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当前,我国城市高层建筑发展迅速,而高层建筑火灾隐患比较大,一旦发生火灾很难得到有效控制。为此,为保证高层建筑上人们的人身和财产安全就必须提高消防安全,改善高层建筑的消防防治措施。因此,研究社区高层建筑消防安全措施具有重要的意义。
一、社区高层建筑发生火灾的特点
社区高层建筑与一般建筑不同,由于其外部构造和内部功能比较复杂,导致高层建筑火灾荷载大,一旦发生火灾,火势借助风势蔓延的范围更大,并且更迅速。在高层上的人们很难在短时间内得到有效疏散,与此同时,消防部门的救援技术不能适应高难度的高层建筑的救援,高层建筑发生火灾就会导致极为严重的人身和财产损失。
(一)社区高层建筑发生火灾频率大
根据以往社区高层建筑发生火灾的情况,得出高层建筑的火灾一般来自建筑内部的一些可燃物。如社区高层建筑里的用户,在装修时,使用防火性能比较差的建筑材料,再加上各类电气设备的使用导致用电线路的超负荷,以及易燃的生活用品,这些因素就容易造成社区高层建筑的火灾。社区高层建筑的特点导致了火灾温度比较高,同时伴随着巨大的浓烟和有毒气体,而人员疏散困难,这些就使社区高层建筑发生火灾频率大,而对人们的人身伤亡和财产损失危害严重。
(二)社区高层建筑火灾程度严重
在社区高层建筑内部,包括了结构复杂和各种功能的管道,如竖井、排烟管道、电梯井、通风井等,这些却使火灾更容易扩散。火灾产生较浓的烟气,通过这些管道,以更快的速度蔓延,风势、火力、狭小空间以及风压,这些因素互相推动,导致了社区高层建筑火灾程度严重。社区高层建筑的人员很难自救以及扑救火灾。高层建筑火灾扑救需要很高的救火技术和设备,我国消防部门现有的救援能力根本不能实现扑救,高层建筑扑救火灾难度特别大,消防登高车难以到达火点,无法有效实施外部救援。与此同时,社区的高层建筑没有明确的消防责任,火源难以有效控制。物业管理部与用户之间没有清楚划分职责,消防管理不到位,消防安全制度不完善。
(三)社区高层建筑火灾人员伤亡严重
由于社区高层建筑的高度,一旦发生火灾,人员的安全疏散十分困难。高层建筑的垂直电梯没有防火、防烟等措施,反而会造成人员的拥挤和伤亡。由于社区高层建筑发生火灾时间短,扩散快,人员疏散距离远、时间长导致受困人们心理恐慌,容易发生拥挤,人们的疏散安全得不到保障。
二、产生问题的根本原因
导致上述问题产生的根本原因:一是建设、设计、施工单位和业主消防安全意识不够,对高层民用建筑防火一无所知。二是经济制约了消防安全的发展。为了“节约”成本,降低消防技术标准,将应当按规范要求设置消防设施大量节俭,埋下大量火灾隐患。三是执法不严,不廉,给少数人可乘之机 。
三、加强社区高层建筑消防安全的有效措施
(一)提高社区高层建筑的灭火设备
社区高层建筑中易燃区域应安装自动喷水灭火系统,独立设置电梯井,井内严禁铺设与电梯无关的电缆、电线。电缆井、管道井、排烟道、垃圾道等竖向管道井,应分别独立设置。建高层建筑的卫生间、厕所应设自动喷水灭火系统。
(二)城市规划总体布局中应充分考虑消防因素
职能部门应督促有关单位严格按照有关规定要求进行消防设计,做到合理设计、合理施工,从源头上减少或杜绝先天性火灾隐患。要求保证主体结构有足够的耐火稳定性。室内装修应选用阻燃材料,做好防火分隔。制定并强化自救措施。目前,高层建筑自救措施分为主动性和被动性两类。主动性措施指直接限制火灾发生和发展的技术,如火灾探测报警技术、喷水灭火技术、烟气控制技术等;被动性措施主要指提高或增强建筑构件或材料承受火灾破坏力的技术。这些自救措施,有时更能应付突发火灾。
