王俊豪

（上海浦東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 200000）

引言

在當(dāng)前的城市建設(shè)中，高層建筑逐漸融入人們的生活，但是在當(dāng)前的高層建筑使用中，消防問題一直是影響人們生命財(cái)產(chǎn)安全的重要因素，所以在高層建筑設(shè)計(jì)中，提高消防設(shè)計(jì)，可以全面降低建筑物受到消防問題的影響。在當(dāng)前的高層建筑中，全面使用性能化設(shè)計(jì)方法可以提高建筑物的消防設(shè)計(jì)，性能化設(shè)計(jì)相較于傳統(tǒng)的指令化設(shè)計(jì)擁有更多的靈活性和科學(xué)性，同時(shí)在安全性和經(jīng)濟(jì)性上有有了綜合的發(fā)展，是當(dāng)前高層建筑提高消防安全的重要方式之一。

1 高層建筑火災(zāi)與性能化設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

1.1 高層建筑火災(zāi)特點(diǎn)

高層建筑火災(zāi)發(fā)生的特點(diǎn)：

1.1.1 火災(zāi)隱患多

高層建筑中，多使用精裝修，但是裝修過程中使用的裝修材料存在一定易燃性，影響高層建筑的消防安全，并且在建筑物使用過程中，電氣設(shè)備是重要的配套設(shè)施，但是其在建筑物中埋設(shè)的暗線容易出現(xiàn)老化和漏電問題，會(huì)出現(xiàn)電路失火情況，在進(jìn)行建筑裝修的過程中，由于用火不慎、檢修焊割容易引起火災(zāi)。

1.1.2 疏散時(shí)間長(zhǎng)

在高層建筑中，由于其樓層較多，同時(shí)高度較高，在此居住的人數(shù)較多，所以在高層建筑出現(xiàn)消防問題時(shí)，人員疏散存在較多的問題。在高層建筑出現(xiàn)消防問題時(shí)，電梯在火災(zāi)的影響下，無法得到正常的使用，所以會(huì)使用樓梯來疏散人員，因此高層建筑中，如出現(xiàn)火災(zāi)問題，其疏散難度較大，使用的時(shí)間會(huì)因此增加。

1.1.3 火勢(shì)蔓延快

在當(dāng)前的高層建筑使用中，由于高層建筑樓層較高，同時(shí)內(nèi)部管道較多，所以火勢(shì)會(huì)受到高層管道的影響，熱氣流作用下火勢(shì)容易從低處竄上高出，加上在高層建筑中，使用材料較多，雖然做過防火處理，但是其中內(nèi)部材料存在可燃物，并且燃燒速率較快，加上樓層較高，所以會(huì)出現(xiàn)風(fēng)勢(shì)大，火勢(shì)借助風(fēng)勢(shì)來加大燃燒，更易于向上部樓層蔓延。

1.1.4 撲救難度大

高層建筑的主要特點(diǎn)為層數(shù)多，建筑物高度較高，所以在撲救的過程中，受到建筑物自身特點(diǎn)的影響，所以在撲救過程中影響撲救效果，無法達(dá)到自救目的。

2 性能化防火設(shè)計(jì)方法

2.1 性能化防火設(shè)計(jì)的基本特點(diǎn)

2.1.1 目標(biāo)的確定性

在建筑物的建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)中首先需要明確建筑施工目的，使其可以達(dá)到基本的安全水準(zhǔn)，從而滿足社會(huì)以及人們的安全使用需求，在建筑設(shè)計(jì)中，對(duì)建筑物有著不同的設(shè)計(jì)要求，保證在建筑物的使用過程中，確保人員的財(cái)務(wù)和生命安全得到保證，使傷害減低到最低。

2.1.2 方法的靈活性

建筑物在確認(rèn)設(shè)計(jì)目標(biāo)后，設(shè)計(jì)師可以通過不同的方法來達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但是必須保證建筑設(shè)計(jì)在安全水準(zhǔn)的要求下進(jìn)行。

2.1.3 評(píng)估以及驗(yàn)證的必要性

在使用性能化設(shè)計(jì)方法過程中，需要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估和驗(yàn)證，即是對(duì)建筑消防設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合評(píng)估，同時(shí)對(duì)人員到達(dá)心理承受極限所需要的時(shí)間，要到設(shè)計(jì)的綜合要求，滿足高層建筑的使用。

2.2 性能化防火設(shè)計(jì)的基本步驟

2.2.1 確定工程參數(shù)與具體要評(píng)估內(nèi)容

在進(jìn)行性能化設(shè)計(jì)方法的使用過程中，設(shè)計(jì)者首先需要了解工程的綜合信息，如建筑物的使用要求和其在結(jié)構(gòu)上的要求，針對(duì)不同的使用要求，合理規(guī)劃建筑物的各功能區(qū)，結(jié)合消防知識(shí)，對(duì)各功能區(qū)進(jìn)行合理分配，保證其消防安全設(shè)計(jì)的提高。

2.2.2 確定目標(biāo)

在高層建筑的設(shè)計(jì)中，確定目標(biāo)是最先需要完成的任務(wù)之一，所有建筑的總體目標(biāo)為保護(hù)生命、保護(hù)財(cái)產(chǎn)、確定建筑物的功能使用合理、建筑物周邊的環(huán)境不會(huì)得到火災(zāi)的影響。在建筑物的施工過程中，設(shè)計(jì)總體目標(biāo)可以分為功能目標(biāo)和性能目標(biāo)，通過建筑物的材料、構(gòu)件等來完成建筑設(shè)計(jì)，使其符合使用要求。

