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来源：远洋设计汇，作者：梁欧
6月13日6时30分，湖北十堰市张湾区艳湖小区发生燃气爆炸事故，据前方现场救援指挥部最新消息，截至目前，已搜救出150人，其中12人死亡；138人受伤(其中37人重伤)。
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视频来源：青蜂侠
这是近年来发生的最严重的居民小区燃气爆炸事故，现场情况惨不忍睹，很难想象爆炸发生那一刻，当地居民的恐怖状况。
本文介绍建筑防爆设计的基本知识。
爆炸：在极短的时间内，能量突然释放，一般伴随着产生大量高温高压的气体，极速膨胀，形成冲击波。
根据爆炸的特性，我们可以把爆炸分成两类：爆轰和爆燃。两者的区别可见下表。
爆炸对人和建筑产生的损害，主要是由于爆炸产生冲击波，下面分别列表说明冲击波大小对人体和建筑的破坏程度。
冲击波对人体的伤害程度
冲击波对建筑结构的破坏程度
由于受篇幅所限，本文仅关注民用建筑防爆设计，相应来说，爆炸的威力、爆炸发生的概率都要小很多，因此从爆炸防护来说也不需要像军事建筑、化工建筑采用成本代价较高的抗爆、防爆措施。
建筑内爆炸防护设计
众所周知，燃气爆炸是在建筑内发生的最常见的爆炸形式。燃气爆炸的原因一般都是居民厨房天然气泄漏，当天然气浓度达到一定程度，一般是10%左右，遇到明火或者电火花就会发生剧烈燃烧，在有限空间内产生大量高压气体，从而发生爆照，我们先来看看下面这个例子。
某小区突然发生猛烈爆炸，火光冲天。
与炸弹爆炸相比，燃气爆炸有其自身特点，它属于燃爆的范畴，爆炸的损害程度主要取决于两个方面，一是燃气的浓度（Q），一是发生爆炸的房间的大小（V）。现在常见的住宅燃气爆炸产生的冲击波超压值，爆炸中心超压可达到100KPa以上，爆炸影响空间附近冲击波波阵面压力一般在20~60KPa。
根据燃爆的特点，设计人员可以从两个方面去考虑如何进行防护，一是加强建筑的坚固程度，限制其爆炸就发生在某个房间内，火和冲击波不外泄，类似于工业建筑中的抗爆间室，还有一种方式就是采取合理的路径进行火和冲击波的引导，让其走一条损伤最小的通道进行泄压。显而易见，民用建筑由于其功能和成本要求，只能采用第二种方式进行人员和建筑的防护。
住宅建筑中爆炸的位置一般位于燃气管线集中的厨房，因此下面就厨房燃气爆炸防护设计简要进行分析。
一：厨房贴外墙设置，开间宜大，进深应尽量小。外墙采用轻质易碎材料砌筑或开大窗进行泄压，不宜在该处设置大面积混凝土剪力墙。
二：在需要重点防护的房间（类似如卧室）与厨房相邻的隔墙应采用混凝土配筋墙或者采用配筋砌体。配筋砌体厚度不宜小于200mm，两边采用不小于直径8mm的钢筋网片进行二次抹灰。
三：厨房的门不宜正对卧室等人员停留处。
下面就一个户型进行燃气爆炸防护设计相关改进。
民用建筑内爆炸防护设计受限于功能和成本不能采用工业中抗爆间室的形式，必须结合燃爆的特点，进行合理的房间布局，让易发生爆炸的房间尽量远离卧室、客厅等人员长期停留位置。同时采取适当的“抗”和“泄”的方法，厨房开间尽量留出足够的向外泄压的泄爆面，临厨房的房间根据功能需求，隔墙采用混凝土配筋墙或者配筋实心砌体墙，既防火又防爆。尽可能在建造成本的限制下，保障居住者的人身安全。
建筑外爆炸防护设计
发生在建筑外的爆炸，从全球范围来说，主要是恐怖袭击、汽车炸弹等，但就目前中国国内民用建筑，尤其是住宅建筑，面对的爆炸威胁主要还是来自住宅小区周围的化工厂、热力厂房、危险化学品的仓库、市政煤气管道等。
例如天津港爆炸：
爆炸事件中损坏的小区住宅
在小区规划和建筑设计阶段，设计师就增加了一项新的任务就是考虑建筑防爆设计。下文从该类爆炸危害的特点出发，从小区规划、建筑设计和结构设计三个方面简单阐述一些防护措施。
建筑外爆炸特点
建筑外一定距离的爆炸，不论是化学品的燃爆还是炸弹的爆轰对建筑和人员的损害主要是冲击波和竖向冲击波引起的岩土压缩波。
冲击波传播效果图
冲击波与传播时间关系
冲击波的衰减主要跟时间和距离正相关，距离越远，冲击波到达后波阵面的峰值压力就越小。
1. 从小区规划方面考虑1. 在建筑总图布置时候，让建筑和潜在“恐怖分子”之间距离尽可能远，让冲击波到达建筑的要走的路更长。
2. 设置障碍，冲击波的传播可以被起伏的地形削弱的。在它的传播路径，景观设计师可以设置树木、假山进行干扰。如果有条件也可以在面向危险的方向设置景观抗爆墙阻挡冲击波的传播。