(三)宣传普及高层建筑消防常识,增强人员安全疏散的能力与技巧
公安消防部门可利用广播、电视、报刊等媒体,通过漫画、墙报、宣传标语等多种形式,有针对性地广泛开展消防安全教育,宣传高层建筑防火的重要性,普及消防知识。提高群众消防安全意识、扑灭早期火灾能力和火场逃生自救技能。要充分利用典型火灾案例和对严重消防违章行为给予公开曝光等手段,加大对《消防法》等法律法规的宣传力度。同时,还要有组织、有计划地举办高层建筑消防安全管理人员培训班,可采取集中培训、分期上课方式,实行持证上岗,全面提高和增强高层建筑安全管理人员消防安全素质。培训社区义务消防队和消防信息员。在此基础上,组织人员进行灭火演练,熟悉掌握各种灭火器的使用,学会怎样鉴别火灾自动报警信号,进行消防电梯的操作、消防水泵的手动开启和防毒面具的使用等训练,并学会维修保养。
(四)切实加强对高层建筑消防的领导和投入
要强化组织建设,由政府牵头、各相关职能部门及产权单位组成安全领导机构,制定和完善我省高层建筑消防安全管理政策规定,明确相关单位的消防安全职责。消防、安监、建设等相关部门应组成联合检查组,不定期地开展对高层建筑消防安全“地毯式”排查,重点检查各高层建筑安全疏散通道、消防设施等火灾隐患,确保人民群众生命财产安全。要落实消防进社区专项资金,引进一系列先进消防设备,包括世界最高的举高消防车、有毒有害气体检测装置、高层建筑先进自动喷水灭火装置及附属排烟系统,特别是抓紧购置有效高度达130米消防云梯等必备设备。高层建筑屋顶应建直升机停机坪,以提高城市高层建筑防御火灾的能力。
(五)公安消防部门依法监督,严格执法
各职能部门要依照1986年颁布的《高层建筑消防管理规则》,对本地区的高层建筑要严格依法实施消防监督管理,强化消防监督检查及责任追究力度,积极协助有关单位搞好消防安全管理。对未经消防部门验收同意就投入使用和擅自改变使用性质取消消防设施的,要进行严厉处罚,并对存在的火险隐患限期进行整改。对已建成的高层建筑进行经常性的防火安全检查,并指定专门的防火人员具体分管高层建筑的消防监督,发现问题,及时督促整改。对检查发现的各类火灾隐患和消防不安全因素,及时下达整改意见,对逾期仍不整改或走过场的,要依法停产停业。引发事故的,严肃追究相关人员的行政、刑事责任。
(六)建筑管理部门应严格监管,把牢验收关
近年来,全国许多在建工程(正在建设尚未竣工投入使用的建设项目,包含建筑工程、安装工程、改造工程)因电焊、电线短路等原因引起火灾的案例屡见不鲜,造成了重大的财产和人员伤亡,有的甚至造成极大的社会负面影响。如央视新建大楼火灾、上海胶州路教师公寓楼工地火灾等都属于典型的在建工程火灾事故。笔者通过深入在建工程进行消防监督检查,发现普遍存在较大的消防隐患和管理漏洞。
一、建筑工程施工现场消防安全管理存在的问题
分析近年来在建工程火灾案例,结合笔者参与孝感在建工程的检查,在建工程的火灾危险性主要表现在5个方面:
(一)消防安全责任不落实。施工单位应负责建筑工地的防火安全工作。但是在实际中,许多施工单位重视施工进度、施工质量,而忽略消防安全,未严格落实消防安全责任制,制订各项消防安全管理制度,有的施工单位多层转包或转包给多个施工队伍,造成工地消防安全管理脱节,致使制定了消防安全措施也无法贯彻落实。