2.2.3 初期設(shè)計(jì)與評(píng)估

在消防設(shè)計(jì)之初，需要增加設(shè)計(jì)方案的設(shè)想，設(shè)計(jì)者需要不斷提出設(shè)計(jì)方案，通過消防規(guī)范要求，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理的評(píng)估和預(yù)設(shè)，因此尋找最為符合的設(shè)計(jì)要求，確定使用最好的設(shè)計(jì)方案。

3 高層建筑性能化防火設(shè)計(jì)必須考慮的因素

3.1 影響人員安全疏散的因素

高層建筑中，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行消防設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)中首先需要考慮建筑物居住者在遇到火災(zāi)問題時(shí)可能面對(duì)的問題，因此影響人員安全疏散的因素就是首要考慮的目標(biāo)，而在火場(chǎng)疏散的過程中，火場(chǎng)當(dāng)時(shí)的空氣溫度是首要目標(biāo)，但是由于無法確認(rèn)火場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)的問題，所以需要參考避難者在臨界火場(chǎng)空氣的溫度來確定危險(xiǎn)時(shí)間。

其次在火災(zāi)的問題中，濃煙都是影響人員疏散的重要問題，所以在建筑設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者需要分析當(dāng)時(shí)環(huán)境的煙霧成分，以此進(jìn)行綜合的設(shè)計(jì)處理，避免在出現(xiàn)火災(zāi)的情況，被困人員會(huì)受到煙霧影響，是被困者出現(xiàn)煙霧中毒，提高安全疏散的效率。

3.2 火災(zāi)場(chǎng)景設(shè)計(jì)

3.2.1 火災(zāi)場(chǎng)景分類

建筑物的消防設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者需要對(duì)火災(zāi)的發(fā)生原點(diǎn)進(jìn)行了解，將火災(zāi)場(chǎng)景進(jìn)行系統(tǒng)分類，根據(jù)火災(zāi)的發(fā)生情況，可以分為固定型火源、擴(kuò)展型火源、爆炸型火源，首先固定型火源即是被局限于特定的空間，使其不會(huì)蔓延到相鄰的區(qū)域，其釋放的熱量會(huì)呈現(xiàn)線性和穩(wěn)定的情況。擴(kuò)展型火源是在固定地點(diǎn)出現(xiàn)火災(zāi)，受到外部因素影響，會(huì)呈現(xiàn)擴(kuò)展形態(tài)，使火災(zāi)蔓延整場(chǎng)。爆炸型火源會(huì)產(chǎn)生巨大的沖擊力，使鄰近的易燃物會(huì)出現(xiàn)燃燒，加快了火災(zāi)的燃燒。

3.2.2 火災(zāi)場(chǎng)景確定原則

在高層建筑的設(shè)計(jì)施工中，性能化防火設(shè)計(jì)需要確定火災(zāi)的場(chǎng)景，而確定火災(zāi)場(chǎng)景需要堅(jiān)持三點(diǎn)原則：①結(jié)合消防原則，模擬真實(shí)的火災(zāi)場(chǎng)景，以保證可以結(jié)合實(shí)際考慮火災(zāi)問題。②根據(jù)高層結(jié)構(gòu)，可以確定火災(zāi)發(fā)生火源形式，以此突出火源的特殊性質(zhì)。③必須將火災(zāi)蔓延的因素考慮進(jìn)去，結(jié)合不同的建筑物形態(tài)來確定建筑物的消防保證。

3.2.3 火災(zāi)荷載的確定

材料的燃燒值：燃燒熱也被稱為熱值，用單位質(zhì)量的材料完全燃燒所釋放的總熱量來定義?；蛘吒鼧?biāo)準(zhǔn)的說是標(biāo)準(zhǔn)條件下氧化劑與可燃材料反應(yīng)且生成產(chǎn)物所產(chǎn)生的反應(yīng)熱。這個(gè)熱值可以通過理論公式計(jì)算獲得也可以通過試驗(yàn)測(cè)得；火災(zāi)荷載密度：室內(nèi)所有可燃物完全燃燒產(chǎn)生的總熱量和相對(duì)應(yīng)的房間特征參考面之間的比值，即單位面積A上可燃物的總熱量。

3.3 熱釋放率設(shè)定

在建筑設(shè)計(jì)或分析現(xiàn)有建筑火災(zāi)安全狀況時(shí)，建筑內(nèi)部可能發(fā)生火災(zāi)的熱釋放率是火災(zāi)發(fā)展與危害的主要參數(shù)，也是如何采取消防措施的主要依據(jù)。熱釋放率假定越合理，建筑物的消防性能與經(jīng)濟(jì)性能也就越好?；馂?zāi)初期熱釋放率是控制火災(zāi)的主要因素。

4 總結(jié)

性能化的防火設(shè)計(jì)方法在現(xiàn)代高層建筑設(shè)計(jì)中越來越重要，而且要將防火設(shè)計(jì)與建筑物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)合起來進(jìn)行綜合分析，這必然對(duì)今后防火設(shè)計(jì)與理論分析的發(fā)展起到重要作用。