發布時間:2023-01-28 21:32:25
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由于建筑群落存在潛在的垮塌風險,已經不能滿足文物建筑日常的使用及安全,結合市政府全面整治保護歷史街區,恢復文物建筑原有的歷史風貌,因此需對該街區建筑進行有效的修繕維護。在修復工程中采用的原則是修舊如舊,盡量保持原有的形制及結構,盡量保證本體原料不變,堅持運用傳統工藝施工,保持文物與本體環境的協調。這次修復的主要是院落群中的27號院,27號院修復工程包含原楊愛源公館(四合院)和西跨院(舊警察所),現修復方案按兩院合并考慮,整體實施。修復后布局為四合院+西跨院。正房為兩層帶檐廊(柱式),東西廂房為二層挑檐廊(垂花),南房為一層半挑廊(假);西跨院北屋為兩層,南屋為一層半;其中四合院一進院東西廂房同為兩層但不做檐廊,二進院東西廂房二層通過穿山廊與正房檐廊相連。
二修復過程中所考慮到的防火設計
要求對于古建筑而言,由于采用了木質梁柱、木屋架,火災荷載高于現行的國家標準規定的火災負荷量,起火后對建筑的危險非常大。古建筑中的木材,歷經幾十年、上百年的風干,材料的含水率很低,在一定程度上形成干材,因此極易燃燒。一旦起火,火勢將沿著整棟建筑的柱、梁直至屋頂而燃燒起來。古建筑的梁、柱、椽等構件,表面積大,木材的裂縫和拼接的縫隙多,大多數通風條件比較好,發生火災后火勢蔓延快,燃燒猛烈,極易形成立體燃燒。
1耐火等級的設定
古建筑多采用木質結構,其耐火等級低,多為三、四級。所以當我們在做修復工程的時候對于防火方面不能把標準定位過低,古建筑的使用時間少則幾十年,多則幾百年。考慮到院落舊址所在地塊界限尺寸有限,加大防火間距勢必破壞建筑群的整體性,因此我們將建筑的耐火等級定為二級,等同于目前低層商業及多層建筑的耐火等級要求,東西房與兩個正房的防火間距均為6m以上,這樣在保證了整體的同時也滿足防火要求。
2建筑防火分區的設定
現代建筑防火分區的劃分是防火安全體系最重要的基礎,也是防止火災蔓延以及人員疏散的安全保證,是保證結構安全的樞紐。因此,通過火災危險性的分析我們對27號院落中根據實際的距離大小來劃分防火空間,形成物理性的防火分隔,再以此空間的間隔,規劃設置各項防火措施及設備,達到防火安全目的。在27號院落里面的兩個正樓一、二層建筑面積為100m2~200m2左右,按照現在的防火標準可設為一個防火分區。在樓下均設有一層地下室,我們將每個地下室劃分為不大于500m2兩個防火分區,并且每個防火分區中均設有直通室外的疏散樓梯和垂直疏散口,以此來符合現在制定的防火設計規范和要求。在地下室建筑組團西側和南側均設有消防車道,在西跨院和四合院設計有室外消火栓,每個房間配置兩個干粉滅火器。這樣在防火設備上就含有移動和固定兩種滅火設備。
3建筑材料的使用
古建筑原先所使用的材料很難達到現在的防火規范標準。對于古建筑的修復,首先在保證結構的安全和堅固的基礎上,所使用的材料還要采用必要的防火措施來滿足疏散和救火的要求。原有27號院落群的主體建筑采用的是磚木材料,根據多方探討和研究決定在修復院落群建筑原貌的同時要積極運用現今成熟的工程技術和材料做法,因此院落的主要屋面和樓板采用基底材料,墻體基底則選用現澆鋼筋混凝土和加氣混凝土砌塊,這些材料的使用使得整座院落的耐火性能基本達到現今砌體建筑的水平,同時在建筑里還砌筑有砌至梁底的防火墻,并在木構件的表面涂刷防火涂料,從而為發生火災時人員的安全疏散和救火留有一定時間。為保障安全疏散過程中人員的安全和盡量地延長逃生時間,在建筑中設置防火門成為必備的逃生和防火設施。會館建筑里設置有雙扇乙級防火門,管井門為丙級防火門。
三結語
1.房屋建筑室內裝修現狀
建筑裝修工程是建筑工程中的重要組成部分,在其所占有的比例也是相對較高的,尤其是在一些比較高檔的建筑施工中,裝飾裝修費用將要達到工程總造價的一多半。因此,要想創造環保節約的裝飾工程,開展室內裝飾裝修也要進行全面設計,只有這樣才能實現環保和節能的有機結合,否則建筑裝修工程將很難保證減少成本,并且很容易造成室內環境污染,實現環保節能型建設更是難上加難。據調查結果發現,全球一半以上的居民處于室內環境的污染之中,室內環境污染已經引起眾多呼吸道感染、支氣管炎等重大疾病。由于現代人大多時間都是在室內工作和生活,每年因室內污染造成死亡人數已達數萬人,這直接造成我國巨額的經濟損失。現代人工作和生活大多時間都是呆在家里,而家中室內空氣污染程度卻高出室外數倍,更令人擔憂的是,兒童更容易受到室內空氣污染的危害。來自一份調查上說“在醫院就診的患兒中有八成以上的家庭都是在最近時間內裝修過。”據此推測,室內裝修材料中的有害物質是造成小兒患病的重要因素。經過抽查發現,在室內裝修中,有毒污染材料占68%,這些材料中存在多種有害化學物質,例如,甲醛、三氯乙烯、苯等,一旦進入室內,將會引發多種疾病。室內裝飾裝修材料是一種無色無味的天然放射性氣體,對人體的危害極大。
2.對室內裝修材料的分析
(1)房屋建筑裝飾裝修工程的范圍及重要作用房屋建筑室內裝飾裝修主要范圍包括:過道、客廳、餐廳、地面、頂棚、廚房等。室內裝飾裝修主要是為了優化環境,創造使用條件,延長使用壽命,保護結構,增強藝術性以及服務經濟建設等。房屋建筑裝飾裝修工程設計主要是為了改善室內空間和清潔衛生條件,以更好地創造完善的使用條件,例如室內隔斷、吊柜、壁櫥等,都是通過裝飾裝修才能達到較高的使用價值。任何建筑都具有使用年限,一方面受自然條件的侵蝕,另一方面受人為因素的破壞,所以,為了達到保護建筑結構的目的,必須加以裝修設計。在現代建筑中,裝飾裝修設計不僅僅是為了滿足實用功能,更重要的是為美化環境、增強藝術效果服務。通過對室內的裝飾裝修可以對室內交錯復雜的線路及設備進行完美的處理,使之穿插有序、隱顯有致,不僅方便使用,而且室內和諧規整。建筑裝飾裝修不僅促進了建筑行業的蓬勃發展,還對有關冶金、化工和機件等產品進行了擴展,房屋建筑裝飾裝修行業的發展不僅豐富和改觀了城鄉面貌,還對傳統建筑融入了時代感和藝術氣息。