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前言
隨著社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，大型復(fù)雜的現(xiàn)代公共建筑越來越多，這些具有大空間的大型公共建筑，由于建筑結(jié)構(gòu)的特殊性和使用功能的需要，往往很難滿足“處方式”防火設(shè)計規(guī)范在火災(zāi)防治方面的要求。消防安全性能化設(shè)計方法是一種新的建筑防火設(shè)計方法，通過運用工程學(xué)方法，對建筑的火災(zāi)風(fēng)險性和危害性進行定量預(yù)測和評估，從而得出--優(yōu)化的防火設(shè)計方案，為建筑物提供--合理的防火保護。其中，消防安全性能化評估是性能化設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)和核心內(nèi)容，它包括以下六方面的基本內(nèi)容：（1）分析建筑物特點和基本信息；（2）確定火災(zāi)安全目標；（3）設(shè)計火災(zāi)場景；（4）設(shè)計火災(zāi)；（5）評估設(shè)計方案；（6）編制報告和說明。本文作者針對成都熊貓萬國商城的消防安全設(shè)計進行了性能化評估分析，對其超出規(guī)范的防火設(shè)計部分進行了消防安全驗證，并采用了國際上普遍認可且廣泛運用的軟件模型，其模擬計算結(jié)果的可信度較高。
1消防工程概況及評估說明
某商城地下三層，地上裙樓七層，三棟塔樓建筑高度99190m，一期工程建筑面積近30h?。商城原消防設(shè)計是按照“處方式”進行的，該建筑部分的防火設(shè)計，不符合現(xiàn)行--規(guī)范的部分見表1。評估過程中進行數(shù)值模擬分析，涉及輸入?yún)?shù)的一些假設(shè)如下：（1）涉及的建筑部位的應(yīng)急照明、出口標志等設(shè)置符合有關(guān)規(guī)范要求；（2）建筑部位的走道和疏散出口暢通，沒有造成人為堵塞的現(xiàn)象；（3）防火分區(qū)內(nèi)的疏散出口只考慮樓梯間出口和通向外界的門等，不考慮自動扶梯、防火卷簾門等出口；（4）疏散完成時間指的是人員全部疏散出該分區(qū)出口或進入樓梯間的時間。
表1設(shè)計不符合規(guī)范的項目
對于生命安全而言，一個重要判據(jù)是可得到的安全疏散時間（ASET）必需大于人員疏散所需的時間（RSET）?？傻玫降陌踩枭r間指的是從火災(zāi)發(fā)生至人員無法忍受的災(zāi)害環(huán)境的時間。本文作者借鑒澳大利亞消防協(xié)會推薦的確定人員無法忍受狀態(tài)（耐受極限）的評判依據(jù)是：（1）如果熱煙層距地板高度大于2.1m，則熱煙層的溫度不超過200℃；（2）如果熱煙層距地板高度小于2.1m，則熱煙層的溫度不超過100℃，且能見度不小于10m；
表2 不同防火分區(qū)在疏散完成時刻的煙層高度和溫度
2 評估
根據(jù)煙氣蔓延特性（火源大小分別采用5MW和10MW的場景）和人員疏散時間（采用兩種不同的使用荷載）的計算分析，同時結(jié)合評估建筑部分的防火設(shè)計方案，得出如下幾點結(jié)論：
（1）在確保防火卷簾的防火分隔作用時，地下一層的精彩世界的防火設(shè)計方案是合理的。地下三層海底世界在火源為5MW時能夠滿足消防安全要求，但考慮到此處人員密集，且在火源增大時（如10MW），部分區(qū)間火災(zāi)煙氣有可能對人員疏散構(gòu)成威脅，建議加強管理，一方面控制參觀人數(shù)（不超過計算人數(shù)850人），另一方面應(yīng)嚴格控制海底世界易燃物的數(shù)量，如采用不燃或難燃裝修材料等，降低火災(zāi)隱患。對地下二層超市的兩個防火分區(qū)的模擬計算，其消防設(shè)計方案基本能夠滿足消防安全要求，但采用10MW的較大火災(zāi)規(guī)模時，部分區(qū)間煙氣沉高度和煙氣溫度都已達到了所假設(shè)的耐受極限，考慮到該層整個樓層均已設(shè)計有水噴淋系統(tǒng)，火災(zāi)發(fā)展到10MW規(guī)模的可能性較小，而這些區(qū)間（起火區(qū)或火源附近區(qū)間）人員發(fā)現(xiàn)火情較早，往往--先完成疏散。因此在確保水噴淋系統(tǒng)能可靠運行的情況下，該設(shè)計方案完全能滿足防火安全要求。
