第三章 建筑消防性能化設(shè)計方法與技術(shù)要求

通過本章的學習，了解建筑消防性能化設(shè)計方法及具體技術(shù)要求，包括哪些情形可以進行消防性能化設(shè)計以及哪些情形嚴禁采用該方法，熟悉消防性能化設(shè)計的基本程序、安全目標，了解建筑消防性能化設(shè)計軟件選擇、火災(zāi)場景及疏散場景設(shè)定、計算結(jié)果分析及應(yīng)用和消防性能化設(shè)計文件編制等內(nèi)容。

建筑防火設(shè)計以防止和減少火災(zāi)危害，保護人身和財產(chǎn)安全為目標。消防性能化設(shè)計以消防安全工程學為基礎(chǔ)，采用的防火設(shè)計方法區(qū)別于傳統(tǒng)的按照建筑規(guī)范標準進行設(shè)計，但其防火設(shè)計目標具有一致性。因此，不能以消防性能化設(shè)計為由任意突破現(xiàn)行的國家標準規(guī)范，必須確保采用消防性能化設(shè)計的建筑的消防安全水平不低于按照現(xiàn)行國家標準規(guī)范進行防火設(shè)計的消防安全水平。有關(guān)性能化防火設(shè)計評估的基本概念、火災(zāi)場景、煙氣及人員安全疏散計算模擬分析的內(nèi)容見《消防安全技術(shù)實務(wù)》。

第一節(jié)消防性能化設(shè)計的適應(yīng)范圍

一、概述

二、設(shè)計范圍

目前，具有下列情形之一的工程項目，可對其全部或部分進行消防性能化設(shè)計：

1)超出現(xiàn)行國家消防技術(shù)標準適用范圍的。

2)按照現(xiàn)行國家消防技術(shù)標準進行防火分隔、防煙與排煙、安全疏散、建筑構(gòu)件耐火等設(shè)計時，難以滿足工程項目特殊使用功能的。

下列情況不應(yīng)采用性能化設(shè)計評估方法：

1)國家法律法規(guī)和現(xiàn)行國家消防技術(shù)標準強制性條文規(guī)定的。

2)國家現(xiàn)行消防技術(shù)標準已有明確規(guī)定，且無特殊使用功能的建筑。

3)居住建筑。

4)醫(yī)療建筑、教學建筑、幼兒園、托兒所、老年人建筑、歌舞娛樂游藝場所。

5)室內(nèi)凈高小于8.0m的丙、丁、戊類廠房和丙、丁、戊類倉庫。

6)甲、乙類廠房，甲、乙類倉庫，可燃液體、氣體儲存設(shè)施及其他易燃易爆工程或場所。

1.標準規(guī)范沒有規(guī)定

建筑防火設(shè)計的目的，在于優(yōu)化建筑耐火、防火和滅火等各部分的設(shè)防要求，從而確保建筑的防火安全性能達到一定的標準。我國現(xiàn)行的防火規(guī)范總結(jié)了歷史上各類火災(zāi)的經(jīng)驗與教訓以及科研成果，綜合考慮了當前國家的整體經(jīng)濟技術(shù)和管理水平、產(chǎn)品質(zhì)量等狀況。

作為成熟經(jīng)驗及科研成果的總結(jié)，規(guī)范往往不會覆蓋突破傳統(tǒng)的建筑做法和工藝。例如，對于某些新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用，如果現(xiàn)行標準規(guī)范沒有相關(guān)的防火設(shè)計要求，此時就可采用消防性能化設(shè)計的方法，根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定在使用前提出相應(yīng)的使用和設(shè)計方案與報告，并進行必要的論證或試驗，以切實保證這些技術(shù)、方法、設(shè)備或材料在消防安全方面的可行性與應(yīng)用的可靠性。

2.防火分隔

就建筑火災(zāi)而言，主要有被外部鄰近建筑或其他室外火災(zāi)引燃和在內(nèi)部發(fā)生燃燒并蔓延擴大兩種可能方式。實際上，絕大多數(shù)建筑火災(zāi)是由其內(nèi)部失火引起的。當建筑內(nèi)某一空間發(fā)生火災(zāi)時，火便會由于燃燒過程中的熱輻射、對流和傳導，或通過著火室的樓板、墻壁內(nèi)部的燒損處或門窗洞口向其他空間蔓延，若此時無有效的滅火、控火干預(yù)且可燃物數(shù)量足夠，則最終將可能發(fā)展成為整座建筑的火災(zāi)。因此，采取一定措施將建筑內(nèi)某些火災(zāi)危險性較大的空間或重要設(shè)備或不能中斷工作的場所與其他部位分隔開來，并在一定時間內(nèi)把火勢控制在規(guī)定的區(qū)域里是非常重要的。

防火分區(qū)是指根據(jù)建筑的特點，在建筑內(nèi)部采取規(guī)定要求的防火墻、樓板及其他等效的防火分隔措施分隔，用以控制和防止火災(zāi)向其他鄰近區(qū)域蔓延的封閉空間，是控制建筑火災(zāi)的基本空間單元，包括水平防火分區(qū)和豎向防火分區(qū)。水平防火分區(qū)用以防止火災(zāi)在水平方向擴大蔓延;豎向防火分區(qū)用以防止多層或高層建筑層與層之間豎向火災(zāi)蔓延，電梯井、樓梯間等豎井的分區(qū)即屬此類。防火分區(qū)的劃分既要從限制火勢蔓延、減少損失方面考慮，又要顧及日常的使用和管理。在建筑內(nèi)部不同使用用途或功能空間之間進行防火分隔可以有效地阻止火災(zāi)在建筑內(nèi)部向水平方向和豎直方向擴展，而將其限制在特定的局部空間內(nèi)。

