第七節(jié)性能化防火設(shè)計(jì)文件編制

　　在性能化報(bào)告中，應(yīng)明確表述設(shè)計(jì)的消防安全目標(biāo)，充分解釋如何來(lái)滿足目標(biāo)，提出基礎(chǔ)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，明確描述火災(zāi)場(chǎng)景，并證明火災(zāi)場(chǎng)景選擇的正確性等。不得從其他國(guó)家的規(guī)范中斷章取義引用條文，而應(yīng)以我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定為基礎(chǔ)進(jìn)行等效性驗(yàn)證。
　　由于設(shè)計(jì)報(bào)告是性能化設(shè)計(jì)能否被批準(zhǔn)的關(guān)鍵因素，所以報(bào)告需要概括分析和設(shè)計(jì)過(guò)程中的全部步驟，并且編寫(xiě)的格式和方式應(yīng)符合權(quán)威機(jī)構(gòu)的要求和用戶的需要。所以編寫(xiě)的報(bào)告中應(yīng)包含以下內(nèi)容：
　　1)建筑基本情況及性能化設(shè)計(jì)的內(nèi)容。
　　2)分析目的及安全目標(biāo)。該部分應(yīng)包括建筑業(yè)主、建筑使用方、建筑設(shè)計(jì)單位、性能化消防設(shè)計(jì)咨詢單位和消防主管部門(mén)共同認(rèn)定的總體安全目標(biāo)和性能目標(biāo)，并說(shuō)明性能目標(biāo)是如何建立的。
　　3)性能判定標(biāo)準(zhǔn)即性能指標(biāo)。該部分應(yīng)該說(shuō)明不同性能目標(biāo)的性能指標(biāo)是什么，是如何確定的，考慮了哪些不確定因素，采用了哪些假設(shè)條件。
　　4)火災(zāi)場(chǎng)景設(shè)計(jì)。該部分需要說(shuō)明選擇火災(zāi)場(chǎng)景的依據(jù)和方法，并對(duì)每一個(gè)火災(zāi)場(chǎng)景進(jìn)行討論，列出最終需要分析的典型火災(zāi)場(chǎng)景。
　　5)所采用的分析方法及其所基于的假設(shè)。分析評(píng)估采用的工具、方法和參考資料應(yīng)科學(xué)合理，報(bào)告中列出選擇該分析方法的依據(jù)，并描述清楚計(jì)算分析模型采用的邊界條件和輸人參數(shù)，并說(shuō)明其合理性。
　　6)計(jì)算分析與評(píng)估。根據(jù)計(jì)算結(jié)果與性能判定標(biāo)準(zhǔn)的比較分析，說(shuō)明設(shè)計(jì)方案是如何滿足安全判定指標(biāo)的。
　　7)不確定性分析。在工程分析中，通常只能從確定性的一面出發(fā)進(jìn)行定量的分析。不確定性問(wèn)題貫穿于性能化設(shè)計(jì)過(guò)程的始終，對(duì)建筑物性能化消防設(shè)計(jì)的質(zhì)量、安全水平等都有著重要的影響。不確定性包括偶然的不確定性、認(rèn)知的不確定性和不明確的不確定性。例如：分析方法存在不確定性、人員行為存在不確定性、對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的理解與評(píng)價(jià)存在不確定性、建筑物使用壽命和安全也存在不確定性等。
　　8)結(jié)論與總結(jié)。該部分是對(duì)前面所有工作的總結(jié)，應(yīng)包括此次設(shè)計(jì)的內(nèi)容、目標(biāo)、最終設(shè)計(jì)方案，包括防火要求、管理要求、使用中的限制條件等。
　　9)參考文獻(xiàn)。列出主要的設(shè)計(jì)圖樣、相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)等技術(shù)資料。
　　10)設(shè)計(jì)單位和人員資質(zhì)說(shuō)明。此部分包含設(shè)計(jì)單位的名稱、經(jīng)營(yíng)范圍、設(shè)計(jì)資質(zhì)、參與本設(shè)計(jì)項(xiàng)目的消防工程師的相關(guān)工作經(jīng)歷等。
　　下面，以撰寫(xiě)某商業(yè)購(gòu)物中心的消防性能化設(shè)計(jì)報(bào)告為例，介紹報(bào)告的編寫(xiě)方法。
　　一、建筑基本情況及性能化設(shè)計(jì)的內(nèi)容
　　(一)建筑基本情況
　　建筑的基本情況應(yīng)對(duì)建筑的總體概況、建筑設(shè)計(jì)、常規(guī)的消防設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明。
　　1．工程介紹
