性能化防火设计在消防评估中的应用价值刍议论文_董艳

性能化防火设计在消防评估中的应用价值刍议论文_董艳

兰州市公安消防支队

摘要:随着建筑科技的飞速发展与社会经济的逐渐发达,火灾造成的影响力与破坏力也随之增强,这使得消防部门所面临的挑战更为艰巨,也对消防部门的救援提出了新的目标和要求。而在城市尤其是经济发达的大城市中,超大型公共建筑已经成为常见现象,但这些建筑常被用作大型超市以及图书馆等城市标志。因此,其特殊功能使其在火灾防治方面不同于其他一般建筑物,这也使得超大型公共建筑在消防设计及改造方面难度较大。因此,性能化防火设计也就成为了建筑防火的必然趋势,在消防评估中有一定的应用价值,本文从性能化防火设计、性能化设计中的方法及规范、消防评估方法、在消防评估中性能化防火设计的应用价值四个方面来进行分析。

关键词:性能化防火设计 应用价值 消防评估

一、性能化防火设计

在现今的消防安全问题上,大多都以“性能为基础”的标准作为设计原理,结合火灾发生、发展和蔓延的规律,同时也加以实际经验对建筑物及其内部易燃物品的危险系数,以此来进行综合的测算和分析,以确定其消防性能与设计指标,再对造成火灾的几种原因加以假设,同时从烟雾蔓延的各种途径以及最终的人员疏散状况,得出最为合适的消防安全措施。除此之外,性能化防火设计还有其他特点。

1.性能化防火设计已成为全世界建筑设计的必然趋势

性能化防火设计是从上世纪末开始发展的新型研究领域,其研究成果有明确的应用目的,即建立以性能为基础的防火标准及规范。最先建立并发布性能化防火设计规范的是英国,之后其他发达国家的政府在投入大量研究经费后相继取得了一定的研究成果,其颁布的性能化防火设计的新规范也较有实用性。而国际标准化组织(即ISO)也为促进性能化防火规范和性能化防火设计而建立了“火灾安全工程”分技术委员会(即TC/92/SC4)。该委员会目前已针对国际化的性能化防火设计而制定出了多个相关标准,该委员会的主席也曾指出,火灾安全工程分技术委员会所制定出的国际标准,最终将被用于取代各国自己的防火设计规范和标准,以消除性能化防火设计领域里的技术壁垒。因此,全国消防标准化技术委员会也据此成立了“火灾安全工程”的标准化研究工作组,以此来展开相关的研究。可以说,以建筑消防安全为目的的性能化防火法规和规范的建立已经成为了全世界建筑设计的必然发展趋势。

2.性能化防火设计通过火灾安全工程而发展

火灾安全工程是上世纪末才在英国出现的专有名词,而这一词语的出现引发了人们对消防安全认识的革新,尤其是工程技术人员,在火灾安全工程的意识引导下,工程技术人员对于消防问题的分析与解决方式也有了较大的变化,他们会把每个专业所涉及到的消防问题进行综合分析,并将建筑物当做一个整体进行综合考虑,这种方式对于建筑物的整体安全更为有利。因此,工程技术人员在考虑建筑结构耐火性时也会考虑到自动喷水灭火系统以及烟气控制系统和建筑材料、装修材料对火灾的影响。同时,随着人们对于火灾规律以及现场的研究程度不断加深,对火灾过程的分析以及定量描述也在一定程度上被实现,因此,火灾安全工程学这一门新兴工程学科诞生了。基于防火性能的标准和规范,火灾安全工程学也在建筑设计行业得到发展,火灾安全工程所涉及的内容大多是工程原理与原则的应用,而这类应用大多依赖于专家判断、火灾影响或火灾现象和人的生理反应与行为,对于完全量化的建筑设计火灾安全工程方法却是较为缺乏的。因此,建筑设计中完全量化的火灾安全工程方法的深入研究是当务之急。

