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探討性能化建筑防火設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)

2011-06-29 10:36    【  【打印】【我要糾錯(cuò)】

  摘要:通過對(duì)性能化設(shè)計(jì)和“處方式”設(shè)計(jì)方法的比較,闡述了性能化設(shè)計(jì)的意義,分析“處方式”設(shè)計(jì)的不足,論述性能化設(shè)計(jì)的必要性,并提出了對(duì)性能化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用和發(fā)展性能化規(guī)范的建議。

  關(guān)鍵詞:建筑防火;處方式設(shè)計(jì);性能化設(shè)計(jì)

  我國傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范主要有《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等。這些規(guī)范中對(duì)建筑設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)的防火要求,從技術(shù)指標(biāo)到具體做法都作了具體的規(guī)定。但針對(duì)具體建筑物要達(dá)到的總的安全目標(biāo)則不予要求,也不進(jìn)行評(píng)估。筆者暫且將此種設(shè)計(jì)方式稱為“處方式設(shè)計(jì)”.長(zhǎng)期以來,“處方式”設(shè)計(jì)使建筑設(shè)計(jì)人員有法可依,有章可循,對(duì)于增強(qiáng)建筑物的防火安全,減少火災(zāi)損失發(fā)揮了巨大的作用,而且,今后一時(shí)期還會(huì)繼續(xù)發(fā)揮作用。

  但是隨著社會(huì)的進(jìn)步,在現(xiàn)代建筑中,新材料不斷的開發(fā)和運(yùn)用,工程技術(shù)日趨復(fù)雜化和多樣化,新的設(shè)計(jì)思想層出不窮,這種設(shè)計(jì)方法越來越難以適應(yīng)現(xiàn)代建筑所表現(xiàn)出的“形式多樣、功能復(fù)雜”的特點(diǎn),使建筑防火設(shè)計(jì)難以符合“適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀”的方針。“性能化設(shè)計(jì)”方式的提出為設(shè)計(jì)人員提供了一種更加靈活而有效的設(shè)計(jì)選擇。

  一、“處方式”防火設(shè)計(jì)規(guī)范中存在的不足

  在“處方式”防火設(shè)計(jì)規(guī)范中,對(duì)建筑物進(jìn)行了分類,并按有關(guān)消防安全的要求,對(duì)每項(xiàng)設(shè)計(jì)都詳細(xì)規(guī)定具體的參數(shù)和指標(biāo)。例如建筑物的耐火等級(jí)、防火間距、防火分區(qū)、裝修材料的選用與控制、安全疏散、防排煙設(shè)施、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置、室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)及其他滅火設(shè)施的設(shè)置等。設(shè)計(jì)人員可根據(jù)建筑物的形式,結(jié)合自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),從規(guī)范中直接選定與該建筑物相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)和指標(biāo)。

  然而,每座建筑的結(jié)構(gòu)、用途及內(nèi)部可燃物的數(shù)量和分布情況都不一樣,其居住者或使用者的條件也存在很大差異。

  因此按照這種統(tǒng)一給定的設(shè)計(jì)參數(shù)做出的設(shè)計(jì)方案,并不一定是最科學(xué)、最合理、最有效的方案。同時(shí)由于“處方式”設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)的規(guī)定過于具體,限制了設(shè)計(jì)的靈活性,使設(shè)計(jì)者的技術(shù)才能難以充分發(fā)揮?偟膩碚f,“處方式”設(shè)計(jì)規(guī)范主要存在以下不足:

  一)具體規(guī)定的技術(shù)數(shù)據(jù)與日益擴(kuò)大的建筑規(guī)模不相適應(yīng)以防火分區(qū)為例,其面積的劃定已明顯不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)工藝的發(fā)展對(duì)建筑防火安全工程設(shè)計(jì)的要求,F(xiàn)行消防技術(shù)規(guī)范的一個(gè)主要思路就是發(fā)生火災(zāi)時(shí),通過人為規(guī)定的防火分區(qū)把火災(zāi)限制在一個(gè)較小的區(qū)域內(nèi)。根據(jù)不同建筑物的性質(zhì),明確規(guī)定了劃分防火分區(qū)的面積標(biāo)準(zhǔn)。這對(duì)我國二十世紀(jì)六七十年代的小規(guī)模生產(chǎn)廠房來說是合適的,但對(duì)現(xiàn)代化的大規(guī)模生產(chǎn)已明顯不合理。事實(shí)上,傳統(tǒng)的“處方式”防火設(shè)計(jì)規(guī)范不可能覆蓋所有建筑的要求,對(duì)于“超規(guī)”建筑的設(shè)計(jì)方案,“處方式”設(shè)計(jì)規(guī)范更顯得力不從心。

