二級(jí)消防工程師備考：消防性能化設(shè)計(jì)的適應(yīng)范圍

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建筑消防性能化防火設(shè)計(jì)，是指根據(jù)建設(shè)工程使用功能和消防安全要求，運(yùn)用消防安全工程學(xué)原理，采用先進(jìn)適用的計(jì)算分析工具和方法，為建設(shè)工程消防設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)參數(shù)、方案，或?qū)ㄔO(shè)工程消防設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合分析評(píng)估，完成相關(guān)技術(shù)文件的工作過(guò)程。從事性能化設(shè)計(jì)評(píng)估的單位和個(gè)人開(kāi)展性能化設(shè)計(jì)評(píng)估，公安消防機(jī)構(gòu)對(duì)性能化設(shè)計(jì)評(píng)估應(yīng)用實(shí)施監(jiān)督管理。

一、概述

近年來(lái)，建筑消防性能化設(shè)計(jì)已成為國(guó)際上火災(zāi)科學(xué)研究的重點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，建筑消防性能化設(shè)計(jì)方法是一種先進(jìn)、有效、科學(xué)、合理的防火設(shè)計(jì)方法，特別是在解決大型復(fù)雜建筑物的防火設(shè)計(jì)問(wèn)題方面，彌補(bǔ)了依據(jù)傳統(tǒng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的不足。

對(duì)建筑進(jìn)行消防安全性分析并進(jìn)行性能化設(shè)計(jì)，針對(duì)特定的建筑對(duì)象建立消防安全目標(biāo)和消防安全問(wèn)題的解決方案，采用被廣泛認(rèn)可或被驗(yàn)證為可靠的分析工具和方法對(duì)建筑對(duì)象的火災(zāi)場(chǎng)景進(jìn)行確定性和隨機(jī)性定量分析，以判斷不同解決方案所體現(xiàn)的消防安全性能是否滿(mǎn)足消防安全目標(biāo)，從而達(dá)到合理的消防安全設(shè)計(jì)目的。

目前，消防性能化設(shè)計(jì)方法在國(guó)內(nèi)各類(lèi)新型建筑中應(yīng)用越來(lái)越多。發(fā)展消防性能化設(shè)計(jì)，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)消防科技的發(fā)展，提高我國(guó)建筑物消防安全水平，提升我國(guó)建筑與消防行業(yè)應(yīng)對(duì)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的能力，具有十分重要的意義。

二、設(shè)計(jì)范圍

建筑防火設(shè)計(jì)以防止和減少火災(zāi)危害，保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)安全為目標(biāo)。消防性能化設(shè)計(jì)以消防安全工程學(xué)為基礎(chǔ)，采用的防火設(shè)計(jì)方法區(qū)別于傳統(tǒng)的按照建筑規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，但其防火設(shè)計(jì)目標(biāo)具有一致性。因此，不能以消防性能化設(shè)計(jì)為由任意突破現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，必須確保采用消防性能化設(shè)計(jì)的建筑的消防安全水平不能低于按照現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行防火設(shè)計(jì)的消防安全水平。目前，具有下列情形之一的工程項(xiàng)目，可對(duì)其全部或部分進(jìn)行消防性能化設(shè)計(jì)：

（一）超出現(xiàn)行國(guó)家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)適用范圍的；

（二）按照現(xiàn)行國(guó)家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防火分隔、防煙排煙、安全疏散、建筑構(gòu)件耐火等設(shè)計(jì)時(shí)，難以滿(mǎn)足工程項(xiàng)目特殊使用功能的。

下列情況不應(yīng)采用性能化設(shè)計(jì)評(píng)估方法：

（一）國(guó)家法律法規(guī)和現(xiàn)行國(guó)家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文規(guī)定的；

（二）國(guó)家現(xiàn)行消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已有明確規(guī)定，且無(wú)特殊使用功能的建筑；

