我国现行建筑防火设计规范的局限性与性能化设计的应用

我国现行建筑防火设计规范的局限性与性能化设计的应用一、概述建筑设计中，除满意生活与生产所需的基本使用功能外，保证建筑消防平安应是设计重要任务之一。搞好建筑防火设计并避开设计消失本质性缺陷，是防止火灾发生、削减火灾损失的关键环节。建筑防火设计，系指结合建筑物火灾防治要求，采纳肯定方法和步骤确定建筑物防火措施的工程行为。按不同方式和依据设计出防火措施，其火灾防治力量之差异很大。据笔者工作阅历表明，制定有效的规章、规定、标准或要求以有效指导、约束建筑防火设计行为，是保证建筑物抵挡火灾的重要条件。因此，建筑防火设计赖以规划、操作的依据——技术规范的合理性、科学性及其与现实进展相适应的先进性，将对建筑消防平安功能产生直接而重要的影响。二、我国现行建筑防火设计方法及规范的特点和局限性（一）我国现行建筑防火设计方法及规范的沿革及特点建筑防火设计方法及规范，是从民间建筑设计中商定俗成的规约，渐渐进展成为一种以国家法令、法规的形式发布，用于强制规范建筑物防火平安设计达到肯定平安水平的基本要求（一般称之为建筑设计防火规范），具有法规效力和强制性。建筑设计防火规范对不同建筑的防火设计提出了必需遵守的规章，是建筑规范的重要组成部分。多年来，各国所采纳的建筑设计防火规范基本上是用指令性条文给出的，对其所涉及建筑物的位置、布局、耐火等级和使用性质、内部的建筑消防设施要求逐条作出了规定。设计者只要依据所要求设计的建筑物的状况，从规范中直接选定设计参数和指标即可，业内称这种规范为“处方式”规范。我国现行建筑防火设计方法及规范具有以下特点：1．是阅历的总结现行建筑设计防火规范是依据大量阅历、教训、试验与分析归纳整理得出，是在对已有建筑进行总结的基础上得出来的，是多年来人类与火灾斗争珍贵阅历的结晶。2．适用于大多数常见建筑现行规范中的大量详细条文规定，对大多数建筑工程的防火设计现在仍旧比较合适。对各类建筑工程的消防设计、施工、验收，对建筑消防设施的维护、管理，对预防建筑火灾的发生、保证建筑消防平安发挥了特别重要的作用。3．有局限性随着经济建设的快速进展，建筑物类型日趋多样化，现行规范在适应进展要求方面显现出局限性。如：大型会堂、场馆、候车（机）厅以及超大型的综合商业场所及住宅建筑群。由于在制定规范的年月，这些大型或超大型的建筑尚未消失，因此用那时制定的建筑防火规范来指导和规范现代的设计，很明显会在设计上述建筑时遇到现行规范条文没有规定，或有规定但与实际状况有冲突的问题。且有时在不同规范中，还不时发生条文之间互不协调的状况。（二）现行建筑防火设计方法及规范的局限性现行建筑防火设计规范按各种建筑物进行分类，依据有关消防平安的要求，对建筑物耐火等级、防火间距、防火分区、装修材料掌握、平安疏散、防排烟设施、火灾自动报警设施、室内外消火栓、自动喷水灭火设施等每项设计，都具体规定了详细的参数和指标。设计人员只要依据所设计建筑物的规模、性质和使用用途，从规范中直接选定与该建筑物相应的设计参数和指标即可。也就是说，设计者只要根据规范规定的指令性指标、参数，结合本人设计实践阅历，确定规范界定的设计方案。事实上，每座建筑的结构、用途及内部火灾危急的大小、分布等不同，居住者或使用者的素养等条件差异，对于根据现行建筑防火规范统一给定的设计参数做出的设计方案，未必就是最科学、合理的方案。同时，由于现行的建筑防火设计规范对设计参数的规定过于详细，客观上也限制了设计的敏捷性，使设计者的想象力、艺术表现才能、技术才能难以充分发挥。详细存在下列局限性：1．详细规定的技术数据与日益扩大的建筑规模不相适应如防火分区面积的划定已明显不能满意现代生产工艺的进展对建筑防火平安工程设计的要求。现行的消防技术规范的一个主要思路就是依据不同建筑物的性质，明确规定了防火分区的面积标准，当发生火灾时，通过人为规定的防火分区把火灾限制在一个较小的区域。