  二)單獨(dú)設(shè)防,缺乏系統(tǒng)的綜合考慮不同的建設(shè)單位對(duì)投資建設(shè)的項(xiàng)目都有自己的特殊要求,不同的工程項(xiàng)目也有不同的內(nèi)部功能、使用要求和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),F(xiàn)行的“處方式”防火設(shè)計(jì)規(guī)范常常要求建筑物所有者在建筑耐火結(jié)構(gòu)、防火分區(qū)、消防給水、火災(zāi)監(jiān)控、防排煙等方面都付出較大投資,而未能將各個(gè)單一的防火滅火設(shè)施的作用統(tǒng)一綜合考慮,結(jié)果造成消防技術(shù)效能判定的片面性和投資的極大浪費(fèi)。

  三)未能很好地考慮建筑物的環(huán)境條件和社會(huì)因素的影響盡管“處方式”設(shè)計(jì)規(guī)范是由非常詳細(xì)的條目構(gòu)成的,但是對(duì)于同一類但又不盡相同的具體建筑來說,這種規(guī)范的規(guī)定仍然過于籠統(tǒng)。因此,按照該規(guī)范的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),就很可能出現(xiàn)對(duì)一部分建筑物的要求過嚴(yán)而對(duì)另一部分建筑物要求過寬的情況,無論從安全上還是從經(jīng)濟(jì)上說都是不合理的。

  現(xiàn)行“處方式”防火設(shè)計(jì)規(guī)范的另一弊端是:將建筑物按照其使用性質(zhì)和高度進(jìn)行劃分,并分別設(shè)防,而沒有考慮該建筑物周圍的環(huán)境因素(如距離消防站的遠(yuǎn)近)和該地區(qū)乃至該建筑物內(nèi)部人員的生理、體能和是否經(jīng)過專業(yè)消防培訓(xùn)等素質(zhì)的差異。對(duì)于建筑物的不同的周圍環(huán)境,所采用的對(duì)策應(yīng)該是不一樣的。即便是同樣的周圍環(huán)境,也要考慮建筑物所在地的社會(huì)因素帶來的影響。我國幅員遼闊,各地條件可謂“參差不齊”,采用“處方式”防火設(shè)計(jì)規(guī)范是很難達(dá)到全面、可靠、安全的效果的,而采取性能化的設(shè)計(jì)方法,則可靈活地確定各項(xiàng)規(guī)定,從而實(shí)現(xiàn)更可靠的防火安全。

  四)不利于新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料的推廣使用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展,新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,在很大程度上推動(dòng)著消防技術(shù)的發(fā)展,但也表現(xiàn)出它們的很多正常要求與現(xiàn)行的“處方式”設(shè)計(jì)規(guī)范之間存在沖突。隨著建筑技術(shù)的進(jìn)步和建筑藝術(shù)的發(fā)展,在建筑物的結(jié)構(gòu)、形式、造型等方面都對(duì)傳統(tǒng)的模式進(jìn)行了大的突破和創(chuàng)新,建筑物的功能越來越復(fù)雜和綜合化。在這種情況下,“處方式”的防火設(shè)計(jì)規(guī)范已很難滿足建筑防火設(shè)計(jì)的需要。以明細(xì)表的方式規(guī)定建筑的設(shè)計(jì)要求,容易造成設(shè)計(jì)方法的千篇一律,限制了建筑物的功能,也限制了設(shè)計(jì)人員創(chuàng)作的自由度。另外,新型大型建筑物的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)性和火災(zāi)危害性均有所增大,從而對(duì)建筑的防火設(shè)計(jì)提出了新的要求。消防技術(shù)與產(chǎn)品的發(fā)展為現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)提供了新的防火手段。新型防火建筑材料、構(gòu)件以及消防設(shè)備和系統(tǒng)的出現(xiàn),為建筑防火設(shè)計(jì)提供了新思路。這些都為增加建筑防火設(shè)計(jì)方案選擇的靈活性和多樣性提供了條件,而這些方面的實(shí)現(xiàn)在某種程度上仍受到現(xiàn)行的“處方式”

  設(shè)計(jì)規(guī)范的制約。因此,依據(jù)現(xiàn)行的“處方式”設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行防火安全設(shè)計(jì)已不能滿足時(shí)代發(fā)展的要求。

