关于气体灭火系统的防护区域内玻璃围护构件的计算_技术特区

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关于气体灭火系统的防护区域内玻璃围护构件的计算

作者：李茂仓 2004-11-5 8:24:00

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    对于一些设置气体灭火系统的防护区域，如大型计算机房、通讯机房等一般都采用大面积的玻璃作为围护构件，而且多数都采用5mm厚的单层结构，这种围护结构能否满足耐火极限0.5h和耐压强度1200Pa的要求吗?许多人提出了此问题。
    本人在做气体灭火系统工程时，也常遇到这样的情况——建设方请你计算出玻璃隔断的尺寸来。因此，本人经常向建筑设计的专业人员和一些玻璃制造的有关企业进行咨询，同时注意收集有关的资料。在此向大家介绍一种有关玻璃的计算方法，供大家参考，并希望引起广泛的研究和讨论。
    一、平板玻璃的负荷
    玻璃作为建筑材料具有许多优点：透明、挡风、隔阻温度、不易燃、抗磨损等。但也存在着易破损及破损后引发的相关安全问题等，造成玻璃破损的因素有：表面变形、承受压力、温湿度变化、安装的方式等等。确切地说，平板玻璃的负荷与其承受的压力、气体的冲击波、室内外温度的变化、潮湿程度、几何尺寸和形状等，以及测定时间的不同而有所不同。各种厚度玻璃的负荷值可以通过实际尺寸的门窗隔断进行破损实验（包含以上各种因素）来确定。表1中所给出的各种厚度玻璃的平均负荷值是通过数十片玻璃的破损实验情况经统计得出的，允许负荷值是平均负荷值除以2.5倍的安全系数得出的，它意味着在允许负荷条件下存在着千分之一的失败率。玻璃的允许耐压强度是由允许负荷值除以玻璃面积得出的。

    二、玻璃厚度和面积的确定
    在压强破损实验结果的基础上可以用下列等式近似计算出玻璃厚度或玻璃最大使用面积：

式中： P —— 耐压强度（Pa）取P=1200（Pa）
       K —— 根据玻璃类型确定的常数（表2）
       A —— 玻璃面积（m²）
       n —— 安全系数（表3）取n =2.5
一般在做气体灭火系统设计时，玻璃的面积（尺寸）是已知的，则可以根据玻璃面积计算出玻璃厚度：

当然也可以根据玻璃厚度计算出玻璃最大使用面积：

    三、举例
    计算机房中有一宽1.2米高2米的平板玻璃，试求在1200Pa压强下所需玻璃的厚度？
    解：由条件中可知玻璃的面积：
                A=1.2X2=2.4（m²）
    取K=800     n=2.5
    将以上各值代入下式：

    可求得t =4.3mm，所以对照表2可知取5mm厚的玻璃即可。
    四、图解法
       使用图解法也可快速的查出玻璃的最大面积，举例如下图：
   在压强1200Pa的条件下，5mm厚的玻璃最大面积为3m²。

值得一提的是，本文数据是在匀速增压的条件下测试的，据此计算的结果，不作为设计的依据，只供参考。在做设计时还应考虑到喷嘴的喷射强度、距玻璃的喷射距离、增压速率、温度的影响等因素，综合进行设计，最好再做一个试验来确定其玻璃的厚度，确保防护区域围护构件的可靠性，只有这样才能保证灭火系统的灭火可靠性。

【文章出处：李茂仓】

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