(2)對室內裝飾環保材料的分析1)室內裝飾材料的選用家裝墻面裝飾材料的選擇盡量不要選用木制板進行裝飾,最好是選用刷水性涂料或者新一代無污染環保型墻紙,或者是采用棉麻、絲織作為天然墻紙。對地面材料的選擇一般采用天然石材、木地板、地毯等。注意選用地毯前要選用不含有害物質的地毯,并最好選用綠色環保地板,建議買烤漆地板。頂棚材質的選用盡量選用軟裝飾材料,最好選用棉麻成分高的而且不容易褪色的布料。一定要注意在室內裝飾施工中輔料的使用,特別是對膠和底漆作為基底處理時,選擇環保涂料,一定不能忽視輔料的使用。2)房屋裝飾裝修的環保設計要素①空間要素:對于室內空間的設計要合理,對于固定或活動的陳設品既要充分利用空間,又要起到使用裝飾的作用,例如廚房內設計的櫥柜,不僅可以起到良好的視覺效果,還可以存儲東西。②色彩要素:在色彩配置上,要選擇利于人們身心健康的色彩,這樣既能美觀又能符合設計功能的要求。③光線要素:光線要素是設計的主要特色,自然光線及燈光效果是室內設計的關鍵,充分利用自然光線可以促進人的身心健康。另外,燈具的選用及燈光設計中光學效果的考慮也是很重要的。④裝飾要素:室內裝飾一定要起到滿足使用和保護的功能,所用的裝飾材料一定不能有氣味,而且質感柔和細膩并具有一定的透氣性能,最重要的是能起到美觀、防潮、隔音的效果。
二、建筑裝修工程室內環境質量監測和驗收標準
自從了室內裝飾材料有害物質限量10項強制性標準以來,市場上已經停售不符合10項標準的產品,包括粉刷涂料、木制地板、膠黏劑等具有放射性有害物質的材料。據調查顯示,這些材料中的成分嚴重影響著人的身心健康,所以,在裝飾中一定要避免使用這些材料。室內環境驗收一定要等到竣工一個星期之后或在搬入新裝修的房屋之前進行,其檢測點設立在距離墻面不少于半米、距離地面高度在80~150分米之間的位置,應盡量設置在通風處,并嚴格按照國家制定的標準進行檢測,使其室內的空氣檢測符合規定的標準才能入住,這樣可以為居民的健康提供有力的保證。
三、室內環境污染的預防和治理方法
1.預防
在房屋建筑裝飾中應盡量使用天然環保的裝飾材料,對于家具的選用同等重要。一定要注意,在購買家具時,首先要看好其構成成分的污染含量證明,并對新的家具要等到有害氣體釋放完之后才能使用。在遷入新裝修的住宅之前,首先應找專業檢測人員對室內環境進行安全檢測,等做好安全評估之后才能入住。
2.治理
對室內環境污染的治理最關鍵的還是經常通風換氣,盡量采用全面通風和定時通風策略,一般新家居室內,要等裝修完半年才能達到符合標準。后期治理可以用植物吸收室內的有害物質和氣體,例如,蘆薈、鐵樹、薄荷等都是室內殺菌消毒的高手,其中文竹還可以檢測家中的環境質量。另外還可以采用新技術、新型機器來凈化室內空氣,使有害物質或氣體變成無害物質。建筑裝飾裝修設計行業只要把節能環保落到實處,不僅可以推動我國室內裝飾裝修整體水平的發展,減少施工成本,還可以提高裝修效益,不僅對裝飾企業效益有利,還對整個社會的節能環保政策的落實起到促進作用。因此,房屋建筑裝飾裝修環保設計對整個社會的發展有著重要意義,無論到什么時候,節能環保的室內裝修都不會過時。
四、結語
建筑方案設計屬于生活設計范疇,常指結合建筑擬建地環境的條件,對其空間環境進行針對性構建,同時也是利用圖式思維處理設計矛盾的過程。它對設計人員的立體化思維和空間想象力要求甚高,與一般性方案設計比較,設計人員雖不可能掌握所有類型的建筑設計,但若能掌握科學的設計思維和合理的方法,以及對建筑功能的分析與生活沉淀,依舊可設計出優秀的建筑方案。簡單來說,建筑方案設計通常是環境—群體—單體—細節這一遞進式規律。包括任務書閱讀、方案設計、繪圖、檢查四個環節,即要求從任務書中明確場地條件、設計目標與內容,然后經地、圖對照分析形成空間環境概念,同時結合平面信息、面積表及設計要求了解建筑功能并進行分區等。由此可見建筑方案設計內容復雜,難度大,故選用恰當設計方法十分關鍵。
2建筑方案設計原則及方法
2.1設計原則
建筑方案設計涉及概念設計,方案設計,初步設計幾個階段,其核心為空間的合理設計,本質是為人們提供一個需求的空間,基本原則則為滿足功能,展示美觀。
2.2基本手法
(1)形式。針對任何項目類型,首先要考慮的定義形式。和開發商初步溝通后結合場地周邊概況,確立建筑具體形態,是公共建筑還是住宅建筑等。在滿足當地城市規劃技術措施前提下,結合意向性意見,拋出建筑師的第一橄欖枝,即:做什么的問題,隨后才是怎么做的問題。這個過程中,對酒店我們研究的是酒店管理的星級標準;對住宅遵循策劃公司市場報告設計合理戶型;大型商業綜合體,商業人流流線,集中式和分散式街鋪為主軸。教育類建筑,注重莊重與活潑。定位類型后,以平面形式定義主體效果,通常意義上平面分為集中式和分散鏈接式,集中式構圖注重整體性,有效整合各功能空間,一般常見于高層建筑中。分散式則更好地將室外景觀引入室內,同時更加注重平面形態間咬合與分離,常見于中國傳統園林住宅,休閑度假酒店及一些風景優美下的建筑物。
(2)材料。用材料裝飾里面,用形體組合空間,以空間打造建筑。任何一個建筑師都必須認真領悟其中要義,不同時代建筑類型,風格樣式均是同時期材料科學的體現,沒有玻璃、鋼構問世,就沒有第一個玻璃樓———英國水晶宮,更不會有密斯凡德羅“少就是多”理論提出,當然也就沒有摩天大樓概念。安藤忠雄將清水混凝土運用到極致,賴特則將粗狂石材與光滑混凝土墻有機結合,柯布西耶用簡單白色墻面創造舉世矚目的薩伏伊別墅,帕里運用方格子玻璃模塊演繹吉隆坡城市中心雙子塔。合理運用材料,打造建筑最優空間效果成為當代大師特定手法。
(3)空間。空間決定建筑高度,一個沒有空間概念的建筑方案設計人員是不完整的。形體穿插成為當代建筑師基礎,可允許沒有文化支撐,但基本空間組合關系必須具備,沒有空間就沒有建筑。建筑立面作為美的東西展示給大眾,從立面上打造空間不單停留在表皮多樣性,更大程度上是將形體完美組合,并在合理部位引入景觀,將平面化東西垂直化,給人一種身在空中,活在大陸的感覺。對年輕設計師,領會立體構成,做好細部處理,成為做好建筑根本。
