摘要：随着我国新《建筑设计防火规范》的应用，性能化设计将会越来越广泛的应用于高层建筑的防火设计，并将给我国的建筑防火设计带来革命。为了使我国高层建筑具备更优秀的火灾防控性能，我们在高层建筑防火设计时积极引用先进的设计理念和技术，并通过相关计算机模拟软件的应用让我们的高层建筑性能化设计方法更加可靠合理，为我国的高层建筑的发展和应用保驾护航。本文探讨了高层建筑防火中性能化设计方法的应用分析。
关键词：高层建筑；防火；性能化设计方法；应用
在高层建筑防火中性能化设计方法具有很多传统防火系统不具备的优势，更能够依据高层建筑物的功能、形式、规模、人流等设计出符合高层建筑需要的防火设计。因此，在我国的城市高层建筑设计中应该多采用性能化设计方式，在使用高层建筑节约土地的同时，保证高层建筑的防火性能，保证群众的生命财产安全。
1 建筑防火性能化设计的特点
1.1 能使人们及时脱离危险
在建筑防火性能化的要求中，能使处于危险中的人们即使脱离危险，到达安全地带是一个至关重要的方面。因此，这应该是防火性能研究的重中之重。只有保证全体人员的安全，才能去谈论其他别的事项。在这方面，我国进行了很多研究。比如，研究人们遇到危险情况的行为时，着重研究了心理方面的因素对人们行为起到的作用。同时，我国许多大学在这方面也进行了相关的研究，他们做出的努力都促进了我国的防火性能化设计的发展，同时为我国经济发展做出了贡献。在某种层次上，他们解决了大量增加的人口所需要的建筑问题。
1.2 火灾发生时控制烟雾和空气流动
火灾发生时，火势和烟雾可由起火区向非起火区蔓延，尤其烟雾往往会蔓延更长的距离。与起火区相连的走廊、楼梯、电梯井及其他管道井均可成为烟气蔓延的通道。浓烟将严重妨碍建筑物内的人员疏散，灭火救援行动。因此控制烟雾流通和空气流动是很重要的两个因素。只有把这两个因素控制好，才能有效适时地控制住已经发生的火灾，这样才能把人员伤亡降到最低。而后者主要的研究方向是：在两个不同的位置，火灾发生的时候，这两个位置的烟雾流动情况与空气流动情况的变化，并记录下随着时间的流失这种变化的规律，并研究出这种规律的原因何在。
1.3 火灾发生时场景的研究
火灾场景的设计对性能化防火设计及评估结论的效用和可信度有直接关系。由于真实情况中的火灾场景不尽相同，一般只把危险性最大的火灾场景作为性能化设计的依据。首先，不同的建筑物里放的能燃烧的物质不同，有时候就算燃烧物相同，在这些物质的多少上也有区别。其次，不同的建筑物其火势发展也有不同，火势发展快的就不容易扑灭，而火势发展慢的就比较容易。再次，火灾的起始原因也有不同，化学药品起始的一般火势较大。种种不同的因素决定了场景设计要根据建筑物自身情况而定。而火灾场景设计的合不合适、是不是与真实情况相似，就直接关系到在现实火灾情况中人员的安全性和伤亡情况。
2 高层建筑防火中性能化设计方法的应用分析
2.1性能设计在大空间防火分区中的应用
设计的任务是消除火灾隐患，建筑物在使用期间一旦发生了火灾事故，首先要做的是对火势进行控制，避免继续蔓延造成更大的损失，并及时采取灭火措施。建筑物划分防火分区的意义在于：建筑某部位起火后，能将火势控制在一定的范围之内，使其不至迅速蔓延，并为人员、物资疏散和救援工作赢得时间，进而减少和控制火灾所造成的损失。目前我国传统规范中关于防火分区的规定主要有：《建筑设计防火规范》《高层建筑设计防火规范》以及《人民防空工程设计防火规范》等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这些标准对低层民用建筑、高层建筑、人防工程的每个防火分区所允许的最大建筑面积做了详细规定，可以从上述规定中看出：最大防火分区面积也只有4000m2，而目前一些地方出现的大型建筑面积往往达到上十万甚至几十万平方米，在建筑功能和建筑艺术上均会受到不同影响。