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浅析性能化消防设计评估的问题

类别:消防安全 发布时间:2020-04-17 浏览人次:

1、性能化消防设计的发展过程


随着经济建设的快速发展,超大规模建筑、多功能综合建筑、以及采用新材料新工艺新技术新设计理念的建筑不断出现,传统消防规范的一些规定已难以适应发展需要。为了解决这一问题,一些发达国家运用火灾科学、消防安全工程学和计算机技术等领域的最新技术成果,研究提出了建筑消防性能化设计评估方法。1985年英国出台了世界第一部性能化设计规范,20世纪80-90年代日本、澳大利亚、新西兰、美国等国家纷纷投入大量经费进行研究,并先后颁布了本国的性能化设计规范。消防性能化设计评估方法主要包括:提出建筑物消防安全目标,将安全目标转化为量化的性能判据,并采用火灾场景、烟气流动与控制、人员疏散等计算机模拟评估软件,为建设工程消防设计提供设计参数和方案,或对建设工程消防设计方案进行综合分析评估,从而确定优化的消防设计方案。我国的一些科研机构自20世纪90年代初就开始跟踪国际消防性能化设计评估的研究动态,编译了相关参考文献,开展了国家“十五”科技攻关项目课题,包括烟气流动、人员疏散、建筑物消防性能化设计评估导则等的研究,其研究成果已通过公安部科学技术鉴定。近年来,我国一些地区的大型建设工程项目因特殊需求也采用了消防性能化设计评估方法。为了解决我国建设工程消防性能化设计评估工作出现的突出问题,规范建设工程消防性能化设计评估应用工作,2009年2月5日,公安部消防局制定印发我国第一个关于性能化消防设计方面的文件———《建设工程消防性能化设计评估暂行规定》,该文件限定了进行性能化的评估范围,规定了评估程序和评估单位应达到的技术条件,并要求必须经专家评审,取得合理的消防设计方案后方可作为建审依据。目前,在“十五”科技攻关等相关项目的支持下,我国消防人员已经较为系统地开展建筑消防性能化防火设计方法和规范的研究工作。


2、现行消防技术体系的特点


现行消防技术体系是在总结长期与火灾作斗争的经验和教训基础上,借鉴世界各国的相关规定和理念,通过大量实验分析和实际工作总结而成,用于强制规范建筑物消防设计达到一定安全水平的体系。消防技术标准在对建筑物进行分类的基础上,对每项设计都详细规定了具体的参数和指标,具有普遍性、可靠性和经济性的特点,对预防建筑火灾的发生、保证建筑消防安全,有效实施各类建设工程的消防设计管理,发挥了非常重要的作用,已成为世界各国建筑防火设计消防管理的主要方式和手段。与世界大多数国家一样,我国广泛采用消防技术体系进行建筑消防设计管理,但在面临性能化消防设计等突破体系范畴的新型技术手段时,体系自身的合理性被提到一个特别重要的位置。

浅析性能化消防设计评估的问题

2.1从体系构架看


现行消防技术体系主要由通用类标准、专业建筑类标准和设备类标准组成。这些标准适用于大多数建设工程的消防设计,但标准之间由于技术侧重点不同而有所区分,缺乏整体性和系统性,各类技术措施之间缺乏相互协调、相互补充的统一标准,而且没有从体系上设置统一的母规范来规范和约束整个技术体系,标准之间所要达到的安全水准和目标没有最终统一的指向,只在不同的标准里整理一些局部的规律,就好比化学里还没有找到元素周期表一样,现行消防技术体系还没形成统一的思路和研究方向,只是将有效性作为衡量其科学合理性的唯一判据,因此导致出现对设计中出现的同一个技术问题不同的规范有不同的参数和指标,设计目标指向不统一,设计结果差异很大等现象。


