建筑设计防火规范在实际应用中的几个问题王海涛

建筑设计防火规范在实际应用中的几个问题王海涛

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摘要:《建筑设计防火规范》的颁布实施进一步规范了我国的建筑消防设计,但是与此同时也存在着有待完善的问题。本文主要探讨现行建筑防火技术在实际应用中存在的各方面的问题,对现行规范的补充与完善提出了一定建议,使其具有一定的理论价值与实际指导意义。在当前,消防工作坚持“预防为主,防消结合”,对于消防工作来说,防火是重中之重,而对于防火工作来说,建筑防火审核又是重中之重,而做好建筑防火审核工作的必要条件就是熟悉和掌握规范,并在实际工作中加以正确运用。这是整个消防监督工作的基础,打牢了这个基础,无论是在建审、消防验收,还是在防火检查、处罚等工作中就有了理论的支持,也就能具体工作中做到游刃有余,合理、灵活地处理好各项业务工作。

关键词:建筑设计防火规范实际应用

现代社会经济的迅猛发展使得建筑的复杂性越来越高,与此同时也为相应的防火设计带来了巨大的困难与挑战。《建筑设计防火规范》(以下简称《建规》)的制定与颁布实施,在规范建筑工程的设计、建设、验收等环节发挥了重要作用,但在其应用过程中也出现了一系列的实际问题。例如一些设计人员的理解与学习不够深入,甚至在市场经济环境下,由于利益和投资主体多元化以及设计单位的企业化,设计单位、图纸审查单位迫于市场竞争压力,都讨好于建设单位提出的要求,对国家消防技术规范“睁只眼、闭只眼”,随意降低消防设计标准。但是也不能否认规范中确实存在着一些问题,这些问题的存在不仅给工程审核、验收人员带来了极大的困惑,降低了一些建筑的防火水平,同时也造成消防设施的投入增加以及空间的浪费与使用的不便。为此深入探讨建筑设计防火规范应用于实际中所存在的问题具有很强的现实意义。

一、建筑防火设计的特点

1.目标性。在传统的防火设计中,设计人员只需要按照规范条文的要求按部就班进行设计。在性能化防火设计中,安全目标却是设计人员必须关心的内容之一。安全目标确定后,设计人员根据建筑物的各种不同空间条件、功能要求及其他相关条件,自由选择达到防火安全目标而应采取的各种防火措施并将其有机地结合起来,构成建筑物的总体防火设计方案。一般来说,防火设计可以分为保护生命安全、保护财产安全、保护建筑的使用功能或服务的连续性、保护环境不受火灾的有害影响四大目标。针对上述目标去确定性能设计的边界条件值是性能化设计方法的核心所在。

2.针对性。设计方法是根据设计建筑物的要求,对照防火规范对建筑物的结构耐火要求、材料燃烧性能、防火分区面积、消防设施配置、安全疏散设施等提出的技术设防要求和性能参数指标,一一对号入座设计。性能化设计是针对各个特殊建筑量体裁衣,而不是用统一的标准涵盖所有建筑。例如在确保人员安全方面,必须要设立避难区和疏散通道,以及确保人员免受热辐射、烟气及其他有毒气体的伤害;在火灾传播方面,必须要做到附近建筑物及周围空间不被引燃;对于防火分区的控制,必须要达到可控制火灾于本建筑的防火分区之内等。

3.综合性。性能化设计思想强调建筑物消防设计的整体性,综合考虑消防设计的各个技术要素,即各个防火子系统在整个设计方案中的作用,而不是将各个子系统单纯地叠加。既考虑建筑的被动防火措施,也考虑建筑的主动防火措施;既考虑火灾自动报警系统的作用,又考虑自动灭火系统和防排烟系统的作用,92009年第1期消防技术与产品信息整合消防技术的优势和作用,注重安全目标的实现,因此有助于建筑消防设计实现科学化、合理化和成本效益最优化。

4.灵活性。性能化设计方法不是按照处方式规范的规定一一对应地进行设计,而是根据建筑的功能和形状,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,灵活地进行消防安全设计,有利于发挥设计人员的主观创造性,有利于新产品和新材料的开发研制以及新技术的推广,适应现代建筑的科技化和艺术化的要求,有利于保险部门参与建筑的消防工作。

5.合理性。性能化防火设计方法的研究,就是要改进现行防火设计方法中存在的局限性问题,以达到设计的合理性。换句话说,性能化防火设计,并不是直接提高安全标准或降低防火措施的成本,而是在满足建筑物功能和形态需要,保证防火安全水平的前提下,更合理地配置各个防火子系统。