(二)施工人员消防安全意识淡薄。在建工程工作人员由于多系临时工,多为市区附近的农民工,这些人大多文化水平低,消防安全意识淡薄。而管理人员赶工期,忽视消防安全管理,随意随意让无证电工、焊工等操作人员上岗,建筑施工中动火、用电不按有关规定办理审批手续等现象时有发生。一旦发生火灾,这些人不懂基本的防火、灭火常识,缺乏必要的自防自救能力。全国发生的在建工程火灾多为此类原因引发。
(三)易然可燃材料多,存放不符合要求。在建工程存放可燃易燃物多,现场使用大量油毡、油漆、塑料制品及装饰、 装修材料等易燃、可燃物品。一般来说,这些可燃烧易燃物品存放在临时搭建的简易用房内,而这些简易用房的耐火等级本身就不符合要求。同时,一些工地受场地制约,没有留出必要的防火间距,甚至有些材料堆放在消防车通道上,一旦发生火灾,势必造成极大的损失。
(四)用火用电不规范,易引起火灾。新时期,在建工程多采用高科技手段进行建造,各种用电设备多,临时线路多,线路纵横交错点多,一旦发生跑电或漏电,极易酿成火灾事故。在施工过程中,也存在随意动火动电或在没有做好防护措施的情况下进行动火动电的现象,电焊、气焊等火花飞溅到可燃装饰物或防保网等可燃物品上极易引起火灾。
(五)未配备必要的消防设施,不能满足扑救初期火灾需要。对于在建工程来说,应根据实际情况配备建筑灭火器,消防安全警示标志、临时室内、外消防给水设施。从在建工程的实际情况来看,一是相当数量建筑工地未配备必要的消防设施,未设置消防车通道;二是虽配备了消防设施但却不符合使用要求,不能保障消防车通道畅通。
二、加强在建工程监督管理,消除火灾隐患的建议
(一)督促建立健全消防安全管理网络,强化对各方责任主体的监督。在建工程的消防安全管理不仅是施工单位的职责,也是建设和监理单位的职责。新《消防法》第九条已明确规定,建设、设计、施工、工程监理等单位依法对建设工程的消防设计、施工质量负责。公安部、住房和城乡建设部《关于进一步加强建设工程施工现场消防安全工作的通知》也明确规定,要加强对建设工程施工现场的管理,进一步强化对建设工程各方责任主体的监督管理力度,加强对建设工程施工现场的消防安全检查,督促建设工程各方责任主体特别是施工单位建立并落实消防安全责任制度,改善消防安全条件。以笔者所在的孝感市为例,根据湖北省总队的《全省在建工程消防安全专项治理督察方案》和《在建工程消防安全专项治理督察记录表》,明确了在建工程责任体系,对发现的问题及时纠正,坚决依照有关法律、法规进行处罚。
(二)制定落实消防安全责任制,强化在建工程消防安全管理。施工单位要制订各项消防安全管理制度和灭火应急预案,要开展定期防火检查和巡查,及时消除火灾隐患。需要进行明火作业的,动火部门和人员应当按照用火管理制度办理审批手续,落实现场监护人,在确认无火灾、爆炸危险后方可动火施工;动火施工人员应当遵守消防安全规定,并落实相应的消防安全措施;易燃易爆危险物品和场所应有具体防火防爆措施;电焊、气焊、电工等特殊工种人员必须持证上岗;将容易发生火灾、一旦发生火灾后果严重的部位确定为重点防火部位,实行严格管理。
(三)强化在建工程人员岗前培训,全面提升工作人员消防意识。要加强对工作人员上岗前的安全培训,使其了解有关消防法规、消防安全制度和保障消防安全的操作规程,本岗位的火灾危险性和防火措施,有关消防设施的性能、灭火器材的使用方法,具备报火警、扑救初起火灾以及自救逃生的知识和技能等,保障施工现场人员具有相应的消防常识和逃生自救能力。
