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建筑物性能化消防设计方法及其应用情况

时间:2022-03-17 10:22:06 浏览次数:

摘 要:我国在建筑技术不断发展的过程中,建筑消防技术也在不断的改进。经过以往众多火灾的实践,对于建筑的消防工程有了更深层次的认识,提出了建筑物性能化消防的概念,这是一种更为人性化的消防设计方法。文章对性能化消防设计方法进行了分析,阐述了其在使用中遇到的问题并且对未来的发展趋势做出了展望。

关键词:性能化设计;处方式设计;消防设计

1 性能化消防设计的概念

性能化消防设计方法是对消防技术进行的改进,它是在对建筑的结构设计进行了充分的研究,然后针对建筑发生火灾的情况下,如何更加快速有效的使人员疏散到更为安全的位置。这需要对建筑内的结构设计和建筑内可燃物的燃烧机理等各方面进行充分的研究,然后经过消防工程学的预测方法,最后制定出最优的防火设计方案。

在“处方式”的消防设计中比较注重相关规范的标准要求,规范性较强。但是性能化消防设计方案就比较人性化,充分的考虑到在火灾发生时,人员在疏散逃生时的环境,要尽量的避免烟雾的干扰,而不会固守于规范要求中最低排烟量的限制,最大限度的为人员逃生创造有利的环境,充分的考虑到人员的安全性。并且和“处方式”比较起来,在成本性、有效性和多样性方面都要占据一定的优势。

性能化消防设计的两个关键点,第一是确认危害,第二是明确设计目标。具体来说,它针对建筑物的特点,建筑物内人员特点,建筑物内部操作方式,建筑物外部特征,消防灭火组织特点等。从而针对每种危害或者每个设计区域选择设计方法及评估方法。这种设计方法突破了传统设计针对建筑物结构类型、相应的层高及面积的限制,同时提供了更加灵活而有效的设计选择性。

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,往往需要采用计算机火灾模拟软件等分析和计算工具。

2 性能化消防设计的流程

性能化设计利用火灾科学和消防安全工程建立设计指标,评估设计方案;并利用火灾危害分析和火灾风险评估建立从总体目标和功能目标到火灾场景等领域内所需要的参数。性能化的消防安全设计是一种可以对诸如非工程参数(如人在火灾中的行为和反应)进行定义的工程过程。

3 建筑物性能化消防设计的内容

在进行建筑物性能化消防设计的过程中,主要应该考虑到两方面的内容,一是从人员方面设计性能化,二是从建筑物的构件方面考虑性能化。

人员方面的消防性能化,主要是考虑到在火灾发生时,如何高效的保证建筑内的人员快速安全的疏散到安全位置。所以在进行设计的过程中,考虑到的因素主要有火灾产生的烟雾下降高度和烟雾浓度,要充分的保证下降高度和浓度是在人们安全疏散之后可以持续的时间,为人员疏散创造有利的环境。

所谓的建筑构件的性能化设计主要是从建筑的稳定性方面来考虑的,要充分的保证构件的耐火性,在火灾中可以承受较长的时间。对于建筑构件性能化消防设计的原则主要是构件的耐火时间要大于火灾的持续时间,防止在火灾时建筑出现倒塌现象。

4 性能化设计方法推行过程

尽管建筑物消防性能化设计方法有很多优点,作为性能化设计技术的基础——“火灾模型”在性能化设计中起着举足轻重的作用,但它们作为一种新生事物,还不为人们所理解和接受,特别是建筑设计师和建筑管理部门的人员都不太了解这种新的设计方法。

有人曾经对性能化消防设计方法的应用对建筑的安全性和火灾模型的支持性方面做出过调查,其中很大一部分建筑设计师和建筑管理人员都持有否定的意见,因为这是一项新型的消防设计方法,在实际中还没有普及,所以大家的认同需要一个时间的过程。任何事物的发展都需要在不断的检验中被大家所认同,所以说性能化设计方法必定要从初步的了解开始,经过实践的检验最后被人们所接受,这需要时间和人们意识的转变。

5 展望

性能化消防设计已成为世界性建筑消防设计发展的必然趋势,它的发展将大大促进消防安全设计的科学化、合理化和成本效益的最优化,并将产生十分重大的社会效益和经济效益。尽管目前还有许多人不太理解和排斥使用它,但我们坚信随着时间的推移,将会有越来越多的人加入到肯定性能化设计方法的行列中来。

我国也应该加快性能化规范及配套技术的研究步伐,充分发挥性能设计的优越性。今后应从以下几个方面入手,促进性能化设计技术的发展:

(1)加强各种火灾预测模型和火灾风险评估模型的研究,拓展性能化设计方法的应用空间。

(2)加强新材料、新技术研究,规范材料性能参数,建立和完善消防数据库,提供准确的性能化指标,为性能化应用积累基础性数据。

(3)深入研究火灾规律、火灾情况下建筑内人员逃生规律和构件变化规律,为各种火灾模型的建立提供坚实的理论依据,并拓展计算机技术在消防中的应用。

(4)积极向建筑设计师和建筑管理人员介绍性能化设计方法,使他们从认识、理解并自觉接受性能化设计方法。

(5)出台可操作性强的性能化设计指南,使建筑设计师能尽快地掌握性能化设计方法的使用。

(6)制定性能化消防设计规范,为性能化设计方法的应用提供法律依据。

参考文献

[1]田玉敏.论“性能化”的建筑防火设计方法[J].消防技术与产品信息,2003(7).

[2]肖学锋.发展性能化防火设计,迎接加入WTO的挑战[J].消防科学与技术,2002(5).

[3]SFPE性能化消防分析和设计工程指南[Z].

[4]倪照鹏.国外以性能为基础的建筑防火规范研究综述[J].消防技术与产品信息,2001(10).

[5]消防安全工程工作组.国外建筑物性能化设计研究译文集[Z].

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