建筑消防性能化设计研究

时间:2022-08-18 08:35:21

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建筑消防性能化设计研究

21世纪,上海涌现出众多为世界建筑业瞩目的大型公共建筑。在这些公共建筑的设计和建设过程中,我国建筑、消防业界通常采用的指令性建筑防火规范在绝大多数建筑中被广泛应用。但对于大空间公共建筑的防火设计而言,指令性规范存在较大的局限性。如何运用建筑消防性能化设计方法这一建筑消防工程领域最前沿的手段来弥补我国指令性规范的不足,如何跟上国际建筑消防性能化不断发展的步伐,已是当时我国消防界同仁亟待解决的问题。2002年,我作为项目负责人,承担了上海市科委下达的“大型公共建筑火灾危险性研究”课题,拟采用计算机模拟方法,综合评估和研究大型公共建筑的火灾危险性。

同一年,当时上海最大的购物中心、以“成为整个华东最顶级的购物场所”为目标的正大广场进入最后的建设阶段。“正大广场的内部是一个敞开式的弧形空间,没有分隔区域,所以无法安装防火卷帘。当实际情况突破指令性规定时,该怎么办?”正大广场内部空间新颖独特的弧形设计带来的消防难题,正好成为了实施科委项目的最佳对象,于是我们想到了性能化设计。“建筑消防性能化设计”是一个舶来品,定义为:针对建筑对象的消防安全目标,运用消防安全工程学原理,采取计算机模化或数理推算的方法,确定合理的消防安全设计。简而言之,就是为建筑“量身定制”。2002年3月,在当时的上海市消防局统一指导下,公安部上海消防研究所、同济大学、华东建筑设计研究院、上海防灾救灾研究所、上海民用建筑设计研究院、中国科技大学等单位共同参与,率先在全国发起成立了“上海市消防安全性能化工作推进小组”。推进小组确定了“深化上海消防科学技术革新,提升上海建筑的消防技术水平,指导服务于上海的建筑防火研究、设计和审核”的工作方向和指导思想。我也有幸成为了推进小组成员,推进小组组织研究的第一个项目就是正大广场。以正大广场的消防性能化设计为基础,我撰写了论文《大型公共建筑防火性能化评估方法基本框架研究》,建立了性能化评估方法的总体框架。这也是国内第一篇有关建筑消防性能化设计探讨的文献。为了提高推进小组成员的专业服务水平,及时了解国际建筑消防性能化设计的发展动态,全面掌握国外性能化安全的评估方法,我们先后和美国消防协会(NFPA)、美国罗夫简森公司(RJA)、澳大利亚国家科学研究院(CSIRO)、英国消防工程师协会、芬兰马乐古·卡屋瑞拉有限公司的相关专家进行了广泛沟通和交流,开拓了视野。同时,整理翻译了美国《消防工程师手册》第三版中与消防安全性能化较为密切的相关内容。

对美国ICC规范、英国BSDD240规范也进行了部分翻译,使推进小组成员在相关理论知识方面得到了积累与提高,掌握了建筑消防性能化工作所涉及的基本内容,了解了国际上消防性能化领域的新成果。在此基础上,为使上海建筑消防性能化设计工作得到可持续发展,经过消防性能化推进小组研究,先后报经上海市消防局签发了《上海市消防安全性能化工作实施意见》和《上海市消防性能化工作细则》,不仅明确了职责分工,还制定了上海消防安全性能化工作短期、中期及长期实施方案。同时,对性能化设计与评估的适用范围、报告内容、分析步骤、评审程序进行了规定,将此项工作纳入了正常轨道。在此过程中,我先后参与并完成了东方艺术中心、上海环球金融中心、上海浦东国际机场二期工程航站楼、上海铁路南站、上海汽车会展中心、中科院上海光源研究基地、宜家(上海)物流中心、上海大众汽车配送中心等项目的建筑消防性能化设计或评审工作。通过对大型建筑工程实例的设计尝试,我也学到了许多新知识和新方法。对如何确定工程项目的消防安全目标,确定评估对象的可接受判定标准,对如何模拟火灾场景,分析指定的火灾场景,针对不同要求运用相关量化分析的设计工具有了更直观的了解。同时,为了让关心消防的人士对建筑消防性能化有较为客观全面的了解,推进小组成员沈友弟、曾杰和我分别以《性能化的推进是一个渐进的过程》《性能化成就建筑与消防的和谐美》《性能化发展必须突破三大瓶颈》为题在《上海消防》杂志上通过访谈的形式作了科普性介绍。随着建筑消防性能化推进工作的持续开展,逐步建立起了日益融洽、通力合作的有效工作机制,有效形成了一个由消防主管部门、科研单位、设计单位、建设单位、相关大学专业人员紧密协作,共同开展建筑消防性能化推进工作的良好局面。

从那时起,上海的城市建设日新月异,一座座极富个性的现代化新建筑不断出现在这个充满活力的城市。2010年上海世博会的大规模场馆建设,为从事建筑消防性能化设计及评估工作的专业技术人员提供了施展才能的舞台。以大空间建筑为代表的消防技术时代是消防技术变革成熟的一个里程碑,从内在机理上孕育了消防理论和学科的诞生。建筑消防性能化工作推动了消防设计对特殊工程的合理分析,推动了对消防火灾隐患的正确判定,更加强了消防设计和消防管理之间的有机结合,也为当今消防工程师的培养运作奠定了扎实的技术基础。

作者:韩新 单位:同济大学上海防灾救灾研究所