存储乙类2、5、6项物品单层仓库的泄压设计判定方法

技术领域

本发明涉及工业建筑防火设计技术领域，具体地说是一种存储乙类2、5、6项物品单层仓库的泄压设计判定方法。

背景技术

目前，对存储乙类2、5、6项物品单层仓库的泄压设计判定过程中，已知存储乙类2、5、6项物品单层仓库的长度（L）、宽度（W）、高度（H）后，判定是否满足泄压设计须再分三步走：第一步，根据存储物品确定泄压比C值具体数字；第二步，明确疏散门的位置及大小尺寸、消防救援窗口的位置及大小尺寸，提供柱子、梁、砌块矮墙的各自截面大小尺寸，给出屋面排水沟宽度的大小尺寸；第三步，判定是否满足长径比公式要求（L*[(W+H)*2]/(4*W*H)≤3）、是否满足规范泄压面积公式要求（10*C*（1/3L*W*H）

现有技术的泄压设计判定，仅已知存储乙类2、5、6项物品单层仓库的长度（L）、宽度（W）、高度（H）情况下，给予快速而准确判定结果是难以适用的，不但判定过程复杂，费时费力，工作效率低下，而且还存在着判定结果不准确或因缺少判定条件而无法判定。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而设计的一种存储乙类2、5、6项物品单层仓库的泄压设计判定方法，根据建筑设计规范的约束条件，采用数据推理及非线性方程组的计算方法，得到存储乙类2、5、6项物品单层仓库的长度（L）、宽度（W）、高度（H）各自取值范围，通过本推理计算得到的取值范围，判定欲建存储乙类2、5、6项物品单层仓库的长度（L）、宽度（W）、高度（H）是否在取值范围内，进而判定是否满足泄压设计要求，大大减少了判定步骤，不但省略了各类依据条件，而且判定结果快速、准确，进一步提高了工作效率。

本发明的目的是这样实现的：一种存储乙类2、5、6项物品单层仓库的泄压设计判定方法，其特点是根据建筑设计规范的约束条件，采用数据推理及非线性方程组的计算方法，得到存储乙类2、5、6项物品单层仓库的长度（L）、宽度（W）、高度（H）的取值范围，判定欲建乙类2、5、6项物品单层仓库的长度（L）、宽度（W）、高度（H）是否在取值范围内，进而判定是否满足泄压设计要求，存储乙类2、5、6项物品单层仓库的长度（L）、宽度（W）、高度（H）取值范围的计算，具体包括以下步骤：

（一）确定单体面积的指标

根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014（2018年版）表3.3.2），存储乙类2、5、6项物品单层仓库的占地面积不超过2800平方米，仓库每个防火分区的最大允许面积不大于700平方米。据此，确定存储乙类2、5、6项物品单层仓库的建筑面积不大于2800平方米，每个防火分区面积均不大于700平方米。

（二）确定各部位构件取值

根据《民用建筑设计统一标准》（GB50352-2019第6.8.6条），疏散净高最小确定为2.0米，加上顶部门框高度，门高取2.1米。

根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014（2018年版）7.2.4条和7.2.5条），消防救援窗口的净宽不应小于1.0米，加上门框宽度（仓库疏散门常用钢质门），门宽取1.2米（门上部设置易击碎安全玻璃，可兼做消防救援窗口。此外，为便于运输室内高差取0.15米。

屋面为轻质屋面，坡度按常规5%取值。

根据当前建筑体量，梁、柱子，砌块墙体，防火防爆墙，排水沟，按最不利情况下截面取值，柱子截面取0.8米（长）x 0.8米（宽），梁截面取0.4米（宽）x1.2米（高），砌块矮墙取1.2米（高）x 0.24米（宽），防火防爆墙取0.24米（宽），排水沟总宽度取1.0米（宽）。

综上，基于泄压面积与非泄压面积成反比，泄压面积各部位构件均取下限值，而非泄压面积各部位构件均取上限值，以确保在泄压面积最小情况下，也可满足规范规定的泄压面积要求。

（三）根据建筑设计规范的约束条件及数据推理，初步确定存储乙类2、5、6项物品单层仓库的长度（L）、宽度（W）、高度（H）各自取值范围

在步骤（一）确定单体面积指标中，规范要求存储乙类2、5、6项物品单层仓库的建筑面积不大于2800平方米，每个防火分区面积均不大于700平方米，总计分4个防火分区，每个防火分区的W边、X边长度均相同。