3. 设置隔震沟。爆炸中心引起的岩土压缩波从地表随着深度的增加呈指数关系衰减，在小区面向危险方向，结合景观设计设置1~2米深度的沙沟或者水沟对于隔断岩土压缩波传播有较好作用。
2. 建筑设计方面考虑1. 临爆炸危险面立面尽量规则，不出现凹面，以免冲击波在建筑表面进行反射造成二次损伤。
2. 临爆炸危险面少开窗、开小窗。窗户玻璃宜采用塑性玻璃。
3. 临爆炸危险面不设置悬挑阳台和混凝土结构遮阳棚。
4. 屋面装饰构件宜尽量简单，易于结构连接。
3. 结构设计方面考虑1. 防连续倒塌设计。首先应考虑在强烈冲击波作用下结构构件局部破坏不会引起建筑的倒塌。因此在结构设计阶段就要考虑性能化设计，增加结构的冗余度，主要受力构件采用多次超静定结构。
2. 建筑外墙优先采用全混凝土结构。在无法全采用混凝土结构墙体的情况下，临爆炸危险面的后砌筑外墙采用配筋砌体结构，并适当增加设置圈梁和构造柱，增强外墙的完整性和抗爆炸倒塌能力。
3. 严禁采用预应力混凝土结构。爆炸冲击波在正压力之后有一个负压冲击的过程，因此结构构件应避免采用预应力混凝土结构，结构构件之间的连接构造方式应考虑爆炸荷载的反向作用。
结 语
民用建筑防护爆炸问题虽然在我国已开始逐渐受到重视，但对这方面的研究仍处于起步阶段，许多问题有待深入研究。本文从爆炸原理角度论述一些设计方法，还只是一种易于在实际工程中实现的简单构造防护措施，具体的计算方法和设计规范还有待工程研究和相关政府部门的协同努力。
爆炸事故的负面影响非常之大，一旦发生，后果非常严重。我们该认识到规范制度，约束人员做好防火防爆措施在建筑建造方面是必不可少的。下面带大家来盘点一下建筑的那些防爆设计。
首先要分清爆炸物质是粉尘爆炸、气体爆炸还是炸药爆炸?不同类型的爆炸预防方式是不一样的。
然后是防火防爆设计。防火防爆设计有这些方面：
1、考虑总体布局、厂址选择和厂区总平面的配置对限制灾害的要求;包括：厂址选择;总平面布置;防火间距等。
2、建筑防火防爆的设计;包括：生产及储存的火灾危险性分类;建筑物的耐火等级;厂房的耐火等级;层数和占地面积;厂房建筑的防爆设计。
3、消防扑救设施的设置。
建筑防爆设计的基本要求
1、有爆炸危险的甲、乙类生产厂房，宜采用一、二级耐火等级建筑;
2、有爆炸危险的厂房、库房，宜采用单层建筑;
3、有爆炸危险的生产或储存，不应设在建筑物的地下室或半地下室内;
4、有爆炸危险的厂房、库房，宜采用敞开或半敞开建筑;
5、有爆炸危险的甲、乙类生产厂房和库房，其防火墙间的占地面积不宜过大;
6、有爆炸危险的甲、乙类生产厂房和库房，宜采用钢筋砼框架或排架结构;
7、有爆炸危险的甲、乙类生产厂房，应设置必要的泄压设施。
防爆及泄压设施
一、防爆墙
定义：防爆墙指的是耐爆炸压力较强的墙，也称耐爆墙、抗爆墙。多设在有爆炸危险的厂房或仓库中。
1、防爆砖墙：只用于爆炸物质较少的厂房和仓库。
2、防爆钢砼墙：理想的防爆墙。
3、防爆钢板墙：以槽钢为骨架，钢板和骨架铆接或焊接在一起。
二、防爆窗
安装防爆墙上，发生爆炸时要求防爆窗坚而不碎，玻璃碎而不掉。
按玻璃不同，防爆窗分为：
1、安全玻璃防爆窗
2、防弹玻璃防爆窗
三、泄压轻质屋盖
要求自身重量不超过120Kg/m2，一般采用石棉瓦材料。
(一)无保温层的泄压轻质屋盖：适用于非寒冷地区。
(二)有保温层的泄压屋盖适用于寒冷地区或炎热地区。
四、泄压轻质外墙
把轻质墙板(石棉水泥波形瓦)悬挂在砼横梁上。
(一)无保温层：适用于长江以南地区。
(二)有保温层：在外墙内壁加一层保温层(难燃木丝板或不燃矿棉板等)，适用于有保温隔热要求的厂房。
五、泄压窗
1、中旋窗：压力差
2、固定窗：弹性钢板夹和链条
3、外平开窗：铜质弹簧轧头
六、不发火地面
对于散发比空气重的可燃气体、可燃蒸汽的甲类厂房以及有粉尘纤维爆炸危险的乙类厂房，应采用不发火地面。
按材料不同分为几类：
1、不发火金属地面：铜、铝、铅等有色金属材料。
2、不发火非金属地面
①不发火有机材料地面：
沥青、木材、塑料、橡胶等， 但注意其大多数有绝缘性。
②不发火无机材料地面
不发火无机材料有：石灰石、大理石、白云石。一般采用不发火水泥石砂、细石砼、水磨石等地面。
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