1、1从钢结构屋面防火整改方案评审看性能化建筑防火设计【摘 要】 通过对某体育馆钢屋面施工期间失火原因的分析，以及防火整改方案的评审和试验，指出了我国现行建筑防火设计方法及规范对大跨度的体育馆、大型综合商场等建筑存在一定的局限性，提出了迫切需要推广和应用性能化防火设计，使建筑物的消防安全、建筑功能和社会、经济利益达到合理优 化的配置的建议。 【关键词】 钢结构屋面；防火规范；性能化设计 当屋面构造层已施工完毕，正准备屋面构造层侧面建筑的下一道工序施工时，两个功能馆屋面连续发生了两起失火事故，而且两次失火相隔时间不到半个月。消防部门对事故原因的认定是违章操作，是因为在功能馆其他部位电焊施工时所产生的
2、电焊渣和电火花引燃了屋面构造层中可燃的防水隔热材料。 无独有偶，近期新闻报道了外地某大学运动场馆屋面在施工过程中，也发生了失火事故、失火原因完全相同，而且其屋面构造层中，使用的防水隔热材料也是一样的。 看来，人们虽对钢结构的使用安全性已有了科学的认识，也能采取相关的技术手段加以防范，但对屋面构造层中的防水隔热等材料的安全性尚未引起足够的重视，屋面钢结构系统施工过程中的安全技术管理措2施，也远没有到位。同时，也反映了采用现行建筑防火设计方法进行消防设计，是很难达到全面、可靠、安全的效果的。 随着经济建设的迅速发展，建筑物类型日趋多样化。如：大型会堂、场馆、候车（机）厅以及超大型的综合商业场以及住
3、宅建筑群等。现行建筑防火规范在适应发展方面显现出局限性，当遇到规范条文无力涵盖的特殊工程时，设计人员就无法找到有针对性的设计依据，而这些建筑物多是一些形式非常特殊、功能非常特定及火灾危害性突出的场所。有的条文没有规定，有的虽规定但与实际情况有矛盾的问题，而且有时在不同的规范中，还会发生条文之间互不协调的情况，例如： （1）本工程中的球类馆观众席的净空高度为 1018m，按规定，在屋面层下设置了消防喷淋装置，但现行的建筑防火规范规定喷淋装置设置的有效高度不大于 8m，显然规定与实际情况有矛盾。 （2）图像模式识别型火灾探测、定位与联动控制技术及自动消防炮灭火设备，已是成熟技术和设备，但到目前为止
4、无国标，上海无地方标准。存在着实施的难度。 （3）建筑防火设计规范规定了屋面承重结构的耐火极限，但对屋面构造层中可燃材料的耐火性能未作明确的量化，建筑节能设计也未对建筑维护结构的绝热材料的耐火性能作明确的规定，现行规范条文之间有待协调。 性能化防火设计。 性能化防火设计是针对火灾特性而采取的专项措施，所谓“性能化” ，意思就是根据建筑物的结构、用途、功能、火灾荷载、人员密度、人员3状态，有针对性地提出建筑物的总体目标和功能目标，然后进行防火设计。这是一种创新性的工作。性能设计方法的具体形式可以是多种多样的，它需要一定的规范、规定、标准来指导。性能化防火设计方法，自20 世纪 70 年代末期在世
5、界上一些发达国家开始研究兴起，并逐渐应用在大量特殊的超出现行规范、规定、标准来指导。性能化设计已成为国际上火灾科学研究的一个热点。 通常情况下，性能化设计在很多方面又弥补了规范的不足。由于它对改善建筑防火设计方案和节省消防费用的突出优点，现在已得到业内人士的广泛赞同。 性能化设计方法具有以下优点： （1）设计方案更加合理，能有效地保证建筑设计达到预期的消防安全目标；（2）设计方法更加灵活，有利于充分发挥设计人员的才能；（3）可以减低建筑成本；（4）有利于新技术、新材料、新产品的发展；（5）有利于设计规范和标准的国际化等。 性能化评估不仅优化重大工程项目的防火设计和消防投资，为建筑物“量身定做”
6、一套更合理的防火设计解决方案，能够使得建筑物的消防安全、建筑功能和经济利益达到一个合理的优化的配置，而且解决了依靠现行国家消防规范无法解决的消防设计重大技术难题。 根据失火原因分析，以性能化防火分析的思路，项目管理部会同有关各方提出了如下的整改方案：（1）控制火源，就是杜绝违章动火。在屋面构造层施工方案中，增设防火技术章节，加强现场监控，严格执行动火审批制度；（2）隔绝可燃物层。用不燃物或难燃物在可燃物四周围4成隔离带，因原设计屋面最上下两层已为不燃材料，在侧面增设不燃层隔离，从而可形成一个封闭保护区域；（3）增设消防措施。对于大空间灭火设备的应用，在考察了目前国内已建和在建工程实例后，提出了
7、增设消防水炮的设想。 为了确保方案的可行性，现场还进行了模拟试验。按 1：1 比例做成1m1m 的实物模型，在模型（屋面板）下置明火 10min，实验过程中火焰未蔓延。实验结束后，拆开构造层，玻璃纤维吸音棉表面有烧焦的痕迹，模型未失重。 该方案得到了市区两级领导以及建设、消防等部门的高度重视，市建委科技委召开了屋面结构防火安全性评估会议；在消防系统内部又召开了屋面结构安全性的专题研讨会；有关部门还组织了由全国防火专家材料专家参加的屋面层防火整改方案专家评审论证会。 评审的结论，确定了在大空间馆内应用火灾安全监控和自动消防水炮灭火技术等若干项安全强化措施，最终解决了现行规范没有明确的问题。 结语
8、 实践表明，性能化建筑防火设计是一种先进、有效、科学、合理的建筑防火设计方法，特别是在解决大型、复杂建筑物的防火设计问题方面，弥补了传统设计方法的不足，成为当前消防技术领域最前沿、最具影响力的高新技术。上述依靠组织专家论证会的方式来解决“突破规范”建筑问题，实际上就是我们现在所说的“性能化防火设计”的一种形式。5本工程案例告诉我们：“性能化防火设计”的概念还有待定一步普及，以在建设前期就能广泛运用这一技能；而“性能化防火设计”的功能还有待进一步延伸，应对建造过程中的建筑安全性进行评估：“性能化防火设计”也有待进一步与“建筑节能设计”的统一：从而最大限度地降低建筑物的火灾风险，使建筑物的消防安全、建筑功能和社会经济利益达到合理配置的最大化。 （作者单位：河北省唐山市东方建筑安装有限公司）