2.3設計方法
(1)整體設計建筑平面。對建筑設計方案而言,正確分析建筑物與人和車間的關系,并對圖形形狀、位置、方向等信息進行確定(即出入口和圖底關系確定),不僅是設計工作首要問題,也直接關乎其布局成敗,故此時應以任務書為重要分析依據,認真研究其文字敘述、道路狀況等相關信息,在此基礎上加以科學設計。以此實現建筑出入口與室外場地流線組織、建筑內部布局與功能及建筑環境與城市環境有機協調。因此建筑平面整體設計中,應切實做好三大分析:人流情況,即分別據主要和次要外部人流來向確定建筑主要和次要出入口位置,以免出現人流交叉;車流情況,即結合場地周圍道路定位車流入口位置,并將消防通道因素考慮其中進行出口就地設置,以免造成人車交叉;而對外部和內部停車可通過區分停車位置解決,如外停車位置可處于建筑主次出入口間,也可以接近建筑公共場所次要入口,內部停車位置則可接近工作人員入口;環境和景觀情況,主要是了解分析場地情況和周邊環境,為建筑物設計合理朝向和公共、輔助功能區域,一般情況下,較大公共空間常與外部景觀對應,并在臨街位置預留合適集散廣場,而次要入口常與輔助功能區域相對應。完成上述分析后,還需據建筑功能關系與面積表信息,及平面整體功能分區情況分析內部條件,包括出建筑入口大置、個數、占地面積等,以此為后續功能劃分奠定基礎。
(2)合理劃分建筑功能。功能劃分水平是衡量建筑方案設計合理性重要指標,因此要求基于豎向分區對建筑功能進行逐層分區,以此確定不同功能分區大致位置和內部布局。考慮到建筑物功能主要有使用、后勤和管理三大分區,故需在設計中注重設計矛盾簡化。如針對功能較復雜建筑物,若設計之初就據功能關系圖予以逐一劃分功能,很容易忽略其有機聯系,最終造成建筑功能混亂無序,因此建議選用功能分區設計方法,如對不同功能區域可分別設計其房間布局,但需先豎向分區后水平分區,并遵循結構功能合理、可適應空間形式變化豎向分區原則,以便經分層敲定功能布局,得到科學合理位置關系;對樓梯、走廊、電梯等交通布局,其垂直和水平方向交通設計分別為電梯、樓梯、自動扶梯與走廊,若為共建方案,則必須設置無障礙電梯;對衛生間結構布局,盡量將其設置在公共空間內,如樓梯兩旁、門廳兩側等,若為公共建筑,通常使其結合樓梯,并處于兩功能分區結合位置;而在結構層面,多以矩形、方形等規整簡潔格網為主,當然也不乏六邊形、三角形等結構格網,至于柱網開間尺寸適宜為5~8m,而跨度大小則要視框架結構和房間面積等情況而定。
1.2信息管理問題
眾所周知建筑設計信息管理在整個建筑設計中具有極其重要的位置,直接影響設計管理的整體效率。目前我國的建筑設計的信息管理存在幾個問題:一方面是信息的準確性,如信息不完整、不準確、使用不當等,有時設計院為了掩飾設計中的一些小失誤或錯誤往往虛報信息,造成建筑施工可能出現安全問題,同時也會造成設計單位相互之間的溝通中出現信息失準。另一方面是信息的及時性,很多時候存在信息傳遞滯后的現象,如某一設計單位需參考另一設計單位的資料時,信息傳遞滯后導致后續的設計無法進行,最終將影響整個建筑設計的整體效率。
1.3設計質量評價問題
現階段我國的建筑設計質量的評價主要由設計單位、政府主管部門、業主對建筑設計質量進行評定,某種程度上這種評價制度可以促進建筑設計質量管理,但仍然存在一些問題,如非常規性與有限性,主要體現在評價主體和評價時點上。在評價過程中主要是專業人士進行的,主要的利益主體卻很少參加其中,因此這樣的評價體制很難反映不同主體的意見,那么其產生的影響也是有限的。有些評價是在階段成果產生后開展的,有的甚至是在施工結束后進行,缺乏對設計的評價和控制,作用非常有限。
2提高建筑設計管理的有效措施
隨著人們生活水平的提高,人們對于建筑的追求也從原來的保暖與遮擋惡劣天氣上升到居住舒適性、美學上的要求,同時人們也有足夠的時間與能力去改善自己的生活情況和追求精神上的享受。為了設計出更好的滿足人們要求的建筑,這就需對建筑設計加強管理。
2.1建立完整的建筑設計管理制度
在建筑設計中包含了諸多的專業且涉及的內容較廣,設計是群體性的活動,要保證建筑設計管理正常有序有效的進行,建立一個完整的組織框架是必須的,所設計的設計管理制度使相關人員的責任與義務明確,指令傳達路徑簡單明確。這樣可以避免逐級或多級請示造成問題得不到及時的解決,進而避免整個設計進度難以推進。一個完整明確的建筑設計管理制度不僅有助于提高設計質量與建筑工程的整體質量,而且對于促進我國建筑業的持續發展也有非常重要的意義。
2.2加強建筑設計質量控制
一個完整明確的設計質量管理體制建立后,為充分發揮組織的作用以達到設計質量控制的目的,必須制定健全的質量管理制度。質量管理制度的建立為把好質量關、進度關打下堅實的基礎,做到未雨綢繆,不要等問題出現才去尋找解決措施。在建立質量管理制度時,將質量責任制細化,責任明晰,責任落實到具體的人,制定獎罰制度以對管理人員進行有效管理;做好不同部門相互銜接,職責與分工明確及緊急情況的備用方案,各部門之間質量信息的溝通與協調。在設計質量控制中需加強設計圖紙的審查,查看使用功能機質量要求是否達到設計規范與業主標準,檢查設計中易忽略的、易出錯的常見問題,將可能產生的安全隱患與可能阻礙施工與設計進度的地方盡早地消除。建筑設計管理體制中管理人員作為其重要組成成員,每個管理人員的專業技術水平參差不齊,需對管理人員進行必要的培訓。在培訓的過程中應針對不同的人員進行不同深度的培訓,使培訓具有針對性,實行考核制度,提高管理人員質量意識,重視質量的宣傳工作,使質量意識深入人心,把質量這根弦繃緊在每一個管理人員的腦海里。在建筑工程施工開始前,做好相應的質量控制計劃、圖紙會審、技術交底等工作。在建筑工程施工過程中加強質量通病以及易出現質量問題處的檢查力度,對重點工序、關鍵環節施工進行嚴格控制。
3建筑設計管理需考慮的方面
3.1建筑設計與環境關系