根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014（2018年版）6.3.1条），防火墙两侧的门、窗、洞口之间最近边缘的水平距离不应小于2.0米。

根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014（2018年版）7.2.5条），消防救援人员进入的窗口的净高度和净宽度均不应小于1.0米，间距不宜大于20米且每个防火分区不应少于2个。

参阅附图5，根据上述已知条件可列出如下方程式：

A+B=C+D=E+F=G+H≥2米且≮2.4米；

A≥1.6米；H≥1.6米；

B≥1.2米；C≥1.2米；D≥1.2米；E≥1.2米；F≥1.2米；G≥1.2米；

B+C≥2米且≮2.4米；D+E≥2米且≮2.4米；F+G≥2米且≮2.4米；

求解得出：A+B=C+D=E+F=G+H≥2.8米。

由上式方程组可知，此时求出值为每个防火分区长边X的最小值，即X

在步骤（一）确定单体面积指标中，规范要求存储乙类2、5、6项物品单层仓库占地面积不大于2800平方米。由此可知，L*W≤2800平方米。当L取最小值，即L

参阅附图5，已知L

在步骤（二）确定各部位构件取值中，出于最不利因素考虑，梁高取值1.2米，门高取值2.1米。由此，可知建筑最小高度（H

（四）根据建筑设计规范的约束条件及非线性方程组计算，验证并确定存储乙类2、5、6项物品单层仓库的长度（L）、宽度（W）、高度（H）各自取值范围

在步骤（三）根据建筑设计规范及数据推理中，初步确定存储乙类2、5、6项物品单层仓库的长度（L）、宽度（W）、高度（H）各自取值范围，即16.0米≤L≤378.38米、7.4米≤W≤175米、H≥3.3米。

根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014（2018年版）第3.6.4条），建筑物长度（L）、宽度（W）、高度（H）形体的长径比≯3，即L*[(W+H)*2]/(4*W*H)≤3；规范泄压面积≤设计泄压面积，即10*C*（L*W*H）

根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014（2018年版）表3.6.4条），C取0.030~0.250方可满足规范要求，由于乙类中不含氢、乙炔、乙烯这三种物品，C设计不取0.250、0.200、0.016这三个数值，C

根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014（2018年版）3.6.2条、3.6.3条、3.6.4条和3.6.14条），有爆炸危险的仓库或仓库内有爆炸危险的部位，采取防爆措施、设置泄压设施，且泄压设施的重量不大于60kg/㎡。由此可知，建筑外表面积由泄压面积和非泄压面积组成，二者成反比关系。梁、柱子、砌块墙体及外表面积不计入泄压面积内。此外，由于防火防爆墙起到防火、防爆、分隔作用。所以，防火防爆墙也不计入泄压面积内，轻质屋面板、轻质墙体、门、窗外表面计入泄压面积内，但被内部梁、柱子外墙遮挡的外墙体不计入泄压面积，被内部梁、排水沟遮挡的轻质屋面也不计入泄压面积内。

根据上述外表面积泄压面积部位，可得出如下等式：

L

H

W

参阅附图6，每个防火分区的长边相同，每个防火分区的短边相同，而防火分区2、3是泄压面积相同且相同小于的防火分区1、4，以防火分区2为例，防火分区2泄压面积满足长径比≤3，则防火分区1、3、4分别均可满足长径比≤3，同理，防火分区2的设计泄压面积≥防火分区2的规范泄压面积，则防火分区1、3、4各自的设计泄压面积≥防火分区1、3、4各自的规范泄压面积。

将L

16米≤L≤378.38米；

7.4米≤W≤175米；

H≥3.3米；

L*W≤2800平方米；

1/4*L*[(W+H)*2]/(4*W*H)≤3；

10*0.11*（1/4*L*W*H）

经上述非线性方程组的计算得到：16米≤L≤259.2米；7.4米≤W≤125米；3.3米≤H≤8445946*10

本发明与现有技术相比具有判定步骤少，省略各类依据条件，方法简便，可快速、准确判定欲建存储乙类2、5、6项物品单层仓库的长度（L）、宽度（W）、高度（H）是否满足泄压设计要求，进而判定大大加快了工程进度，取得了良好的工作效率和经济效益。