(四)加强在建工程现场管理,落实各项消防安全措施。消防部门要加强在建工程的现场管理,督促施工单位在施工组织设计中编制消防安全技术措施和专项施工方案,保障在建工程具备以下安全使用条件:1、施工现场要设置消防通道并确保畅通;2、施工现场要按有关规定设置消防水源。根据在建工程施工进度,同步安装室内消火栓系统或设置临时消火栓,配备水枪水带,消防干管设置水泵接合器,满足施工现场火灾扑救的消防供水要求。3、施工现场应当配备必要的消防设施和灭火器材。施工现场的重点防火部位和在建高层建筑的各个楼层,应在明显和方便取用的地方配置适当数量的手提式灭火器、消防沙袋等消防器材;4、施工现场的办公、生活区与作业区应当分开设置,并保持安全距离;施工单位不得在尚未竣工的建筑物内设置员工集体宿舍。
0 引言
随着我国现代化建设的发展,一栋栋建筑拔地而起。然而,由于建设方、施工方、监理方等建设施工人员普遍缺乏对建筑工程施工现场火灾危险性的认识,和缺少相应的防范措施,建筑施工现场屡屡发生火灾,造成重大人身及财产损失。据我国某城市统计,该地区2012年共发生建筑工地火灾71起,占全市419起总数的16.9%,比2009年上涨450%,多数建筑工地火灾发生于施工建筑或工棚,其中最为严重的一起是建工地地下室发生火灾,大火从地下一层直烧到地上一层,起火原因是电焊机线路故障。该项数据说明了建筑工程施工现场的火灾形势比较严峻,这些火灾事故不同程度的给人民生命财产安全带来了极大的威胁,如何能做好工地的消防管理是摆在我们面前的一个重大课题,因此,加强建设工程施工现场的消防安全管理就显得尤为重要。
1 建筑工地易引发火灾的原因
1.1建筑工地易燃物品多
施工现场易燃物品堆放杂乱,施工现场大量的可燃易燃物品是火灾发生的必备条件。因施工需要,建筑工地大量存放易燃可燃物质。如各种木料、油漆、油料、沥青、架(模)板、各种装饰材料、复合材料、焊接用的氢气、氧气、乙炔以及生活取暖用的燃料等,且堆放杂乱无章。这些材料的存在,使建筑工地具备了燃烧产生的条件之一,一旦引燃易发生火灾,后果不堪设想。同时,施工现场的防护设施大多数是可燃的,其是火灾迅速蔓延的途径。目前各建筑施工单位使用的用作防坠落、防眩晕的尼龙密目安全网都不具有阻燃性能,且燃烧后产生大量有毒雾,而施工用的木架板、竹架板也都属于易燃物品,一旦被引燃,火势短时间内会迅速蔓延。此外,施工现场的有机保温材料增大了火灾危害程度,当前建筑领域使用的有机保温材料主要是聚氨酯、聚苯板和挤塑板。这三种材料最大的缺陷是防火性能差、易老化、易燃烧,且燃烧后产生有毒有害烟雾。除此之外,搭建临时建筑使用的可燃建材增大了火灾荷载。施工现场搭建的临时建筑物较多,如施工现场办公室、施工人员宿舍、仓库、临时伙房等。这些建筑物大多是活动板房,多数使用木板、油毛毡、彩钢板(金属夹芯板)搭建,均属于易燃物品。
1.2电焊气割作业和使用明火不按章操作
建筑工地电焊气割作业和使用明火不按章操作业极易引发火灾,在有易燃物品的区域动火不办理动火审批手续,不开取电焊气割作业审批证。高空电焊气割作业不清理作业面下方及附近的易燃物品,不使用接火毯、接火盘及其它防范火灾的措施,导致产生的焊、割火花、灼热熔珠四处飞溅散落引燃其它物品起火。在建筑工地进行电气焊切割作业现场,利用钢筋、管道、基础地筋作地线搭接,不按作业要求焊把线和地线都使用专用电缆,易引发火灾。
1.3施工现场人员消防意识淡薄
由于建筑工程施工人员大多数来自农村,年龄大小不一,文化程度低,基本上没有经过消防知识培训,缺乏消防知识,安全意识差,不懂国家法律法规。违章作业、违规用火、用电、用气、用油和吸烟的随意性很强,加上在建工地多数民工大多都有烟瘾,在施工现场边吸烟边作业及流动吸烟后乱扔烟头现象很普遍。在宿舍内卧床吸烟,甚至趴在被窝内吸烟也屡见不鲜,甚至还有在工地现场垒灶使用木柴等烧水做饭的,防水施工不规范使用喷灯等等,都是极易引发火灾的隐患。且部分施工人员不会使用消防设施扑救初起火灾,不会报火警,不会组织人员疏散逃生,发生火灾后易造成人员伤亡及财产损失,这都是导致火灾事故频发的重要因素。