二、规范体现的消防设计理念

1.防火分区方面的理念

防火分区的作用是限制火灾蔓廷,减少火灾带来的损失。合理的划分防火分区,是确保人员安全疏散的前提,是防火设计中重要的环节。《建筑设计防火规范》(G5B0016一2014)针对目前新出现的商业模式和消防设备,在防火分区做了一些新的规定,很多商业建筑在初期运营时,商家和业态往往不够稳定,在经营期间极有可能发生较大的变动,这些不可预知的因素就会导致防火分区发生改变。如此就会产生以下的结果:商业运营时,建筑中不同的商家要求的展示界面与商业面积往往与起初设想的防火分区的水平分区面积不相符。如果根据以前的规范来进行区间划分,在一定程度上会制约建筑的使用功能,导致建筑物的正常功能无法得到有效发挥。在另一方面,随着消防科技的发展和更新,越来越多的建筑物内部开始推广新的、现代化的消防设施和灭火设备。所以,在新颁布的《建筑设计防火规范》(GB50016一2014)中,对于防火分区的标准有所放松,这是基于许多大型建筑业态的功能变化而做出的修改。

2.疏散宽度方面的理念

疏散宽度作为许多建筑的消防设计中非常重要的设计内容,对人员在火场的疏散中起着关键的作用。从建筑本身的布局来考虑,用来疏散的地方是无法兼顾建筑的其他作用,也就意味着这片区域无法带来任何利益,所以在建筑物设计的时候,保证足够的消防安全的基础上,一般倾向于采用较小的疏散宽度,降低建筑物的整体造价。所以,疏散宽度不仅影响着整个建筑的消防安全,还关系着业主的投资收益。疏散宽度的计算中疏散人数换算系数至关重要,疏散人数换算系数所依据的标准有多种,在新颁布的《建筑设计防火规范》(G5Bool6一2014)中,充分借鉴了国外和国内地方标准的精华,比如江苏省和重庆市的地方标准,对疏散宽度和疏散人数换算系数做了准确的界定和计算,对于不同楼层的疏散人数换算系数详见具体的条款。

3.疏散距离与安全出口设置方面的理念

现在建筑正朝着大型化和复杂化不断发展,所以发生火灾时疏散距离的长度就显得尤为重要了,建筑平面在实际布置中,一般难以兼顾规范在各楼层疏散距离上的规定,比如武汉的福星惠苑项目,其内部空间为了满足连续性和商业流线要求的需要,不得不后置疏散楼梯的位置,使得疏散距离不够。过去的规范对于疏散距离的规定不够清晰,如何计算也没有明确的标准,而在《建筑设计防火规范》(GB5ool6一2014)中,对于建筑安全出口的数量和距离设置,按一般的建筑物要求都做了较为细致的规定。

4.地下建筑方面的理念

随着我国人口的日益增多,建筑开始向地下发展,近年来随着地下建筑和地铁物业的日益兴起,地下建筑的规模和体量越来越大,特别是地下商业建筑的发展,地下商业空间迅速从单层发展到二到三层,建筑面积也呈现几何级数增长但是随着地下空间的日益增多,功能不断完善,其消防方面的隐患也日益增加,一旦地下建筑发生火灾,很容易造成重大的财产损失与人员伤亡,后果不堪设想与此同时,建筑方面的相应规范却没有出台,对于地下建筑的设计缺乏科学依据老版本的《建筑设计防火规范》对于地下的建筑并无具体明确的规定,而《建筑设计防火规范》(GBSOO16一2014)对于地下建筑的平面布局、防火分隔措施,以及地下建筑内部的出人口设置和交通流线组织等等,都做了比较详细具体的规定

三、当前建筑防火设计存在防火规范在实际应用中出现问题的原因

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。

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。

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。

四、解决策略

依照《中华人民共和国立法法》精神,为了协调好通用性规范的基本要求与各种专业规范特性的内在关系,规范条文应尽量使通用技术的特性得到完美的体现。通用性法规的“通则”具有指导性,根据调查研究规范的实际执行情况,分析、修订、丰富、完善、和总结通用性条文的内容,来提高和巩固其地位。根据“建规”颁布后的执行情况,个人有如下几条建议。

1.“建规”对建筑的底层或地下停车场没有作相应的规定。现在大部分建筑设计都会要求在建筑物的一层或地下设置停车厂,这样就会牵涉到一些技术问题,例如不同分区的横向或纵向防火分区隔断、防火间距、地上建筑的电梯井的底部出口连接车库及疏散通道设置等。建议补充这项规定。

