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建筑防火“性能化設(shè)計”淺談 |消防科普
發(fā)布日期：2016-07-25 23:48:40
傳統(tǒng)規(guī)范是規(guī)定建筑設(shè)施的結(jié)構(gòu)要求、耐火要求、機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等；也可以說，傳統(tǒng)的建筑防火規(guī)范和設(shè)計方法，僅規(guī)定了防火設(shè)計必須滿足的各項設(shè)計參數(shù)指標(biāo)，而對具體建筑物要達(dá)到的總的安全目標(biāo)不予要求，也不進(jìn)行評估。建筑設(shè)計者和規(guī)范執(zhí)行者幾乎不需要消防安全工程所要求的特殊技術(shù)能力，都是依據(jù)詳細(xì)的規(guī)定開展他們的工作，對規(guī)范不能有任何偏離，即使違規(guī)設(shè)計微不足道。這種規(guī)范的優(yōu)點(diǎn)是清楚明了，沒有為不正當(dāng)?shù)尿炇赵u估留有余地，但其缺點(diǎn)是它使建筑設(shè)計千篇一律，因此阻礙了新材料、新產(chǎn)品、新施工技術(shù)或者創(chuàng)新設(shè)計的采用，很難滿足技術(shù)進(jìn)步的要求。
而性能化規(guī)范，則是只確定建筑要達(dá)到的總體目標(biāo)或設(shè)計性能，規(guī)定一系列性能目標(biāo)和可以量化的性能準(zhǔn)則及設(shè)計準(zhǔn)則，且一般附帶一個指導(dǎo)性的技術(shù)文件。這種規(guī)范可以針對不同的建筑物確定不同的安全水平，使規(guī)范使用者具有很大的彈性，解決傳統(tǒng)規(guī)范中存在的大部分問題，同時要求規(guī)范使用者需要經(jīng)過專門的嚴(yán)格訓(xùn)練，并要有不同建筑物的火災(zāi)大小數(shù)據(jù)以及大量建筑材料的燃燒特性數(shù)據(jù)、專門的設(shè)計和評估工具等作為支撐。
性能化建筑防火規(guī)范是社會需求和經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展的結(jié)果，傳統(tǒng)的建筑防火規(guī)范是對某一時間以前的相關(guān)科學(xué)技術(shù)研究成果和建筑防火歷史經(jīng)驗收教訓(xùn)的總結(jié)。兩者相互補(bǔ)充，并將可能長期共存。
二、國外開展"性能化"研究的情況
英國在1985年頒布了第一部性能化防火規(guī)范后，日本、澳大利亞、美國、加拿大、新西蘭以及北歐等發(fā)達(dá)國家政府先后投入大量研究經(jīng)費(fèi)積極開展了消防安全工程學(xué)和性能化安全設(shè)計方法理論及技術(shù)的研究。南非、埃及、巴西等發(fā)展中國家也都紛紛開展了這方面研究工作。目前有不少于13個國家(澳大利亞、加拿大、芬蘭、法國、英國、日本、荷蘭、新西蘭、挪威、波蘭、西班牙、瑞典和美國)以及兩個國際組織-國際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)和國際建筑研究與文獻(xiàn)委員會(CIB)采用或積極發(fā)展性能化規(guī)范和基于規(guī)范結(jié)構(gòu)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。
美國已完成性能目標(biāo)和基本完成性能級別分級的確定，并于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》。加拿大計劃于2001年發(fā)布其性能化的建筑規(guī)范和防火規(guī)范，其要求將以不同層次的目標(biāo)形式表述。英國于1985年完成了建筑規(guī)范，包括防火規(guī)范的性能化修改，新規(guī)范規(guī)定"必須建造一座安全的建筑"，但不詳細(xì)規(guī)定應(yīng)如何實現(xiàn)這一目標(biāo)。澳大利亞于1989年成立了建筑規(guī)范審查工作組，起草性能化的《國家建筑防火安全系統(tǒng)規(guī)范》，并于1996年頒布了性能化《澳大利亞建筑-1996》(BCA96)，并自1997年陸續(xù)被各州政府采用。新西蘭1992年發(fā)布了性能化的《新西蘭建筑規(guī)范》，新規(guī)范中保留了處方式的要求，并作為可接受的設(shè)計方法；1993～1998年，開展了"消防安全性能評估方法的研究"，制定了性能化建筑消防安全框架；其中功能要求包括防止火災(zāi)的發(fā)生、安全疏散措施、防止倒塌、消防基礎(chǔ)設(shè)施和通道要求以及防止火災(zāi)相互蔓延5部分。
從國外性能化規(guī)范的研究過程看，大部分是首先或同時研究與性能設(shè)計有關(guān)的消防安全設(shè)計評估技術(shù)，只有少數(shù)國家是先修改規(guī)范，后開發(fā)設(shè)計指南。
三、消防安全工程
隨著人們對火災(zāi)現(xiàn)象及其規(guī)律研究的不斷深入，在一定程度上實現(xiàn)了對火災(zāi)過程的定量描述和分析，并由此產(chǎn)生了一門新興工程學(xué)科--消防安全工程學(xué)。在發(fā)展以性能為基礎(chǔ)的規(guī)范的同時，消防安全工程也在快速發(fā)展。消防安全工程學(xué)由于其潛力、復(fù)雜性以及應(yīng)用性而在基礎(chǔ)理論、方法學(xué)和實用工具領(lǐng)域得到較大的發(fā)展。當(dāng)然人們?nèi)匀恍枰M(jìn)一步研究建筑設(shè)計中完全量化的消防安全工程方法。
消防安全工程所涉及的內(nèi)容包括工程原理與原則的應(yīng)用，基于火災(zāi)現(xiàn)象、火災(zāi)影響，以及人的反應(yīng)和行為的專家判斷。由于現(xiàn)在仍然缺乏完全量化的建筑設(shè)計消防安全工程方法，因此要求采用由專家或工程分析判斷而形成的比較保守的方法。不過，在很多國家，這些能夠作出專家判斷的經(jīng)過認(rèn)可或被接受的消防工程師為數(shù)不多。
四、性能化設(shè)計方法
性能化設(shè)計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)計方法，它運(yùn)用消防安全工程學(xué)的原理與方法，根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)、用途和內(nèi)部可燃物等方面的具體情況，對建筑的火災(zāi)危險性和危害性進(jìn)行定量的預(yù)測和評估，從而得出最優(yōu)化的防火設(shè)計方案，為建筑物提供最合理的防火保護(hù)。
性能化設(shè)計利用火災(zāi)科學(xué)和消防安全工程去建立設(shè)計指標(biāo)，評估設(shè)計方案；并利用火災(zāi)危害分析和火災(zāi)風(fēng)險評估去建立從總體目標(biāo)和功能目標(biāo)到火災(zāi)場景等領(lǐng)域內(nèi)所需要的參數(shù)。性能化的消防安全設(shè)計是一種可以對諸如非工程參數(shù)如人在火災(zāi)中的行為和反應(yīng)進(jìn)行定義的工程過程。
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