建筑性能化防火设计的优点和弱点

　　0引言 

 

　　建筑性能化防火设计是指针对特定建筑物的消防安全目标，综合考虑其使用功能、建筑构造、火灾荷载、环境条件等相关因素，运用消防安全工程学的原理和方法，采取计算机模拟或数理推算的方法，提出具体防火设计方案，并对设计方案进行消防安全评估，实现消防安全与投资效益高度统一的设计方法。性能化设计方法作为当前建筑防火领域最为先进的技术之一，有其优点，也有其弱点，在应用过程中应处理好相关的关系。 

 

 

　　按层数的不同，住宅可以分为多层住宅、高层住宅。多层住宅为 9 层及 9 层以下的住宅；高层住宅指10 层及 10 层以上的住宅（ 均包括底层设置商业服务网点的住宅） 。按组合方式的不同，住宅可以分为单元式住宅、通廊式住宅、塔式住宅等。按平面结构的不同，住宅可以分为塔式住宅和板式住宅。 

 

　　1.1塔式住宅塔式住宅是指以疏散楼梯为中心，向各个方向布置住户，将多套住房组成一个单元式平面，且每套进户门至楼梯间门或前室门的距离不超过 10 m。其主要特点是疏散路线较为简捷。 

 

　　1.2单元式住宅和“塔 + 塔”的住宅形式单元式住宅是最常用的一种住宅建筑形式。这类住宅每层楼面只有一个楼梯，住户由楼梯平台直接进入分户门，一般每层安排 2-4户，每个楼梯的控制面积称为一个“居住单元”。一个单元独立建造的住宅，由于没有相邻单元，不可能通过屋顶使相邻单元之间连通，所以应当按塔式住宅的防火设计要求进行设计.“塔 + 塔”（ 即“手拉手”） 的住宅组成形式不可视为连续单元式住宅。

 

但是 18 层及 18 层以下，当每层不超过8 户，建筑面积不超过650 m2，且设有一座通向屋顶的防烟楼梯间和消防电梯时，如果塔与塔之间通过屋顶连通，这样组成的“塔与塔”住宅形式，可以按照单元式住宅的防火设计要求设计。 

 

　　1.3通廊式住宅和非住宅类居住建筑 

 

　　通廊式住宅指的是由共用楼梯或楼梯与电梯通过内、外廊进入各套住房，且至少有一套住房的进户门至楼梯间门或前室门的距离超过 10 m（ 高层） 或15 m（ 多层） 的住宅。非住宅类居住建筑是指公寓、宿舍等。现在通廊式住宅形式已经很少了，而非住宅类居住建筑形式越来越多。应当注意的是：通廊式住宅其设置楼梯间的数量不应少于 2 个，并且当建筑层数超过 2 层时应设封闭楼梯间，12 层及以上的通廊式住宅应设防烟楼梯间，而通廊式非住宅类居住建筑的安全出口不应少于 2 个，可设置 1 个疏散楼梯，各房间疏散门的数量与公共建筑的要求相同； 单身公寓、商务公寓、酒店公寓、公寓式住宅等严格来说已经超出居住建筑的范畴，应按公共建筑进行消防设计。

 

 

 

　　由于建筑结构上的特殊性和使用方面的复杂性，大空间建筑的火灾预防与普通建筑有着明显的区别， 主要表现在以下几个方面：

 

（1）不易进行防火分隔；

 

（2）普通火灾探测技术无法及时发现火灾；

 

（3）常用的自动喷水灭火装置不能有效发挥作用；

 

（4）人员的安全疏散相当困难。由于以上火灾特性，致使大空间建筑的防火与普通建筑防火相比存在更多难点，更应引起足够的重视和开展研究。 

 

　　2.1大空间建筑防火分区的划分 

 

　　防止火势的迅速扩散，应对大空间进行合理的防火分区。把建筑物的火势控制在一定区域内，防止火势在水平或垂直方向蔓延是非常重要的。现行消防技术规范防火分区划分，主要分为水平划分和竖向划分两种方式。防火分隔有三种形式：防火墙、防火卷帘和防火水幕。

 

如果采用防火墙作为防火分隔，影响商场的平面效果，也不便于经营；而如果使用水幕，喷水强度2L/sm，持续喷水时间按3h计算，则用水量太大。因此，商场大多采用的是防火卷帘的方式做为防火分隔。 

 

　　2.2防火卷帘的设置 

 

　　（1）大空间建筑在中庭部位设置防火卷帘。此处应在防火卷帘两侧设置手控按钮，且应采用具有安全疏散小门的防火卷帘门，卷帘的疏散小门应设置发光标识， 更有利于紧急情况下安全疏散。

 

（2）大空间建筑在疏散通道上设置防火卷帘。地下大型商、市场，因防火分区面积的限制，大量使用防火卷帘做防火分隔，部分防火卷帘设置在疏散通道上，疏散通道上宜设置常开防火门做防火分隔，在此位置设置常开防火门比设置防火卷帘更合理，火灾状态下安全疏散可靠性更强。

 

（3）消防电梯前室设置防火卷帘。 

 

 

　　3.1局限性 

 

　　一方面，性能化设计与评估是针对特殊建筑工程，其解决的主要问题是建筑的防火分区、安全疏散、烟气控制、消防设施配置和建筑结构防护等，而不是适用任何建筑、解决所有问题。另一方面，经过性能化设计的建筑，一旦日后改变用途，需要进行重新设计，这就是性能化设计的局限性。 

 

　　3.2复杂性 

 

　　性能化设计需要有大量实验数据以及专门的设计与评估工具作支撑，设计程序相对于处方式设计来说要复杂的多。目前我国的基础试验数据比较零散，数量也不丰富，还没有开发出完整的大型工程应用程序，已开发的计算机软件绝大部分尚未经过大量实际工程和火灾试验的验证，还存在不完善的地方，这些都可能影响到设计方案的优化和计算的准确性。 

 

　　3.3难度性 

 

　　性能化设计与评估是一门新兴的技术，涉及火灾科学、数理统计、火灾动力学、计算机技术、人在火灾中的行为与心理等多门学科的知识，加之性能化设计的要求又具有很大的弹性，因此性能化设计与评估较处方式设计难度大的多，需要从业人员具备扎实的基础理论知识和丰富的实际工程经验，要求设计人员经过专门的严格训练，具备专门的知识和高尚的职业道德。 

 

　　3.4耗时性 

 

　　性能化设计与评估的复杂性、难度性，加之性能化设计确定的目标需要业主、设计人员与有关政府行政主管部门反复商研，因此，对同一建筑工程项目，性能化设计所需的时间较处方式设计要多。也可以说，性能化设计的产品是业主、设计人员和行政主管人员共同智慧的结晶，或是说是多方反复协商、妥协的产物。 

 

　　4总结 

 

　　住宅建筑防火设计中，应正确区分住宅类型，结合其使用性质、层数、总高度，有针对性地采取防火技术措施，只有这样才能减少住宅火灾事故的发生，保障国家建设和人民生民财产的安全。 

 

　　参考文献： 

 

　　[1] 仝艳时，曲毅.建筑防火构造分析[J].科技创新导报，2009.27 

　　[2] 李引擎.建筑防火性能化设计[M].化学工业出版社，2005. 

　　[3] 霍然，袁宏永.性能化建筑防火分析与设计[M].安徽科学技术出版社，2003.