这种做法对我国六、七十年月生产厂房和商业建筑来说是合适的，而对现在众多的现代化大规模生产和商业经营规模化来说已明显不适用。事实上，现行的建筑防火规范是对当时已有建筑的总结，不行能满意当时和当前全部建筑的要求，对于“突破规范”建筑的设计方案，各地多数靠的是组织专家论证会的形式来解决。而“专家论证”就是我们现在所说的“性能化消防设计”的雏形，其主要依据则是靠专家们以往的阅历或针对“突破规范”建筑的设计方案利用一些数学模型进行模拟试验等，用这些方法来解决传统方式解决不了的问题。2．单独设防，缺乏综合考虑和系统兼顾现行的建筑消防技术规范经常要求业主在建筑耐火结构、防火分区、消防给水、火灾监控、防排烟等方面层层设防，投资较大，而未能将各单一的防火、灭火措施的作用统一考虑，结果造成消防投资的片面性和极大的铺张。对规范界定为同类但在细节上有很大不同的详细建筑来说，规范的规定仍旧过于笼统。因此，依照规范实施的消防设计可能对部分建筑物的要求过严，而对另一部分建筑要求又过于宽疏。无论从平安上还是从经济上都不合理。由于不同工程项目有不同的内部功能、使用要求、建设标准，以两栋每层建筑面积均在6000m2以下，建筑高度分别为25m和49m的办公楼为例，其建设规模、标准、资金投入区分是特别大的。但是按《高规》的划分标准，两个建筑同属于二类高层建筑，对于建筑防火设计是根据相同标准的参数和指标进行的。现行的建筑防火规范将建筑物根据使用性质和建筑高度进行了粗略的划分，并依此区分建筑防火设防措施，而没有考虑该建筑物四周的环境因素和该地区乃至建筑物内部使用人员的消防平安意识及素养，是现行处方式技术规范的另一弊端。例如：利用自然 水源的问题。现行规范对于建筑物统一要求设置消防水池，而并未考虑有自然 水源的是否就可以取消建筑物的消防水池呢？尤其对于幅员宽阔的我国来说，南北方的气候差异和东西部经济进展的不平衡是一个客观现实，统一采纳现行建筑防火设计方法进行消防设计，是很难达到全面、牢靠、平安的效果的。3．不利于新技术、新材料的推广使用现代科学技术飞速进展，新材料、新产品、新技术不断涌现，尤其是计算机技术和通讯技术的进展，在很大程度上推动着消防技术的进展。但由于当年制修订规范时对所用技术和材料均做出了明确规定，使得随着时代的进展在当前设计时较限制了采纳新材料、新技术，不能满意时代进展的需要。限制了建筑技术的进步和建筑艺术的进展；限制了在建筑结构、造型等方面突破、创新的要求；限制了建筑物的应用功能；也限制了设计人员构思的自由度。

4．不能适用于特别建筑的消防平安要求处方式规范规定的设计参数和指标，难以对任何建筑工程都一言以蔽之，当遇到规范条文无力涵盖的特别工程时，设计人员就无法找到有针对性的设计方案，而这些建筑物多是一些形式特别特别、功能特别特定及火灾危害性突出的场所。三、性能化建筑设计方法与规范的进展概况性能化防火设计是针对火灾特性为基础所进行的详细活动，这是一种创新性的工作。性能设计方法的详细形式可以是多种多样的，它需要肯定的规范、规定、标准来指导，而目前我国的性能化防火设计工作尚处于讨论和起步阶段。性能化防火设计方法，自20世纪70年月末期在世界上一些发达国家开头讨论兴起，并渐渐应用在大量特别的超消失行规范要求的建筑上。近年来，性能化设计已成为国际上火灾科学讨论的一个热点。我国的清华高校、中国科技高校、天津消防科研所、四川消防科研所等一些科讨论机构和高校设立很多与性能化设计有关的讨论课题，如：火灾、火灾过程的计算机模化、火灾风险分析、人员疏散分析等，这些讨论为我国进展性能化设计与制定相应的规范制造了条件。随着火灾平安工程学的讨论逐步进展，为改进建筑物的防火设计制造了技术条件。国际上确立了以火灾性能为基础的建筑防火设计规范，我国称之为“性能化规范”。