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从消防技术规范浅析性能化防火设计思想

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从消防技术规范浅析性能化防火设计思想

发布日期:2017-01-05 00:00 来源:http://www.andunjd.cn 点击:

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火灾是继旱灾、水灾后的世界第三大灾害,它发生频繁,影响直接,深受人们的关注。为了预防和减少火灾的危害,长期以来,人们发展了多种火灾防治对策,例如建立了各种形式的消防队伍和机构,研制开发了不同类型的防火、灭火设施,制定发布了各项防火、用火法规和条例等。应当指出,通过制定法令和规章来控制致灾因素是防止火灾事故发生、减少火灾损失的主要手段。在整个消防法规体系中,消防技术规范因其专业性强,适用面广,已成为了世界各国消防管理的主要方式和手段,有着不可替代的重要地位。    

  金盾消防设备介绍现行消防技术规范的优势和不足   

    跟世界大多数国家一样,我国广泛采用消防技术规范进行消防安全管理,制定有建规、高规、石油库设计、汽车库设计、喷淋、报警等40余部消防技术规范和标准,几乎涵盖了现有的各类行业和各种建筑。消防技术规范(标准)在对建筑物进行分类的基础上,按有关防火安全的要求,对每项设计都详细规定了具体的参数和指标,例如建筑物的耐火等级、防火间距、防火分区、装修材料、安全疏散、防排烟设施、火灾自动报警装置、室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统及其它灭火设施的设置等。设计人员根据所设计的建筑物的形式,结合本人的实践经验,从规范中直接选定与该建筑物相应的设计参数和指标,消防监督人员也是对照标准逐项进行审核。整个设计和监督过程类似于医生开单抓药,所以被人们形象地称为“处方式规范”。   

    “处方式规范”在我国消防界有着数十年的发展历史,它借鉴了世界各国的相关规定和理念,建立在大量实验分析和实际工作的基础上,是消防工作经验的集成,是火灾事故经验教训的总结,已相当完备和成熟。它直接给出了达到规范的安全水平,不需要使用者和查阅者有高深的专业知识,不需要复杂的分析计算,对设计和监督单位来说易于掌握,易于使用,其调整修改也较为容易。   

    但是,由于每座建筑的结构、用途及内部可燃物的数量和分布情况均不一样,其居住者或使用者的条件也存在很大差异,因此按照此种规范统一给定的设计参数所做出的设计方案,并不一定是最科学、最合理、最有效的。同时,金盾消防设备交接到由于规范条文本身的复杂性和对安全经济性因素的影响考虑不够,弹性较小等原因,也逐渐显现出它的不足:   

    第一,具体规定的技术数据与日益扩大的建筑规模不相适应   

    以工业厂房防火分区面积划分为例,现行规范就明显不能满足现代生产工艺的发展对建筑防火安全工程设计的要求。现行规范确定防火分区的指导思想是:根据不同建筑物的性质,制定防火分区面积标准,通过人为规定防火分区把火灾限制在一个较小区域内。这对我国早期传统生产厂房来说是合适的,而对于现代化的大规模生产已明显不适应。事实上,传统的处方式规范不可能覆盖所有建筑的要求,对于“超规”建筑的设计方案,用传统的处方式规范不能很好解决。   

    第二,单独设防,缺乏系统的综合考虑   

    现行的处方式防火设计规范常常要求业主在建筑耐火结构、防火分区、消防给水、火灾监控、防排烟等方面都做出较大投资,而未能将各单一的防火灭火措施的作用统一考虑,结果造成消防投资的片面和浪费。其实,不同的建设单位对建设项目有着自己的特殊要求,不同的工程项目也有不同的内部功能、使用要求和建设标准。如:两幢单层面积不超过1000 ,高度分别为25 和49 的办公楼,它们在建设规模、标准、资金投入上区别将是非常大的。但根据《高规》,这两幢建筑均属二类高层,规范对其内部防火要求几乎一样,这种一致的消防设计方案不可能是最符合各自要求的科学合理方案。金盾消防设备觉得从投资比例来讲,两者的消防投资在建设总投资中所占的比例将相差悬殊,对它们提出统一的要求也不符合“经济、实用,在可能条件下注意美观”的原则。   