（2）通過對地下一層步行街和一層步行街的計算分析，其煙氣沉降高度和煙氣溫度均不能較好滿足消防安全要求。但考慮到本次計算采用的火災(zāi)場景偏保守（10MW），各步行街具有類似的結(jié)構(gòu)和消防設(shè)計，建議在地下一層步行街部分和一層室內(nèi)步行街部分各增設(shè)一臺機械排煙系統(tǒng)（排煙量為45000mm？/h）。通過再次計算分析，在有機械排煙的情況下，消防設(shè)計能夠確保消防安全要求。
3 結(jié)束語
（1）在本項目中運用消防工程學(xué)的理論，使用消防安全性能化評估方法對商場的火災(zāi)風(fēng)險進行分析和評估，確定了優(yōu)化的消防設(shè)計方案，使得消防設(shè)施配置合理有效，并為商城功能布局更合理、人員疏散更有利提供了良好的空間條件。地下防火防煙分區(qū)不用增加防火卷簾門、水幕分隔系統(tǒng)、擋煙垂壁、防火墻和疏散樓梯等，一方面使店面布局更合理，增加營業(yè)面積，另一方面節(jié)省了近千萬元投資。
（2）鑒于本地大型復(fù)雜的現(xiàn)代公共建筑日益增多，建議省級建設(shè)行政主管部門和消防監(jiān)督機構(gòu)建立火災(zāi)風(fēng)險的量化評價體系，不斷充實和完善火災(zāi)數(shù)據(jù)庫等研究成果，支持性能化設(shè)計方法，以滿足經(jīng)濟發(fā)展的需要。
參考文獻
[1]GB50045-95（2001年版）高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].
[2]JGJ48-88（1990年版）商店建筑設(shè)計規(guī)范[S].
[3]謝曉剛，胡中日.高層辦公樓火災(zāi)風(fēng)險的性能化評估[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2004（1）；30-34.
[4]張慶文，張和平，等.某航站樓消防安全性能化評估研究[C].建筑物性能化防火設(shè)計方法與評估技術(shù)研討會論文集.2003?11
隨著社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，大型復(fù)雜的現(xiàn)代公共建筑越來越多，這些具有大空間的大型公共建筑，由于建筑結(jié)構(gòu)的特殊性和使用功能的需要，往往很難滿足“處方式”防火設(shè)計規(guī)范在火災(zāi)防治方面的要求。消防安全性能化設(shè)計方法是一種新的建筑防火設(shè)計方法，通過運用工程學(xué)方法，對建筑的火災(zāi)風(fēng)險性和危害性進行定量預(yù)測和評估，從而得出--優(yōu)化的防火設(shè)計方案，為建筑物提供--合理的防火保護。其中，消防安全性能化評估是性能化設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)和核心內(nèi)容，它包括以下六方面的基本內(nèi)容：（1）分析建筑物特點和基本信息；（2）確定火災(zāi)安全目標；（3）設(shè)計火災(zāi)場景；（4）設(shè)計火災(zāi)；（5）評估設(shè)計方案；（6）編制報告和說明。本文作者針對成都熊貓萬國商城的消防安全設(shè)計進行了性能化評估分析，對其超出規(guī)范的防火設(shè)計部分進行了消防安全驗證，并采用了國際上普遍認可且廣泛運用的軟件模型，其模擬計算結(jié)果的可信度較高。
1消防工程概況及評估說明
某商城地下三層，地上裙樓七層，三棟塔樓建筑高度99190m，一期工程建筑面積近30h?。商城原消防設(shè)計是按照“處方式”進行的，該建筑部分的防火設(shè)計，不符合現(xiàn)行--規(guī)范的部分見表1。評估過程中進行數(shù)值模擬分析，涉及輸入?yún)?shù)的一些假設(shè)如下：（1）涉及的建筑部位的應(yīng)急照明、出口標志等設(shè)置符合有關(guān)規(guī)范要求；（2）建筑部位的走道和疏散出口暢通，沒有造成人為堵塞的現(xiàn)象；（3）防火分區(qū)內(nèi)的疏散出口只考慮樓梯間出口和通向外界的門等，不考慮自動扶梯、防火卷簾門等出口；（4）疏散完成時間指的是人員全部疏散出該分區(qū)出口或進入樓梯間的時間。