性能化防火设计不仅考虑了建筑的功能、性质、规模等基本情况，同时还根据建筑人流、物流、时间、空间、内部、外部、静态、动态等具体场景的不同，结合建筑的其他性能化防火设计予以考虑，通过火灾动力学原理以及各种消防措施的综合分析加以选择。这种设计思想的最大优点是在提高其他消防安全措施的前提下，适当降低防火分区的要求，以达到消防安全与经济效益的平衡。性能设计的目标可以定位于3个方面即人员安全疏散、减少损失、火灾得到有效扑救。通常可以采取以下一些方法达到设计的目标：1)建筑结构的耐火极限要求和装修材料的不燃化。2)建筑内部单位面积的火灾载荷得到有效控制。3)采用快速响应喷头[RTI≤50(m.s)05]或快速早期抑制喷头[RTI≤28±8(m.s)0.5]等具有较高的灵敏度、较大喷洒强度的自动喷水灭火系统，确保及时发现火灾，并将火灾控制在最小的范围内。4)设置智能报警系统，提高预警能力。5)设置排烟系统，能够在发生火灾后有效地排出烟气。6)室内通道有合理的疏散通道和安全出口，一旦发现火灾可保障人员、物资及时可靠地撤离到安全区域。7)建筑四周设置消防车道，消防供水充足，能保证灭火救援行动的顺利展开，使火灾损失减少到最小程度。
2.2性能设计在中庭防排烟设计中的应用
中庭是以大型建筑内部空间作为核心，综合多种功能，为人们提供一种便利、舒适、自然美妙的共享空间一但由于中庭空问大、功能多且人流量大，同时由于“烟囱”效应，造成它的火灾隐患大、人员疏散困难。中庭属于“大空间结构”，烟气控制对消防安全有着重要的意义。传统的中庭防排烟设计方法就是采用中庭顶部排烟法，即对于高度大于12m的中庭。在中庭顶部设机械排烟系统，排烟量为中庭体积的6次/h(体积小于17000m3)或4次/h(体积大于17000m3)，对于中庭高度小于12m的，采用自然排烟法，自然排烟口面积不小于中庭面积的5％。这种方案忽略了中庭形状、高度、容积、中庭热释放率对中庭实际火灾的发展特性的影响，具有很大的粗糙性。
2.3间防火设计
①必须结合实际情况科学设置该空间，既要考虑所在位置灵活性，又要保证首个避难层和消防登高设备之间高度匹配一致；②楼层间隔一般为15 层左右，间隔高度不应大宜50m，过多或过少都会产生不利影响。③建筑发生火灾时，避难层必须起到避难作用，给人员安全带来最大保障，该处不得遗留任何安全隐患，和相邻两楼层之间，必须采用楼板 （耐火极限达到2h 以上） 进行有效隔离，与此同时，墙地面必须选择不燃材料，且耐火极限达到3~5h 以上。④情况允许时，优先考虑全封闭结构，如果出现开窗需求，必须采用防火窗，避免发生意外事故。
性能化设计是对“处方式”设计认知的一种循环的继承与发展的结果，是一种科学认识的必然结果。它是在针对不同的建筑火灾环境，优化、调整、构造新的模型假说而发展起来的。建筑物性能化消防设计与评估为实现建筑设计的多样化，更好地满足建筑功能需要而提供的一条新的途径。
总之，设计是根据高层建筑应运而生的一种整体设计理念,它是基于现代科技数据分析设计的产物, 随着社会经济的飞速发展会变得日益重要。而火灾等突发情况的发生与规避是一件关乎生命财产日益重要的事情,值得深入探究与讨论。
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[4] 尹路. 性能化设计方法在高层建筑防火中的应用[J]. 消防界(电子版). 2018(04)
论文作者:孙卿
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/10/17
标签：火灾论文; 性能论文; 中庭论文; 高层建筑论文; 建筑论文; 火势论文; 方法论文; 《城镇建设》2019年第17期论文;