材料-氣膜材料裝（zhuāng）修時，地上部分防火分區的允許最（zuì）大建築麵積分別為5000m2和3000m2。膜建築由於其（qí）大空間（jiān）使（shǐ）用（yòng）功能的需（xū）要，在以展廳或獨立的使用空間劃分防火分區時，其（qí）麵積將超出（chū）我國現行規範的指（zhǐ）標。目前世界上著（zhe）名的丹佛國際機場(51000 m2)、日本東京TOKYO DOME(46755 m2)均將整個主體膜空間做成一（yī）個防火（huǒ）分區，國外消防技（jì）術規範對這類使用功能的膜建築（zhù）不按固定麵積劃分防火分區固然有其科學依據，但發達國家的防火滅火技術相對先進（jìn），我（wǒ）們不能簡單的（de）效仿或等效采用（yòng），而隻能在執行我國防技術規範的前提（tí）下，有選擇性的進行借鑒（jiàn）。所以（yǐ）我（wǒ）們通過性能化的設計采取以下幾個補（bǔ）救措施。①主體（tǐ）空間可不再作（zuò）防火分隔，但麵積必（bì）須嚴格控製，不（bú）能一味的追求“大”。特別是展覽中心，宜控製在8000～10000平（píng）方米以內。有關資料也表明（míng），一（yī）個8000～10000平方米的（de）展館，足以獨立作為任（rèn）何（hé）性（xìng）質的國際標準展廳（tīng）使用;②膜空（kōng）間和與之（zhī）相連的部分之間必須設置有效的防火分隔設施，防止火勢向膜空間以外的其它空間蔓延;⑧防煙分區的劃分、排煙設施、疏散誘導係（xì）統及疏散出口個數、寬度的設計，應在執行現（xiàn）行規範（fàn）的（de）基礎上，積（jī）極借（jiè）鑒國外同類建築消防（fáng）設計的先進做法，優化設計，以彌補麵積超標造成的不足。

  3、防煙分區劃（huá）分及防排煙設計

  在防火分區麵積已經超標（biāo）的情況（kuàng）下，筆者認為在（zài）膜空間內防煙分區的劃分（fèn）及防排煙優化設計比防火分區更加重要。

  .防煙分（fèn）區的劃分

  膜建築（zhù）在主體大空間內無（wú）構造柱與梁，是一個連續完（wán）整的空間。所以通常普通建築中以防（fáng）火分區劃分防煙分區在膜空間內很難適用。所以我們可以針對它特殊的結構體係，按照NFPA9214的（de）煙控（kòng）係（xì）統標準（zhǔn）對大空間區域進行防煙設計，利用空間上方結構（gòu）體係，掛上以耐火纖維為基材的輕質幕布，平時卷起，在火災報警後自（zì）動放下，懸停（tíng）於一定高度進行（háng）防煙分區，劃分的麵積（jī）在1000平（píng）方米左右，代替了傳統的擋煙垂壁，效果（guǒ）明顯。

  ‚.膜結構空間的排煙

  膜結構空間的排煙主要依靠機械排煙。在高大的空間內（nèi）熱煙氣流運動複雜，實（shí）踐證明在大空間建築物內若風機安裝方式或風（fēng）量配（pèi）置不（bú）當，反而會造成煙氣彌散，擴大煙氣的危害範圍。

  這裏（lǐ）我們提出“煙羽流”的（de）概念（niàn）。在火災中，隨著燃燒的進行，高溫燃（rán）燒產（chǎn）物在浮力驅動下流向（xiàng）頂棚，在火源上方形成了“煙羽流”。沿著羽流軸線，周（zhōu）圍的冷空氣受到橫向卷吸，冷空氣與（yǔ）羽流（liú）中的熱煙氣發生摻混，因而隨著高度上升體積增大，羽流質量不斷增加，同（tóng）時（shí）羽流的平均溫度和燃燒產（chǎn）物的平均濃度不斷下降。羽流到（dào）達頂棚時將會（huì）橫向散開，形成上部熱煙氣層，由於受空氣自然流動和機械排風（fēng）作（zuò）用，羽流煙氣不斷向上充填，煙氣層的厚度不斷增（zēng）加，在上部煙氣層和下部潔淨空氣層（céng）中間出現比較明顯的分界麵，並且它隨著時間的推移慢慢下（xià）降。

  膜結構建築這類超大空間建築物的（de）排煙設計可考慮分為三個步驟;第一步是控煙，即通（tōng）過一定（dìng）的送（sòng）風（fēng）強度將火災煙氣吹向一個固定的空間內，使煙氣不會無規則擴散;美國丹佛國際機場膜結構航站樓內上下均設有大（dà）功率送排風機，平時送進10%的新鮮空氣，火災時則送進100%的新鮮空氣，送（sòng）風強（qiáng）度很大，經測試，擴散（sàn）的煙氣不會超過20%。第二步是蓄煙，即利用建築物自身的大（dà）空（kōng）間條件設計“儲煙倉”將煙氣蓄積，形成距地麵有一定高度的無煙層(儲煙倉容積的確定要經過計算，太小則上升的煙羽流將迅速充滿空間，太大就會使周圍（wéi）的（de）冷空氣大量地混入熱氣羽流（liú），煙霧顆粒和有毒氣體的溫度和濃度則被降低而失去浮力。)，第三是（shì）排煙。國外研究機構（gòu）通過計算（suàn）機模擬證明：如果一個煙控係統設計適當，可以防止煙在30～45 min內聚集在距地麵3～4m處。這段時間對於人員疏散是極其寶貴的，同時也（yě）給滅火創造了有利條件。