　　工程介紹應(yīng)對(duì)項(xiàng)目的建筑概況、區(qū)域位置、總平面設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行說(shuō)明，主要由設(shè)計(jì)院提供。該部分內(nèi)容可配有相關(guān)的總平面圖，效果圖，建筑平、立、剖圖樣等。
　　2．消防設(shè)計(jì)
　　消防設(shè)計(jì)主要包括該項(xiàng)目常規(guī)的消防設(shè)計(jì)說(shuō)明，主要根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的消防設(shè)計(jì)專篇進(jìn)行撰寫(xiě)。該部分內(nèi)容可配防火分區(qū)圖樣以及其他相關(guān)的消防圖樣。
　　(二)性能化設(shè)計(jì)的內(nèi)容
　　性能化設(shè)計(jì)的內(nèi)容應(yīng)包括該項(xiàng)目的主要消防安全問(wèn)題、消防性能化設(shè)計(jì)的評(píng)估范圍及主要內(nèi)容、消防性能化設(shè)計(jì)評(píng)估原則等幾個(gè)方面。
　　1．主要消防安全問(wèn)題
　　2．消防性能化設(shè)計(jì)的評(píng)估范圍及主要內(nèi)容
　　通過(guò)對(duì)項(xiàng)目消防問(wèn)題的總結(jié)，以解決不滿足規(guī)范的消防問(wèn)題為目的，制訂相應(yīng)的性能化設(shè)計(jì)評(píng)估范圍及內(nèi)容，對(duì)于可應(yīng)用現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范展開(kāi)設(shè)計(jì)的區(qū)域應(yīng)遵照現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行。
　　3．消防性能化設(shè)計(jì)評(píng)估原則
　　對(duì)于項(xiàng)目存在的特殊消防設(shè)計(jì)問(wèn)題，將本著安全適用、技術(shù)先進(jìn)的原則，采用合理的消防設(shè)計(jì)理念和方法，通過(guò)對(duì)消防設(shè)計(jì)方案的分析和安全評(píng)估，使得制訂的解決方案能更好地滿足本項(xiàng)目的消防安全要求，并最大限度地滿足業(yè)主商業(yè)功能需求。
　　二、分析目的及安全目標(biāo)
　　分析目的及安全目標(biāo)應(yīng)包括建筑業(yè)主、建筑使用方、建筑設(shè)計(jì)單位、性能化消防設(shè)計(jì)咨詢單位和消防主管部門(mén)共同認(rèn)定的總體安全目標(biāo)和性能目標(biāo)，并說(shuō)明性能目標(biāo)是如何建立的。
　　1．分析目的
　　一般情況下，消防設(shè)計(jì)的目的在于：防止火災(zāi)發(fā)生，及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情，通過(guò)適當(dāng)?shù)膱?bào)警系統(tǒng)及時(shí)發(fā)布火災(zāi)警報(bào)，有組織、有計(jì)劃地將樓內(nèi)人員撤出，采取正確方法撲滅和／或控制大火，將商業(yè)損失控制在一定范圍之內(nèi)。
　　2．分析目的安全目標(biāo)
　　結(jié)合項(xiàng)目消防設(shè)計(jì)遇到的問(wèn)題和難題，確定項(xiàng)目消防安全目標(biāo)，主要包括以下幾個(gè)方面：
　　1)為使用者提供安全保障。
　　2)將火災(zāi)控制在一定范圍，盡量減少財(cái)產(chǎn)損失。
　　3)為消防人員提供消防條件并保障其生命安全。
　　4)盡量減少對(duì)運(yùn)營(yíng)的干擾。
　　5)保證結(jié)構(gòu)的安全。
　　三、性能判定標(biāo)準(zhǔn)(性能指標(biāo))
　　人員疏散安全性判定準(zhǔn)則和防止火災(zāi)蔓延擴(kuò)大判定準(zhǔn)則可參見(jiàn)本章第六節(jié)內(nèi)容。
　　四、火災(zāi)場(chǎng)景設(shè)計(jì) 
　　五、所采用的分析方法及其所基于的假設(shè)
　　分析評(píng)估采用的工具、方法和參考資料應(yīng)科學(xué)合理，報(bào)告中列出選擇該分析方法的依據(jù)，并描述清楚計(jì)算分析模型采用的邊界條件和輸入?yún)?shù)，并說(shuō)明其合理性。
　　(一)疏散設(shè)計(jì)分析方法
　　疏散設(shè)計(jì)分析是指根據(jù)設(shè)定的人員類型和數(shù)量，對(duì)疏散人員疏散所需時(shí)間的分析。