在科學發展觀、可持續發展的大環境下,人們的環保意識也在逐年增強,在房地產建筑設計建造的過程中會產生一定的建筑垃圾,這些建筑垃圾的卸放位置與處理是否妥當對周圍環境有非常重要的影響。環境設計,一方面是充分利用周圍的環境構成內外環境的多樣的、自由的、協調統一,將建筑建造過程中的垃圾妥善的處理,避免對環境造成污染與破壞,做一份環境影響報告以評價修建建筑物后對周圍環境的影響;另一方面是合理的選擇建筑外墻裝飾材料與建筑周圍綠化植物以免對環境及周圍的植被等造成破壞。
3.2社會習慣的改變
在人們生活與教育水平獲得極大提高之后,人們的追求不僅僅停留在解決自身的溫飽問題,更加注重生活品質與精神上的享受,同時人們對環境的保護意識也得到極大的提高。隨著這些社會觀念、社會習慣、社會趨勢的變化對建筑物建造設計等方面都會造成一定的影響,應根據實際的情況建設符合社會習慣的建筑物,如智能建筑與綠色建筑等,這就需要設計人員在建筑設計之前對這些進行調查研究。
3.3技術進步的思想
科技日新月異,在建筑設計管理過程中,應將一些新技術、新材料應用于房地產建筑設計中。計算機獲得了極大程度的發展,采用計算機模擬與結構的優化,使分析的結構更加精細準確,如鋼管混凝土柱的設計,可以采用ANSYS等有限元對其分析,建模過程中分別考慮整體的鋼管、采用焊接形式的鋼管、采用螺栓連接的鋼管對核心混凝土的約束程度,同時對鋼管壁厚、螺栓個數、螺栓預緊力等參數進行分析。近些年來,我國自然災害頻發,建筑設計中應考慮風荷載、地震作用,在地震設計中采用鋼管混凝土,在地震發生前,這樣的設計在某種程度上是一種資源浪費,一旦自然災害發生,這樣的結構能充分發揮鋼管對混凝土的約束,提高混凝土的承載能力。在科技發達的今天,在建筑物設計時,應結合當前的科學技術與行業發展的前沿,將最新的施工技術與材料、設備應用于所建的建筑物中,這樣不僅有利于控制建筑物的設計成本與防止安全事故的發生,而且也有利于推動建筑設計與科學技術繼續向前發展。同時,房地產建筑設計施工所應用的新技術有可能存在著不適用現場的情況,這樣將有利于科技新技術的進一步完善。
4結語
關鍵詞:建筑電氣;消防設計
Abstract: the electrical building professional fire design should be in the fire and power distribution, fire emergency lighting, automatic fire alarm etc strict implementation of standard, to ensure that state fire under the operation reliability of fire control facilities. The architectural design of electric professional fire the common problems are analyzed.
Keywords: electrical building; Fire fighting design
中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:
引 言:建筑電氣專業消防設計包含幾個方面:消防電源及其配電、消防應急照明和火災自動報警等方面。建筑電氣專業消防設計是一項與現行消防法規聯系緊密、政策性很強、技術性復雜的電氣設計工作。本文對建筑電氣專業消防設計中的常見問題進行分析。
1 建筑電氣專業消防設計規范
目前,建筑電氣專業消防設計規范主要有防火規范GB 50016--2006(建筑設計防火規范》(簡稱《建規》)、GB 50045--1995(高層民用建筑設計防火規范》(2005年版,簡稱《高規》)、GB50067--1997(汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》、GB 50098--1998((人民防空工程設計防火規范》、GB 50368--2005(住宅建筑規范》;行業規范JGJ/T 16―1992《民用建筑電氣設計規范》(簡稱《民規》);專業規范GB 50116―1998《火災自動報警系統設計規范》(簡稱《報警規范》)等。以上幾部規范僅《民規》是國家建設部的行業標準,其余為國家標準(其中《住宅建筑規范》全部為強制性條文)。幾部規范由于主編單位不同、時間不同,對相同內容要求也不一致。對設計者來說,強制性規范必須嚴格遵守,部標或行業標準應服從國標,后規范應服從新規范。
2 消防電源及其配電問題
(1)消防用電設備負荷級別應為建筑物最高級別。任一層建筑面積>3000m2的多層建筑,其消防設備負荷級別為二級(《建規》第11.1.1條),而其門廳、營業廳照明負荷級別卻為一級(《民規》第3.1.2條)。消防負荷級別低于一般負荷級別,這有悖常理。
(2)當一類高層建筑兩個電源引自室外變電所兩段低壓母線,應明確該變電所上一級兩路電源來自兩個不同發電廠或來自兩個區域變電站。
(3)消防用電設備(以消防泵房、消防控制室較為常見)負荷級別應根據此設備保護建筑物最高級別確定。例如,有一消防泵房設在三層會所的地下層,但該消防泵房負責小區8幢一類高層及9幢二類高層的消防給水。該消防泵房內消防設備負荷級別應為一級,而不應根據其所在建筑級別確定。
(4)地下I類汽車庫連通幾幢二類高層時,其消防設備負荷級別應為一級。《高規》第9.1.1條規定,二類高層建筑應按二級負荷要求供電。《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》第9.0.1條規定,I類汽車庫應按一級負荷要求供電。由于這種建筑各部分之間互相連通,火災危險性大,滅火難度高,因此消防應按整體設計,不應各部分獨立考慮,并應按建筑最高消防負荷級別為一級設計。
