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建筑抗爆安全

安全加油站

2014-04-29

资讯简介

   本系列介绍了****的爆炸、****的起爆机理、冲击波基本理论、爆轰波理论及爆轰对目标的作用等。****作为一种特殊的能源,在铁路、公路、水利水电、矿业、石 油、农业、金属加工等民用领域和国防建设中得到广泛的应用。爆炸并不是****唯一的变化形式。由于反应方式和引起化学变化的环境条件不同,一种****可能有三 种不同形式的化学变化:缓慢分解、燃烧和爆炸。
本课程由同济大学教授李国强主讲。

建筑防爆炸措施及安全评估要

本 文简要介绍了建筑在遭受爆炸冲击波荷载作用下的破坏方式,对人员造成的重大伤害是来自玻璃等建筑碎片及建筑连续倒塌,为了避免这些伤害,建筑在设计过程中 应重点关注安全距离的设定、建筑主体结构体系的设计,较大的冗余考虑、防****玻璃系统在建筑外围护的应用;美国UFC-4标准的介绍及建筑遭受爆炸威胁因 素的评估及防范安全等级等。关键词:爆炸冲击波荷载;连续性倒塌;玻璃碎片飞溅;UFC-4;防****玻璃系统;防范等级;物理防范。

2 在爆炸冲击波作用下建筑破坏方式

对于发生在建筑物外面的爆炸,其对建筑物的破坏主要为

(1)首先是建筑物的门窗玻璃在爆炸空气冲击波荷载作用下发生破坏,然后爆炸空气冲击波荷载传播到室内;建筑物的外墙和柱在爆炸空气冲击波荷载作用下有可能遭到破坏;

(2)传播到室内的爆炸空气冲击波荷载会对梁楼构件产生与重力荷载相反的作用,假若梁板等构件没有考虑反向荷载作用,将会造成破坏;

(3)最后整个结构(包括所有墙体和顶板)都受到爆炸空气冲击波荷载的作用。

对于发生在建筑物内部的爆炸,其对建筑物的破坏主要为:

(1)首先是发生爆炸处的楼板局部遭到破坏;

(2)然后是顶部天花板和周围的墙体、窗户遭到破坏;

(3)最后爆炸冲击波荷载通过破坏后楼板、墙体和窗户上的空洞传播到建筑外面和内部的其它地方,从而造成其它地方的破坏。

3 规范UNIFIED FACILITIES

CRTTERIA(UFC), 最大限度地减少同定设施闲受安全威胁而蒙受损失的可能性,该反恐标准建立的准则是:为了减少在恐怖袭击中大规模的人员伤亡以及楼体坍塌等事件的发生。迄今 为止,已出台UFC标准200多卷,这些标准/规范的可用性、可操作性得到多个国家以及权威机构的广泛认可和采用,并且在许多领域按照此类标准来对建筑安 全状况进行评价。其中,有关安全距离设置、飞溅碎片伤害、车辆停靠管理要求以及汽车****预防等条款和数据,已经成为建筑设计,尤其是建筑外围设计的重要依 据。

安全距离(standoff distance)的设置

对于防范威胁来说,最首要的设计方案就是尽可能的使威胁远离建筑物。最简单也是景经济的达到某个防范等级的方法就是设计足够的安全距离,安全距离在决定威胁的破坏程度上是最重要的因素,这是因为,任何威胁都是随着距离的增大其危险是呈逐渐减弱趋势的。最大安全距离即:存在控制周界通常为最有效的解决方法,最小安全距离指没有控割周界的情况下停车道及行车道与建筑物的距离。安全距离的设置可以确保建筑物在威胁升级的情况下可以有效提高安保等级。

根据经验设计合理的外围防护设施有效控制潜在的危险体、危险源(大型汽车或载有爆炸物的小型汽车)与建筑主体之间的安全距离是行之有效的。 安全距离可以划分为:有控制周界的安全距离;无控制周界的安全距离。

通过携带不同重量各种不同种类车辆在不同安全距离下描述受损状况,主要目的在于阐述增加安全距离的重要性。

玻璃碎片飞溅伤害

在过去发生的大量爆炸案件中,大多数的伤害来自玻璃碎片以及墙体、天花板等碎片的飞溅。大多数窗户上安装的玻璃在非常小的爆炸压力下就会破碎,从而导致伤害发生。减少这类伤亡可以通过玻璃材质的选择、减少窗户的数量、尺寸和加强窗户的结构来得到改观。 造成人员伤害的碎片也包括源自阻挡侵入的障碍物及固定设备产生的二次碎片,为减少在爆炸中非玻璃材质的碎片飞溅造成的伤害,应采用具有抵抗爆炸冲击波的防****玻璃系统,适当减少汽车路过的建筑物旁的非石制路障和设各的设置。

邮件****

通过邮件传递的包裹****如果在室内引爆,可以导致严重的楼体局部破坏,人员受伤或者造成人员致命伤害。对邮件****的防范要限制邮件收发室的位置以及对可疑威胁或识别出来的明确的威胁的处理方式。

高速车辆的靠近

行驶中的车辆增加碰撞的能量,为降低车辆速度,汽车障碍就是限制其速度的必要工具。为了较容易的降低汽车行驶速度,要确保在停车及车行道的安全距离内没有畅通无阻的车辆接近建筑物。

 

 

4 建筑防爆炸设计要点

(1)设计过程中,应有专业的爆炸设计顾问公司协助,采用物理防范与技术防范相结合的方式;

(2)需要考虑建筑体与周边环境的关系,根据UFC-4充分对建筑威胁因素进行评估;

(3)通过安全距离的设计,最大限度减少爆炸冲击波的对主要结构受力体系的破坏,避免楼体主体受损及塌陷;

(4)主要结构的受力体系应有足够的设计冗余,确保部分受力支承梁柱破坏后,不应产生连续性倒塌;

(5)建筑外围护采用防范能力更高的防****玻璃系统,其支承系统应满足抗爆要求,以达到降至最小的玻璃飞溅伤害。

参考教材


燃烧爆炸危险与安全?术张国顺编著北京市:中国电力出版社 2003

 

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