2.2从消防安全目标看


建筑物的消防设计控制是一个系统工程,建筑设计应在设定明确的消防安全目标的基础上,针对工程特性选取参数进行设计的工程过程,但现行技术标准仅规定了消防设计必须满足的各项设计参数指标,没有设定具体的、有针对性的消防安全控制目标,也不进行评估,更没有从系统的观点考虑各种安全措施的整合,从而导致建筑消防设计综合功效和整体经济性低下,消防安全目标不明确,这也是现行消防技术体系不能较好适应现实发展需要的原因之一。


2.3从适应性看


现行消防技术体系是多年实践经验的总结,经验性强,长期以来对指导建设工程消防设计发挥了巨大作用。但缺乏对建筑结构特征、人员活动特性、火灾发展规律、火灾危害后果及其控制措施等方面科学合理的分析,技术参数、指标和技术要求设定缺乏弹性,在适应发展要求方面的局限性难以对任何建设工程都一言以蔽之,当遇到突破技术标准的具有特殊结构形式、使用功能和工艺要求的建筑时难以执行。同时,技术参数方面过多地限制增加了新材料、新产品、新技术在实际工程中的应用难度,在一定程度上阻碍了工程新技术的推广应用。


3、性能化消防设计评估问题分析


3.1性能化消防设计评估的法律地位


当出现建设工程由于使用性能、特殊造型、采用新技术、新材料的特殊建筑无法满足现行消防技术标准规定,或者现行消防技术标准没有相应的规定,但可能影响建设工程质量和安全的情况,采用性能化消防设计评估去解决出现的技术问题。但类似的设计评估结果有可能会出现无法满足现行消防技术标准的强制性条文的问题,最关键的是性能化消防设计评估在实践中突破了整个体系的管理框架,与现行消防技术体系之间形成一种不可言说的尴尬关系,用一个毫不夸张的比喻,好比一个是"无法无天的儿子",一个是"稀里糊涂的父亲",性能化消防设计评估的法律地位存在极大不合理性。笔者认为,性能化消防设计评估与现行消防技术体系之间,不应该是一种突破技术标准的简单的替代关系,也不是如有的专家认为是在相当长的时期内并存或互补的状态,而应作为现行消防技术体系下将其作为一种新的工具去论证并加以有限制、有约束地应用的设计方法。


3.2性能化消防设计评估的技术问题


支撑性能化消防设计评估的技术体系是一项非常庞大的系统工程,需要方方面面的共同努力。我国的性能化消防设计评估工作由于起步晚,基础数据库不完善,对火灾场景的分析能力有限,加之某些设计草案缺乏足够参数,随意引用国外标准和技术参数,大大增加了设计中的不确定因素和可变条件。同时,在火灾风险性和危害后果预测分析过程中,需要做出一些假设,而这些假设的可靠性和由此导致的不确定性,如果分析、处理不得当,会使性能化消防设计评估与消防安全目标之间产生很大偏差。笔者认为,性能化消防设计评估作为一种有效的设计手段,应该在消防技术体系的框架下为建设工程消防设计提供支持,设计要达成的安全目标与结论,应指向技术体系范围内无法解决的关键技术问题。


3.3性能化消防设计评估的管理问题


首先是适用范围问题。近年来,进行性能化消防设计评估的对象几乎全是性质重要或投资巨大的重要工程,涉及的几乎都是安全疏散、防火分隔、防烟排烟、建筑构件耐火极限等关键技术问题。有关资料表明,国外建设工程消防设计主要依靠规格式规范进行,只有一些特殊的、确实难以采用规格式设计方法实施的工程才采用性能化设计评估,但都严格控制在建设工程数量的5%以内,并明确其消防安全水平不应低于规格式设计的安全水准。因此,性能化消防设计评估在我国应在一定范围内有制约地得到应用。


