一种基于人员安全的防火气承式膜结构制造技术

一种基于人员安全的防火气承式膜结构，在地面围建连续的防烟基础墙，其上部设有水平挑檐，墙面至少有一个气密门和一个疏散门，沿水平挑檐前端面上分别设有一圈避难区照明指示标识、数块挡烟垂幔Ⅰ和数块挡烟垂幔Ⅱ，每块挡烟垂幔Ⅱ设置在相邻两块挡烟垂幔Ⅰ之间，在每块挡烟垂幔Ⅰ和每块挡烟垂幔Ⅱ固定区域背面，分别设有一条热熔贴Ⅰ和一条热熔贴Ⅱ，每条热熔贴Ⅰ内设有电阻丝Ⅰ；每条热熔贴Ⅱ内设有电阻丝Ⅱ；在水平挑檐底面设有送风系统，顶面设有水冷却系统，在地面上分别设有蓄水沟、一圈避难区指示标识和数个疏散引导标识；气膜屋面固定在防烟基础墙顶端面。解决了火灾下膜面坍塌和烟气、焰体辐射威胁使用人员安全的问题，并兼顾其它灾害。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人员安全的防火气承式膜结构
本技术涉及建筑结构防火及火灾下应急疏散领域，具体涉及一种针对气承式膜结构这一特殊建筑产品开发的以人员安全为防火设防目标的一体化结构（建筑）防火构造。
技术介绍
气承式膜结构是一种特殊的建筑产品，其屋面膜面成型原理类似于吹气球，维持室内压力高于室外200pa~250pa使膜面保持正常使用条件下的设计形态，使用人员则位于这略高于大气压的环境中。正是上述工作原理，使气承式膜结构需要具备必不可少的基本组成部分，如：接合完整的膜面、支承膜面边界的周边基础、给室内补风的系统、人员正常进出使用的气密门和应急逃生的疏散门等。大量现有技术（申请号：CN200920310458.1、CN201821911573.X）都对这些组成部分做了系统的介绍。当前气承式膜结构主要应用在工业建筑和民用体育训练建筑中。其中：工业建筑包括：储煤仓（申请号：CN201820249665.X、CN201720376964.5）、储粮仓、固体废物储存仓、无机工业原料储存仓等；民用体育训练建筑（设施）包括：室内足球、排球、乒乓球、滑雪场（申请号：CN201822250378.3），游泳馆（申请号：CN201821912267.8）等。针对上述具体场所用途，现有技术又在膜面索网结构及其连接（申请号：CN201920159275.8）、膜面与基础墙支承面之间的锚固（申请号：CN201820715031.9）、场所内的除尘装卸需求（申请号：CN201720165071.6）、气密门的防漏气性能（申请号：CN201821807525.6、CN201920559942.1）、室内的排气排烟（申请号：CN201621282228.5）等方面进行了原创和改进。气承式膜结构依靠室内空气超常压支承膜面形态的原理，注定在火灾下膜面结构会有坍塌风险。原因在于：一旦发生相较于室内空间较大的火灾，短时间内急剧升温的室内空气可能会使内部超压且升至700pa以上，将使膜面发生胀破或者火焰直接烧蚀膜面而产生孔洞；同时若火灾联动报警系统第一时间将疏散门联动开启或经逃生人员人为开启，则室内压力会瞬时降为常压，而现有工程的补风系统即便全负荷运行也难以维持膜面形态。相伴的，火灾产生的烟气将会随着不断起伏坍落的膜面被罩扣下降，以致威胁室内尚未疏散人员的安全。甚至在某些角落，恐慌的人员会被膜面压在地面且因难以举托起膜面和辨识方向而导致不能火场逃生。同样，一旦发生相较于室内空间较小的火灾，打开疏散门将会得到与上述一样的膜面坍塌、烟气被罩扣下降的效果。而紧急情况下逃生人员打开疏散门的行为是无法管控的。即便全部人员都选择日常进出的气密门（旋转门）进行疏散，烟气同样会因为膜面未发生破损而在顶棚膜面下方蓄积并不断沉降以致侵害未能及时疏散的人员。