為了防止爆炸時建筑構(gòu)造受到破壞導致建筑物承載能力降低乃至坍塌，必須加強建筑構(gòu)造的抗爆能力，并采取有效泄壓措施降低爆炸的危害程度。
一、泄壓
（一） 泄壓面積計算
爆炸能夠在瞬間釋放出大量氣體和熱量，使室內(nèi)形成很高的壓力，為了防止建筑物的承重構(gòu)件因強大的爆炸力遭到破壞，將一定面積的建筑構(gòu)、配件做成薄弱泄壓設施，其面積稱為泄壓面積。根據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》（GB 50016），有爆炸危險的甲、乙類廠房，其泄壓面積宜按下式計算，但當廠房的長徑比大于3時，宜將該建筑劃分為長徑比小于等于3的多個計算段，各計算段中的公共截面不得作為泄壓面積：
???????????? ?????????（式2-8-1）
式中?A—?泄壓面積（㎡）；
V—?廠房的容積（m3）；
C—?廠房容積為1000m3時的泄壓比（㎡/m3），可按表2-8-1選取。
表2-8-1?廠房內(nèi)爆炸性危險物質(zhì)的類別與泄壓比值
廠房內(nèi)爆炸性危險物質(zhì)的類別 | 泄壓比C（㎡/m3） |
氨以及糧食、紙、皮革、鉛、鉻、銅等K塵＜10MPa·m·s-1的粉塵 | ≥0.030 |
木屑、炭屑、煤粉、銻、錫等10MPa·m·s-1≤K塵≤30MPa·m·s-1的粉塵 | ≥0.055 |
丙酮、汽油、甲醇、液化石油氣、甲烷、噴漆間或干燥室以及苯酚樹脂、鋁、鎂、鋯等K塵＞30MPa·m·s-1的粉塵 | ≥0.110 |
乙烯 | ≥0.16 |
乙炔 | ≥0.20 |
氫 | ≥0.25 |
注1：長徑比為建筑平面幾何外形尺寸中的最長尺寸與其橫截面周長的積和4.0倍的該建筑橫截面積之比。
2：K塵為壓力傳播速度。
參照NFPA 68《防爆泄壓指南》的相關(guān)規(guī)定和公安部天津消防研究所的有關(guān)研究試驗成果確定了這一要求，能在一定程度上解決依照規(guī)范設計、滿足規(guī)范要求，但不能有效泄壓的問題。有關(guān)爆炸危險等級的分級可參照美國和日本的相關(guān)規(guī)定，見表2-8-2和表2-8-3。
表2-8-2?廠房爆炸危險等級與泄壓比值表（美國）
廠房爆炸危險等級 | 泄壓比（㎡/m3） |
弱級（顆粒粉塵） | 0.0332 |
中級（煤粉 、合成樹脂、鋅粉） | 0.0650 |
強級（在干燥室內(nèi)漆料、溶劑的蒸氣、鋁粉、鎂粉等） | 0.2200 |
特級（丙酮、天然汽油、甲醇、乙炔、氫） | 盡可能大 |
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表2-8-3?廠房爆炸危險等級與泄壓比值表（日本）
廠房爆炸危險等級 | 泄壓比（㎡/m3） |
弱級（谷物、紙、皮革、鉛、鉻、銅等粉末醋酸蒸氣） | 0.0334 |
中級（木屑、炭屑、煤粉 、銻、錫等粉塵、乙烯樹脂、尿素、合成樹脂粉塵） | 0.0667 |
強級（油漆干燥或熱處理室、醋酸纖維、苯酚樹脂粉塵、鋁、鎂、鋯等粉塵） | 0.2000 |
特級（丙酮、汽油、甲醇、乙炔、氫） | >0.2 |
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長徑比過大的空間，在泄壓過程中會產(chǎn)生較高的壓力。以粉塵為例，空間過長，在爆炸后期，未燃燒的粉塵-空氣混合物受到壓縮，初始壓力上升，燃氣泄放流動會產(chǎn)生紊流，使燃速增大，產(chǎn)生較高的爆炸壓力。因此，有可燃氣或可燃粉塵爆炸危險性的建筑物不宜建造得長徑比過大，以防止爆炸時產(chǎn)生較大超壓，保證所設計的泄壓面積能有效作用。
（二）泄壓設施
1.設置
