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摘要：化工类企业在生产经营过程中，如果没有按照操作规范进行生产，就容易导致蒸汽云爆炸、压力容器爆炸、粉尘爆炸以及物质状态突变爆炸。抗爆间室不仅能够有效保护工作人员安全，而且能够使建筑物内关键设备能够正常运行。在针对如何提高抗爆建筑物的抗爆设计水平，借助科学有效的方法，有效保证工作人员安全、生产顺利进行等方面，我国相关机构也制定了一定的规定与要求。
关键词：抗爆间室；结构设计；安全
化工类装置以及民爆行业等随着国民经济以及科技的发展，逐渐趋向于规模化与自动化方面发展。这些行业在生产经营过程中，不仅原料属于易燃与易爆品，而且其产品同样也属于易燃与易爆品，甚至还具有一定的毒性。另外，产品在生产过程中，必须借助高温或高压等特殊因素。这样，其爆炸风险系数自然也就增大了。为了能够有效预防局部爆炸不影响其他工序，国外在二十世纪五十年代，就开始实施了相关建筑物抗爆设计，并提出了一些规定与要求。同时，在针对如何提高抗爆建筑物的抗爆设计水平，借助科学有效的方法，有效保证工作人员安全、生产顺利进行等方面，我国相关机构也制定了相关规定与要求。抗爆间室是最为典型的抗爆建筑物。
一、爆炸产生机理及抗爆间室受力分析
化工类企业在生产经营过程中，如果没有按照操作规范进行生产，就容易导致蒸汽云爆炸、压力容器爆炸、粉尘爆炸以及物质状态突变爆炸。其中，蒸汽云爆炸最为多见。如果可燃性物料泄漏与空气混合达到爆炸范围后，在足够大的设备密集空间，遇到点火源就会发生蒸汽云爆炸。同时，如果多个设备密集或封闭区都位于其可燃范围之中，就有可能引发数次爆炸。由此可知，设备在受限制空间中，蒸汽云得不到有效的扩散就极易发生爆炸。
抗爆间室多为钢筋混凝土抗爆结构，防护门多为装甲防护门，能够承受偶然性瞬时荷载，并在配有泄压安全窗。抗爆间室内的爆炸多属于化学爆炸。抗爆间室不仅要在短时间内承受巨大的压力波，而且炸药爆炸频率较高。因此，科学合理的设计抗爆间室结构，能够有效降低建筑物受到冲击。
二、抗爆间室材料特性、设计理论及方法
依据人防规范与抗爆间室相关规定可知，抗爆间室在设计过程中，应将结构材料动载强度系数予以科学调高，具体提高情况见图-1与图-2。
由于人防规范与抗爆间室受力特点区别很大，也就导致设计延性存在一定差异。同时，抗爆间室的设防等级、人防结构构件的受力状态等在一定程度上对各自的设计延性比，具有十分重要的影响。具体情况见图-3与图-4。
人防结构一般依据瞬间冲击荷载形成的压力大小及持续时间，对结构予以科学设计；抗爆间室设防等级通常依据加工性质以及事故频率对其结构予以设计。首先，普通民用建筑抗爆设计方法。在对建筑遭受爆炸的可能性、炸弹量级以及遭受的空气冲击波荷载特性等予以合理确定的基础上，对结构的体系、构件以及门窗玻璃等予以充分分析的基础上，进行科学设计。其次，工业建筑抗爆设计方法。在对建筑的抗爆等级、极限承载能力、构件冲击波荷载以及结构自身特性等予以科学分析的基础上，对其结构构件予以设计。
三、抗爆设计中关键问题分析
抗爆间室不仅能够有效保护工作人员安全，而且能够使建筑物内关键设备能够正常运行。然而，在对抗爆间室结构予以设计过程中，应对某些问题予以足够重视。承受爆炸荷载的构件在吸收爆炸能的过程中，结构构件在不被破坏的前提下，变形越大设计就越合理。其中，对构件的延伸率与支座转角的指标确定非常关键。
（一）安全间距分析
一般情况下，抗爆建筑物距主爆炸源越远越安全，然而，从企业生产实际考虑，抗爆间室却与相应装置区越近越好。因此，抗爆间室与爆炸源之间的安全间距特别关键。相关资料显示，控制室与爆炸源多保持在30米以外的距离。然而，在实际操作过程中，由于受到很多因素因素影响，无法满足30米距离，所以，必须对二者之间的安全距离予以科学分析。
（二）对抗爆设计有影响的数据分析
