建筑防火性能设计的重要性理论研究论文_毕波

建筑防火性能设计的重要性理论研究论文_毕波

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摘要:目前有不少于13个国家以及两个国际组织-国际标准组织(ISO)和国际建筑研究与文献委员会(CIB)采用或积极发展性能化规范和基于规范结构形式下防火建筑所要求的工程工具和方法,并取得了一定成果。

我国1996年开始组织有关单位和人员系统地开展相关研究,也认识到开展大型公共建筑(包括地下和地上)、大空间建筑、高层民用建筑、高火灾危险工业建筑和储罐区、建筑内的烟气控制、人员安全疏散的性能化设计和评估技术研究的必要性和迫切性。性能化防火规范以及性能化防火设计,正受到越来越多的国家的关注,建筑安全评估技术是性能化规范的重要组成部分,也是我国推行性能化规范急需解决的关键技术问题。

关键词:性能化防火规范 防火性能设计 建筑防火评估方法 消防工程指南

0引言

英国在1985年颁布了第一部性能化防火规范后,日本、澳大利亚、美国、加拿大、新西兰以及北欧等发达国家政府先后投入大量研究经费积极开展了消防安全工程学和性能化安全设计方法理论及技术的研究。南非、埃及、巴西等发展中国家也都纷纷开展了这方面研究工作。目前有不少于13个国家以及两个国际组织-国际标准组织(ISO)和国际建筑研究与文献委员会(CIB)采用或积极发展性能化规范和基于规范结构形式下防火建筑所要求的工程工具和方法,并取得了一定成果。

从国外性能化规范的研究过程看,大部分是首先或同时研究与性能设计有关的消防安全设计评估技术,只有少数国家是先修改规范,后开发设计指南。

1 消防安全工程

随着人们对火灾现象及其规律研究的不断深入,在一定程度上实现了对火灾过程的定量描述和分析,并由此产生了一门新兴工程学科--消防安全工程学。在发展以性能为基础的规范的同时,消防安全工程也在快速发展。消防安全工程学由于其潜力、复杂性以及应用性而在基础理论、方法学和实用工具领域得到较大的发展。当然人们仍然需要进一步研究建筑设计中完全量化的消防安全工程方法。

消防安全工程所涉及的内容包括工程原理与原则的应用,基于火灾现象、火灾影响,以及人的反应和行为的专家判断。由于现在仍然缺乏完全量化的建筑设计消防安全工程方法,因此要求采用由专家或工程分析判断而形成的比较保守的方法。不过,在很多国家,这些能够做出专家判断的经过认可或被接受的消防工程师为数不多。

2 性能化设计方法

性能化设计方法是建立在消防安全工程学基础上的一种新的建筑防火设计方法,它运用消防安全工程学的原理与方法,根据建筑物的结构、用途和内部可燃物等方面的具体情况,对建筑的火灾危险性和危害性进行定量的预测和评估,从而得出最优化的防火设计方案。

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性能化设计利用火灾科学和消防安全工程去建立设计指标,评估设计方案;并利用火灾危害分析和火灾风险评估去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 性能化规范与性能化设计方法

性能化规范中,一般只确定能达到规范要求的可接受的方法,对建筑物内的要求通过政策性的总目标、功能目标和性能要求来表叙。如果性能化设计方法同性能化规范一起使用,就必需有一套规范中要求的固定的总目标、功能目标和性能要求。如果不借助性能化规范,就由以下7个步骤来指导分析和设计,即1确定工程场址或工程的具体内容。2确定消防安全总体目标、功能(或损失)目标和性能要求。3建立性能指标和设计指标标准。4建立火灾场景。5建立设计火灾。6提出和评估设计方案。7写出最终报告。

性能化设计必需考虑的因素:1起火和发展。2烟气蔓延和控制。3火灾蔓延和控制。4火灾探测和灭火。5通知使用者并疏散。6消防部门的接警和响应。

4 评估方法

建筑防火评估方法是性能化设计的关键技术,在世界范围内,对于这一方法及相关概念体系的逐步完善做出重要贡献的各类方法和模型主要包括:美国的建筑防火评估方法(BFSEM:The Building Fire Safety Evaluation Method)。评估特定场所内所用产品火灾风险的FRAME works方法,火灾致损评估方法(FIVE:Fire-Induced Vulnerability Evaluation);澳大利亚的风险评估模型(RAM:Risk Assessment Modeling);日本的建筑物综合防火安全设计方法;加拿大的FIRECAM方法。

澳大利亚消防规范改革中心(FCRC)正在开发一个用以量化建筑消防安全系统性能的风险评价模型叫CESARE--Risk(注:它和FiRECAMTM同基于Beck的预测多层、多房间内火灾的影响的风险评价系统模型),它采用多种火灾场景,其中考虑了火灾及对火灾的反应的概率特性,采用确定性模型预测建筑内火灾环境随时间的变化。某些组成部分如下:事件树与预期值模型、火灾发展与烟气流动模型、人员行为模型、消防队模型和工作人员模型、分隔失效模型、经济模型。

5结论

我国1996年开始组织有关单位和人员系统地开展相关研究,也认识到开展大型公共建筑(包括地下和地上)、大空间建筑、高层民用建筑、高火灾危险工业建筑和储罐区、建筑内的烟气控制、人员安全疏散的性能化设计和评估技术研究的必要性和迫切性。

性能化防火规范以及性能化防火设计,正受到越来越多的国家的关注,建筑安全评估技术是性能化规范的重要组成部分,也是我国推行性能化规范急需解决的关键技术问题。

参考文献:

1.《论发展我国以性能为基础的建筑防火设计技术法规体系》 吴启鸿 1999 消防科学与技术

2.《建筑防火性能化设计中火灾场景的设定》 汪箭 2005 消防科学与技术

3.《我国开展建筑性能化防火设计技术研究的思路》 倪照鹏 2002 消防科学与技术

论文作者:毕波

论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期

论文发表时间:2019/7/2

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