以上所述的火灾下人员安全问题可能在工业建筑中尚小，这是由于工业气承式膜结构建筑中大都为了解室内环境（逃生路径）的熟练操作工人，且人数有限，火灾下具备第一时间逃生的能力与可能。但在业态日益复杂、人数不断增长的民用公共建筑中（大型体育训练建筑、室内游乐园、规划展览馆），暴露的危险性就十分突出，亟需予以解决。当前整体技术概况如下：（1）以灭火来代替防火，申请号：CN201821911573.X公布的技术将内膜与喷淋管网相连，拟实现控火灭火的目的；同时膜面包含防火层，拟实现缓解火灾蔓延的目的。（1-1）现行《建筑设计防火规范》（GB50016-2018）对建筑结构（膜面结构）采取被动防火设计，即考察膜面的火灾下坍塌失效时应是未受到喷淋系统启动影响的最不利火灾情况；（1-2）从现有工程看，膜面在大风、大雪下的晃动变形可达1~2m，主水管与内膜层的固定连接将会扯坏膜面；（1-3）现有的PVC膜材燃烧性能可达B1级，即离开直接烧蚀自身的火焰就会熄灭，所以增加防火层与否与缓解火灾蔓延并无必然联系。类似的公开技术还有：CN201720917379.1、CN201720913993.0、CN201621280195.0；（2）利用膜面排烟排气，申请号：CN201711084775.1公布了一种在膜面设置排烟部件，以减少火灾下人员受到毒气伤害、增加人员视野、减缓明火蔓延速度的技术方案，分析发现：（2-1）其所述的火灾下气膜内压大于外压，高温烟气从排烟部件溢出的情况，只存在于疏散门未打开时，一旦打开将不具备这种内压特征；（2-2）同时现有工程中，一旦超过设定压力，补风系统将停止工作，所以排烟部件的开孔面积将直接决定这种内压特征的时长，但可以预见是很短暂的；（2-3）明火的蔓延与燃烧物的特性及放置位置有关，烟气的排出将会有近地面的空气补充，所以对减慢明火蔓延速度不一定有效；（2-4）火灾发生位置的不确定性，可能将火焰上方的膜面烧穿形成孔洞，而使排烟部件无效，况且排烟部件一旦随着膜面起伏坍落，将近乎完全无效。可见该技术也实现不了确定性的减少人员受到烟气侵害的目标，且膜面开孔将加快坍塌速度而减少人员火灾逃生时间。类似的公开技术还有：申请号：CN201711086430.X；（3）水保护膜面类技术，申请号：CN201721571333.5公布了一种保证火灾下气膜建筑不致烧毁的技术方案，分析发现：（3-1）现有工程中气承式膜结构净跨可达140m，顶点高度40余m，所述的“钢筋网衣”是何种结构而满足自身不会因自重而坍塌尚未可知；（3-2）气膜本体及所包含的保温层覆盖在钢筋网衣上，且喷水端固定在钢筋网衣上，二者没有净距，如何向膜面保温层喷水，形成覆盖范围；（3-3）如果钢筋网衣很牢固则在大风大雪天气增加了膜面被撕裂的可能，若不十分牢固则可能随着大风大雪天气引起的膜面晃动而（疲劳）坍塌；（3-4）火灾发生的不确定性，存在大火烧蚀膜面的可能，此时喷淋保护膜面装置也无法解决膜面烧毁问题，若装置未能动作，则同样也可能被火焰烧毁坍塌。可见该技术不但不具备实施可能性，还可能引起人员安全风险。类似的公开技术还有：申请号：CN201720917508.7、CN201420211006.9；（4）防坍塌类技术，申请号：CN201721239521.8公布了一种以索链连接围绕着游泳池的灯柱柱顶的气膜结构坍塌支撑技术，分析发现：（4-1）该技术可能针对大风、大雪等极端恶劣天气下的气承式膜结构坍塌，针对火灾下的坍塌可能性较小，因为游泳池场所发生火灾可能性极小；（4-2）该技术的场所限制性大，在含有大型堆煤机的储煤仓和室内足球场的体育训练设施等需要大净空的气膜场所中均无法使用；（4-3）火灾下无防火保护的灯柱（金属竖向支撑件）、索链一旦受火坍塌（拉扯后连续坍塌），不但不能起到支撑膜面效果，还可能对人员造成附加伤害。