建筑消防性能化設計研究
時間:2022-08-18 08:35:21
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21世紀,上海涌現出眾多為世界建筑業矚目的大型公共建筑。在這些公共建筑的設計和建設過程中,我國建筑、消防業界通常采用的指令性建筑防火規范在絕大多數建筑中被廣泛應用。但對于大空間公共建筑的防火設計而言,指令性規范存在較大的局限性。如何運用建筑消防性能化設計方法這一建筑消防工程領域最前沿的手段來彌補我國指令性規范的不足,如何跟上國際建筑消防性能化不斷發展的步伐,已是當時我國消防界同仁亟待解決的問題。2002年,我作為項目負責人,承擔了上海市科委下達的“大型公共建筑火災危險性研究”課題,擬采用計算機模擬方法,綜合評估和研究大型公共建筑的火災危險性。
同一年,當時上海最大的購物中心、以“成為整個華東最頂級的購物場所”為目標的正大廣場進入最后的建設階段。“正大廣場的內部是一個敞開式的弧形空間,沒有分隔區域,所以無法安裝防火卷簾。當實際情況突破指令性規定時,該怎么辦?”正大廣場內部空間新穎獨特的弧形設計帶來的消防難題,正好成為了實施科委項目的最佳對象,于是我們想到了性能化設計。“建筑消防性能化設計”是一個舶來品,定義為:針對建筑對象的消防安全目標,運用消防安全工程學原理,采取計算機模化或數理推算的方法,確定合理的消防安全設計。簡而言之,就是為建筑“量身定制”。2002年3月,在當時的上海市消防局統一指導下,公安部上海消防研究所、同濟大學、華東建筑設計研究院、上海防災救災研究所、上海民用建筑設計研究院、中國科技大學等單位共同參與,率先在全國發起成立了“上海市消防安全性能化工作推進小組”。推進小組確定了“深化上海消防科學技術革新,提升上海建筑的消防技術水平,指導服務于上海的建筑防火研究、設計和審核”的工作方向和指導思想。我也有幸成為了推進小組成員,推進小組組織研究的第一個項目就是正大廣場。以正大廣場的消防性能化設計為基礎,我撰寫了論文《大型公共建筑防火性能化評估方法基本框架研究》,建立了性能化評估方法的總體框架。這也是國內第一篇有關建筑消防性能化設計探討的文獻。為了提高推進小組成員的專業服務水平,及時了解國際建筑消防性能化設計的發展動態,全面掌握國外性能化安全的評估方法,我們先后和美國消防協會(NFPA)、美國羅夫簡森公司(RJA)、澳大利亞國家科學研究院(CSIRO)、英國消防工程師協會、芬蘭馬樂古·卡屋瑞拉有限公司的相關專家進行了廣泛溝通和交流,開拓了視野。同時,整理翻譯了美國《消防工程師手冊》第三版中與消防安全性能化較為密切的相關內容。
對美國ICC規范、英國BSDD240規范也進行了部分翻譯,使推進小組成員在相關理論知識方面得到了積累與提高,掌握了建筑消防性能化工作所涉及的基本內容,了解了國際上消防性能化領域的新成果。在此基礎上,為使上海建筑消防性能化設計工作得到可持續發展,經過消防性能化推進小組研究,先后報經上海市消防局簽發了《上海市消防安全性能化工作實施意見》和《上海市消防性能化工作細則》,不僅明確了職責分工,還制定了上海消防安全性能化工作短期、中期及長期實施方案。同時,對性能化設計與評估的適用范圍、報告內容、分析步驟、評審程序進行了規定,將此項工作納入了正常軌道。在此過程中,我先后參與并完成了東方藝術中心、上海環球金融中心、上海浦東國際機場二期工程航站樓、上海鐵路南站、上海汽車會展中心、中科院上海光源研究基地、宜家(上海)物流中心、上海大眾汽車配送中心等項目的建筑消防性能化設計或評審工作。通過對大型建筑工程實例的設計嘗試,我也學到了許多新知識和新方法。對如何確定工程項目的消防安全目標,確定評估對象的可接受判定標準,對如何模擬火災場景,分析指定的火災場景,針對不同要求運用相關量化分析的設計工具有了更直觀的了解。同時,為了讓關心消防的人士對建筑消防性能化有較為客觀全面的了解,推進小組成員沈友弟、曾杰和我分別以《性能化的推進是一個漸進的過程》《性能化成就建筑與消防的和諧美》《性能化發展必須突破三大瓶頸》為題在《上海消防》雜志上通過訪談的形式作了科普性介紹。隨著建筑消防性能化推進工作的持續開展,逐步建立起了日益融洽、通力合作的有效工作機制,有效形成了一個由消防主管部門、科研單位、設計單位、建設單位、相關大學專業人員緊密協作,共同開展建筑消防性能化推進工作的良好局面。
從那時起,上海的城市建設日新月異,一座座極富個性的現代化新建筑不斷出現在這個充滿活力的城市。2010年上海世博會的大規模場館建設,為從事建筑消防性能化設計及評估工作的專業技術人員提供了施展才能的舞臺。以大空間建筑為代表的消防技術時代是消防技術變革成熟的一個里程碑,從內在機理上孕育了消防理論和學科的誕生。建筑消防性能化工作推動了消防設計對特殊工程的合理分析,推動了對消防火災隱患的正確判定,更加強了消防設計和消防管理之間的有機結合,也為當今消防工程師的培養運作奠定了扎實的技術基礎。
作者:韓新 單位:同濟大學上海防災救災研究所
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