（三）居住建筑；

（四）醫(yī)療建筑、教學(xué)建筑、幼兒園、托兒所、老年人建筑、歌舞娛樂(lè)游藝場(chǎng)所；

（五）室內(nèi)凈高小于8.0m的丙、丁、戊類(lèi)廠(chǎng)房和丙、丁、戊類(lèi)倉(cāng)庫(kù)；

（六）甲、乙類(lèi)廠(chǎng)房、甲、乙類(lèi)倉(cāng)庫(kù)，可燃液體、氣體儲(chǔ)存設(shè)施及其他易燃、易爆工程或場(chǎng)所。

1.標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范沒(méi)有規(guī)定

建筑防火設(shè)計(jì)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(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)現(xiàn)行的防火規(guī)范總結(jié)了歷史上各類(lèi)火災(zāi)的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)的和科研成果，綜合考慮了當(dāng)前國(guó)家的整體經(jīng)濟(jì)技術(shù)和管理水平、產(chǎn)品質(zhì)量等狀況。

作為成熟經(jīng)驗(yàn)及科研成果的總結(jié)，規(guī)范往往不會(huì)覆蓋突破傳統(tǒng)的建筑做法和工藝。譬如對(duì)于某些新技術(shù)、新設(shè)備的應(yīng)用，如果現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范沒(méi)有相關(guān)的防火設(shè)計(jì)要求，此時(shí)就可采用消防性能化設(shè)計(jì)的方法，根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定在使用前提出相應(yīng)的使用和設(shè)計(jì)方案與報(bào)告、并進(jìn)行必要的論證或試驗(yàn)，以切實(shí)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(kuò)大兩種可能方式。實(shí)際上，絕大多數(shù)建筑火災(zāi)是因其內(nèi)部失火引起的。當(dāng)建筑內(nèi)某一空間發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火便會(huì)由于燃燒過(guò)程中的熱輻射、對(duì)流和傳導(dǎo)，或通過(guò)著火室的樓板、墻壁內(nèi)部的燒損處或門(mén)窗洞口向其他空間蔓延，如此時(shí)無(wú)有效的滅火、控火干預(yù)且可燃物數(shù)量足夠，則最后將可能發(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(xiǎn)性較大的空間或設(shè)備重要或不能中斷工作的場(chǎng)所與其他部位分隔開(kāi)來(lái)，并在一定時(shí)間內(nèi)把火勢(shì)控制在規(guī)定的區(qū)域里非常重要。

防火分區(qū)是根據(jù)建筑的特點(diǎn)，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)向其它鄰近區(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(kuò)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(lèi)。防火分區(qū)的劃分，既要從限制火勢(shì)蔓延、減少損失方面考慮，又要顧及到平時(shí)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(jìn)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(kuò)展，而將其限制在特定的局部空間內(nèi)。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，近年來(lái)出現(xiàn)了城市綜合體、大型展覽建筑、候機(jī)車(chē)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(diǎn)，往往難以按照現(xiàn)行規(guī)范進(jìn)行防火分區(qū)的劃分。如果強(qiáng)行按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行防火分隔，又與使用功能相沖突。此類(lèi)項(xiàng)目進(jìn)行消防性能化設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)已開(kāi)展了一系列的實(shí)際，總結(jié)了部分經(jīng)驗(yàn)。

3.防煙與排煙

建筑火災(zāi)表明，火災(zāi)的高溫有毒煙氣蔓延較快、蔓延通道多樣，使建筑內(nèi)的煙氣成為阻礙人們逃生和滅火行動(dòng)，導(dǎo)致人員死亡的主要原因。建筑的防煙設(shè)計(jì)，對(duì)于減少建筑內(nèi)人員的安全和防止煙氣的擴(kuò)散十分重要。在建筑防火設(shè)計(jì)中，需充分考慮建筑的防煙與排煙。

防煙與排煙設(shè)計(jì)的基本原則是，要防止煙氣進(jìn)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(jì)，需根據(jù)室內(nèi)火災(zāi)的煙氣及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在平面布置中研究可能起火房間的煙氣流向，通過(guò)不同的合理假設(shè)，確定更經(jīng)濟(jì)有效的防煙設(shè)計(jì)方案和控制煙氣的流動(dòng)路線(xiàn)，選用適當(dāng)?shù)姆琅艧熢O(shè)備，布置進(jìn)、排風(fēng)口，確定合理大小的管道和進(jìn)、排風(fēng)口。