附图说明

图1为门宽度、柱截面、砌块墙宽度、防火防爆墙宽度取值图（一层平面示意图）；

图2为屋面坡度取值图（屋面层平面示意图）；

图3为门高度，梁截面，砌块墙体高度，室内外高差取值图（剖面示意图）；

图4为防火分区的边长示意图；

图5为消防救援窗口设置示意图；

图6为柱子、防火防爆墙体不计入泄压面积示意图；

图7为梁、矮墙、排水沟不计入泄压面积示意图；

图8~图13为约束条件下L

具体实施方式

参阅附图1~图2，本发明根据建筑设计规范的约束条件，采用数据推理及非线性方程组计算的方法，得到存储乙类2、5、6项物品单层仓库的长度（L）、宽度（W）、高度（H）的取值范围，判定欲建乙类2、5、6项物品单层仓库的长度（L）、宽度（W）、高度（H）是否在取值范围内，进而判定是否满足泄压设计要求，存储乙类2、5、6项物品单层仓库的长度（L）、宽度（W）、高度（H）取值范围的计算，具体包括以下步骤：

（一）确定单体面积指标

根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014（2018年版）表3.3.2），存储乙类2、5、6项物品单层仓库的占地面积不超过2800平方米，仓库每个防火分区的最大允许面积不大于700平方米。据此，确定存储乙类2、5、6项物品单层仓库的建筑面积不大于2800平方米，每个防火分区面积均不大于700平方米。

（二）确定各部位构件取值

参阅附图3，根据《民用建筑设计统一标准》（GB50352-2019第6.8.6条），疏散净高最小确定为2.0米，加上顶部门框高度，门高取2.1米。

参阅附图1和图3，根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014（2018年版）7.2.4条和7.2.5条），消防救援窗口的净宽不应小于1.0米，加上门框宽度（仓库疏散门常用钢质门），门宽取1.2米（门上部设置易击碎安全玻璃，可兼做消防救援窗口。此外，为便于运输室内高差取0.15米。

参阅附图2，屋面为轻质屋面，坡度按常规5%取值。

参阅附图1和图3，根据当前建筑体量，梁、柱子，砌块墙体，防火防爆墙，排水沟，按最不利情况下截面取值，柱子截面取0.8米（长）x 0.8米（宽），梁截面取0.4米（宽）x 1.2米（高），砌块矮墙取1.2米（高）x 0.24米（宽），防火防爆墙取0.24米（宽），排水沟总宽度取1.0米（宽）。

基于泄压面积与非泄压面积成反比，泄压面积各部位构件均取下限值，而非泄压面积各部位构件均取上限值，以确保在泄压面积最小情况下，也可满足设计规范规定的泄压面积要求。

（三）根据建筑设计规范的约束条件及数据推理，初步确定存储乙类2、5、6项物品单层仓库的长度（L）、宽度（W）、高度（H）各自取值范围

参阅附图4，在步骤（一）确定单体面积指标中，规范要求存储乙类2、5、6项物品单层仓库的建筑面积不大于2800平方米，每个防火分区面积均不大于700平方米，总计分4个防火分区，每个防火分区的W边、X边长度均相同。

参阅附图5，根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014（2018年版）6.3.1条），防火墙两侧的门、窗、洞口之间最近边缘的水平距离不应小于2.0米。

根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014（2018年版）7.2.5条），消防救援人员进入的窗口的净高度和净宽度均不应小于1.0米，间距不宜大于20米且每个防火分区不应少于2个。

参阅附图5，根据上述已知条件可列出如下方程式：

A+B=C+D=E+F=G+H≥2米且≮2.4米；

A≥1.6米；H≥1.6米；

B≥1.2米；C≥1.2米；D≥1.2米；E≥1.2米；F≥1.2米；G≥1.2米；

B+C≥2米且≮2.4米；D+E≥2米且≮2.4米；F+G≥2米且≮2.4米；

由上式可推出：A+B=C+D=E+F=G+H≥2.8米。

由上式方程组可知，此时求出值为每个防火分区长边X的最小值，即X

在步骤（一）确定单体面积指标中，规范要求存储乙类2、5、6项物品单层仓库占地面积不大于2800平方米。由此可知，L*W≤2800平方米，当L取最小值，即L

参阅附图5，已知L

在步骤（二）确定各部位构件取值中，出于最不利因素考虑，梁高取值1.2米，门高取值2.1米。由此，可知建筑最小高度（H

（四）根据建筑设计规范的约束条件及非线性方程组计算，验证并确定存储乙类2、5、6项物品单层仓库的长度（L）、宽度（W）、高度（H）各自取值范围

在步骤（三）根据建筑设计规范及数据推理中，初步确定存储乙类2、5、6项物品单层仓的长度（L）、宽度（W）、高度（H）各自取值范围，即16.0米≤L≤378.38米、7.4米≤W≤175米、H≥3.3米。

