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摘要:解析研究GB50981-2014《建筑机电工程抗震设计规范》的主要条文,结合自2015年8月1日正式实施以来的工作经验,进一步明确设计、施工、监理实施技术要点及在今后工作中的注意事项。结合贯彻过程中所发现的问题,弥补规范中的不足之处,为今后修订新国标提供相关依据。本文分析了防排烟系统的重要性及难点,对于暖通空调系统中抗震支吊架的规范要求及施工流程进行阐述,并通过支吊架的设计、安装等进行分析比较,最终得出的结论是:机电抗震在空调通风系统上应用是十分必要的,尤其是防排烟系统,保障着人们的生命财产。
关键词:抗震支吊架;空调通风系统;设计及应用
1前言
随着社会的发展,人民生活质量和需求也不断提高,空调通风系统在工程项目中得到极大的应用。由于在现代建筑中建筑物拥有越来越多的使用功能,因此,在其内部也有着非常繁杂的机电系统功能。地震时由于燃气管道、电缆破裂的原因,极易发生火灾,从而造成严重的次生灾害。若防排烟系统不能保证正常运转,这将关乎到人们的生命财产。因此,国家对包括空调通风工程尤其是防排烟工程抗震性能越来越重视,国家强制标准《建筑机电工程抗震设计规范》(以下简称《规范》)也已在 2014 年 10 月 09 日发布,并在 2015 年 08 月 01日实施。本文将围绕规范设计及工程经验对空调通风系统在抗震方面的设计及应用进行分析论述。
2防排烟系统的重要性及难点分析
在消防火灾中,防排烟系统扮演着极其重要的角色。火灾时燃烧产生的大量浓烟与有毒气体,能通过有效的通风排烟措施,降低烟气对人体的危害,控制烟气的蔓延。据国外技术人员对地震中造成人员伤亡的原因的统计资料表明,对于学校、商店、影剧院等人员聚集较多的场所,火灾是引起人员伤亡的重要原因之一。在火灾事故中,通常情况下大约有 40%~50% 的死者主要死于一氧化碳中毒或被毒烟熏死,有时甚至会达到 65%;而在这些火灾事故中死亡的人大多数也是先中毒窒息晕倒,然后再被烧死的。但是为何场所中设置了防排烟系统,但效果不是很明显呢 ? 原因就在于普通的机电管道支吊架系统在地震中极易失去支撑能力,使防排烟系统无法正常的运行,进而无法保证人们的生命财产。
规范对空调通风工程抗震设计及施工做出了详细的规定条文;其中:规范 1.0.4 中提出,抗震设防烈度为 6 度及 6度以上地区的建筑机电工程必须进行抗震设计,本条为强制性条文必须严格执行。规范 3.1.6 中提出,建筑机电工程设施抗震设计应以建筑结构设计为基准,对与建筑结构的连接件应采取措施进行设防。对重力不大于 1.8k N 的设备或吊杆计算长度不大于 300mm 的吊杆悬挂管道,可不进行设防。本条对设计范围做出了规定:对于需进行抗震设防的大于 1.8KN 的设备应主要包含以下内容:
(1)悬吊管道中重力大于 1.8KN 的设备。
(2)DN65 以上空调水管。
(3)矩形截面面积大于等于 0.38 ㎡和圆形直径大于等于 0.7m 的风管系统。
规范 5.1.4 中提出, 抗震支吊架应用被应到防排烟、事故通风风道及相关设备之中。本条款是强制性条款:通常在地震时都会伴随着火灾的发生,在应对地震火灾事故中能够对人员安全起到保障作用的措施之一就是防排烟系统,所以这就要求在安装防排烟设备时要将其紧固固定于管道和建筑主体,以防止因地震晃动而产生脱落破坏。与此同时,地震的影响也会使建筑内发生泄漏有害气体的事故,危害人员安全,因此,必须在建筑主体还未坍塌前通过事故通风系统迅速将有害气体排出到室外。
3抗震支吊架节点设计及验算要求