建筑內(nèi)的防煙或排煙，均可通過(guò)自然排煙和機(jī)械加壓送風(fēng)或機(jī)械排煙方式實(shí)現(xiàn)。采用什么方式，可根據(jù)建筑的平面布置、通風(fēng)條件、空間高度和建筑內(nèi)部的火災(zāi)荷載及其類(lèi)型、形態(tài)、分布等綜合確定。

大劇院、體育館、電影院的觀(guān)眾廳等部位因空間較大，無(wú)論是按照地面面積來(lái)計(jì)算排煙量還是按照空間體積計(jì)算排煙量，往往計(jì)算得出的機(jī)械排煙量會(huì)很大而難以實(shí)現(xiàn)。此外，現(xiàn)行防火規(guī)范對(duì)自然排煙系統(tǒng)的使用有嚴(yán)格的限制，在部分工程中為了美觀(guān)及與建筑方案相結(jié)合的考慮，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)用到具體工程中，不但可以解決機(jī)械排煙量過(guò)大難以實(shí)現(xiàn)的難題，平時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。這些均需要依靠采用性能化的設(shè)計(jì)方法，以?xún)?yōu)化其防煙和排煙設(shè)計(jì)。

4.安全疏散

在傳統(tǒng)的人員安全疏散設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員主要依照規(guī)范的要求保證一定的安全出口個(gè)數(shù)、出口寬度和疏散距離等。如對(duì)于體育場(chǎng)館來(lái)說(shuō)，規(guī)范對(duì)場(chǎng)館內(nèi)走道見(jiàn)座椅數(shù)量、疏散走道寬度和出口寬度、觀(guān)眾廳出口數(shù)量等都提出了相應(yīng)的要求。這對(duì)于普通的體育場(chǎng)館，一般沒(méi)有什么問(wèn)題。但對(duì)于規(guī)模巨大的體育場(chǎng)，如國(guó)家游泳中心賽時(shí)看臺(tái)設(shè)計(jì)觀(guān)眾席為17000座，國(guó)家體育館為19000座，而國(guó)家體育場(chǎng)則達(dá)到91000座。達(dá)到這種規(guī)模，無(wú)論是安全出口寬度還是疏散距離，往往難以按照規(guī)范進(jìn)行安全疏散設(shè)計(jì)。此外，體育設(shè)施與餐飲、娛樂(lè)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(hù)區(qū)域，對(duì)于如此復(fù)雜的建筑環(huán)境，如何安全可靠地組織和誘導(dǎo)大量的人員啊盡可能短的時(shí)間內(nèi)疏散到室外安全區(qū)域，也可以通過(guò)采用性能化的設(shè)計(jì)方法來(lái)定量的確定。

5.結(jié)構(gòu)耐火

鋼結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土等結(jié)構(gòu)型式越來(lái)越普遍，對(duì)于大型公共建筑而言，往往通過(guò)鋼結(jié)構(gòu)來(lái)表現(xiàn)其建筑藝術(shù)特點(diǎn)。在這些鋼結(jié)構(gòu)中，有些結(jié)構(gòu)型式特殊如國(guó)家體育場(chǎng)外圍護(hù)鋼結(jié)構(gòu)等，有些由于功能的特殊需要，難以按照我國(guó)現(xiàn)行防火規(guī)范的要求采用噴涂防火涂料等措施進(jìn)行防火保護(hù)。因此，有必要對(duì)采用鋼結(jié)構(gòu)的建筑或者危險(xiǎn)性進(jìn)行分析，根據(jù)不同的情況提出相應(yīng)的防火保護(hù)措施。

綜上所述，如果在我國(guó)現(xiàn)行防火設(shè)計(jì)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(jì)方法的項(xiàng)目，可以采用該方法，但必須確定建筑能夠達(dá)到可以接受的消防安全水平。