根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014（2018年版）第3.6.4条），建筑物长度（L）、宽度（W）、高度（H）形体的长径比≯3，即L*[(W+H)*2]/(4*W*H)≤3；规范泄压面积≤设计泄压面积，即10*C*（L*W*H）

根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014（2018年版）表3.6.4条），C取0.030~0.250方可满足规范要求。由于乙类中不含氢、乙炔、乙烯这三种物品，C

根据《建筑设计防火规范》（GB50016-2014（2018年版）3.6.2条、3.6.3条、3.6.4条和3.6.14条），有爆炸危险的仓库或仓库内有爆炸危险的部位，采取防爆措施、设置泄压设施，且泄压设施的重量不大于60kg/㎡。由此可知，建筑外表面积由泄压面积和非泄压面积组成，二者成反比关系。

参阅附图6~图7，梁、柱子、砌块墙体及外表面积不计入泄压面积内，此外，由于防火防爆墙起到防火、防爆、分隔作用。所以，防火防爆墙也不计入泄压面积内，轻质屋面板、轻质墙体、门、窗外表面计入泄压面积内，但被内部梁、柱子外墙遮挡的外墙体不计入泄压面积，被内部梁、排水沟遮挡的轻质屋面也不计入泄压面积内。

根据上述外表面积泄压面积部位，可得出如下等式：

L

H

W

参阅附图6，每个防火分区的长边相同，每个防火分区的短边相同，而防火分区2、3是泄压面积相同且相同小于的防火分区1、4，以防火分区2为例，防火分区2泄压面积满足长径比≤3，则防火分区1、3、4分别均可满足长径比≤3，同理，防火分区2的设计泄压面积≥防火分区2的规范泄压面积，则防火分区1、3、4各自的设计泄压面积≥防火分区1、3、4各自的规范泄压面积。

将L

16米≤L≤378.38米；

7.4米≤W≤175米；

H≥3.3米；

L*W≤2800平方米；

1/4*L*[(W+H)*2]/(4*W*H)≤3；

10*0.11*（1/4*L*W*H）2/3≤2*[(H-1.2米-1.2米)*(1/4*L-0.8米*3)+（1/2*W-1.0米-0.4米-0.2米）*(1/4*L-0.4米*3)]。

经上述非线性方程组的计算得到：16米≤L≤259.2米；7.4米≤W≤125米；3.3米≤H≤8445946*10

约束条件下的求解结果如下：

参阅附图8，约束条件下L

参阅附图9，约束条件下L

参阅附图10，约束条件下W

参阅附图11，约束条件下W

参阅附图12，约束条件下H

参阅附图13，约束条件下H

下面以某建设单位欲新建的存储氨瓶仓库为例对本发明作进一步详细描述和说明：

实施例1

某建设单位欲建存储液氨瓶单层仓库（氨属乙类2项物品，泄压比C值取0.030），长度（L）为21米、宽度（W）为12米、高度（H）为5.4米，而柱子、梁、砌块矮墙，门的大小尺寸及位置，窗的大小尺寸及位置，屋面排水沟宽度的大小尺寸等信息均未知，现场须明确该仓库物是否满足泄压设计要求。

根据本发明数据推理及计算确定的存储乙类2、5、6项物品单层仓库三个维度尺寸及面积的取值范围，即16米≤L≤259.2米；7.4米≤W≤125米；3.3米≤H≤8445946*10

如按现有技术的常规判定须进行如下步骤：

第一步，根据存储物品确定泄压比C值具体数字；

第二步，明确疏散门的位置及大小尺寸、消防救援窗的位置及大小尺寸，提供柱子、梁、砌块矮墙的各自截面大小尺寸，给出屋面排水沟宽度的大小尺寸；

第三步，判定是否满足长径比公式要求（L*[(W+H)*2]/(4*W*H)≤3）、是否满足规范泄压面积公式要求（10*C*（L*W*H）

以上只是对本发明做进一步说明，并非用以限制本发明专利，凡为本发明等效实施，均应包含于本发明专利的权利要求范围之内。