賀宇坤

(太原市建筑設計研究院，山西太原 030002)

隨著中小型汽車保有量的快速增長，停車空間成為競爭性資源，且地面停車空間遠遠不能滿足需求。地下停車庫可以在地面空間相當狹窄的條件下提供大量的停車位，既占地少，車位多，又可將車庫上方地面建設成為綠地等。另外隨著高層建筑的不斷增多，高層建筑地下也多為地下車庫，以方便停車。地下車庫由于位于地下，建筑空間大，凈高低，與外界的出入口少，因此排煙困難，而且車庫內停放的車輛火災危險性大，一旦發(fā)生火災，則損失慘重，因此對地下車庫進行防火排煙設計具有十分重要的意義。

隨著社會發(fā)展，建筑物越來越復雜化、智能化、多功能化，因此建筑物的防火設計要求更高，設計難度更大，以往“處方式”的防火設計方式是根據規(guī)范規(guī)定的詳細設計參數和指標進行設計，缺乏實際工程的靈活性，已經難以滿足目前多樣性建筑的設計要求。防火“性能化”設計是建筑防火設計的一種新思路，新方法。根據不同建筑的實際特點，通過對防火目標的確立，通過對所有防火方法的評估來得出最優(yōu)的防火設計方案，比“處方式”的設計方法有明顯的優(yōu)勢，逐步受到國內外各國的重視，因此建筑防火性能化的設計方法必將得到廣泛的應用。而地下車庫由于具有面積大，凈空低的特點，火災危險性大，因此防火采用性能化設計更加能夠保證地下車庫的安全運營，意義更加重大。

1 設計方法

1.1 處方式設計方法

GB 50067-97汽車庫、修車庫、停車場設計防火規(guī)范中規(guī)定:“面積超過2000m2的地下汽車車庫應設置機械排煙系統(tǒng);排煙風機的排煙量應按換氣次數不小于6次/h計算確定;補風量不小于排風量的50%，防煙分區(qū)面積為2000m2，排煙口離最遠點不大于30m”。由此可以看出規(guī)范并未對排煙方式做出具體要求。我國GB 50736-2012民用建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范規(guī)定地下車庫可以采用風管通風系統(tǒng)和誘導通風系統(tǒng)，以保證室內不產生死角。誘導風機系統(tǒng)的使用克服了由于地下車庫層高低而布風管不便的困難，而且誘導通風技術與排煙技術相結合可以有效快速的排除煙氣。從這個規(guī)范內容可以看出，規(guī)范只是提出地下車庫的排煙系統(tǒng)可以采用風管式和誘導式通風系統(tǒng)。而對于車庫內系統(tǒng)的設置原則，如何能有效防火排煙，誘導風機的布置均沒有具體的規(guī)定和要求。另外，誘導通風系統(tǒng)在國內應用時間不久，還沒有更加具體的設計方法，因此對于地下車庫的防火設計更適合采用性能化方法。

1.2 性能化設計方法

建筑性能化防火設計根據建筑的結構特點，運用消防安全工程學的原理及方法，通過定量計算，分析火災的發(fā)生、發(fā)展和蔓延對建筑內人員或財物及建筑結構本身的影響，從而對建筑的各種火災防治系統(tǒng)進行設計，綜合建筑業(yè)主的安全要求，建筑的現場條件和有關的安全規(guī)定等，給出建筑防火系統(tǒng)的具體設計方案［1］。

與舊有的“處方式”設計方法相比較，性能化設計方法不局限于滿足規(guī)范要求的最小排煙量，而是對于人員的安全疏散更為關注。性能化設計特別注意建筑物的結構特點和功能，每一個方案都是針對建筑本身特點而設計。性能化消防設計的方案是通過科學的論證，其設計表現效果比按照消防規(guī)范設計的方法更安全，相比而言，性能化設計方案具有設計成本有效，設計選擇多樣及設計效果更優(yōu)的特點。性能化設計采用多種分析工具來進行火災風險分析，從而使工程設計的準確性和安全性有很大提高。防火性能化設計體現了一種新的消防思路，把一切消防手段整合為一體考慮，并不孤立地進行某一消防方式設計。建筑防火設計要防止火勢蔓延，保證人員安全疏散，保證生命財產的安全，還要為消防救援提供必需的時間和空間，因此，建筑物防火設計必須對建筑結構的耐火性能、建筑內部防火和防煙分區(qū)的劃分以及人員疏散方案等方面進行考慮。而目前，現行的“處方式”的設計方式針對上述問題都只有相對獨立、完整的考慮，但是各消防系統(tǒng)間的協(xié)同功效、綜合經濟性低下。因此應當對地下車庫防火進行性能化設計，更能滿足當前結構復雜的大面積車庫的消防要求。