1.4建筑工地临时用电不规范
1.4.1 施工现场用电不规范
施工现场临时用电随意性强,乱拉乱扯现象严重,照明用电混乱。施工现场尤其是夜间作业用电照明大多是临时性,电线布置分散,因此电源线敷设不规范,照明灯具的固定也不稳定,离易燃可燃物较近,极易引起火灾事故。有些临时用电线路既不架空,也不穿管地埋,或被重物碾压,或掩埋于带钉的木料堆内,或挤压于钢筋钢管堆中,有些线路老化、破损严重,多数工地使用无防护罩的大功率照明灯(如碘钨灯),多数存在用电器具和零件缺损,电盘及电气设备无防砸、防雨措施,这些都是引起火灾的因素。
1.4.2配电不规范
多数施工单位没能严格按照技术规范实施临时用电,没有制定安全用电技术和电气防火措施,尤其是大多数施工单位为节省费用开支,不能严格执行“三级配电两级保护”,即应执行总配电箱、分配电箱、开关箱,总保护器、分保护器也不执行规范中要求的施工现场必须采用三相五线制供电系统,容易在电气线路过负荷、短路和接触电阻过大等方面引起火灾。其次是施工人员随意拉临时用电线路,电器开关和配电箱电阻过大,电气线路线径与用电负荷不匹配,用铜丝、铁丝代替保险丝,电线接头处理不当而引起火灾。
1.5 建筑工地消防设施、设备不完善
由于是在建工程,消防设施、设备都没有安装完毕,如建筑内部自动报警系统、自动喷洒系统、消防壁栓等,加上在建项目无防火、防烟、分区隔离,电梯井、管道井、玻璃幕墙都没有封堵,极易形成烟囱效应,造成立体火灾等,凸显了在建工程较高的火灾危险系数,尤其是对于50米以上的在建高层建筑,由于受登高消防车射水高度制约,在发生火灾时,只能看着火势蔓延,无法实施有效扑救。因此,临时消防设施的不完善,直接影响到不能及时扑救初起火灾。
2 施工现场消防安全管理的有效措施
2.1加强相关部门的职责落实
2.1.1加强消防监督机构职责落实
公安机关消防机构要大力推行工地现场消防安全“四个能力”建设,即检查消除火灾隐患能力;组织扑救初起火灾能力;组织人员疏散逃生能力;消防宣传教育培训能力,确保人民生命财产不受威胁,还应当定期对单位和在建工程遵守消防法律、法规的情况依法进行监督检查。对检查中发现的火灾隐患,消防监督检查人员应通知单位立即采取措施予以消除,对不及时消除隐患可能严重威胁公共安全的,消防机构应当依法对危险场所或者部位予以临时查封。
2.1.2政府部门消防安全职责
负责审批该工程施工许可的住建局、规划局、城管局等部门,对依法应当经消防机构进行消防设计审核的建设工程,未经依法审核或者审核不合格的,不得给予施工许可,建设单位、施工单位不得施工,并积极启动联动机制,齐抓共管做好建筑工程施工现场消防工作。
2.1.3施工单位消防安全职责
建筑工程施工单位应当按照国家工程建设消防技术标准和经审核合格或者备案的消防设计文件组织施工,对施工质量负责,并严格按照消防安全技术规范要求,在施工现场采取必要的消防安全措施。规划好总平面布局的防火间距和消防车通道,并始终保持消防车道畅通,对开挖路面造成的坑洞应及时修补填平。临时消防车道宜为环形,如设置环形车道确有困难,应在消防车道尽端设置尺寸不小于12M等。
2.2加强施工现场的用火、用电管理