表1設(shè)計不符合規(guī)范的項目
對于生命安全而言，一個重要判據(jù)是可得到的安全疏散時間（ASET）必需大于人員疏散所需的時間（RSET）?？傻玫降陌踩枭r間指的是從火災(zāi)發(fā)生至人員無法忍受的災(zāi)害環(huán)境的時間。本文作者借鑒澳大利亞消防協(xié)會推薦的確定人員無法忍受狀態(tài)（耐受極限）的評判依據(jù)是：（1）如果熱煙層距地板高度大于2.1m，則熱煙層的溫度不超過200℃；（2）如果熱煙層距地板高度小于2.1m，則熱煙層的溫度不超過100℃，且能見度不小于10m；
表2 不同防火分區(qū)在疏散完成時刻的煙層高度和溫度
2 評估
根據(jù)煙氣蔓延特性（火源大小分別采用5MW和10MW的場景）和人員疏散時間（采用兩種不同的使用荷載）的計算分析，同時結(jié)合評估建筑部分的防火設(shè)計方案，得出如下幾點結(jié)論：
（1）在確保防火卷簾的防火分隔作用時，地下一層的精彩世界的防火設(shè)計方案是合理的。地下三層海底世界在火源為5MW時能夠滿足消防安全要求，但考慮到此處人員密集，且在火源增大時（如10MW），部分區(qū)間火災(zāi)煙氣有可能對人員疏散構(gòu)成威脅，建議加強管理，一方面控制參觀人數(shù)（不超過計算人數(shù)850人），另一方面應(yīng)嚴格控制海底世界易燃物的數(shù)量，如采用不燃或難燃裝修材料等，降低火災(zāi)隱患。對地下二層超市的兩個防火分區(qū)的模擬計算，其消防設(shè)計方案基本能夠滿足消防安全要求，但采用10MW的較大火災(zāi)規(guī)模時，部分區(qū)間煙氣沉高度和煙氣溫度都已達到了所假設(shè)的耐受極限，考慮到該層整個樓層均已設(shè)計有水噴淋系統(tǒng)，火災(zāi)發(fā)展到10MW規(guī)模的可能性較小，而這些區(qū)間（起火區(qū)或火源附近區(qū)間）人員發(fā)現(xiàn)火情較早，往往--先完成疏散。因此在確保水噴淋系統(tǒng)能可靠運行的情況下，該設(shè)計方案完全能滿足防火安全要求。
（2）通過對地下一層步行街和一層步行街的計算分析，其煙氣沉降高度和煙氣溫度均不能較好滿足消防安全要求。但考慮到本次計算采用的火災(zāi)場景偏保守（10MW），各步行街具有類似的結(jié)構(gòu)和消防設(shè)計，建議在地下一層步行街部分和一層室內(nèi)步行街部分各增設(shè)一臺機械排煙系統(tǒng)（排煙量為45000mm？/h）。通過再次計算分析，在有機械排煙的情況下，消防設(shè)計能夠確保消防安全要求。
3 結(jié)束語
（1）在本項目中運用消防工程學(xué)的理論，使用消防安全性能化評估方法對商場的火災(zāi)風(fēng)險進行分析和評估，確定了優(yōu)化的消防設(shè)計方案，使得消防設(shè)施配置合理有效，并為商城功能布局更合理、人員疏散更有利提供了良好的空間條件。地下防火防煙分區(qū)不用增加防火卷簾門、水幕分隔系統(tǒng)、擋煙垂壁、防火墻和疏散樓梯等，一方面使店面布局更合理，增加營業(yè)面積，另一方面節(jié)省了近千萬元投資。
（2）鑒于本地大型復(fù)雜的現(xiàn)代公共建筑日益增多，建議省級建設(shè)行政主管部門和消防監(jiān)督機構(gòu)建立火災(zāi)風(fēng)險的量化評價體系，不斷充實和完善火災(zāi)數(shù)據(jù)庫等研究成果，支持性能化設(shè)計方法，以滿足經(jīng)濟發(fā)展的需要。
參考文獻
[1]GB50045-95（2001年版）高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范[S].
[2]JGJ48-88（1990年版）商店建筑設(shè)計規(guī)范[S].
[3]謝曉剛，胡中日.高層辦公樓火災(zāi)風(fēng)險的性能化評估[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2004（1）；30-34.
[4]張慶文，張和平，等.某航站樓消防安全性能化評估研究[C].建筑物性能化防火設(shè)計方法與評估技術(shù)研討會論文集.2003?11