规范 8.2.5 提出,对于选择的抗震支吊架构件的节点在地震作用负荷上都必须比该节点设计的要大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在选择好抗震连接部件以后,就需要将安装节点的详图进行绘制,其内容包括这几个方面:抗震节点图纸编号、抗震构件名称或编号以及抗震构件数量等。对抗震支吊架的类型选定后,需要对抗震支撑点依照抗震支吊架自身的荷载并参照规范第的验算公式进行验算,当计算值小于0.5时,按0.5取值。同时对抗震支吊架间的间距进行调整,使各个点都能满足抗震荷载的要求。如果图纸需要变更必须要由设计人员经过验算以后才能进行变更。验算的内容及步骤具体如下:
3.1 对抗震支吊架的重力荷载范围进行逐点划分
同时对建筑机电工程设施水平地震作用标准值和建筑机电工程设施或构件内力组合设计值进行计算。在对干管侧向支吊架重力荷载进行计算时,应该将下一级支管同向重力荷载计算在内;
3.2 验算斜撑及抗震连接构件的强度。
3.3 验算吊杆的强度。
3.4 验算斜撑及吊杆的长细比。
3.5 验算各锚固体,包括斜撑锚栓、吊杆锚栓等的强度;
3.6 验算管束的强度。
4 施工流程及注意事项
4.1 施工前准备工作
(1)抗震支吊架安装前应该详细了解工程情况,了解工程进度计划及现场机电管线安装进度,准备好相应施工资料;向总包单位提供:主要材料、成品、半成品、配件出厂合格证及检测报告;(2)编制好施工方案,向施工总包单位进行技术交底工作;(3)施工材料到场后,在双方人员的清点下,清点完材料,并做好记录;(4)做好对施工班组的技术交底工作。(5)准备好相对应的电动工具、脚手架、及安装防护装备,以确保正常施工作业。
4.2 抗震支吊架安装的基本步骤
(1)施工准备:准备相对应的施工工具,及安全防护装备,以确保正常的施工作业;(2)定位放线:依据施工图纸,现场测量尺寸,找准点位。(3)切割钻孔按照测量尺寸切割材料,并在相应位置钻孔。(4)抗震支吊架预支:将相关构配件及槽钢预支在点位上(5)抗震支吊架安装:将各个构配件按照规范要求连接到位,确保支架与结构之间有可靠连接;(6)抗震支吊架调整:在安装过程中,对不符合要求的部位进行调整,使之达到标准要求;(7)安装后检查:施工人员先自行检查安装的支架是否符合规范要求,是否牢固可靠,在自检合格的基础上再由班组其他人员检查是否合格,最后由专职技术人员来进行终检,严格按照三检制度实行,以确保抗震支吊架安装质量;
综上所述,由于地震的影响会使建筑内发生泄漏有害气体的事故,危害人员安全,因此,必须在建筑主体还未坍塌前通过事故通风系统迅速将有害气体排出到室外,以防止受到二次危害,因此机电抗震在空调通风系统上应用是十分必要的。
4结束语
本规范的颁布实施,实现我国建筑机电工程抗震从无到有的突破,但是在贯彻执行过程还存在一定困难,设计单位目前缺乏相关配套计算软件,对抗震结构件的关键节点验算还有一定难度。BIM信息技术还不够完善成熟,施工单位的管道装配人员和设备安装人员缺乏相关的工作经验。成品抗震支架的供应商缺乏足够的技术保障。监理单位由于没有相应配套的验收规范,缺乏执法的理论依据,对质量监管不到位。因此在未来的一个时期还需要设计,施工、监理、供货方等参与方之间加强沟通,通过整体把控和精细的设计,制定出完善的施工方案,建立由监理方全过程的质量控制体系,才能使我们的建筑机电抗震系统更加完善,结构更加安全可靠,实现预期功能,避免我们生命财产遭受伤害。
参考文献
[1]张莹.GB50981-2014《建筑机电工程抗震设计规范》解读[J].标准科学,2018(10):116-120.
[2]丁幼亮,钱东升,朱浩樑,万春风,梁启慧.基于物联网的建筑抗震支吊架智能监测系统研究[J].建筑设计管理,2018,35(04):92-95.
论文作者:王静静
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/22
标签:吊架论文; 建筑论文; 排烟论文; 吊杆论文; 系统论文; 机电论文; 荷载论文; 《防护工程》2019年第3期论文;