凡國家現行消防技術標準沒有包括進去的建築物,大多數都進行了效能化防火設計,主要是大空間建築,如鳥巢、所有超高層建築、水立方等。
1. 效能化消防設計的概念
效能化消防設計是建立在消防安全工程學基礎上的一種新的建築防火設計方法,它運用消防安全工程學的原理與方法,根據建築物的結構、用途和內部可燃物等方面的具體情況,由設計者根據建築的各個不同空間條件、功能條件及其它相關條件,自由選擇為達到消防安全目的而應採取的各種防火措施,並將其有機地組合起來,構成該建築物的總體防火安全設計方案,然後用已開發出的工程學方法,對建築的火災危險性和危害性進行定量的預測和評估,從而得到最最佳化的防火設計方案,為建築結構提供最合理的防火保護。
與“處方式”設計相比較,效能化設計方案更關注是否能夠實現“保證人員疏散和滅火救援不受火災煙氣影響”這一“目的”,而不是拘泥於滿足規範要求的最低排煙量。效能化的消防設計方案透過科學的論證,能夠提供比之處方式的消防規範更為安全的設計表現效果,比較起來,效能化設計方案具有設計成本有效性,設計選擇多樣性及設計效果更為最佳化性的特點。
效能化消防設計的兩個關鍵點,第一是確認危害,第二是明確設計目標。具體來說,它針對建築物的特點,建築物內人員特點,建築物內部操作方式,建築物外部特徵,消防滅火組織特點等。從而針對每種危害或者每個設計區域選擇設計方法及評估方法。這種設計方法突破了傳統設計針對建築物結構型別、相應的層高及面積的限制,同時提供了更加靈活而有效的設計選擇性。
效能化消防設計包括確立消防安全目標,建立可量化的效能要求,分析建築物及內部情況,設定效能設計指標,建立火災場景和設計火災,選擇工程分析計算方法和工具,對設計方案進行安全評估,制定設計方案並編寫設計報告等步驟。在設計過程中,需要對建築物可能發生的火災進行量化分析,並對典型火災場景下火災及煙氣的發展蔓延過程進行模擬計算,因此計算的工作量以及各類基礎資料的需要量非常大,往往需要採用計算機火災模擬軟體等分析和計算工具。
2. 效能化消防設計的流程
效能化設計利用火災科學和消防安全工程建立設計指標,評估設計方案;並利用火災危害分析和火災風險評估建立從總體目標和功能目標到火災場景等領域內所需要的引數。效能化的消防安全設計是一種可以對諸如非工程引數(如人在火災中的行為和反應)進行定義的工程過程。
3.建築物效能化消防設計的內容
建築物的效能化消防設計主要包括兩個方面的設計內容:一是保證建築內人員安全疏散的效能設計,二是保證建築構件耐火的效能設計。
人員安全疏散的效能設計是從建築內人員安全方面進行考慮的,透過綜合考慮各種火災因素對人員逃生的影響,採用效能化的設計方法來保證建築物內人員的火災安全性,從而防止人員傷亡。其效能化的設計準則是:煙層下降高度和煙氣濃度達到人不能忍耐的時間大於人員安全疏散所需的時間。
構件耐火的效能化設計是從建築物的穩定性方面進行考慮的,透過分析建築構件在火災中的反應,採用效能化的設計方法來保證建築物結構的火災穩定性,從而防止建築物的倒塌。其效能化設計準則是:火災持續時間小於構件的耐火時間。
凡國家現行消防技術標準沒有包括進去的建築物,大多數都進行了效能化防火設計,主要是大空間建築,如鳥巢、所有超高層建築、水立方等。
1. 效能化消防設計的概念
效能化消防設計是建立在消防安全工程學基礎上的一種新的建築防火設計方法,它運用消防安全工程學的原理與方法,根據建築物的結構、用途和內部可燃物等方面的具體情況,由設計者根據建築的各個不同空間條件、功能條件及其它相關條件,自由選擇為達到消防安全目的而應採取的各種防火措施,並將其有機地組合起來,構成該建築物的總體防火安全設計方案,然後用已開發出的工程學方法,對建築的火災危險性和危害性進行定量的預測和評估,從而得到最最佳化的防火設計方案,為建築結構提供最合理的防火保護。
與“處方式”設計相比較,效能化設計方案更關注是否能夠實現“保證人員疏散和滅火救援不受火災煙氣影響”這一“目的”,而不是拘泥於滿足規範要求的最低排煙量。效能化的消防設計方案透過科學的論證,能夠提供比之處方式的消防規範更為安全的設計表現效果,比較起來,效能化設計方案具有設計成本有效性,設計選擇多樣性及設計效果更為最佳化性的特點。
效能化消防設計的兩個關鍵點,第一是確認危害,第二是明確設計目標。具體來說,它針對建築物的特點,建築物內人員特點,建築物內部操作方式,建築物外部特徵,消防滅火組織特點等。從而針對每種危害或者每個設計區域選擇設計方法及評估方法。這種設計方法突破了傳統設計針對建築物結構型別、相應的層高及面積的限制,同時提供了更加靈活而有效的設計選擇性。
效能化消防設計包括確立消防安全目標,建立可量化的效能要求,分析建築物及內部情況,設定效能設計指標,建立火災場景和設計火災,選擇工程分析計算方法和工具,對設計方案進行安全評估,制定設計方案並編寫設計報告等步驟。在設計過程中,需要對建築物可能發生的火災進行量化分析,並對典型火災場景下火災及煙氣的發展蔓延過程進行模擬計算,因此計算的工作量以及各類基礎資料的需要量非常大,往往需要採用計算機火災模擬軟體等分析和計算工具。
2. 效能化消防設計的流程
效能化設計利用火災科學和消防安全工程建立設計指標,評估設計方案;並利用火災危害分析和火災風險評估建立從總體目標和功能目標到火災場景等領域內所需要的引數。效能化的消防安全設計是一種可以對諸如非工程引數(如人在火災中的行為和反應)進行定義的工程過程。
3.建築物效能化消防設計的內容
建築物的效能化消防設計主要包括兩個方面的設計內容:一是保證建築內人員安全疏散的效能設計,二是保證建築構件耐火的效能設計。
人員安全疏散的效能設計是從建築內人員安全方面進行考慮的,透過綜合考慮各種火災因素對人員逃生的影響,採用效能化的設計方法來保證建築物內人員的火災安全性,從而防止人員傷亡。其效能化的設計準則是:煙層下降高度和煙氣濃度達到人不能忍耐的時間大於人員安全疏散所需的時間。
構件耐火的效能化設計是從建築物的穩定性方面進行考慮的,透過分析建築構件在火災中的反應,採用效能化的設計方法來保證建築物結構的火災穩定性,從而防止建築物的倒塌。其效能化設計準則是:火災持續時間小於構件的耐火時間。