(5)對于屋頂層集中多臺小容量一級負荷消防用電設備,有些設計者采用圖1所示配電系統。雖然第一級配電裝置、中間級配電裝置中用電負荷全部為消防設備,該配電系統滿足“獨立形成防災供電體系”和“消防用電設備專用供電回路”要求。但設計者未能深入理解GB 50052--1995《供配電系統設計規范》第2.0.2條規定“一級負荷應由兩個電源供電;當一個電源發生故障時,另一個電源不應同時受到損壞”。由于存在多臺用電設備,彼此間相互影響,增加一級配電就增加更多故障機率,消防用電設備供電可靠性得不到保證。
圖1配電系統圖
3 消防應急照明問題
3.1 備用電源的連續供電時間
關于消防應急照明燈具和燈光疏散指示標志的備用電源連續供電時間,《高規》和《建規》中規定:應急照明和疏散指示標志可采用蓄電池作為備用電源,且連續供電時間不應少于20 min,高度超過100 m的高層建筑連續供電時間不應少于30 min。《民規》附錄C.3.12條規定,疏散指示標志燈的持續工作時間:高層建筑>30 min,超高層建筑≥60 min,備用照明的持續工作時間>120 min。GB 17945--2000《消防應急燈具》第5.1.2條規定:消防應急燈具的應急工作時間應不小T--90 min,且不小于燈具本身標稱的工作時間。可見,4個標準或規范所規定的持續供電時間有3種不同的說法,從應用的角度來看,建筑工程中應按照持續供電時間不低于90 min (即《消防應急燈具》產品標準的要求)進行設計、生產、安裝和使用。
3.2消防應急燈具的控制
3.2.1 應急燈具控制相關規定
做好消防應急燈具的控制,應熟悉以下相關規范內容。
(1)火災應急照明設備應采用專用的供電回路,每個防火分區應有獨立的應急照明回路。
(2)采用分散供電時,在各層(或最多不超過3―4層)應設置專用火災應急照明配電箱或專用消防配電箱,并應在配電箱處實現2個獨立電源(或雙回線路)的自動切換。
(3)疏散照明采用帶蓄電池的應急照明燈時,正常供電電源可接自本層(或本區)的分配電箱的專用回路,或接自本層(或本區)的專用消防配電箱。
(4)火災應急照明應能在火災確認、且切斷有關部位的非消防電源的同時自動投入。根據工程不同要求,可采用消防值班室控制的應急照明模式,也可采用分散就地控制的模式。
(5)平時不使用的疏散照明應在消防值班室或配電室集中控制。
(6)備用照明為正常電源的一部分,同時使用時應分別設置配電線路和控制開關;備用照明僅在事故狀態時使用,在正常電源故障時應自動投入工作。
(7)疏散照明和備用照明回路宜分開。
3.2.2應急燈具的控制
設計人員應深入理解應急照明種類:疏散照明(應急照明燈、疏散指示燈、安全出口標志燈)、備用照明、安全照明。建筑面積>400 m2的展覽廳、營業廳、多功能廳、餐廳,建筑面積>200 m2的演播室及建筑面積>300 m2的地下室、半地下室建筑應設置疏散照明和備用照明。這些場所包含兩種應急照明,應急照明控制時應特別注意。應急照明控制分為設有消防控制室、無消防控制室兩種情況。
(1)對于沒有消防控制室的工程,消防應急照明控制如圖2所示。在配電箱集中操作方案一般適合于日常有人管理而且管理比較到位的公共建筑,而對于一般的無專人管理的場所,如出租的辦公樓、店面、住宅等,也可考慮設就地開關,此時配電系統可采用二線一開關的接線,但電源開關必須常閉(設計應注明)且回路中的自帶蓄電池燈具的充電線應引自就地開關前,防止充電線被就地開關關斷,但不能將集中控制的燈具納入該回路。為了讓火災中逃生的人員或消防人員在火場中能迅速識別、方便操作開關面板,應急照明的就地開關應選擇帶電源指示燈型號。此開關是消防設備,應有明顯標志。圖2(a)適合正常電源下不亮,斷電后自動應急方式;圖2(b)適合正常電源下常亮,斷電后自動應急方式;圖2(c)適合正常電源下由K(配電箱內斷路器)集中控制亮滅,但不影響應急燈充電控制,斷電后,無論K處于何位,均不影響應急正常啟動或工作;圖2(d)適合正常電源下由QK(墻壁開關)分散控制亮滅,但不影響應急燈充電控制,斷電后,無論QK處于何位,均不影響應急正常起動或工作。
圖2無消防控制的消防應急照明控制
(2)對于設有消防控制室的工程,消防應急照明控制如圖3所示。強制接通應急照明是火災自動報警的一項功能,應急照明箱配電系統及其燈具接線方案應與其相配合。基本有兩種模式:一種是在配電箱與消控中心兩地集中控制,另一種是由就地面板開關與消防中心強制接通。兩種不同控制方式的燈具不應混接在同一回路。平時必須常暗,只有火災時才接通的燈具不應與平時常亮的共回路,一般應各自獨立回路。圖3在消防一般狀態時(非直接燃燒及鄰近區域),使接觸器J吸合,應急燈自動點亮,不再受QK、K控制;火災進入危險期時,直接關斷正常照明相線,使應急燈投入應急狀態。
圖3有消防控制室的消防應急照明控制
4 智能建筑中合用消防控制室時應注意的問題
火災監控系統與智能建筑中其它系統的關系我國智能建筑的建設始于20世紀90年代初,隨后便在各地迅速發展起來。2000年,國家了推薦性國家標準《智能建筑設計標準》(GB/T50314-2000)。建筑智能化是在建筑這個平臺上,由三大系統組成:建筑設備自動化系統(BAS)、辦公自動化系統(OAS)和通信網絡系統(CAS)。而 BAS包含了三個子系統:建筑設備監控系統、火災監控系統和安全防范系統,即通常所說的 BA、FA、SA。火災監控系統在建筑物中可以獨立運行,除了完成火災信息的采集、處理、判斷并實施聯動控制外,還應該具有與其他系統進行通訊的接口或進行遠程信息傳輸。火災監控系統可充分利用智能建筑的智能化硬件和軟件資源實現聯網通訊,為城市消防調度指揮中心、城市綜合管理網絡提供并與城市其他管理中心共享消防系統的信息。
結束語:
本文經建筑電氣專業消防設計中關于消防電源及配電設計消防應急照明設計、火災自動報警設計中常見問題進行了分析,分析了規范中與規定不一致的地方應采取怎樣的方法解決。
參考文獻:
[1] 北京市崇正華盛應急照明系統有限責任公司.自帶電源型消防應急照明標志燈[G].
