暖通工程師關于大型商業建筑的性能化防火淺談
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1 大型綜合性商業建筑的火災危險性
1.1 火災荷載大
可燃商品多，多設有可燃物品庫房，局部裝修復雜，可燃裝修材料多，火災荷載大。用火用電用氣頻繁。建筑中設置的燃油燃氣供熱鍋爐、中央空調機組、餐廳及超市熟食品加工房均需使用柴油或天然氣，增大了燃燒和爆炸的火災危險性。
1.2 人員疏散困難
大型綜合性商業建筑通常可以容納幾千甚至上萬人，老人、小孩等自我疏散能力較差的人群占一定的比例。由于建筑體量大，疏散路線迂回曲折，疏散到室外安全區域的路徑較長，安全疏散通道及樓梯的寬度和疏散距離等難以滿足現行規范要求。大型超市由于平時經營管理的需要，往往將疏散門鎖閉或增加電控裝置，降低了疏散門開啟的可靠性，使疏散的安全性大打折扣。
1.3 難以形成可靠的防火分區
有的單層大型商業建筑層高較高，屋頂承重結構采用鋼梁或鋼網架結構體系，設置防火墻或防火卷簾較為困難;有的多層大型商業建筑設有較多中庭，或樓板設有較多開口，形成可靠的防火分區較為困難;有的在建筑物的同一軸線上連續設置幾十米甚至上百米長的防火卷簾，其動作的可靠性降低，若設為氣霧式防火卷簾，火災時其下降和簾面充水等所要求的保障條件更多，可靠性更低。
1.4 排煙的可靠性低
大型綜合性商業建筑外墻面多為實墻或固定玻璃幕墻，能向外開啟的外窗很少，遠不能達到規范所規定的自然排煙的要求。即使能達到自然排煙的開啟外窗的要求，但由于墻面內外大型廣告牌及商場內貼墻布置的大型貨架的遮擋，達不到自然排煙的效果。
2 性能化防火的形成與發展
2.1 現代防火方法存在的局限性
多年來，防火設計規范基本上是用指令性條文的形式給出的。這種規范對每項設計都詳細規定具體的參數和指標。例如建筑物的總平面布局、平面布置、防火間距、耐火等級、防火防煙分區、安全疏散、建筑消防設施的設置、裝修材料的選用與控制等都做出了具體的條文規定。建筑設計者只能依據所要設計的建筑物的狀況，結合本人的實踐經驗，從規范中直接選定設計參數和指標。現在人們一般稱這種規范為“處方式”設計規范，也有人稱這種規范為“規格式”規范，或“指令式”規范。
事實上，每座建筑物的建設地點、結構形式、使用性質、高度和體量、火災荷載、可燃物的性質等情況都不一樣，使用者的條件存在很大差異。因此按照這種規范統一給定的設計參數所作出的設計方案，并不一定是最科學、最合理、最有效的方案。 隨著城市化發展及生產經營的需要，建筑物的功能也越來越多樣化，尤其是大型綜合性商業建筑、高層建筑、地下建筑和大空間建筑迅速興起。根據以往的經驗為基礎整理制訂出來的處方式防火設計規范已難以適應這些新式建筑的需要，工程實踐中經常遇到許多建筑物的設計形式是現行規范適應范圍無法包括或規范的條文無法解釋的情況。
2.2 性能化防火設計方法
國際上建筑界與火災科研界的很多人士指出，應當以火災安全工程學的思想為指導，建立以火災性能為基礎的建筑設計防火規范。在國內通常稱這種規范為“建筑物的性能化防火設計規范”，簡稱“性能化設計規范”。建筑物的性能化防火方法涉及性能化防火分析、性能化防火設計和性能化設計規范三個基本方面。性能化防火分析是建筑火災風險分析的一種形式，它將根據建筑物的結構特點，通過定量計算，用某些物理參數描述火災的發生和發展過程，并分析這種火災對建筑內的人員、財產及建筑結構本身的影響程度，從而為采取合理的消防對策提供基本依據。 性能化防火設計是在性能化防火分析的基礎上所進行的建筑物各種火災防治系統的設計行動，它將綜合建筑物業主的安全要求、建筑物的現場條件和有關的安全規定等，做出建筑物防火系統的具體設計方案，并且對各種可采用的設計方案進行比較評估，從中選出最優的實施方案。
性能化防火分析還可為其他的火災防治目的服務，例如防火安全管理、火災安全教育及滅火預案的制訂等。性能化設計規范是指導按性能化方法進行建筑防火設計的法規文件，它對進行性能化設計中應當滿足的要求、應當遵守的規程和應當注意的問題等作出必要的規定。這種規范對于保證采用性能化設計方法的建筑達到預期的火災安全目標是十分必要的。
性能化設計方法可使建筑物的防火安全目標、火災損失目標和設計目標實現良好統一。與傳統的處方式設計方法相比，這種設計方法能夠大大改進建筑防火設計的科學性和合理性，從而可帶來良好的社會效益和經濟效益。
3 大型商業綜合建筑性能化防火設計的基本步驟
完整的性能化防火設計過程宜分為設計準備、定量評估和文件編制3個主要階段。設計準備階段包括3個步驟，主要是確定防火目的與火災風險承擔人可接受的防火目標，將其作為定量的、具體的損失目標。
1)估價所設計項目的狀況、設計參數，并確定在設計過程中的哪一階段上，需要把防火安全工程師包括進來。
2)確定特定建筑的防火目的(Fire Protection Goals)和火災風險承擔人可接受的防火目標(Acceptable objectives)。建筑物的火災風險承擔人指的是所有與該項目的利益密切相關的個人、團體或機構，包括建筑物的業主、股東，乃至某些管理部門的代表，以下將他們簡稱為承險人。
3)用適當的工程概念量化損失目標，即形成具體的設計目標(Design objectives)，以便根據其評估防火設計方案。定量評估階段也包括3個步驟，主要是對所設置的火災場景、設定火災曲線及初步設計方案做出分析。通過對各個初步設計方案的比較和評估，選定最終設計方案。
4)設置火災場景(Fire Scenarios)和選擇設定火災曲線(Design FireCurves)。設定火災曲線指的是在所設的火災場景中，火源熱釋放速率的變化曲線。后面將利用設定火災曲線評估在性能化設計中提出的初步設計方案。在SFPE的《工程指南》中，將初步設計方案稱為嘗試設計(Trial Designs)。
5)評價和修正初步設計方案。這就是說，對于所提出多種設定火災曲線，至少有一種能獲得圓滿解決的設計方案，如果采納這些方案，就可以滿足具體的損失目標。
6)分析所提出的一種或幾種初步設計方案，從中選定最終的設計方案。文件編制階段包括2個步驟，主要是對選定方案的設計細節進行詳細的審查，并編寫方案中涉及的有關設備的技術文件。
7)為所選定的方案的設計過程編制說明文件，包括需使用的資料的說明、檢驗材料性能的方法說明等。
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