性能化规范要求依据详细建筑物的火灾进展特别性来打算其防火需要，使火灾平安目标、火灾损失目标和建筑设计目标实现良好统一，比传统的“处方式”建筑防火设计方法更加科学合理，能够大大促进建筑防火设计的成本效益最优化，从而产生良好的经济效益和社会效益。与传统的“处方式”设计相比，性能化的设计方法具有以下优点：（1）设计方案更加合理，能有效地保证建筑设计达到预期的消防平安目标；（2）设计方法更加敏捷，有利于充分发挥设计人员的才能；（3）可以减低建筑成本；（4）有利于新技术、新材料、新产品的进展；（5）有利于设计规范和标准的国际化等。通常状况下，性能化设计规范对建筑物的防火平安要求与处方式设计规范的要求是全都的，在许多方面又弥补了处方式规范的不足。由于它对改善建筑防火设计方案和节约消防费用的突出优点，现在已得到业内人士的广泛赞同。目前，我国的性能化设计工作尚处于初级进展阶段，随着时代的进展，对建筑防火设计规范工作提出了更新、更高的要求。我国现行消防技术规范管理体制，已难以适应新世纪对我国消防平安工作的要求，改进消防技术规范工作已成为公安消防机构的一个突出的重要任务，也是实现我国消防现代化总目标的一项具有战略意义的任务。综上所述，性能化建筑防火设计规范主要对建筑物要达到的防火平安目标、性能要求和设计所需遵循的原则、方法等进行规定。一般来说，防火平安目标应以爱护人的生命平安为主要目标，包括建筑如何防止火灾、防止火灾扩散、人员平安疏散、建筑结构耐火等几个方面。四、防火性能化设计方法讨论与应用需要做的几项工作（一）建立基础数据库数据库的作用是为分析与计算软件供应必要的基础数据，对于火灾危急分析和性能化设计来说，尤其需要建筑物可燃物的燃烧特性和火灾过程的数据库。例如设定火灾的热释放速率是进行模拟计算的主要输入数据，只有这一参数的设定合理才能得到牢靠的计算结果。现有不少试验数据比较零散，而且如何结合建筑物的详细状况进行应用也有待讨论。（二）讨论便利适用的火灾过程模拟程序性能化设计的关键步骤是对建筑物的防火平安目标进行量化的工程分析和计算，因此选用的工程分析方法和用来进行分析计算的设计工具是性能化规范体系的重要组成部分。我国的一些科研部门虽然对火灾模拟进行了不少讨论，在模拟思想的某些方面也有突破，但是总的说来还没有开发出完整牢靠的可供工程应用的程序。这种状况势必影响我国性能化设计的进展，今后需要加强这方面的讨论。（三）建立有用的火灾危急分析方法库在航空、军工、化工等行业，危急分析的讨论工作开展得较早，并进展出多种分析方法，例如事故树、缘由结果分析、危急与操作分析、危急度分析等。这些方法对于初步确定重点火灾危急区域的分布、了解起火源的特点、确定火灾场景很有关心。因此，应吸取其他行业的那些比较成熟的危急分析方法，并结合火灾问题的特点，进展出更有用、更便利的危急分析方法。（四）组建重点讨论组及大项目专家委员会目前，相当一部分性能化讨论均处于初期阶段。国家各级主管部门还应组织有权威的专家委员会对性能化设计的讨论和应用加以指导和监督，以推动我国性能化设计讨论的顺当开展。各地就当地一些建筑工程中消失的超消失行规范的设计问题，召开的专题专家论证会，便是性能化建筑防火设计方法的雏形。黑龙江省在1993就成立“省建筑工程大项目审核验收专家委员会”，“专家委员会”聚集了省化工、燃气、平安及建筑业各专业的资深高级专家，至今已为近百个大型工程的疑点、难点和突破现行规范的设计项目，进行了理论和实际方面的论证，解决了许多实际问题，得到了政府和建设单位、设计单位全都的好评。因此在现阶段性能化设计尚未建立完整的体系之前，利用大项目专家委员会专家门的阅历和才智，是一个解决问题的好方法。（五）有关技术人员的教育和培训性能化设计与处方式设计的基本思想存在很大的差别，要使有关建筑设计人员、建审人员熟识并情愿采纳这一新的体系，需要大力加强对各方面有关人员的培训。这项工作可由各级消防主管部门牵头，发挥有关高等院校、科研院所的力气