　　1．疏散行動(dòng)時(shí)間預(yù)測(cè)分析方法
　　本項(xiàng)目以行為模型來(lái)預(yù)測(cè)疏散行動(dòng)時(shí)間，采用模擬分析工具Pathfinder進(jìn)行計(jì)算。
　　2．疏散設(shè)計(jì)分析主要參數(shù)確定
　　(1)有效流出系數(shù)和人員行進(jìn)速度。有效流出系數(shù)和人員行進(jìn)速度同人員密度緊密相關(guān)，常用的數(shù)據(jù)資料見(jiàn)表4-3-19。

　　(2)疏散路徑有效寬度確定。
　　(3)人數(shù)確定方法。分析所使用的疏散人數(shù)應(yīng)根據(jù)不同建筑場(chǎng)所功能不同，分別按密度或座位數(shù)進(jìn)行計(jì)算。
　　根據(jù)本項(xiàng)目的特點(diǎn)和定位，依據(jù)現(xiàn)行防火設(shè)計(jì)規(guī)范和權(quán)威文獻(xiàn)資料，對(duì)于消防性能化區(qū)域的主要功能區(qū)域人員荷載確定，應(yīng)附有人員荷載計(jì)算參數(shù)。
　　(二)煙控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析
　　防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要目的是保證人員的疏散安全，即保證人員在疏散過(guò)程中不會(huì)受到火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣的危害。此外，應(yīng)為消防救援提供一個(gè)救援和展開(kāi)滅火戰(zhàn)斗的安全通道和區(qū)域，免受火災(zāi)的影響，及時(shí)排除火災(zāi)中產(chǎn)生的大量熱量，減少熱煙氣對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的損傷。
　　1．煙氣層臨界高度
　　防排煙設(shè)計(jì)應(yīng)使煙氣層維持在距離有人地面至少1．8m以上的高度，對(duì)于高大空間，臨界高度的計(jì)算公式為。
　　zˊ=1．6+0．1(H-h)(4-3-17)
　　式中zˊ——煙氣層距離疏散人員所在地面的臨界高度／m；
　　H——空間頂棚距離火源位置的高度／m；
　　h——疏散地面高于火源位置的高度／m；
　　2．火焰高度、煙氣生成量及煙羽流軸線溫度分析
　　本項(xiàng)目采用NFPA 928和NFPA 204中提供的有關(guān)軸對(duì)稱煙羽流的分析方法進(jìn)行計(jì)算。
　　六、計(jì)算分析與評(píng)估
　　根據(jù)計(jì)算結(jié)果與性能判定標(biāo)準(zhǔn)的比較分析，說(shuō)明設(shè)計(jì)方案是如何滿足安全判定指標(biāo)的。
　　1．煙氣模擬分析與評(píng)估
　　煙氣模擬分析與評(píng)估部分應(yīng)主要包括每個(gè)火災(zāi)場(chǎng)景的防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的情況介紹，計(jì)算參數(shù)的設(shè)置，溫度、能見(jiàn)度等參數(shù)在關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)的模擬結(jié)果以及計(jì)算結(jié)果小結(jié)。
　　各區(qū)域危險(xiǎn)來(lái)臨時(shí)間(ASET)可以表格形式匯總
　　2．疏散模擬分析與評(píng)估
　　疏散模擬分析與評(píng)估部分應(yīng)主要包括對(duì)應(yīng)每個(gè)火災(zāi)場(chǎng)景所設(shè)計(jì)的疏散場(chǎng)景、每個(gè)場(chǎng)景的疏散策略、疏散模擬在關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)的人員分布示意圖以及計(jì)算結(jié)果小結(jié)。
　　各區(qū)域疏散時(shí)間(RSET)可以表格形式匯總
　　3．計(jì)算結(jié)果與性能判定標(biāo)準(zhǔn)的比較
　　將各火災(zāi)場(chǎng)景的危險(xiǎn)來(lái)臨時(shí)間與相對(duì)應(yīng)的疏散場(chǎng)景下人員疏散時(shí)間進(jìn)行對(duì)比，判定人員疏散的安全性
　　七、不確定性分析
　　1．疏散過(guò)程中的人員不確定性分析