申请号：CN201721236162.0公布了一种以电机驱动自基座伸出的升降杆及可偏转至水平的支撑横杆的气膜结构坍塌应急支撑装置，分析发现该技术同样不针对火本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于人员安全的防火气承式膜结构，包括气膜屋面（1）、地面（7）、气密门（12）和疏散门（13），其特征在于：还包括防烟基础墙（2）、挡烟垂幔Ⅰ（3）、挡烟垂幔Ⅱ（4）、送风系统（5）、水冷却系统（6）、蓄水沟（8）、避难区指示标识（9）、避难区照明指示标识（10）、疏散引导标识（11）；/n在所述地面（7）上围建平面呈矩形且连续的防烟基础墙（2）作为气膜屋面（1）的支承结构，连续的防烟基础墙（2）面向室内设有一圈连续的水平挑檐（2-3），及安装有至少一个气密门（12）和至少一个疏散门（13），沿水平挑檐（2-3）前端面（2-3-1）的上部，设有一圈避难区照明指示标识（10），沿水平挑檐（2-3）前端面（2-3-1）的中部，间隔的固定有数块挡烟垂幔Ⅰ（3），在每块挡烟垂幔Ⅰ（3）矩形幔帘Ⅰ（3-1）固定部位对应的背面粘贴一条热熔贴Ⅰ（3-3），每条热熔贴Ⅰ（3-3）的芯部电阻丝Ⅰ（3-3-1）包裹于外周的热熔胶凝表皮Ⅰ（3-3-2）中；/n在相邻的两块挡烟垂幔Ⅰ（3）之间的水平挑檐（2-3）前端面（2-3-1）的下部，固定有挡烟垂幔Ⅱ（4），在每块挡烟垂幔Ⅱ（4）矩形幔帘Ⅱ（4-1）固定部位对应的背面粘贴一条热熔贴Ⅱ（4-3），每条热熔贴Ⅱ（4-3）的芯部电阻丝Ⅱ（4-3-1）包裹于外周的热熔胶凝表皮Ⅱ（4-3-2）中；/n逆时针旋转挡烟垂幔Ⅰ（3）配重轴头Ⅰ（3-2），将矩形幔帘Ⅰ（3-1）竖直向上缠绕于配重轴头Ⅰ（3-2）外表面上，直到热熔贴Ⅰ（3-3）高度处，将位于配重轴头Ⅰ（3-2）上的矩形幔帘Ⅰ（3-1）与热熔贴Ⅰ（3-3）粘贴在一起；/n逆时针旋转挡烟垂幔Ⅱ（4）配重轴头Ⅱ（4-2），将矩形幔帘Ⅱ（4-1）竖直向上缠绕于配重轴头Ⅱ（4-2）外表面上，直到热熔贴Ⅱ（4-3）高度处，将位于配重轴头Ⅱ（4-2）上的矩形幔帘Ⅱ（4-1）与热熔贴Ⅱ（4-3）粘贴在一起；/n数块挡烟垂幔Ⅰ（3）和数块挡烟垂幔Ⅱ（4）竖直向下完全展开时，每块挡烟垂幔Ⅰ（3）矩形幔帘Ⅰ（3-1）的两条竖边分别搭接覆盖在与其相邻的挡烟垂幔Ⅱ（4）矩形幔帘Ⅱ（4-1）的竖边上；/n所述送风系统（5）的送风总管（5-1）固定在一圈基础墙下部（2-2）与水平挑檐（2-3）的交角处，间隔的设置在一圈水平挑檐（2-3）底面的数根水平送风支管（5-2）一端，分别与送风总管（5-1）垂直连接，数根水平送风支管（5-2）另一端依次通过送风弯头（5-3）、竖直送风支管（5-4）和一个送风喷口（5-5）连接组成一套送风支路，送风喷口（5-5）能够竖直向下喷送风；/n所述水冷却系统（6）的供水总管（6-1）固定在一圈水平挑檐（2-3）的上表面，间隔设置的数根水平供水支管（6-2）的一端与供水总管（6-1）垂直连接，数根水平供水支管（6-2）的另一端依次通过供水弯头（6-3）、竖直供水支管（6-4）和一个喷头（6-5）连接组成一套水冷却支路，喷头（6-5）的喷射方向倾斜向下，喷射的范围至少覆盖矩形幔帘Ⅰ（3-1）和矩形幔帘Ⅱ（4-1）的上部至中上部；沿一圈配重轴头Ⅰ（3-2）和配重轴头Ⅱ（4-2）下部对应的地面（7）上设有蓄水沟（8），所述蓄水沟（8）的透水盖（8-1）盖在沟体（8-2）的上方且上表面与地面（7）等高；/n沿蓄水沟（8）内圈的地