2 地下車庫防火性能化設計步驟

1)確定工程參數并評估建筑現狀。地下車庫面積大，凈空低，出入口少，必須詳細了解地下車庫的建筑布局，建筑參數以及建筑內車輛的類型和數量(見圖1)。2)確定防火評估目標。地下車庫的評估目標，主要是滿足火勢的控制和煙氣的有組織排放，以保證內部的人員和財產安全，并保證疏散救援通道的暢通［2］。地下停車場屬于相對封閉的地下受限空間，而且層高低，面積大，出入口少，一旦發(fā)生火災，燃燒速度快、煙氣沉降快、能見度低，極易造成地下車庫車輛疏散困難、滅火救援難等危險。3)確定火災場景和熱釋放速率。一般汽車由輪胎、燃油、座椅、儀表盤、控制線路等多種可燃物組成，發(fā)生火災時過程復雜，熱釋放速率較難確定［3］?；馂囊?guī)模按照單輛車著火和多輛車著火進行設計。實際中，火災的發(fā)展要比t2快速火的發(fā)展相對緩慢，因此在實際設計中，可以按照t2火進行設計。由于各地下車庫內部結構不同，車輛停放位置各異，不同位置的火災的發(fā)展是不同的，而且地下車庫內各存放車輛單元的前后左右的間隔不盡相同，在實際設計過程中應當根據實際情況進行區(qū)別對待。例如，一輛車起火和一排車同時起火，其性能化設計方案是不同的，要分別進行分析。4)進行性能化防火分析，提出性能化設計方案。人員的安全疏散是建筑性能化防火設計的首要安全目標，因此要對火災危險性進行分析，煙氣控制是解決地下車庫火災安全的關鍵，有效的煙氣控制，能使內部人員快速安全疏散，輔助消防人員快速滅火。要分析煙氣層溫度，煙氣層下降高度，煙氣層擴散速度，煙氣濃度以及能見度，分析疏散通道上各參數隨時間變化規(guī)律，確?？捎冒踩枭r間大于需要安全疏散時間，而且是越大越好。為此，要依據設計火災曲線和設計目標對設計方案進行評估并不斷完善設計方案。建筑防火性能化設計是一個動態(tài)的調整過程，通過多次的設置火災場景和火災發(fā)展曲線，反復計算并分析之后，得出最優(yōu)方案。調整內容還包括:通風系統(tǒng)的選擇，建筑材料和消防系統(tǒng)的選擇等。5)編制設計報告。性能化分析完成之后應給出全面的分析報告。報告內容要完整，要給出明確結論，指出建筑防火設計是否符合規(guī)范要求，對于不符合的如何修改設計。對于符合規(guī)范要求的，提出是否還有更加合理和更加經濟的設計方案。最終提交的性能化設計方案應當是最有效和最經濟的方案［4］。

圖1 地下車庫防火性能化設計流程圖

3 結語

由于性能化設計方法比現有的“處方式”防火設計方法具有更多優(yōu)勢，而且性能化防火設計可以提供最經濟和最有效的設計方案，所以這種設計方法已漸漸成為各國建筑消防設計領域的主要發(fā)展趨勢。我國城鎮(zhèn)化和城市化發(fā)展已經將地下空間的發(fā)展作為優(yōu)先主題，因此地下車庫的安全運行對其發(fā)展影響重大，由于其結構復雜，防火排煙要求高，采用性能化防火設計方法更加有效，更加有針對性。隨著消防安全工程的快速發(fā)展，性能化設計方法將會越來越完善。

［1］霍 然，袁宏永.性能化建筑防火分析與設計［M］.合肥:安徽科學技術出版社，2003.

［2］李 斌.建筑防火性能化設計的特點和基本步驟［J］.山西建筑，2009，35(15):13-14.

［3］賈春芬，姚會蘭，路世昌，等.地下停車庫火災風險性的評價研究［J］.火災科學，2006(1):39-40.

［4］祝佳琰，陳 雷，楊健鵬，等.性能化防火設計在綜合商業(yè)廣場中的應用［J］.安全，2005(4):26-27.