消防性能化设计安全评估方法

消防性能化设计安全评估方法

长期以来，我国一直采用指令性防火规范来审核各类建筑的防火设计，这类规范对所涉及建筑的位置、布局、结构耐火时间以及建筑物内部防火设施的选择、安装要求等都作出了具体规定，开展建筑防火设计只需从规范中选定设计参数和相关指标。

随着我国经济的飞速发展，建筑物的功能越来越多样化，建筑物的设计越来越趋于概念化，大量新理论、新技术、新材料、新工艺及新设计理念在建筑消防设计中被广泛应用。因此，完全套用指令性规范已不能满足目前的建筑设计要求，尤其对一些大型的大空间建筑如：展览厅、体育馆、具有高大空间的厂房、大剧场、仓库、机场站房等建筑进行设计时，经常出现不符合现行规范要求的情况，以“性能”为基础的消防性能化设计安全评估便应运而生。

消防性能化设计安全评估要求依据具体建筑物的火灾发展特性来决定其防火的需要，而以定量计算为基础的火灾危险性分析是了解火灾过程基本特性的主要手段。消防性能化设计安全评估即采用确定性或概率方法，基于消防安全工程学的逻辑关系，对已设计或现有的建筑对象，结合其消防工程体系的合理性、实用性，数值化地分析论证其火灾危害与风险。

建筑物的消防性能化设计安全评估方法主要涉及以下一些主要方面：

1、确定评估对象的现场状况

分析建筑物的火灾危险性首先需要弄清有关建筑的结构特点，例如应了解建筑构件的耐火性能、典型构件的防火保护、防火分区的划分、防止火灾和烟气蔓延的重要措施、通风换气、人员疏散设计等，进而需要识别该建筑物的重大火灾危险源。虽然建筑物中存在着各种各样的可燃物，起火情况也千差万别，但可以根据可燃物的分布与荷载、电器与电力设施、热力设施等因素大体确定主要危险源的位置及危险程度。可燃物的着火特性和分布位置不同，其着火的可能性和着火后的危险性也是不同的。进行火灾危险性分析时，应当抓住那些最可能发生、且危害最大的情形进行重点分析，或者说应当按可能出现的最危险状况进行分析，这样就可以保证在任何情况下发生的灾害性结果都不会超过评估中考虑的结果。

2、设定防火安全目的和目标

分析火灾危险性时不可能面面俱到，只能选择若干有代表性的情形进行分析。确定评估对象的防火安全目的和目标要求是进行分析的出发点。总的说来基本的防火安全目的可分为与生命安全直接相关的目的和与其它安全相关的目的，前者考虑的是在火灾中的各类人员的安全，包括居住者、工作人员、顾客、消防人员等，通常这是大部分建筑物防火安全的主要目标。要达到该目标，应当根据烟气的流动特点和人员的行为特点，做好疏散通道、避难区的设计，选用合适的火灾探测报警系统和疏散诱导系统，保证所有人员能在有效安全时间内撤离起火建筑。其它安全目的包括保护财产安全等。围绕着这些基本目的，还需要细化出许多具体的目标。在开展具体分析时通常宜选择其中矛盾最为突出的一、二个方面进行。

3、选择合适的定量分析方法

建筑火灾危险性分析方法很多，有定性的，也有定量的，应当根据分析的需要选择合适的方法。需要指出，在为进行消防性能化设计安全评估而开展的火灾危险性分析中，火灾过程的计算机模拟是一种十分重要的定量分析工具。使用这种模拟方法可以预测建筑物发生某种火灾后的火区大小、烟气层高度、室内温度、典型燃烧组分浓度等随时间的变化。这些数据可直接用于建筑物的防火安全设计、人员疏散分析、消防设施的作用分析等方面，也可为其它安全分析方法提供必要的参数。不过对于某些方面的危险性分析来说仅有火灾过程模拟计算的结果还不够，往往还需要一些其它方法的分析结果进行充实。还需指出，应当根据所讨论问题的特点选择最合适的计算方法，只要能满足分析的需要，所用的方法越简便越好。为了进行计算，应当合理设定火灾的热释放速率，这是进行模拟计算的基本参数。火灾热释放速率设定的合理与否直接影响计算火灾过程的准确性，进而影响火灾防治对策的合理性。

4、具体分析影响防火安全目标的因素

深入分析各有关因素对实现防火安全目标的影响，是火灾危险性分析的关键一环。主要的影响因素包括：建筑物的结构特点、可燃物的燃烧特性与分布状况、室内外环境对火灾发展的影响、室内消防设施的配置状况、建筑物使用者的特点、消防部门救援的状况等。进行火灾危险性分析必须紧密结合建筑物具体情况。对于建筑火灾这种灾害性事件，人们是不会任其自由发生和发展的，有关人员都会在其可能的范围内采取一定措施加以干预，而每种正确措施都可以在一定程度上影响火灾的发展过程，对各种消防措施及其集成应用做出客观正确的分析是体现特殊消防设计安全评估的重要方面。

5、火灾防治有效性与经济性的评价

火灾危险性分析是为保障建筑物的火灾安全服务。应当指出，“安全”是一个相对的概念。一幢建筑在一段时间内没有发生火灾，但并不能说它以后不会发生火灾，火灾的发生经常是出乎人们意料的。然而通过大量细致的安全工作，可以使发生火灾的时间间隔延长，或者在刚出现火灾苗头时就将其控制住或排除掉，但这并不能认为真正能够将火灾发生的几率降低为零。毫无疑问，多采用一些消防设施一般会有助于减少火灾的直接损失，但所用的设施越多消防投资也越大，因此需要综合考虑。为防止不恰当地增多火灾防治的总投入，现在一般引用火灾代价来表示这一概念。理想的情况是投入的消防费用不太多，而火灾危险又能控制在一个较低的水平。火灾风险综合评价的主要任务就是确定使火灾代价接近到最小的范围。实际上消防投入是以人们可接受的火灾风险为基础确定的。可接受风险的大小主要是参考历史上人们对类似风险的承受能力、并结合当地当时条件下确定的。当公众对火灾风险的认识水平发生了较大变化后，可接受风险的具体大小亦应做出相应调整。

6、给出分析报告

每次火灾危险性分析完成后，应当给出客观、全面的分析报告。报告应明确指出该建筑是否符合有关规范的要求、原有设计是否需要进行某些修改、如何进行修改等。另外，火灾危险性分析的结论具有很强的时效性，如果室内的使用状况发生了较大改动，则其火灾危险性亦会随之出现大的变化，这时便不能再简单地搬用原先的结论了。