面（7）上设有一圈避难区指示标识（9），一圈避难区指示标识（9）上表面与地面（7）等高；/n沿蓄水沟（8）外圈的地面（7）上间隔设有数个疏散引导标识（11），数个疏散引导标识（11）上表面与地面（7）等高；/n所述气膜屋面（1）设置在防烟基础墙（2）上部，气膜屋面（1）的边缘固定在基础墙上部（2-1）的基础墙顶端面（2-1-1）上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于人员安全的防火气承式膜结构，包括气膜屋面（1）、地面（7）、气密门（12）和疏散门（13），其特征在于：还包括防烟基础墙（2）、挡烟垂幔Ⅰ（3）、挡烟垂幔Ⅱ（4）、送风系统（5）、水冷却系统（6）、蓄水沟（8）、避难区指示标识（9）、避难区照明指示标识（10）、疏散引导标识（11）；
在所述地面（7）上围建平面呈矩形且连续的防烟基础墙（2）作为气膜屋面（1）的支承结构，连续的防烟基础墙（2）面向室内设有一圈连续的水平挑檐（2-3），及安装有至少一个气密门（12）和至少一个疏散门（13），沿水平挑檐（2-3）前端面（2-3-1）的上部，设有一圈避难区照明指示标识（10），沿水平挑檐（2-3）前端面（2-3-1）的中部，间隔的固定有数块挡烟垂幔Ⅰ（3），在每块挡烟垂幔Ⅰ（3）矩形幔帘Ⅰ（3-1）固定部位对应的背面粘贴一条热熔贴Ⅰ（3-3），每条热熔贴Ⅰ（3-3）的芯部电阻丝Ⅰ（3-3-1）包裹于外周的热熔胶凝表皮Ⅰ（3-3-2）中；
在相邻的两块挡烟垂幔Ⅰ（3）之间的水平挑檐（2-3）前端面（2-3-1）的下部，固定有挡烟垂幔Ⅱ（4），在每块挡烟垂幔Ⅱ（4）矩形幔帘Ⅱ（4-1）固定部位对应的背面粘贴一条热熔贴Ⅱ（4-3），每条热熔贴Ⅱ（4-3）的芯部电阻丝Ⅱ（4-3-1）包裹于外周的热熔胶凝表皮Ⅱ（4-3-2）中；
逆时针旋转挡烟垂幔Ⅰ（3）配重轴头Ⅰ（3-2），将矩形幔帘Ⅰ（3-1）竖直向上缠绕于配重轴头Ⅰ（3-2）外表面上，直到热熔贴Ⅰ（3-3）高度处，将位于配重轴头Ⅰ（3-2）上的矩形幔帘Ⅰ（3-1）与热熔贴Ⅰ（3-3）粘贴在一起；
逆时针旋转挡烟垂幔Ⅱ（4）配重轴头Ⅱ（4-2），将矩形幔帘Ⅱ（4-1）竖直向上缠绕于配重轴头Ⅱ（4-2）外表面上，直到热熔贴Ⅱ（4-3）高度处，将位于配重轴头Ⅱ（4-2）上的矩形幔帘Ⅱ（4-1）与热熔贴Ⅱ（4-3）粘贴在一起；
数块挡烟垂幔Ⅰ（3）和数块挡烟垂幔Ⅱ（4）竖直向下完全展开时，每块挡烟垂幔Ⅰ（3）矩形幔帘Ⅰ（3-1）的两条竖边分别搭接覆盖在与其相邻的挡烟垂幔Ⅱ（4）矩形幔帘Ⅱ（4-1）的竖边上；
所述送风系统（5）的送风总管（5-1）固定在一圈基础墙下部（2-2）与水平挑檐（2-3）的交角处，间隔的设置在一圈水平挑檐（2-3）底面的数根水平送风支管（5-2）一端，分别与送风总管（5-1）垂直连接，数根水平送风支管（5-2）另一端依次通过送风弯头（5-3）、竖直送风支管（5-4）和一个送风喷口（5-5）连接组成一套送风支路，送风喷口（5-5）能够竖直向下喷送风；
所述水冷却系统（6）的供水总管（6-1）固定在一圈水平挑檐（2-3）的上表面，间隔设置的数根水平供水支管（6-2）的一端与供水总管（6-1）垂直连接，数根水平供水支管（6-2）的另一端依次通过供水弯头（6-3）、竖直供水支管（6-4）和一个喷头（6-5）连接组成一套水冷却支路，喷头（6-5）的喷射方向倾斜向下，喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：阚强，尹亮，
申请(专利权)人：应急管理部天津消防研究所，
类型：新型
国别省市：天津;12