其次是性能化消防设计评估行为的合法性问题。性能化消防设计评估的单位和人员从事的是建筑设计活动,按《建筑法》的规定必须取得国家统一颁发的资格证,而目前情况下从事性能化消防设计评估的单位、个人及其设计行为都缺乏法律、法规、技术标准的约束,性能化消防设计评估的自由度和灵活性被滥用、歪用甚至误用,成为规避技术标准的看似科学的理由,在安全目标的设定、边界条件和设计参数的选取等方面,与工程实际情况有较大差异,所得出的评估结论偏离消防安全基本要求,这就有可能使性能化消防设计评估演变成为一种纯粹为突破强制性技术标准限制的商业行为。同时,目前公安消防机构普遍缺乏精通性能化设计评估技术的人员,对于性能化消防设计评估过程和结论难以提出关键问题,也缺乏统一审查要求和方法,难以保证性能化消防设计评估结果的审查质量,如果不对防火分区、建筑构造、安全疏散、人员密度、火灾荷载、烟气分析等进行严格的控制,将直接导致性能化消防设计评估安全水准的偏离和安全目标的失效。


4、几个观点


综上所述,笔者认为,性能化消防设计评估应属于现行消防技术体系中的一部分,而形成完整的支撑性能化消防设计评估的技术体系是一个复杂的系统工程,目前处于性能化消防设计技术尚未成熟时期,应在现行消防技术体系的大框架下慎重实施性能化消防设计评估。


4.1观点一:明确法律地位


应该看到,规格式设计方法具有强大的生命力,在很长一个时期内仍将是适合我国国情的、较为切实可行的设计手段。但应以实事求是、积极开放的姿态对待体系自身存在的不足,对现行消防技术体系在应用中出现的种种问题进行深入、迅速的修订完善。而性能化消防设计评估作为一种新型的工程设计方法以定量计算为基础去解决特定建筑的消防设计问题,在实践中全面实施需要具备诸多的条件,其中消防技术体系对其认可和相应的配套制度是推进实施的先决条件,应该看到,性能化设计评估不可能取代传统设计方法,而应该成为现行消防技术体系下得以合理利用的一项新技术。


4.2观点二:控制适用范围


在适用范围方面,不应把性能化消防设计评估只作为论证突破强制性技术标准规定的一种工具,应成为工程总体设计中为解决突破消防技术体系的具体问题的一种技术手段,并严格把握性能化消防设计评估结论和消防设计文件内容的衔接,否则将无限扩大其适用范围。基于现阶段技术上存在的不成熟,也可以从监督审批程序等方面提出更高的要求来加于限制。当出现超出现行消防技术标准适用范围或按照现行消防技术标准进行防火分隔、防烟排烟、安全疏散、建筑构件耐火等设计时,难以满足工程项目特殊使用功能的情形时加以应用[1]。从而避免将性能化消防设计作为规避执行技术标准的一种手段,尤其对强制性条文应严格执行。


4.3观点三:规范设计评估程序


为确保性能化消防设计评估的合法性,在性能化消防设计评估的过程中,应遵循严格的设计审核程序,实行全程监控,确保设计能达到确定的消防安全目标。对于现行消防技术标准有严禁规定的或现行消防技术标准已有明确规定,且工程项目无特殊使用功能的建设工程[1],可以在现行消防技术体系下推行性能化消防设计评估,当采用性能化消防设计评估的结果突破现行消防技术标准和规范的规定时,为保证体系之间的协调一致,又弥补现阶段性能化消防设计评估技术上存在不成熟可能带来的问题,建议由另一家性能化消防设计评估单位进行复核评估,保证设计的安全目标和水准。


5、结语


现行消防技术体系内各标准之间的整体性、系统性以及应达到的安全水准是性能化消防设计评估能得到有效应用的核心和关键,因此,性能化消防设计评估应作为消防技术体系的框架下的一种科学有效的设计方法有限制地加以应用,设计要达成的安全目标与结论应指向现行消防技术体系内的安全水准,从而为建设工程消防设计提供支持,而不仅仅是对规格式消防设计方法的替代或补充,只有这样,性能化消防设计评估才能适应现实发展的需要,在特殊建设工程中得到合理应用,其合法性、科学性及技术可靠性才能得到保证。


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