爆炸源产生的冲击波，在短时间内就能够使建筑物倒塌或破坏。爆炸源的爆炸压力、持续时间以及距离建筑物的距离等，在一定程度上决定了爆炸冲击波的大小及持续时间，也决定了建筑物被破坏的程度。同时，建筑物结构与其受损程度也有极大关系。
首先，冲击波的大小及持续时间。虽然在国内外还没有科学的方法对冲击波的大小及持续时间予以合理计算确定，然而，对借助TNT能量等效方法、Baker-Strehlow曲线法以及TNO多能量法等方法予以分析。其次，抗爆墙的高度。相关设计者认为，在抗爆间室长度确定的前提下，抗爆墙体的高度应越低越好。第三，墙体的厚度。相关设计者认为，在抗爆间室墙体高度一定的情况下，墙体越厚越好。墙体随着墙体厚度的增加，其变形程度会逐渐降低。然而，相对于抗爆间室而言，墙体应有适当的塑性变形，却能够有效吸收更多的爆炸能。同时，在合理考虑抗爆荷载大小影响角度分析，应充分考虑侧墙所承受的荷载以及爆炸压力，抗爆间室设计为方形更为合理。
在抗爆间室结构设计过程中，还应坚持一定的原则。首先，应运用科学合理的结构体系，保证有足够的时间使工作人员能够疏散。其次，建筑門窗框架应该具有一定的抗震性能，玻璃应采用抗爆玻璃。第三，必须借助科学措施，做好防火、防烟以及人员疏散等工作。第四，做好建筑物的外围保护与监控工作。
四、结语
抗爆间室结构设计不同于常规建筑设计。抗爆间室结构设计应充分考虑建筑构件的变形控制问题，建筑构件只有具有塑性变形能力，才能够在一定程度上有效降低爆炸能。抗爆间室结构设计过程中，设计者一定要充分考虑墙体的厚度与高度。然而，并不是抗爆墙体越低与越厚，就能够起到抗爆作用。抗爆间室结构设计者不仅要充分考虑设防等级以及TNT当量，而且是设计者实施设计必须考虑的内容。
参考文献：
[1]岳纪炜，陈玉，侯斯婕，乔枫革. 工业炸药成品装车位的隔爆设计[J]. 爆破器材，2017，46（04）：25-29.
[2]崔云霄，王万鹏，胡昊，熊益波，陈鹏万. 内部爆炸作用下混凝土加固钢筒结构变形破坏规律研究[J]. 兵工学报，2016，37（S2）：75-80.
[3]张建军，侯斯婕，高飞，马素鹏，张盟. 改造的抗爆间室药量核算程序化设计[J]. 山西建筑，2016，42（28）：47-48.
关键词：抗爆间室；结构设计；安全
化工类装置以及民爆行业等随着国民经济以及科技的发展，逐渐趋向于规模化与自动化方面发展。这些行业在生产经营过程中，不仅原料属于易燃与易爆品，而且其产品同样也属于易燃与易爆品，甚至还具有一定的毒性。另外，产品在生产过程中，必须借助高温或高压等特殊因素。这样，其爆炸风险系数自然也就增大了。为了能够有效预防局部爆炸不影响其他工序，国外在二十世纪五十年代，就开始实施了相关建筑物抗爆设计，并提出了一些规定与要求。同时，在针对如何提高抗爆建筑物的抗爆设计水平，借助科学有效的方法，有效保证工作人员安全、生产顺利进行等方面，我国相关机构也制定了相关规定与要求。抗爆间室是最为典型的抗爆建筑物。
一、爆炸产生机理及抗爆间室受力分析
化工类企业在生产经营过程中，如果没有按照操作规范进行生产，就容易导致蒸汽云爆炸、压力容器爆炸、粉尘爆炸以及物质状态突变爆炸。其中，蒸汽云爆炸最为多见。如果可燃性物料泄漏与空气混合达到爆炸范围后，在足够大的设备密集空间，遇到点火源就会发生蒸汽云爆炸。同时，如果多个设备密集或封闭区都位于其可燃范围之中，就有可能引发数次爆炸。由此可知，设备在受限制空间中，蒸汽云得不到有效的扩散就极易发生爆炸。
抗爆间室多为钢筋混凝土抗爆结构，防护门多为装甲防护门，能够承受偶然性瞬时荷载，并在配有泄压安全窗。抗爆间室内的爆炸多属于化学爆炸。抗爆间室不仅要在短时间内承受巨大的压力波，而且炸药爆炸频率较高。因此，科学合理的设计抗爆间室结构，能够有效降低建筑物受到冲击。
二、抗爆间室材料特性、设计理论及方法
依据人防规范与抗爆间室相关规定可知，抗爆间室在设计过程中，应将结构材料动载强度系数予以科学调高，具体提高情况见图-1与图-2。