加强施工现场的用电与用火的安全监督,必须严格落实危险场地动用明火审批制度,确保消防安全;同时,还应在民工宿舍、员工休息室、危险物品库房等火灾危险处设立醒目的严禁吸烟等消防安全标志;此外,还要加强施工现场各工种、工段之间的协调,防止交叉作业产生新的火灾隐患。施工单位还应经常检查电气线路、电气设备的运行情况,严禁私拉乱接电线。
2.3强化消防安全教育
提高施工人员的消防安全素质,让工地管理人员、务工人员掌握预防火灾、扑救初期火灾及火场逃生自救的基本知识和技能,强化消防安全意识。相关监管部门应协助施工单位做好员工的消防安全教育培训工作。公安消防部门应加大对建设和施工单位负责人、管理人及特殊工种的消防安全培训,丰富安全教育形式,彻底转变建设和施工方的消防安全理念,严格落实持证上岗制度,建设工程施工现场的消防安全管理转变成单位的自觉行为。
结束语:
综合上述,在建筑工程施工现场,由于缺乏相应的消防安全管理,各种火灾事故及损失逐年上升,因此,要想确保建筑工程建设可以达到安全施工,就必须必须加强施工现场消防安全管理,提高现场施工人员的消防安全意识,充分发挥职能部门的作用,加强施工现场的用火、用电管理,从而保证建筑工程建设可以顺利进行。
参考文献:
[1]刘静. 谈建筑工程安全施工的制度管理[J]. 工程建设与设计,2008,(10).
随着科学技术的快速发展,建筑工程正在朝智能化、结构化、功能多样化和形态美学化方向发展。然而,传统的建筑工程防火设计是按照“处方式”规范来进行的,这种“处方式”规范规定了详细的设计参数和指标,因而具有设计的局限性,使设计出来的建筑工程单调而呆板。因此,传统的“处方式”防火设计方法越来越不适应现代建筑的飞速发展。上个世纪80年代开始,美国就提出了“以性能为基础的防火设计”新概念,并开始对传统的“处方式”建筑防火安全设计法规体系进行改革,提出了制定“以性能为基础的防火规范”的新思路。性能化设计规范为设计人员提供了很大的灵活性,也使设计更加科学合理。由于性能化防火设计的方法与传统的“处方式”设计方法相比具有许多优越性,所以很快成为建筑防火的一种新理念,得到越来越广泛的应用。
一、性能化防火设计的概念
所谓性能化防火设计,是建立在消防安全工程学基础上的一种新的建筑防火设计方法,是针对特定建筑对象确立消防安全目标,提出消防安全问题的解决方案,并采用被广泛认可或验证为可靠的分析工具和方法,对方案设计在建筑对象中的火灾场景进行确定性和随机性定量分析,以判断不同解决方案所体现的消防安全性能是否满足消防安全目标,从而得到最优化的防火设计方案,为建筑结构提供最合理的防火保护。它是传统消防设计方法的一种替代办法,描述能够达到某种规定性能水平的设计。
建筑防火设计最终应达到的安全目标是:1、防止起火及火势扩大,减少财物损失;2、保证安全疏散,确保生命安全;3、保护建筑结构不致因火灾而损失或波及邻房;4、为消防救援提供必要的设施。为此,建筑物防火安全设计须对建筑规划、结构耐火性能、防火分区划分、内部装修、防火设备、防排烟系统及避难对策等方面做出考虑。应该说现行的、条文式的设计方法对上述的问题都有相对独立、完整的考虑。但存在的最大弱点是没有清晰、统一的安全水准,无法体现各消防系统间的协同功效,并导致综合经济性低下。但是,消防安全的性能化设计方法能够考虑到项目所特有的危险和防护这些危险所特有的消防安全措施,可以实现综合性的消防对策,所有系统都综合其中,而不是分别独立设计的,人们除了可增进对潜在的损失了解外,这种综合性工程方法通常可提供更具体成本-效率的建筑防火设计方案。
二、性能化消防安全设计的基本步骤