當在廠房、倉庫存在點火源且爆炸性混合物的濃度合適時，則可能發(fā)生爆炸。為盡量減少事故的破壞程度，必須在建筑物或裝置上預先開設面積足夠大的、用低強度材料做成的壓力泄放口。在爆炸事故發(fā)生時，及時打開這些泄壓口，使建筑物或裝置內(nèi)由于可燃氣體、蒸氣或粉塵在密閉空間中燃燒而產(chǎn)生的壓力泄放出去，就可以保持建筑物或裝置的完好，減輕事故危害。
一般情況下，同樣等量的爆炸介質(zhì)在密閉的小空間里和在開敞的空地上爆炸，其爆炸威力不一樣，破壞強度不一樣。在密閉的空間里爆炸破壞力大的多，因此易發(fā)生爆炸的建筑物應設置必要的泄壓設施。有爆炸危險的建筑物，設有足夠的泄壓面積，一旦發(fā)生爆炸時，就可大大減輕爆炸時的破壞強度，不致因主體結(jié)構(gòu)遭受破壞而造成人員重大傷亡。
2.泄壓設施的選擇
當發(fā)生爆炸時，作為泄壓面積的建筑構(gòu)、配件首先遭到破壞，將爆炸氣體及時泄出，使室內(nèi)的爆炸壓力驟然下降，從而保護建筑物的主體結(jié)構(gòu)，并減輕人員傷亡和設備破壞。泄壓是減輕爆炸事故危害的一項主要技術(shù)措施，屬于“抗爆”的一種措施。泄壓設施可為輕質(zhì)屋蓋、輕質(zhì)墻體和易于泄壓的門窗，但宜優(yōu)先采用輕質(zhì)屋蓋，不應采用普通玻璃。易于泄壓的門窗、輕質(zhì)墻體、輕質(zhì)屋蓋是指門窗的單位質(zhì)量輕、玻璃較薄、墻體屋蓋材料密度較小、門窗選用的小五金斷面較小、構(gòu)造節(jié)點的處理上要求易摧毀和脫落等。用于泄壓的門窗可采用楔形木塊固定，門窗上用的金屬百頁、插銷等可選用斷面小一些的，門窗的開啟方向選擇向外開，這樣一旦發(fā)生爆炸，因室內(nèi)壓力大，原關(guān)著的門窗上的小五金可能遭沖擊波破壞，門窗則自動打開或自行脫落以達到泄壓的目的。這些泄壓構(gòu)件就建筑整體而言是人為設置的薄弱部位。當發(fā)生爆炸時，它們最先遭到破壞或開啟，向外釋放大量的氣體和熱量，使室內(nèi)爆炸產(chǎn)生的壓力迅速下降，從而達到主要承重結(jié)構(gòu)不破壞，整座廠房（庫房）不倒塌的目的。對泄壓構(gòu)件和泄壓面積及其設置的要求如下：
（1）泄壓輕質(zhì)屋蓋。根據(jù)需要可分別由石棉水泥波形瓦和加氣混凝土等材料制成，并有保溫層或防水層、無保溫層或無防水層之分。
（2）泄壓輕質(zhì)外墻分為有保溫層、無保溫層兩種形式。常采用石棉水泥瓦作為無保溫層的泄壓輕質(zhì)外墻，而有保溫層的輕質(zhì)外墻則是在石棉水泥瓦外墻的內(nèi)壁加裝難燃木絲板作保溫層，用于要求采暖保溫或隔熱降溫的防爆廠房。
（3）泄壓窗可以有多種形式，如軸心偏上中懸泄壓窗，拋物線形塑料板泄壓窗等。窗戶上宜采用安全玻璃。要求泄壓窗能在爆炸力遞增稍大于室外風壓時，能自動向外開啟泄壓。
（4）泄壓設施的泄壓面積按式2-8-1和表2-8-1計算確定。
（5）作為泄壓設施的輕質(zhì)屋面板和輕質(zhì)墻體的單位質(zhì)量不宜超過60kg/㎡。
（6）散發(fā)較空氣輕的可燃氣體、可燃蒸氣的甲類廠房（庫房）宜采用全部或局部輕質(zhì)屋蓋作為泄壓設施。頂棚應盡量平整、避免死角，廠房上部空間應通風良好。
（7）泄壓面的設置應避開人員集中的場所和主要交通道路，并宜靠近容易發(fā)生爆炸的部位。
（8）當采用活動板、窗戶、門或其他鉸鏈裝置作為泄壓設施時，必須注意防止打開的泄壓孔由于在爆炸正壓沖擊波之后出現(xiàn)負壓而關(guān)閉。
（9）爆炸泄壓孔不能受到其他物體的阻礙，也不允許冰、雪妨礙泄壓孔和泄壓窗的開啟，需要經(jīng)常檢查和維護。當起爆點能確定時，泄壓孔應設在距起爆點盡可能近的地方。當采用管道把爆炸產(chǎn)物引導到安全地點時，管道必須盡可能短而直，且應朝向陳放物少的方向設置。因為任何管道泄壓的有效性都隨著管道長度的增加而按比例減小。
化工倉庫防火安全技術(shù)總指導
消防防火安全措施方案