在民用建筑設計中疏散問題是重中之重,實現安全疏散是在建筑物起火之后降低人員傷亡的重要途徑。安全疏散是建筑防火的重點,做好這項工作意義重大。民用建筑中的安全疏散問題通常具有三個要點:疏散樓梯間、疏散寬度、疏散距離。在這三個要素中疏散距離的把握又是重中之重。在實際設計過程中設計人員不僅要嚴格按照規范來進行設計,同時還要針對民用建筑不同位置采用不同的距離。對于兩個安全出口之間位于盡端以及袋形走道這兩種情況工作人員必須要做出嚴格區分。在實際設計中要把握好以下幾點:
1嚴格把握房間內到房門的距離。按照設計要求進行民用建筑相關空間距離的施工,把握好房間內和房門之間的施工距離,尤其是在設計過程中工作人員要結合實際環境來采取措施,對于那些需要設置自動噴水滅火系統的環境,距離可以適當增加25%。總的來說就是要根據實際情況來把握合適距離。
2大空間內疏散距離的設計。大空間內疏散距離的合理設計是保證人們順利逃生的關鍵。在高層建筑中的多功能廳、餐廳、展覽廳、閱覽室以及觀眾廳是典型的大空間。對于這些空間的設置需要保證其室內空間到達房門口或者是其他一些用于緊急疏散出口的距離不應該小于30m。
3對于在走道內的T形空間的距離,可以根據安全出口的實際位置進行仔細考慮。對于地下室防火口可以作為應急疏散出口使用;對于每個防火區的應急疏散窗口不能夠少于兩個;對于兩個防火區面積之和小于一個防火區面積的1.4倍且在防火墻上面有防火窗聯通時,可以只設計一個安全應急出口。
4整個建筑空間布局對其防火性能起著非常重要的作用,在一些大型的公共場合,對于防火空間的設計有著十分嚴格的要求。對于一些特殊的人群,應該設置一些專門的應急疏散通道。
二、防火技術在民用建筑設計中的應用
對于民用建筑來說建筑構造是極為重要的一部分,而在針對民用建筑進行防火設計時也應該充分的考慮到在結構設計中進行合理的把握,這一點也恰恰是當前我國民用建筑結構設計中所欠缺的,具體來說,主要表現在以下幾點:
1首先是在一些民用建筑的轉角處進行的防火墻設計存在一定的問題,我們都知道在轉角處設計建筑防火墻是比較麻煩的,尤其是在當前人們對于防火墻不得小于4m的嚴格要求來說更是難以滿足的,并且對于防火墻周圍的一些門窗設計也存在一定的問題,不利于火災發生時采取緊急措施,這些都是當前我們面臨的主要問題所在。
2其次,在房間門窗的設計上當前很多民用建筑也存在著很大的問題,尤其是在一些樓梯間和內墻上,一般來說在這些位置我們應該僅僅設計一些疏散門就可以了,但當前很多民用建筑在該區域還是設置了很多的其他門窗,這些門窗的存在對于防火是極為不利的,此外,針對高層民用建筑來說在電梯周圍進行門窗的設計在當前也存在著一定的問題,很多電梯周圍門窗的設計沒有嚴格按照相關的防火規范進行,嚴重的影響了民用建筑的防火性能,造成了一些不必要的安全隱患。
3最后,在民用建筑樓板的選用和施工中也存在一些問題,為了更好地使建筑物具備一定的防火性能一般我們應該采取分層隔離的方式針對樓板進行施工,如此才能更好地確保樓板的防火性能,在這一點上我國很多民用建筑施工做的明顯不足。
結語
關鍵詞:性能化設計;處方式設計;消防設計;火災模型
1前言
如果說納米技術使新材料的研究起到了革命性飛躍,那么也可以說性能化設計方法將開創消防科技的新局面。
消防設計目前有兩種設計思想,一種是傳統的“處方式設計方法”,其基于場所類型進行設計考慮;另一種是“性能化設計方法”,它立足于危害分析及火災假想,對于解決超越法規或現行法規無法解決的復雜建筑的消防設計具有很大意義。
由于性能化防火設計的方法與傳統的設計方法相比具有許多優越性,所以很快成為建筑防火的一種新理念,并將發展成為建筑防火技術領域里一個全球性發展潮流,受到許多發達國家和發展中國家的高度重視,得到越來越廣泛的應用。
2性能化消防設計的概念
性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筑防火設計方法,它運用消防安全工程學的原理與方法,根據建筑物的結構、用途和內部可燃物等方面的具體情況,由設計者根據建筑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采取的各種防火措施,并將其有機地組合起來,構成該建筑物的總體防火安全設計方案,然后用已開發出的工程學方法,對建筑的火災危險性和危害性進行定量的預測和評估,從而得到最優化的防火設計方案,為建筑結構提供最合理的防火保護。
與“處方式”設計相比較,性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”,而不是拘泥于滿足規范要求的最低排煙量。性能化的消防設計方案通過科學的論證,能夠提供比之處方式的消防規范更為安全的設計表現效果,比較起來,性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優化性的特點。
性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,它針對建筑物的特點,建筑物內人員特點,建筑物內部操作方式,建筑物外部特征,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筑物結構類型、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。
性能化消防設計包括確立消防安全目標,建立可量化的性能要求,分析建筑物及內部情況,設定性能設計指標,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,制定設計方案并編寫設計報告等步驟。在設計過程中,需要對建筑物可能發生的火災進行量化分析,并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數據的需要量非常大,往往需要采用計算機火災模擬軟件等分析和計算工具。
3性能化消防設計的流程
性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;并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參數。性能化的消防安全設計是一種可以對諸如非工程參數(如人在火災中的行為和反應)進行定義的工程過程。
4建筑物性能化消防設計的內容
建筑物的性能化消防設計主要包括兩個方面的設計內容:一是保證建筑內人員安全疏散的性能設計,二是保證建筑構件耐火的性能設計。
人員安全疏散的性能設計是從建筑內人員安全方面進行考慮的,通過綜合考慮各種火災因素對人員逃生的影響,采用性能化的設計方法來保證建筑物內人員的火災安全性,從而防止人員傷亡。其性能化的設計準則是:煙層下降高度和煙氣濃度達到人不能忍耐的時間大于人員安全疏散所需的時間。
構件耐火的性能化設計是從建筑物的穩定性方面進行考慮的,通過分析建筑構件在火災中的反應,采用性能化的設計方法來保證建筑物結構的火災穩定性,從而防止建筑物的倒塌。其性能化設計準則是:火災持續時間小于構件的耐火時間。
5國內外性能化設計應用概況
自20世紀80年代英國提出了“以性能為基礎的消防安全設計方法”(performance——basedfiresafety
design