  二、推行性能化設(shè)計(jì)的必要性

  建筑防火性能化設(shè)計(jì)是通過對(duì)隨機(jī)建筑的綜合防火性能評(píng)定,設(shè)計(jì)出特定的符合該建筑的防火安全系統(tǒng)模式,以實(shí)現(xiàn)火災(zāi)時(shí),保證該建筑物內(nèi)的人員生命安全和有效控制財(cái)產(chǎn)損失的總目標(biāo)。建筑防火性能化設(shè)計(jì)方法是建立在消防安全工程學(xué)基礎(chǔ)上的一種新的建筑防火設(shè)計(jì)方法,它運(yùn)用消防安全工程學(xué)的原理和方法,根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)、用途、內(nèi)部裝修、火災(zāi)荷載等的具體情況,南設(shè)計(jì)者根據(jù)建筑物的各個(gè)不同的空間條件、功能條件及其他相關(guān)條件,自由選擇為達(dá)到消防安全目的而采取的各種防火措施,并將其有機(jī)地組織起來,構(gòu)成該建筑物的總體防火安全設(shè)計(jì)方案,然后對(duì)建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性和危害性進(jìn)行定量的預(yù)測(cè)和評(píng)估,從而得出最優(yōu)化的防火設(shè)計(jì)方案,為建筑物提供最合理的防火保護(hù)。

  一)推行建筑防火性能化設(shè)計(jì)是適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的客觀需要隨著我國社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,超高層建筑、大型商場(chǎng)、地下建筑、大型娛樂游藝場(chǎng)所等大量涌現(xiàn),火災(zāi)形勢(shì)越來越嚴(yán)峻,群死群傷重、特大惡性火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生,現(xiàn)行消防技術(shù)規(guī)范不能涵蓋上述建筑的所有消防安全要求,已不適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的要求。雖然《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《高規(guī)》)第1.0.5條提出“當(dāng)高層建筑的建筑高度超過250m時(shí),建筑設(shè)計(jì)采取的特殊的防火措施,應(yīng)提交國家消防主管部門組織專題研究、論證”的應(yīng)對(duì)方法,但由于研究、論證、審批周期長(zhǎng),不適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)高效率、快節(jié)奏的發(fā)展要求,難以滿足我國加入WTO以后市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,不符合WTO國際規(guī)則。所以,推行完善、高效、適應(yīng)建筑發(fā)展需求的防火性能化設(shè)計(jì)規(guī)范或性能化設(shè)計(jì)方法是解決前述規(guī)范中存在的不合理現(xiàn)象和上述類似問題的根本出路。

  二)推行建筑防火性能化設(shè)計(jì)是豐富建筑藝術(shù)、推廣新技術(shù)的最佳途徑采用現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)禁錮了建筑師的創(chuàng)新思維。

  而防火性能化設(shè)計(jì)則只需要規(guī)定該建筑物應(yīng)達(dá)到的安全性規(guī)定的性能要求,建筑物應(yīng)具備的性能要求的特征參數(shù)或者指標(biāo),建筑師在設(shè)計(jì)時(shí)擺脫了規(guī)范條條框框的禁錮,更能充分施展設(shè)計(jì)才能,大膽進(jìn)行創(chuàng)新,設(shè)計(jì)出更有人情味、更富理性的優(yōu)秀建筑藝術(shù)作品。同時(shí),在建筑設(shè)計(jì)中,也可大力推廣應(yīng)用技術(shù)成熟的消防新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料,從而進(jìn)一步推動(dòng)科學(xué)進(jìn)步和技術(shù)革新的步伐。

  三)推行建筑防火性能化設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)方法發(fā)展的必然趨勢(shì)以火災(zāi)性能為基礎(chǔ)的性能化設(shè)計(jì)方法已成為世界各國建筑界與消防界的共識(shí),目前,已有不少國家實(shí)行了防火性能化設(shè)計(jì)規(guī)范。如澳大利亞于1996年頒布了性能化建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范《Building Code of Australia)(BCA一96),該規(guī)范于年7月1日起在該國各洲推行。美國于2001年發(fā)布了《國際建筑性能規(guī)范》和《國際防火性能規(guī)范》。目前,英國、法國、日本、加拿大、新西蘭、瑞典、荷蘭、西班牙、國際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)、國際建筑研究與文獻(xiàn)研究委員會(huì)(CIB)等多個(gè)國家和國際組織采用了性能化規(guī)范或性能化設(shè)計(jì)方法。我國也于年開始了相關(guān)研究,但發(fā)展較慢,目前已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于部分發(fā)達(dá)國家。

  三、推行建筑防火性能化設(shè)計(jì)過程中需要解決的問題

  一)建立火災(zāi)場(chǎng)景模型進(jìn)行建筑防火性能化設(shè)計(jì),首先必須對(duì)要進(jìn)行設(shè)計(jì)的建筑的防火性能進(jìn)行評(píng)估,評(píng)估的主要內(nèi)容包括:

 。1)起火原因分析;