  一個設計良好的排煙係統（tǒng）在及時排除煙（yān）氣的同時，應在一定時間內提（tí）供適當的（de）無煙氣汙染層高度。現行建築排煙量通常按照《高規》提供的換氣次數來確定，實驗和計（jì）算機（jī）表明（míng）這種方（fāng）法並不（bú）嚴密，並沒有考（kǎo）慮到建築空間的差異（yì）和火災強度因素的影響。針對膜結構這（zhè）種超大空間建築物，我們結（jié）合國（guó）外先進的研究成果提出以下（xià）設計方法：

  一、確（què）定（dìng）火災強度和火場大小;

  二、確定煙層高層;

  三、計算煙氣上升過程中吸卷入的空氣量（liàng）;(煙氣量+吸卷入的空氣量=排風量)

  四、驗算由防煙幕布構成的“儲煙（yān）倉”的深度和麵積是否能夠承接煙氣;

  五、確定排風口部位位置、大小;

  六、分析其他可能影響排煙效果的因素。

  4、安全疏散設計

  火災時期人員能否安全及時地疏散到安全區（qū）域是判斷（duàn）建築物防火設計是否符合要求的重要指（zhǐ）標。

  針對（duì）膜結（jié）構展覽樓（lóu）和體育場館的高大（dà）空間場所大部分布置在首層或2層的特點（diǎn），一層（céng）人員可由各個疏（shū）散通道直通室外。二層大空間（jiān）場（chǎng）所的疏散以直通室外地麵為最佳方式（shì）。即在二樓（lóu）大廳的（de）四周或兩則外牆處設置直通（tōng）室外地麵的大跨度台階或連（lián）廊加台階，這樣可以極大的方便二層室內人員直接（jiē）疏散到室外安全地帶，而不（bú）必在慌亂中四處尋找室內的防煙樓梯（tī），沿樓梯下到首層（céng）再跑出室外。這樣做也分流了一部分疏散人員，減輕了一層疏散（sàn）壓力，爭取了疏散（sàn）時間（jiān）。如沙特利雅（yǎ）得大學膜（mó）結構體育館在二層看台的兩側（cè）位（wèi）置分別設置了寬度（dù）為（wéi）62.5m、34.5m的大台階直通室外（wài）地麵。當然，當二層內疏散距離過（guò）長時，在內部適當的位置增設（shè）一些防煙樓梯間（jiān）也是必要的。

  疏散時個人的行為在很大程度（dù）上受人群內其它人的影響和限製，疏散往往表現為“群體行為”。由於恐慌心理和對疏散路線的不熟悉，疏散過程並不（bú）容易，特別是在這種大空間（jiān）建築物裏，人們往往是按照他們進入的路線疏（shū）散而不是去往最近的疏散出口。煙氣的能（néng）見度對人員的疏散也造成嚴重的製約（yuē），一般濃（nóng）度（dù）的煙氣需經100～1000倍的潔淨空氣稀釋才（cái）能達到確保安全疏散所必須的最低能見度8m;這說明一旦受到煙氣的汙染，人員在煙氣場中辨別疏散路徑的困難很大。所以對於疏散指示標誌和誘導裝置的設置（zhì）是非（fēi）常重要的。

  現（xiàn）行規範規（guī）定，疏散走道的標誌宜設在疏散走（zǒu）道及其轉角處距地麵1.00m以下的牆麵上。而膜空間內沒有走道隔牆，其疏散指（zhǐ）示標誌無（wú）法設置，如果（guǒ）在大（dà）空間四周牆體上設置，由於空間太大，在煙霧的幹擾下，人（rén）們也很難看清。所以我們可以參照國外某些大型賭場的做法，在大空間大廳地麵醒目位（wèi）置處設置連續貫穿的、照明度較（jiào）強（qiáng）的腳印（yìn）型疏散（sàn）指示標誌燈帶，上敷（fū）高強度的鋼化玻璃保證不被損壞，火災時發（fā）亮，通向各個疏散出口，人們隻要踏著腳印即能進入安全區域。

  5、火災（zāi）自動報警裝置和自動（dòng）滅火係統的設置

  通常建（jiàn）築中所廣泛使用的（de）火災探測器大多數以煙氣濃度和溫度為信號進行探測（cè）的，且大多數為（wéi）頂棚式（shì）安裝。普通建築的樓層高度多（duō）數在6m以下，火災煙氣（qì）能很快（kuài）到（dào）達頂棚，因此這類探測器是適用的（de）。然而在很高的膜空間中，煙氣在（zài）上升（shēng）過程中不斷受到（dào）冷卻和稀釋，在達到頂棚時（shí）濃度和溫度都（dōu）大大降低，不足以啟動火災探（tàn）測器。隨著火災（zāi）自動報警（jǐng）係統技術的不斷發展，我們可以采用諸如（rú）雙波段圖象（xiàng）型（xíng）火災探測（cè）、光截麵圖（tú）象感煙火災探測、空氣采樣（yàng）等先進的（de）火災探測技術，使膜空間內火災早期報警難的問題得以解決。

  膜結構空間一（yī）般為大跨度無柱空間，沿建築四壁布（bù）置室內消火栓，膜結構建築空間中部區域勢（shì）必（bì）得不到兩股（gǔ）水柱的同時保護。所以在設置室內滅火（huǒ）係統時，可參（cān）照日本巨蛋Big Egg(TOKOY DOEM)的設計，在（zài）四（sì）周牆壁（bì）或看台上設（shè）置空氣加壓移動式消防水炮。它可根據空氣加壓的大小確定射程，確保膜空間及其中部區（qū）域的安全。

  另外在大廳四壁適當位置上可考慮設置帶架水（shuǐ）槍，以便當展廳上半部的橫幅、彩帶、氣球之類的可燃物著火後，可有效的組織撲救。寧波（bō）膜結構