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以性能为基础的建筑防火设计探讨 建筑安全事故成因分析理论

2021年4月21日  新都建筑房地产律师   http://www.qdhtaolaw.cn/

 侯涛律师新都建筑房地产律师,现执业于四川北新律师事务所,法律功底扎实,执业经验丰富,秉承着“专心、专注、专业”的理念,承办每一项法律事务、每一个案件。所办理的案件获得当事人的高度肯定。在工作中一直坚持恪守诚信、维护正义的信念,全心全意为客户提供优质高效的法律服务。

  

以性能为基础的建筑防火设计探讨


  一、引言


目前,我国建筑防火设计是依据有关《规范》进行的,这种设计被称为“规范化设计”。随着社会的进步,这种设计方法越来越难以适应现代建筑所表现出的“形式多样、功能复杂”的特点。从80年代开始,国际建筑界和火灾科研界已有许多学者在倡导“性能化防火设计”也可称之为“火灾安全工程设计法”。这种设计方法不仅可使建筑物的防火设计更合理,而且,能够节约大量的消防投资费用,使火灾防治方案更为科学、经济。


二、性能化设计方法的必要性和步骤


经济不断发展,火灾是难免的。减少火灾及其损失每一项的设计方案都不是完美无缺的。我们只是在寻找一个更科学,更合理的方案。实践证明,性能化设计在现阶段是比较灵活合理的一种设计方法,更适应现代建筑发展的需要。


现代建筑的发展趋势的特点:


外观体量的庞大化、摩天化,显示了现代建筑的雄伟和神奇,各类功能场所在一起,共同组成一个建筑群,甚至一个超大规模的建筑物,建筑高度不断增高,这给消防灭火的登高作业、内攻侦察、火场供水等都带来了不少困难。结构外壳的轻灵化、通透化,创新了现代建筑的风格与形象;新颖的钢结构使建筑的跨度增大,荷载减少;玻璃或金属的幕墙的运用使建筑外形日趋明快。但这些却都造成建筑的耐火等级的降低,建筑构件的耐火极限的缩短,也造成竖向防火分隔难以实施。内部环境的互融化,智能化,丰富了现代建筑的情趣和内涵,花园式室内庭院;集中控制的楼宇设施,将整个建筑融为一体,相映生辉,产生充满韵味的空间组合,给人以舒适和贯通的感觉。但是传统的建筑防火分区的措施难以落实,火灾的排烟更加困难。


现代建筑发展的趋势迫切要求有与之相适应设计方法的出现。


性能化设计的几个步骤


“性能化设计”的主要目的在于解决某些现代建筑设计方案超过《规范》设定要求的问题。主要步骤有:


1.防火安全目标


防火安全目标是安全系统最终应达到的总体效果,安全目标中还包括两个较为具体的项目“性能目标和性能标准。性能目标是消防系统必须满足的建筑物在防火、灭火等方面的具体要求。性能标准更加量化,它是指单个消防设备或整个系统的有关技术指标,性能标准所提供的临界值可以在设计方案中作为计算数据使用。


2.建筑物内部的可燃物、人员等的具体特征,并确定设计指标。


3.建立火灾场景模型。


该过程涉及到防火设计中一些十分关键的问题,如点火源性状、起火点位置、可燃物种类、火灾荷载、建筑布局等,该过程同时应该给出火灾试验及计算过程需要的技术条件。


4.选择分析计算方法


5.制定设计方案并进行评估


6.对设计方案进行审核,并最终确定设计方案


总之,“性能化防火设计”和“性能化防火规范”是建筑消防设计的发展趋势,要大力开展对“火灾安全工程学”的研究,研究适用于建筑工程设计的消防评估方法和评估模型,开发计算机设计软件,为逐步建立和完善“性能化防火设计”创造条件。


三、性能化设计的火灾安全工程理论基础


建筑工程消防设计包括:总平面设计、防火分隔和建筑构造、安全疏散、消防给水和固定灭火系统、采暖通风和防排烟及电气等内容。


要建立火灾场模型,也是必须基于火灾燃烧理论及火灾中烟气的流动理论。下面仅以安全疏散的“火灾安全工程理论”为代表,对“火灾安全工程理论”加以简要说明。


火灾中的释热速率


释热速率时表示火灾发展的一个主要参数。


Q = φ×m×ΔH


式中 :φ燃烧速率因子


m 可燃物质量燃烧速率


ΔH该可燃物的热值


一般认为,应当通过实验来认识典型物品的火灾燃烧特性,据此估计特定火灾中的释热速率。因此尽可能以全尺寸火灾试验来对这些参数进行研究。


火灾烟气产生的特性


火灾烟气是一种混合物,由于它的减光性、毒性和高温的影响,使得烟气对火灾中被困人员生命的威胁最大。


1.火灾烟气的来源


火灾烟气一般来源于:


1)可燃物热解或燃烧产生的气相产物


2)由于卷吸而进入的空气


3)多种微小固体颗粒和液滴





2.烟气的减光性


烟气的减光性一般根据测量一定光束穿过烟场后的强度衰落值来确定。设I0位易光远射入长度给定的空间的强度,I为射出强度,其比值I/IO成为该空间的透射率。透射虑倒数的常用对数成为烟气的光学密度。即:




建筑安全事故成因分析理论

  核心内容:针对建筑安全的管理必须从了解建筑安全事故的成因开始。为此,国内外的专家学者进行了大量的调查和研究,得出了一系列好的建筑安全事故成因分析理论。其中比较有代表性的有以下三种,多米诺骨牌理论、综合因素影响理论和人的失误理论。以下就由为你详细介绍。


  一、建筑安全事故分析理论


  多米诺骨牌理论


  该理论认为,建筑安全事故是由5大因素按照一定的顺序起连锁反应而引起的。


  1.社会环境和管理上的缺陷A1促使人为过失A2的发生;


  2.A2的发生又造成了人的不安全行为或物质及机械危险A3;


  3.A3又导致意外事件A4的发生;


  4.从而产生人身伤害或意外损失A5。


  这五个因素是彼此联系、相互依存、相互制约的因果关系,五个因素的连锁反应就构成了建筑安全事故。


  综合因素影响理论


  该理论强调,在建筑工程安全事故原因、在研究建筑安全事故的发生机理的过程中,一定要深入的研究造成这次建筑安全事故的基本要素,并将这些基本要素进行分类、排序,采用从导致事故的直接原因入手,找出事故发生的间接原因,并分清其主次地位的研究分析方法。


  实质是分清当前建筑工程施工过程中安全领域的主次矛盾。


  人的失误理论


  该理论主要是强调建筑安全事故发生的类型和这些事故是怎样发生的。


  二、建筑安全事故分析


  上面的这些建筑安全事故分析的理论有一个共同的缺点,那就是虽然通过分析能够找到导致建筑安全事故发生的主要因素,但是对于为什么这个事故会发生以及它发生的关键原因是什么等等问题,这些理论没有给出满意的答复。所以在以后的研究中需要加强这方面的研究。


  尽管大量的理论研究和建筑实践经验表明,建筑安全事故的产生原因是多方面的,但是事故的根本原因在于建筑安全管理整个系统的漏洞。


  我们国家虽然在上世纪90年代后建筑业发展速度非常快,但是随着大量的乡镇企业的迅速建立,建筑业的队伍成分非常复杂。除具有一定规模、资金的等级企业外,社会中还存在大批的等外级企业既不具备企业执照的各种农村承包队。这些资质外的建筑队伍在给我国的建筑业带来繁荣发展的同时也带来很多的安全隐患。