由于人防规范与抗爆间室受力特点区别很大，也就导致设计延性存在一定差异。同时，抗爆间室的设防等级、人防结构构件的受力状态等在一定程度上对各自的设计延性比，具有十分重要的影响。具体情况见图-3与图-4。
人防结构一般依据瞬间冲击荷载形成的压力大小及持续时间，对结构予以科学设计；抗爆间室设防等级通常依据加工性质以及事故频率对其结构予以设计。首先，普通民用建筑抗爆设计方法。在对建筑遭受爆炸的可能性、炸弹量级以及遭受的空气冲击波荷载特性等予以合理确定的基础上，对结构的体系、构件以及门窗玻璃等予以充分分析的基础上，进行科学设计。其次，工业建筑抗爆设计方法。在对建筑的抗爆等级、极限承载能力、构件冲击波荷载以及结构自身特性等予以科学分析的基础上，对其结构构件予以设计。
三、抗爆设计中关键问题分析
抗爆间室不仅能够有效保护工作人员安全，而且能够使建筑物内关键设备能够正常运行。然而，在对抗爆间室结构予以设计过程中，应对某些问题予以足够重视。承受爆炸荷载的构件在吸收爆炸能的过程中，结构构件在不被破坏的前提下，变形越大设计就越合理。其中，对构件的延伸率与支座转角的指标确定非常关键。
（一）安全间距分析
一般情况下，抗爆建筑物距主爆炸源越远越安全，然而，从企业生产实际考虑，抗爆间室却与相应装置区越近越好。因此，抗爆间室与爆炸源之间的安全间距特别关键。相关资料显示，控制室与爆炸源多保持在30米以外的距离。然而，在实际操作过程中，由于受到很多因素因素影响，无法满足30米距离，所以，必须对二者之间的安全距离予以科学分析。
（二）对抗爆设计有影响的数据分析
爆炸源产生的冲击波，在短时间内就能够使建筑物倒塌或破坏。爆炸源的爆炸压力、持续时间以及距离建筑物的距离等，在一定程度上决定了爆炸冲击波的大小及持续时间，也决定了建筑物被破坏的程度。同时，建筑物结构与其受损程度也有极大关系。
首先，冲击波的大小及持续时间。虽然在国内外还没有科学的方法对冲击波的大小及持续时间予以合理计算确定，然而，对借助TNT能量等效方法、Baker-Strehlow曲线法以及TNO多能量法等方法予以分析。其次，抗爆墙的高度。相关设计者认为，在抗爆间室长度确定的前提下，抗爆墙体的高度应越低越好。第三，墙体的厚度。相关设计者认为，在抗爆间室墙体高度一定的情况下，墙体越厚越好。墙体随着墙体厚度的增加，其变形程度会逐渐降低。然而，相对于抗爆间室而言，墙体应有适当的塑性变形，却能够有效吸收更多的爆炸能。同时，在合理考虑抗爆荷载大小影响角度分析，应充分考虑侧墙所承受的荷载以及爆炸压力，抗爆间室设计为方形更为合理。
在抗爆间室结构设计过程中，还应坚持一定的原则。首先，应运用科学合理的结构体系，保证有足够的时间使工作人员能够疏散。其次，建筑門窗框架应该具有一定的抗震性能，玻璃应采用抗爆玻璃。第三，必须借助科学措施，做好防火、防烟以及人员疏散等工作。第四，做好建筑物的外围保护与监控工作。
四、结语
抗爆间室结构设计不同于常规建筑设计。抗爆间室结构设计应充分考虑建筑构件的变形控制问题，建筑构件只有具有塑性变形能力，才能够在一定程度上有效降低爆炸能。抗爆间室结构设计过程中，设计者一定要充分考虑墙体的厚度与高度。然而，并不是抗爆墙体越低与越厚，就能够起到抗爆作用。抗爆间室结构设计者不仅要充分考虑设防等级以及TNT当量，而且是设计者实施设计必须考虑的内容。
参考文献：
[1]岳纪炜，陈玉，侯斯婕，乔枫革. 工业炸药成品装车位的隔爆设计[J]. 爆破器材，2017，46（04）：25-29.
[2]崔云霄，王万鹏，胡昊，熊益波，陈鹏万. 内部爆炸作用下混凝土加固钢筒结构变形破坏规律研究[J]. 兵工学报，2016，37（S2）：75-80.
[3]张建军，侯斯婕，高飞，马素鹏，张盟. 改造的抗爆间室药量核算程序化设计[J]. 山西建筑，2016，42（28）：47-48.