　　采用行為模型來(lái)計(jì)算人員的疏散時(shí)間時(shí)，其假設(shè)為：疏散人員都具有足夠的身體條件自行疏散到安全地點(diǎn)，人員疏散行走同時(shí)且井然有序，這與實(shí)際發(fā)生火災(zāi)時(shí)的情況有一定差距。因此，本報(bào)告在計(jì)算疏散行動(dòng)時(shí)間時(shí)考慮了一定的安全系數(shù)(安全系數(shù)=1．5)，以彌補(bǔ)這些不確定性因素所帶來(lái)的影響。
　　在預(yù)測(cè)疏散時(shí)間時(shí)，重要之處在于人員的特性參數(shù)，包括對(duì)建筑物的熟悉程度、人員的身體條件及行為特征、人員的數(shù)量及分布等。
　　2．火災(zāi)蔓延的不確定性分析
　　火災(zāi)蔓延區(qū)域和面積的大小受到多種不確定因素的影響，例如：
　　1)可燃材料和可燃物本身的對(duì)火反應(yīng)特性等。
　　2)可燃物的形狀、擺放方式和堆積形式等。
　　3)可燃物之間的相對(duì)空間位置。
　　4)火災(zāi)時(shí)的通風(fēng)狀況。
　　5)其他燃燒物體以及高溫體、熱煙氣層的熱反饋。
　　6)滅火救援和消防系統(tǒng)的作用效果。
　　7)空間內(nèi)的防火分隔方式與面積大小。
　　火災(zāi)蔓延不僅受眾多不確定因素的影響，而且火災(zāi)蔓延的全過(guò)程機(jī)理尚未完全研究透徹，目前還缺乏準(zhǔn)確預(yù)測(cè)火災(zāi)蔓延的數(shù)學(xué)模型，火災(zāi)模擬計(jì)算所需參數(shù)還不豐富。因此，項(xiàng)目中對(duì)火災(zāi)蔓延的分析僅針對(duì)典型可燃物及常規(guī)情況下的火災(zāi)蔓延情形。基于上述原因，為了使消防設(shè)計(jì)更加安全，一般采取較為保守的分析方法，如考慮了最不利的起火位置和引燃條件，確定最大火災(zāi)熱釋放速率和排煙量時(shí)均考慮了1．5倍的安全系數(shù)。
　　八、結(jié)論與總結(jié)
　　結(jié)論與總結(jié)部分應(yīng)包括防火要求、管理要求、使用中的限制條件等。
　　1．模擬結(jié)果總結(jié)
　　對(duì)各場(chǎng)景下煙氣及疏散模擬結(jié)果進(jìn)行分析，并得出結(jié)論。
　　2．消防策略總結(jié)
　　針對(duì)項(xiàng)目存在的消防問(wèn)題提出相應(yīng)的解決措施，對(duì)采取的消防策略進(jìn)行總結(jié)。
　　3．注意事項(xiàng)及建議
　　對(duì)實(shí)施消防策略時(shí)設(shè)計(jì)方、管理方應(yīng)注意的內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明，并提出相應(yīng)的建議。
　　九、參考文獻(xiàn)
　　應(yīng)包括主要的設(shè)計(jì)規(guī)范，相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)等技術(shù)資料。
　　十、設(shè)計(jì)單位和人員資質(zhì)說(shuō)明
　　此部分包括設(shè)計(jì)單位的名稱、經(jīng)營(yíng)范圍、設(shè)計(jì)資質(zhì)，參與本設(shè)計(jì)項(xiàng)目的消防工程師的相關(guān)工作經(jīng)歷等。
　　1．專家評(píng)議
　　2．深化調(diào)整設(shè)計(jì)報(bào)告
　　性能化消防設(shè)計(jì)一般開(kāi)始于建筑設(shè)計(jì)的方案設(shè)計(jì)與初步設(shè)計(jì)階段。性能化設(shè)計(jì)應(yīng)該存在于建筑設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中。
　　3．性能化消防設(shè)計(jì)的實(shí)體驗(yàn)證
　　為了加強(qiáng)對(duì)進(jìn)行了性能化消防設(shè)計(jì)工程的消防監(jiān)督管理，在性能化設(shè)計(jì)開(kāi)展較多的一些城市，已陸續(xù)在工程消防驗(yàn)收過(guò)程中增加了實(shí)體驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的工作步驟，對(duì)性能化設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合驗(yàn)證。
　　性能化設(shè)計(jì)單位應(yīng)配合建設(shè)單位完成驗(yàn)證工作，并對(duì)驗(yàn)證結(jié)果是否滿足設(shè)計(jì)要求提供書(shū)面意見(jiàn)，該意見(jiàn)應(yīng)作為性能化設(shè)計(jì)報(bào)告的補(bǔ)充資料。

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