笔者认为,一个完整的性能化消防安全设计过程应该分为七个基本步骤:
(1)确定性能化防火设计的工程范围与内容。首先要了解工程各方面的信息,如建筑的特征,使用功能等;其次对建筑的工艺特征做专门的研究,如非同一般的作业区、危险物品的使用或储存区、昂贵设备区以及零故障区等;再次就是不同使用功能的建筑,其使用者特征也不同(如住宅建筑与商业建筑),使用者特征包括年龄、智力、是否睡觉、体能状态等因素。
(2)确定消防安全总体目标、功能目标和性能目标。在消防安全设计中,消防安全设计总体目标是一个范围比较广泛的概念,它表示的是社会所期望的安全水平。概括地说,消防安全应达到的总体目标应该是保护生命、保护财产、保护使用功能、保护环境不受火灾的有害影响。功能目标是设计总目标的基础,它把总目标提炼为能够用工程语言进行量化的数值,指出了一个建筑物怎样才能达到总体目标中所要求的社会期望的安全目标。性能目标及性能要求,是性能水平的表述,建筑材料、建筑构件、系统、组件以及建筑方法等必须满足性能水平的要求,从而达到消防安全总体目标和功能目标。
(3)将定性的消防安全目标转化为定量的性能化判据。基本判据如下:a.生命安全判据。烟气层的高度下限、烟气层和火焰的温度上限、烟气层内毒性气体的浓度上限、烟气透过能见度下限、人员从建筑内最不利位置疏散到安全地点所需时间等。b.结构安全判据。对建筑结构安全起至关重要作用的重点构件的承温上限、耐火极限等。c.环境安全判据。烟气的浓度上限、腐蚀性燃烧生成物的浓度上限等。
(4)确定火灾场景。火灾场景是对某特定火灾从引燃或者从设定的燃烧到火灾增长到最高峰以及火灾所造成的破坏的描述。在建立火灾场景时,应考虑的因素包括:建筑的平面布局;火灾荷载及分布状态;火灾可能发生的位置;室内人员的分布与状态;火灾可能发生时的环境因素等。
(5)建立设计火灾“热释放速率-时间”变化曲线。综合考虑火灾场景中燃料、点火源、通风状况、空间分布、火灾发生时主动式消防系统的动作情况等因素,确定火灾载荷、火灾规模的大小和增长趋势、以及发生轰燃的可能性,采用火灾增长曲线,热释放速率随时间变化的典型火灾增长曲线,一般具有火灾增长期、最高热释放速率期、稳定燃烧期和衰减期等共同特征。每一个需要考虑的火灾场景都应该具有这样的设计火灾曲线。
(6)提出和评估设计方案。评估过程是一个不断反复的过程。在此过程中,许多消防安全措施的评估都是依据设计火灾曲线和设计目标进行的。像增加报警装置和自动喷淋装置、对通风特征的修改、变更建筑材料、内装修和建筑内部摆设等因素,都在该步骤进行评估。在评估不同的方案时,清楚地了解该方案是否达到了设计目标是很重要的。在性能化设计评估过程中一些基本因素通常需要被充分考虑,即:起火和发展;烟气蔓延和控制;火灾蔓延和控制;火灾探测和灭火;通知居住者和组织安全疏散;消防部门的接警和现场救助等。
(7)编制报告和说明。分析和设计报告是性能化设计能否被批准的关键因素。该报告需要概括分析和设计过程的全部步骤,并且报告分析和设计结果所提出的格式和方式都要符合审查机构和建筑业主的要求。 三、性能化消防安全设计与处方式消防安全设计的比较
传统的建筑消防安全设计被国外称为“处方式”设计,将传统的建筑防火规范称为“处方式”规范。“处方式”规范简单明了,便于设计方案的制定。“处方式”规范中给出的设计参数和指标是在总结过去的实践经验和火灾教训的基础上确定的,具有一定的实用性。应该说,“处方式”规范为社会的发展和进步做出了十分巨大的贡献,但从社会发展看,现形的“处方式”规范也存在着以下一些突出的问题:a、规范中有关条文之间常常出现互不沟通,相互矛盾的现象,条文与条文之间无法解释清楚;b、传统的设计只能给出局部保障,无法给出一个统一、清晰的整体安全度水准;c、部分技术问题国家消防技术标准尚未规定或未能涵盖,跟不上新技术、新工艺和新材料的发展;d、限制了设计人员主观创造力的发展,无法充分体现人的因素对整体安全度的影响。