method,以下簡稱性能化防火設計)的概念以來,日本、澳大利亞、美國、加拿大、新西蘭以及北歐等發達國家政府先后投入大量研究經費積極開展了消防性能化設計技術和方法的研究,南非、埃及、巴西等發展中國家也都紛紛開展了這方面研究工作。世界各國都在積極推行性能化設計方法的應用,并取得了巨大成就。
英國于1985年頒布了第一部性能化防火規范,包括防火規范的性能化修改,新規范規定“必須建造一座安全的建筑”,但不詳細確定應如何實現這一目標。
新西蘭1991年的建筑法案對建筑監督立法體系進了徹底調整,于1992年了性能化的《新西蘭建筑規范》,新規范中保留了處方式的要求,并作為可接受的設計方法,于1993年強制執行。1993~1998年,繼續開展了“消防安全性能評估方法的研究”,制定了性能化建筑消防安全框架;其中功能要求包括防止火災的發生、安全疏散措施、防止倒塌、消防基礎設施和通道要求以及防止火災相互蔓延五部分。
瑞典于1994年了新的包含有性能化設計內容的建筑防火設計規范。
澳大利亞于1996年頒布了性能化防火設計規范的《澳大利亞建筑設計規范》(《BuildingCodeof
Australia》,簡稱"BCA"),并自1997年7月1日起,在各州政府陸續推行。
巴西于1999年頒布了新的《鋼結構防火設計》和《對建筑構件耐火極限的要求》兩部標準。這是南美首次制定的建筑標準,由SaoPaulo大學、Mi—nasGerais大學和OuroPreto大學編制。標準中引入了如時間計算方法與風險評估方法以及其他消防安全工程設計方法等性能化的新概念,允許建筑物的火災安全根據其火災荷載、建筑物高度、建筑總面積以及滅火設備的安裝與否等條件確定,而對建筑物的耐火等級不做要求。
日本政府于1998年6月對《建筑基準法》進行了修訂,引入了一些有關性能化設計的內容,并于2000年6月施行;另外,還于2003年8月開始對《消防法》進行修訂,計劃于2005年施行。
加拿大于2001年了性能化的建筑規范和防火規范,其要求將以不同層次的目標形式表述。
美國也于2001年了《國際建筑性能規范》和《國際防火性能規范》。
目前,已有不少于13個國家(澳大利亞、加拿大、芬蘭、法國、英國、日本、荷蘭、新西蘭、挪威、波蘭、西班牙、瑞典和美國)采用或積極發展性能化規范和基于規范結構形式下建筑防火設計方法,并取得了一定成果。中國也正在加緊性能化設計方法的研究和性能化設計規范的制定。公安部所屬消防研究所承擔了幾項有關性能化設計的國家十五科技攻關課題,如公安部天津消防研究所承擔的“建筑物性能化防火設計技術導則”的研究和制定,公安部四川消防研究所承擔的“高層建筑性能化防火設計安全評估技術研究”等。
6推行性能化設計方法是一個逐步過程
盡管建筑物消防性能化設計方法有很多優點,作為性能化設計技術的基礎一“火災模型”在性能化設計中起著舉足輕重的作用,但它們作為一種新生事物,還不為人們所理解和接受,特別是建筑設計師和建筑管理部門的人員都不太了解這種新的設計方法。
有人曾對美國、中國香港和澳大利亞的建筑管理人員在對待性能化設計和處方式設計在能否保證建筑消防安全,以及火災模型是否足以支持性能化設計的態度進行了一個調查,并進行了比較。發現半數以上的管理人員認為性能化設計不能保證建筑的安全,三分之二以上的管理人員認為處方式設計能保證建筑的安全,以及三分之二以上的人認為火災模型不足以支持性能化設計。調查結果參見表1。
世界各國幾乎都存在著類似這樣的情況。在很長一段時期內,建筑設計師和建筑管理人員對性能化設計技術還存在一個從初步認識、深入了解到最終肯定的意識轉變過程。
另外,對于采用性能化方法設計的建筑,如何正確地評估其消防安全性方面也存在很多技術上的難題有待解決。
7展望
性能化消防設計已成為世界性建筑消防設計發展的必然趨勢,它的發展將大大促進消防安全設計的科學化、合理化和成本效益的最優化,并將產生十分重大的社會效益和經濟效益。盡管目前還有許多人不太理解和排斥使用它,但我們堅信隨著時間的推移,將會有
越來越多的人加入到肯定性能化設計方法的行列中來。據日本方面的統計,采用性能化方法進行消防設計的建筑正在逐年增加。
我國也應該加快性能化規范及配套技術的研究步伐,充分發揮性能設計的優越性。今后應從以下幾個方面人手,促進性能化設計技術的發展:
(1)加強各種火災預測模型和火災風險評估模型的研究,拓展性能化設計方法的應用空間。
(2)加強新材料、新技術研究,規范材料性能參數,建立和完善消防數據庫,提供準確的性能化指標,為性能化應用積累基礎性數據。
(3)深入研究火災規律、火災情況下建筑內人員逃生規律和構件變化規律,為各種火災模型的建立提供堅實的理論依據,并拓展計算機技術在消防中的應用。
(4)積極向建筑設計師和建筑管理人員介紹性能化設計方法,使他們從認識、理解并自覺接受性能化設計方法。
(5)出臺可操作性強的性能化設計指南,使建筑設計師能盡快地掌握性能化設計方法的使用。
(6)制定性能化消防設計規范,為性能化設計方法的應用提供法律依據。
參考文獻:
[1]田玉敏.論“性能化”的建筑防火設計方法.消防技術與產品信息,2003,(7).
關鍵詞:性能化處方式建筑工程防火設計
隨著科學技術的快速發展,建筑工程正在朝智能化、結構化、功能多樣化和形態美學化方向發展。然而,傳統的建筑工程防火設計是按照“處方式”規范來進行的,這種“處方式”規范規定了詳細的設計參數和指標,因而具有設計的局限性,使設計出來的建筑工程單調而呆板。因此,傳統的“處方式”防火設計方法越來越不適應現代建筑的飛速發展。上個世紀80年代開始,美國就提出了“以性能為基礎的防火設計”新概念,并開始對傳統的“處方式”建筑防火安全設計法規體系進行改革,提出了制定“以性能為基礎的防火規范”的新思路。性能化設計規范為設計人員提供了很大的靈活性,也使設計更加科學合理。由于性能化防火設計的方法與傳統的“處方式”設計方法相比具有許多優越性,所以很快成為建筑防火的一種新理念,得到越來越廣泛的應用。
一、性能化防火設計的概念
所謂性能化防火設計,是建立在消防安全工程學基礎上的一種新的建筑防火設計方法,是針對特定建筑對象確立消防安全目標,提出消防安全問題的解決方案,并采用被廣泛認可或驗證為可靠的分析工具和方法,對方案設計在建筑對象中的火災場景進行確定性和隨機性定量分析,以判斷不同解決方案所體現的消防安全性能是否滿足消防安全目標,從而得到最優化的防火設計方案,為建筑結構提供最合理的防火保護。它是傳統消防設計方法的一種替代辦法,描述能夠達到某種規定性能水平的設計。
建筑防火設計最終應達到的安全目標是:1、防止起火及火勢擴大,減少財物損失;2、保證安全疏散,確保生命安全;3、保護建筑結構不致因火災而損失或波及鄰房;4、為消防救援提供必要的設施。為此,建筑物防火安全設計須對建筑規劃、結構耐火性能、防火分區劃分、內部裝修、防火設備、防排煙系統及避難對策等方面做出考慮。應該說現行的、條文式的設計方法對上述的問題都有相對獨立、完整的考慮。但存在的最大弱點是沒有清晰、統一的安全水準,無法體現各消防系統間的協同功效,并導致綜合經濟性低下。但是,消防安全的性能化設計方法能夠考慮到項目所特有的危險和防護這些危險所特有的消防安全措施,可以實現綜合性的消防對策,所有系統都綜合其中,而不是分別獨立設計的,人們除了可增進對潛在的損失了解外,這種綜合性工程方法通常可提供更具體成本-效率的建筑防火設計方案。