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，近年來出現(xiàn)了城市綜合體、大型展覽建筑、候機車船樓等大型交通樞紐，這些建筑因使用功能的需要，具有體量及空間巨大等特點，往往難以按照現(xiàn)行規(guī)范進行防火分區(qū)的劃分。如果強行按照標準規(guī)范進行防火分隔，又與使用功能相沖突。對于此類項目的消防性能化設(shè)計，國內(nèi)已開展了一系列的實踐活動，總結(jié)了一定的經(jīng)驗。

3.防煙與排煙

建筑火災(zāi)表明，火災(zāi)中產(chǎn)生的高溫有毒煙氣蔓延較快、蔓延通道多樣，因此建筑內(nèi)的煙氣將阻礙人們逃生和滅火行動，是導致人員死亡的主要原因。建筑的防煙設(shè)計，對于建筑內(nèi)人員的安全和防止煙氣的擴散十分重要。在建筑防火設(shè)計中，應(yīng)充分考慮建筑的防煙與排煙性能。

防煙與排煙設(shè)計的基本原則是，要防止煙氣進入人員的疏散通道，保證疏散安全，為消防救援提供必要的有利條件。防煙與排煙系統(tǒng)的設(shè)計，需根據(jù)室內(nèi)火災(zāi)的煙氣及其運動規(guī)律，在平面布置中研究可能起火房間的煙氣流向，通過不同的合理假設(shè)，確定更經(jīng)濟有效的防煙設(shè)計方案和控制煙氣的流動路線，選用適當?shù)姆琅艧熢O(shè)備，布置進、排風口，確定合理的管道和進、排風口尺寸。

建筑內(nèi)的防煙或排煙功能，均可通過自然排煙和機械加壓送風或機械排煙方式實現(xiàn)。具體采用哪種方式，可根據(jù)建筑的平面布置、通風條件、空間高度和建筑內(nèi)部的火災(zāi)荷載及其類型、形態(tài)、分布等綜合確定。

大劇院、體育館、電影院的觀眾廳等部位因空間較大，無論是按照地面面積計算排煙量還是按照空間體積計算排煙量，往往計算得出的機械排煙量會很大而難以實現(xiàn)。此外，現(xiàn)行防火規(guī)范對自然排煙系統(tǒng)的使用有嚴格的限制，在部分工程中出于美觀以及與建筑方案相結(jié)合考慮，要求在高大空間內(nèi)采用自然排煙系統(tǒng)。如果能夠?qū)⒆匀慌艧熂夹g(shù)成功應(yīng)用于具體工程中，不但可以解決機械排煙量過大難以實現(xiàn)的難題，平時還可以實現(xiàn)自然通風，達到節(jié)能降耗的目的。這些均需要通過性能化的設(shè)計方法來實現(xiàn)優(yōu)化其防煙與排煙設(shè)計。

4.安全疏散

在傳統(tǒng)的人員安全疏散設(shè)計中，設(shè)計人員主要依照規(guī)范要求保證一定的安全出口個數(shù)、安全出口寬度和疏散距離等。例如，對于體育場館來說，規(guī)范對場館內(nèi)走道及座椅數(shù)量、疏散走道寬度和出口寬度、觀眾廳出口數(shù)量等都提出了相應(yīng)的要求。這對于普通的體育場館而言，一般沒有什么問題。但對于規(guī)模巨大的體育場，如國家游泳中心賽時看臺設(shè)計觀眾席為17000座，國家體育館為19000座，而國家體育場則達到91000座。當達到這種規(guī)模時，無論是安全出口寬度還是疏散距離，往往難以按照規(guī)范要求進行安全疏散設(shè)計。此外，體育設(shè)施與餐飲、娛樂設(shè)施相融合，建筑使用功能多樣，在建筑內(nèi)部形成不同消防分隔和受保護區(qū)域，對于如此復(fù)雜的建筑環(huán)境，如何安全可靠地組織和引導大量的人員在盡可能短的時間內(nèi)疏散到室外安全區(qū)域，也可以通過采用性能化的設(shè)計方法來進行定量確定。

5.結(jié)構(gòu)耐火

鋼結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土等結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用越來越普遍，對于大型公共建筑而言，往往通過鋼結(jié)構(gòu)來表現(xiàn)其建筑藝術(shù)特點。在這些鋼結(jié)構(gòu)中，有些結(jié)構(gòu)形式較為特殊，例如國家體育場外圍護鋼結(jié)構(gòu)等，有些由于功能方面的特殊需求，難以按照我國現(xiàn)行防火規(guī)范的要求采用噴涂防火涂料等措施進行防火保護。因此，有必要對采用鋼結(jié)構(gòu)的建筑進行危險性分析，根據(jù)不同的情況提出相應(yīng)的防火保護措施。

綜上所述，如果在我國現(xiàn)行防火設(shè)計規(guī)范的框架下難以解決，而又允許采用消防性能化設(shè)計方法的項目，可以采用該方法，但必須確保建筑能夠達到可以接受的消防安全水平。

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（責任編輯：fky）

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