因此,“处方式”规范和设计方法在客观上存在着相当大的局限性。而性能化消防安全设计是运用消防安全工程学的原理和方法,考虑火灾本身发生、发展和蔓延的基本规律,结合实际火灾中积累的经验,通过对建筑物及其内部可燃物的火灾危险性进行综合分析和计算,从而确定性能指标和设计指标;然后再预设各种可能起火的条件和由此所造成的火、烟蔓延途径以及人员疏散情况来选择相应的消防安全工程措施并评估、核定预定的消防安全目标是否已达到;最后再视具体情况对设计方案作调整、优化。其主要思想是在消防设计时仅提出建筑消防安全所需要的性能要求或指标,而不直接要求设计人员为此而必须采用某些特定的解决方法。如何达到这一指标要求,采取什么样的工程措施则由设计人员自己确定,但是设计人员最终要向审核人员证明其所选择的工程解决方法是安全可靠的,所采用的设计计算方法是得到公认的,审核人员也要利用相应的评估工具检验设计方案是否达到了安全目标。
与传统的消防安全设计相比,性能化消防安全设计具有以下优点
(1)性能化设计体现了一座建筑的独特性能或用途、某个特定风险承担者的需要;
(2)性能化设计注重安全目标的达到,而不考虑采取什么样的途径,有利于发挥防火设计人员的主观创造性;
(3)性能化设计根据工程需要,为开发和选择替代消防方案提供了方法;
(4)性能化设计可在安全水平方面与替代设计方案进行比较,通过这种对比机制,可确定安全等级与成本之间的最佳点;
(5)性能化设计要求在分析中使用多种分析工具,从而提高了工程精度,并可产生更具有革新性的设计;
(6)性能化设计体现了一种新的消防战略,即消防系统是作为一个整体考虑的,而不是孤立地进行设计;
(7)性能化设计能够为保险部门提供可靠的建筑安全评估报告,有利于保险部门参与建筑的消防工作。
四、性能化消防安全设计时应注意的问题
从总体看,性能化设计是一个发展的方向,但就目前的技术支撑条件看,也存在一些问题。首先,社会各界对它的接受程度不一;另外,与“处方式”设计相比,性能化分析和设计过程需要在分析、计算和设计文件制作上花费更多的工程时间。增加了工程设计的人力投入,带来了较高的设计成本。综合起来看,目前使用性能化方法还存在一些技术问题:如性能判断标准不一致;对火灾中人员的行为假设的成分过多或预测性火灾模型中存在未得到很好证明或者没有广泛理解的局限性;火灾模型没有将不确定性因素考虑进去;设计过程常常要求专业人员在超出他们专业之外的领域工作。
五、性能化设计的未来展望
由于性能化消防安全设计的目的是以最有效、最经济的方法从系统安全的角度将火灾的损失控制在最低限度。从而保证总体消防安全目标的实现,其设计方法具有灵活性和科学性,比传统“处方式”消防设计具有更多的优点。因此,目前这种设计已成为世界各国建筑消防设计的发展趋势,是不可抗拒的潮流。随着消防安全工程的快速发展,消防安全工程学已随着其潜力、复杂性以及应用性而在基础理论、方法学和实用工具领域得到较大的发展,性能化设计方法将会越来越完善。
参考文献:
1消防安全工程工作组编.《国外建筑物性能化设计研究译文集》 2001
2肖学锋.发展性能化防火设计:迎接加入WTO的挑战,《消防科学与技术》 2002