二、性能化消防安全設計的基本步驟
筆者認為,一個完整的性能化消防安全設計過程應該分為七個基本步驟:
(1)確定性能化防火設計的工程范圍與內容。首先要了解工程各方面的信息,如建筑的特征,使用功能等;其次對建筑的工藝特征做專門的研究,如非同一般的作業區、危險物品的使用或儲存區、昂貴設備區以及零故障區等;再次就是不同使用功能的建筑,其使用者特征也不同(如住宅建筑與商業建筑),使用者特征包括年齡、智力、是否睡覺、體能狀態等因素。
(2)確定消防安全總體目標、功能目標和性能目標。在消防安全設計中,消防安全設計總體目標是一個范圍比較廣泛的概念,它表示的是社會所期望的安全水平。概括地說,消防安全應達到的總體目標應該是保護生命、保護財產、保護使用功能、保護環境不受火災的有害影響。功能目標是設計總目標的基礎,它把總目標提煉為能夠用工程語言進行量化的數值,指出了一個建筑物怎樣才能達到總體目標中所要求的社會期望的安全目標。性能目標及性能要求,是性能水平的表述,建筑材料、建筑構件、系統、組件以及建筑方法等必須滿足性能水平的要求,從而達到消防安全總體目標和功能目標。
(3)將定性的消防安全目標轉化為定量的性能化判據。基本判據如下:a.生命安全判據。煙氣層的高度下限、煙氣層和火焰的溫度上限、煙氣層內毒性氣體的濃度上限、煙氣透過能見度下限、人員從建筑內最不利位置疏散到安全地點所需時間等。b.結構安全判據。對建筑結構安全起至關重要作用的重點構件的承溫上限、耐火極限等。c.環境安全判據。煙氣的濃度上限、腐蝕性燃燒生成物的濃度上限等。
(4)確定火災場景。火災場景是對某特定火災從引燃或者從設定的燃燒到火災增長到最高峰以及火災所造成的破壞的描述。在建立火災場景時,應考慮的因素包括:建筑的平面布局;火災荷載及分布狀態;火災可能發生的位置;室內人員的分布與狀態;火災可能發生時的環境因素等。
(5)建立設計火災“熱釋放速率-時間”變化曲線。綜合考慮火災場景中燃料、點火源、通風狀況、空間分布、火災發生時主動式消防系統的動作情況等因素,確定火災載荷、火災規模的大小和增長趨勢、以及發生轟燃的可能性,采用火災增長曲線,熱釋放速率隨時間變化的典型火災增長曲線,一般具有火災增長期、最高熱釋放速率期、穩定燃燒期和衰減期等共同特征。每一個需要考慮的火災場景都應該具有這樣的設計火災曲線。
(6)提出和評估設計方案。評估過程是一個不斷反復的過程。在此過程中,許多消防安全措施的評估都是依據設計火災曲線和設計目標進行的。像增加報警裝置和自動噴淋裝置、對通風特征的修改、變更建筑材料、內裝修和建筑內部擺設等因素,都在該步驟進行評估。在評估不同的方案時,清楚地了解該方案是否達到了設計目標是很重要的。在性能化設計評估過程中一些基本因素通常需要被充分考慮,即:起火和發展;煙氣蔓延和控制;火災蔓延和控制;火災探測和滅火;通知居住者和組織安全疏散;消防部門的接警和現場救助等。
(7)編制報告和說明。分析和設計報告是性能化設計能否被批準的關鍵因素。該報告需要概括分析和設計過程的全部步驟,并且報告分析和設計結果所提出的格式和方式都要符合審查機構和建筑業主的要求。
三、性能化消防安全設計與處方式消防安全設計的比較
傳統的建筑消防安全設計被國外稱為“處方式”設計,將傳統的建筑防火規范稱為“處方式”規范。“處方式”規范簡單明了,便于設計方案的制定。“處方式”規范中給出的設計參數和指標是在總結過去的實踐經驗和火災教訓的基礎上確定的,具有一定的實用性。應該說,“處方式”規范為社會的發展和進步做出了十分巨大的貢獻,但從社會發展看,現形的“處方式”規范也存在著以下一些突出的問題:a、規范中有關條文之間常常出現互不溝通,相互矛盾的現象,條文與條文之間無法解釋清楚;b、傳統的設計只能給出局部保障,無法給出一個統一、清晰的整體安全度水準;c、部分技術問題國家消防技術標準尚未規定或未能涵蓋,跟不上新技術、新工藝和新材料的發展;d、限制了設計人員主觀創造力的發展,無法充分體現人的因素對整體安全度的影響。
因此,“處方式”規范和設計方法在客觀上存在著相當大的局限性。而性能化消防安全設計是運用消防安全工程學的原理和方法,考慮火災本身發生、發展和蔓延的基本規律,結合實際火災中積累的經驗,通過對建筑物及其內部可燃物的火災危險性進行綜合分析和計算,從而確定性能指標和設計指標;然后再預設各種可能起火的條件和由此所造成的火、煙蔓延途徑以及人員疏散情況來選擇相應的消防安全工程措施并評估、核定預定的消防安全目標是否已達到;最后再視具體情況對設計方案作調整、優化。其主要思想是在消防設計時僅提出建筑消防安全所需要的性能要求或指標,而不直接要求設計人員為此而必須采用某些特定的解決方法。如何達到這一指標要求,采取什么樣的工程措施則由設計人員自己確定,但是設計人員最終要向審核人員證明其所選擇的工程解決方法是安全可靠的,所采用的設計計算方法是得到公認的,審核人員也要利用相應的評估工具檢驗設計方案是否達到了安全目標。
與傳統的消防安全設計相比,性能化消防安全設計具有以下優點
(1)性能化設計體現了一座建筑的獨特性能或用途、某個特定風險承擔者的需要;
(2)性能化設計注重安全目標的達到,而不考慮采取什么樣的途徑,有利于發揮防火設計人員的主觀創造性;
(3)性能化設計根據工程需要,為開發和選擇替代消防方案提供了方法;
(4)性能化設計可在安全水平方面與替代設計方案進行比較,通過這種對比機制,可確定安全等級與成本之間的最佳點;
(5)性能化設計要求在分析中使用多種分析工具,從而提高了工程精度,并可產生更具有革新性的設計;
(6)性能化設計體現了一種新的消防戰略,即消防系統是作為一個整體考慮的,而不是孤立地進行設計;
(7)性能化設計能夠為保險部門提供可靠的建筑安全評估報告,有利于保險部門參與建筑的消防工作。
四、性能化消防安全設計時應注意的問題
從總體看,性能化設計是一個發展的方向,但就目前的技術支撐條件看,也存在一些問題。首先,社會各界對它的接受程度不一;另外,與“處方式”設計相比,性能化分析和設計過程需要在分析、計算和設計文件制作上花費更多的工程時間。增加了工程設計的人力投入,帶來了較高的設計成本。綜合起來看,目前使用性能化方法還存在一些技術問題:如性能判斷標準不一致;對火災中人員的行為假設的成分過多或預測性火災模型中存在未得到很好證明或者沒有廣泛理解的局限性;火災模型沒有將不確定性因素考慮進去;設計過程常常要求專業人員在超出他們專業之外的領域工作。
五、性能化設計的未來展望
由于性能化消防安全設計的目的是以最有效、最經濟的方法從系統安全的角度將火災的損失控制在最低限度。從而保證總體消防安全目標的實現,其設計方法具有靈活性和科學性,比傳統“處方式”消防設計具有更多的優點。因此,目前這種設計已成為世界各國建筑消防設計的發展趨勢,是不可抗拒的潮流。隨著消防安全工程的快速發展,消防安全工程學已隨著其潛力、復雜性以及應用性而在基礎理論、方法學和實用工具領域得到較大的發展,性能化設計方法將會越來越完善。
參考文獻:
1消防安全工程工作組編.《國外建筑物性能化設計研究譯文集》2001
2肖學鋒.發展性能化防火設計:迎接加入WTO的挑戰,《消防科學與技術》2002
3霍然,袁宏永.《性能化建筑防火分析與設計》安徽科學技術出版社,2003,9