2.我们经常能在人群聚集的商业区或候车站点等公共建筑的上方看到防雨采光屋顶。但“建规”对采光屋顶涉及的消防扑救因素没有具体的条文。建议补充具体条文。

3.“建规”2.1.4条规定,商业服务网点在居住建筑的第一层或一二层,面积不超过300平方米,没有对安全出口宽度、数量以及疏散距离有具体的指示。22m和30m的疏散距离都是符合建筑布局的功能性这一原则,基于使用功能的分析,相比商场,商业网点的火灾危险性要小很多,建议明确出口的宽度,还有在疏散距离太长的情况下是否应设计双出口。

4.“建规”的3.8.4条中提及到相关疏散设计要分别符合《冷库设计规范》和《粮食钢板筒仓设计规范》,其中在消防给水这块有提到要遵循“建规”的相关规定,翻阅以上两个专业规范可以发现,除了对设施、结构、工艺流程、电气与配套设施等作了具体说明外,并没有对其作具体规定,只是在几个规范中相互转换而已。提议作进一步条文解释。

5.“建规”的5.5.17的第2小条的关于楼梯间直通室外的安全出口设置的规定模糊不清。许多设计者曾被这一条文所误导,不在一楼楼梯设置直接对外出口,而是在离楼梯间距离小于等于15m的地方设置一个房间,利用这个相连的房间门对外疏散,这种设计曾造成群死群伤的火灾惨剧,因为一楼起火后就没有疏散出口,楼上人员也就没法逃生了。建议在“离楼梯间”后面加上“疏散走道”这几个字。

6.“建规”中液化石油气供应基地的全压式和半冷冻式储罐与明火、散发火花地点和基地外建构筑物之间的防火间距最低档次为“30m³到50m³”储罐,对V≤30m³的防火间距则是依照《城镇燃气设计规范》(“燃气规”)相关的规定操作;在该规定里面;最低档次V≤50m3的防火间距值与“建规”里最低档次储罐的防火间距的规定一样的。故提议无需将30m3作为下限。

7.“建规”4.4.6条,其中并没有对实体围墙的高度作出规定。建议按照火灾危险性对实体围墙高度做出具体规定。

8.“建规”5.5.11条,对于人员安全疏散要求中“要求”的具体定义不清楚。应对具体措施作出说明,例如:当建筑的附体突出部分与主体的疏散楼梯间仅由一部疏散楼梯相连时,可将上人屋面设置为另一安全出口,并由与主体的另外一部疏散楼梯的相连的上人屋面的楼梯口进行疏散;可作为避难场所的上人屋面平台应设有防护栏。但是仅有这三点还不完备,这里我们还要引入建筑防火性能化设计的概念。它属于柔性法则,适用于:规范规章没有规定的情况;规范规章虽有标准规定,但不能或不足以应付现实情况;设计者能在安全无虞又合乎经济利益的情形下,自由地设计合乎需求的使用空间。并且一个成功的性能化设计不仅可以更符合建筑物本身的要求,而且在同样符合安全的要求下,可以为业主省下不必要的消防设备费用,这就是性能化设计所体现的优点以及发展的动力。

五、结语

上述理论其实完全可以解决一些实践问题。因为它不是根据确定的、一成不变的模式进行设计,而是运用消防安全工程学的原理和方法首先制定整个防火系统应该达到的性能目标,并针对各类建筑物的实际状态,应用所有可能的方法对建筑的火灾危险和将导致的后果进行定性、定量的预测和评估,以期得到最佳的防火设计方案和最好的防火保护。这个对于规范的强制性和死板性是一个极大的补充和帮助。规范来源于实际,但是又滞后于实际。所以我们在从事建审工作的时候要依据规范,但又要领先于规范。只要在做好以上三点的基础上,引入建筑防火性能化设计的概念,才能对大量而繁复的建筑工程防火审核有一个清晰而全面的认识,进而增强自身的业务素质,做到真正服务于民,在防火岗位上为社会的消防安全贡献自己的力量。

参考文献:

[1]李引擎.建筑防火工程.北京:化学工业出版社,2004.

[2]建筑设计防火规范GB50016-2014.北京:中国计划出版社,2014.

[3]自动喷水灭火系统规范GB50084-2001.北京:中国计划出版社,2005.

[4]火灾自动报警系统设计规范GB50116-98.北京:中国计划出版社,1999.

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