    第三,未能很好地考虑环境条件和社会因素影响   

    尽管处方式规范是由非常详细的条目构成的,但是对属于同一类但又不相同的具体建筑来说,这种规范的规定仍然过于笼统。因此按照该规范的要求进行设计时就会出现对部分建筑物的要求过严而对另一部分建筑物要求过宽的情况。无论从安全上还是从经济上说都不合理。   

    同时,规范仅将建筑物按其使用性质和高度进行划分,而没有考虑周围环境因素(如距离消防站的远近,周边是否有特种场所)和内部使用人员(或整个地区人员)的防火意识及素质。其实,针对不同周边环境,所采用的对策应该是不一样的,即便是同样的周围环境,也要考虑建筑物所在地方的社会因素带来的影响。我国幅员辽阔,各地条件“参差不齐”,采用现行的规范,很难达到全面、可靠、安全的效果。   

    第四,不利于新技术、新材料的推广使用   

    现代科学技术发展迅猛,新材料、新产品、新技术不断涌现。计算机技术、通讯技术和材料科学的发展,在推动消防技术进步的同时,也表现出它们的正常要求与现行规范之间的冲突。由于处方式规范对所用技术和材料均做出了明确规定,使得在设计中较难采用新材料、新技术,仅依据现行规范进行防火安全设计已不能满足社会发展的要求。   

    同时,建筑技术的进步和建筑艺术的发展,要求在建筑结构、形式、功能等方面对传统程式做出突破和创新。当今,现代化的高层建筑、大型建筑和地下建筑的数量越来越多,功能越来越复杂,综合化程度越来越高。在这种情况下,现行规范的设计思想很难满足建筑防火设计的需要,容易造成设计方法的千篇一律,制约建筑物的应用功能,也限制设计人员灵感的自由度。   

    此外,消防技术与产品的发展为现代建筑设计提供了新的防火手段。新型防火建筑材料、构件以及消防设备和系统的出现,为建筑防火设计提供了新思路,增加了灵活选择防火设计方案的可能性。然而,这些方面的实现在某种程度上也受到了现行的规范的制约。   

    第五,不能适用于特殊建筑的防火安全要求   

    处方式消防设计方法要求直接根据相应的消防规范,选定设计参数和指标。当遇到规范中没有规定的建筑物类型时,就无法选用适合的防火设计方案。而这些未被规范涵盖的建筑,往往都是形式非常特殊、功能非常特定的场所,保证这些场所的消防安全是十分重要的,可在这种情况下,处方式消防设计方法却无能为力。 

    面对处方式消防设计方法的种种不足,迫切需要一种全新的防火安全设计方法,这就是性能化防火设计。   

    二、性能化防火设计方法的引入及其基本思想   

    人们设计和建设建筑物及其它一切场所,其目的是为了利用其生产、生活的使用功能,因此设计和建设中首先要保证的是建筑和场所的功能需求,讲求美观实用。换句话说,建设不可能只为了“消防”,以满足纯粹的“消防规范”要求为第一的处方式设计方法其根本理念已决定了它不再适合新、奇、特建筑和场所设计的需要,在这种情况下必须要引入以满足功能要求为先导的性能化防火设计方法。   

    性能化防火设计是建立在消防安全工程学基础上的一种新的防火设计理念,是以建筑物在火灾中的性能为基础的防火设计方法。其基本思想是在确保建(构)筑物使用和观赏功能的前提下,针对建(构)筑物的消防安全目标,运用工程分析和计算来确定最优化的消防安全设计方案的防火设计方法。它可由设计者根据建筑的不同空间条件、功能条件及其它外部条件,自由选择和确定各种防火措施,将其有机组合,最终形成满足消防安全目标要求的总体防火安全设计方案,为建(构)筑物提供最科学合理的消防安全保护。与现行的设计方法相比,它所关注的是具体安全目标的实现,而不是拘泥于满足规范的最低要求。   

    性能化消防设计包括:确立消防安全目标;建立可量化的性能要求;分析建筑物及内部情况;设定性能设计指标;建立火灾场景和设计火灾;选择工程分析计算方法和工具;对设计方案进行安全评估;制定设计方案并编写设计报告等8个步骤。在设计过程中,需要对建筑物可能发生的火灾进行量化分析,并对典型火灾场景下火灾及烟气的发展蔓延过程进行模拟计算,因此计算的工作量以及各类基础数据的需要量非常大,往往需要采用大型CFD(计算流体力学)软件等分析和计算工具。   


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