 。2)火焰/熱分析(建筑物通過主動(dòng)和被動(dòng)保護(hù)措施限制火災(zāi)在其空間和隔件中);

 。3)煙/氣分析(建筑物維持選定空間可生存條件規(guī)定時(shí)間的能力);

 。4)結(jié)構(gòu)框架分析(結(jié)構(gòu)框架針對(duì)未受限制火災(zāi)避免不可接受的變形或倒塌);

 。5)人員流動(dòng)分析(人員在建筑物內(nèi)流動(dòng)或到達(dá)安全地點(diǎn)所需時(shí)間)。而這些評(píng)估的準(zhǔn)確性依賴于火災(zāi)場(chǎng)景模型的科學(xué)性與相關(guān)參數(shù)的精確程度,只有建立了科學(xué)、精確的火災(zāi)場(chǎng)景模 型,才能保證建筑防火性能化設(shè)計(jì)的客觀、科學(xué),才能脫離人為主觀因素的影響。

  二)不得隨意改變建筑物的用途用性能化防火設(shè)計(jì)的建筑物是根據(jù)其使用性質(zhì)和功能,在保證其防火安全的前提下通過模擬計(jì)算得出的,所以其使用性質(zhì)和功能應(yīng)是特定的。如果要改變建筑物用途,則必須對(duì)該建筑物的防火性能嚴(yán)格按新功能要求進(jìn)行復(fù)核,如果不能達(dá)到新功能應(yīng)有的防火性能要求,則應(yīng)通過增設(shè)消防設(shè)施或改變?cè)O(shè)計(jì)等方法來提高其防火性能,直到符合消防安全要求為止。若仍達(dá)不到新功能所應(yīng)有的防火性能要求,則該建筑物的用途改造不能成立。

  三)加強(qiáng)對(duì)建審人員的培訓(xùn)與考核我國現(xiàn)有建筑防火審核人員的文化素質(zhì)、技術(shù)水平參差不齊,而防火性能化設(shè)計(jì)規(guī)范技術(shù)性強(qiáng),推行性能化設(shè)計(jì),要求建審人員具備更高的技術(shù)水平和業(yè)務(wù)素質(zhì),這就要求對(duì)現(xiàn)有建審人員進(jìn)行培訓(xùn)和考核,嚴(yán)格落實(shí)崗位責(zé)任制,并建立健全優(yōu)勝劣汰的競(jìng)爭(zhēng)激勵(lì)機(jī)制,讓他們樹立一種憂患意識(shí)、職責(zé)意識(shí),督促他們不斷學(xué)習(xí),了解、掌握消防新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料,不斷充實(shí)和提高業(yè)務(wù)能力和技術(shù)水平,以更好地投入到建筑火災(zāi)預(yù)防工作之中,為社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)保駕護(hù)航。

  四、結(jié)束語

  性能化消防設(shè)計(jì)已成為世界建筑消防設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì),它的發(fā)展將大大促進(jìn)消防安全設(shè)計(jì)的科學(xué)化、合理化和成本效益的最優(yōu)化,并將產(chǎn)生十分重大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

  據(jù)日本方面的統(tǒng)計(jì),采用性能化方法進(jìn)行消防設(shè)計(jì)的建筑正在逐年增加。我國也應(yīng)該加快性能化規(guī)范及配套技術(shù)的研究步伐,充分發(fā)揮性能化設(shè)計(jì)的優(yōu)越性。今后應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手,促進(jìn)性能化設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展:(1)加強(qiáng)各種火災(zāi)預(yù)測(cè)模型和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的研究,拓展性能化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用空間。(2)加強(qiáng)新材料、新技術(shù)的研究,規(guī)范材料性能參數(shù),建立和完善消防數(shù)據(jù)庫,提供準(zhǔn)確的性能化指標(biāo),為性能化應(yīng)用積累基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。(3)深入研究火災(zāi)規(guī)律、火災(zāi)情況下建筑內(nèi)人員逃生規(guī)律和構(gòu)件變化規(guī)律,為各種火災(zāi)模型的建立提供堅(jiān)實(shí)的理論依據(jù),并拓展計(jì)算機(jī)技術(shù)在消防中的應(yīng)用。(4)積極向建筑設(shè)計(jì)師和建筑管理人員介紹性能化設(shè)計(jì)方法,使他們認(rèn)識(shí)、理解并自覺接受性能化設(shè)計(jì)方法。(5)出臺(tái)可操作性強(qiáng)的性能化設(shè)計(jì)指南,使建筑設(shè)計(jì)師能盡快地掌握性能化設(shè)計(jì)方法。(6)制定性能化消防設(shè)計(jì)規(guī)范,為性能化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用提供法律依據(jù)。

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