二、性能化防火设计中的方法及规范

性能化防火设计的方法是一种新的消防安全设计方法,其建立基础是火灾安全工程学,因此,性能化防火设计所运用的原理和方法大多源于火灾安全工程学。具体步骤是以建筑物的用途、结构以及建筑内部可燃物的具体情况,以此来预测和评估建筑的火灾危害性以及危险性,并对火灾中人们的行为进行定量评估与预测,从中优化出最合理的防火设计方案,并对建筑物及建筑中的人们提供最有效的防火保护。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆性能化防火设计的基础有三点,分别是火灾场景的确定性和概率性的评估、具有一致的消防安全功能目标和具体目标以及基于消防安全功能目标和总体目标而制造的对设计方案的定量评估。对于非工程参数来说,性能化的消防安全设计可以对其进行判断和定义的工程过程,如人在火灾中的行为和反应都可进行判断和定义。

三、消防评估方法

在性能化防火设计中,消防安全评估方法是其中的关键技术,在这一相关概念内做出重要贡献的各类方法和模型主要有:美国、加拿大、澳大利亚以及日本等国家的火灾致损评估方法、建筑防火评估方法、FIRECAM 方法以及风险评估模型的建筑综合防火安全设计方法等。此外,澳大利亚消防规范改革中心也进一步开发了风险评价模型,以此来将建筑的消防安全系统性能量化。这种风险评价模型主要是利用事故设定出多种火灾场景,同时也将火灾及其反映出的概率特性概括在内,并采用确定性的模型来预测建筑内的火灾环境及其变化程度。这类模型的内容包括:人员行为模型、事件树与预测值模型、消防队模型和工作人员模型、火灾发展与烟气蔓延模型、经济模型以及分隔失效模型。

四、在消防评估中性能化防火设计的应用价值

1.优化执行流程

与普通建筑防火设计相比,性能化防火设计的功能更为强大,也具有更明显的防火效果,但也意味着其设计执行的过程更为复杂。只有将性能化防火设计的执行流程优化到最大程度,并将其最基本的设计步骤更为明确,才能使工程设计师、建筑物业主以及消防监督员在设计和使用时更为合理规范,同时也能使其各自承担的责任更为明确。如想使我国的性能化防火设计得到强力且有效的发展,就应在性能化防火设计中分清各部门的职责,并在执行时更为合理化与规范化。

2.明确应用范围

性能化防火设计所具有的优势虽然是普通防火设计所不能比拟的,但结合现今我国建筑的实际情况来说,进普通的防火设计就能达到许多大型建筑的防火要求,也并非所有的建筑在制定设计方案时都必须按照性能化防火设计的标准来制定。所以,在进行建筑防火设计时,性能化防火设计虽然是较为高级且新型的方法,但并不是唯一的防火设计方法与规范。因此只有在对一些超越普通建筑施工设计的、具有特殊建筑要求的复杂建筑进行设计时,才有选择性能化防火设计的可能,但建筑物的整体安全目标也必须与火灾损失以及设计的目标相一致。

3.提高设计有效性

性能化防火设计虽然能为建筑物实现多样化而提供新途径,但在消防评估中,性能化防火设计因其本身存在的非固有模式的设计,会为建筑物的设计增加一定的不确定性。这就对设计人员有了更高的要求,在对性能化防火设计进行分析时,必须将实践经验与分析工具相结合,以提高设计的有效性,并对设计结果进行有效验证。其中最为常见的评估方法就是同行评估,不仅能验证设计方案中,其措施是否能解决突发事件,还能同时对性能化防火设计的合理程度进行评估。

4.提升从业人员素质

性能化防火设计的从业人员素质也是消防评估的影响因素之一,且建筑物的防火安全与人民群众的生命财产安全有着更为直接的联系,所以性能化防火设计的从业人员除具备精湛的职业能力之外,还需具有良好的职业操守,从而对建筑做出有效的安全性能评估。

结束语:近年来,我国在消防评估以及建筑性能化防火设计方面投入较多,从而提升了人们对性能化防火设计的认识与接受程度,但由于性能化防火设计所涉及到的学科较多,因此其消防设计工作依然处于不够成熟的范围,如想使其达到应有的效果,仍需加大研究力度,推进各种社会环境与技术条件,使其逐步成熟。

参考文献

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[5]丁沛.大型商业建筑防火与安全疏散设计的研究[D].天津大学,2012.

论文作者:董艳

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期

论文发表时间:2018/6/14

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