第三節(jié)資料收集與安全目標(biāo)設(shè)定

　　一、資料收集

　　建筑設(shè)計人員在進(jìn)行消防性能化設(shè)計時，首先應(yīng)熟悉建筑概況，包括工程的名稱、地址、占地面積、建筑面積等，并進(jìn)一步收集在設(shè)計中會用到的資料，特別是應(yīng)該去踏勘現(xiàn)場。尤其是在進(jìn)行異地操作時，設(shè)計人員更應(yīng)當(dāng)切實(shí)了解項目所在地的環(huán)境情況。

　　設(shè)計資料包括建筑設(shè)計說明、建筑總平面圖、消防設(shè)計專篇、建筑主要樓層平面圖、建筑主要立面圖和剖面圖。此外，還包括結(jié)構(gòu)、各設(shè)備專業(yè)的相關(guān)圖樣等。

　　二、設(shè)定安全目標(biāo)

　　我國的消防工作方針是“預(yù)防為主，防消結(jié)合”，其首要原則是要做到“預(yù)防為主”，防患于未然。要減少和預(yù)防建筑火災(zāi)，首先要確保建筑物本身的本質(zhì)安全。因此，在建筑防火設(shè)計中，設(shè)計師應(yīng)盡可能降低建筑物內(nèi)的火災(zāi)荷載、降低建筑構(gòu)件及建筑裝修裝飾材料的燃燒性能，認(rèn)真研究建筑防火措施，合理布置建筑平面，在建筑物內(nèi)外進(jìn)行必要的分隔，合理設(shè)定建筑物的耐火等級和相關(guān)構(gòu)件的耐火極限，預(yù)防火災(zāi)發(fā)生，防止火災(zāi)蔓延。此外，應(yīng)根據(jù)建筑物的使用功能、空間平面特征和人員特點(diǎn)，設(shè)計合理正確的安全疏散與滅火設(shè)施，達(dá)到減少火災(zāi)危害、保護(hù)人員生命和財產(chǎn)安全的目的。建筑被動防火系統(tǒng)包括建筑結(jié)構(gòu)、防火分隔、防火間距、管線和管道(井)、建筑裝修等;建筑主動防火系統(tǒng)包括自動滅火系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)等;安全疏散系統(tǒng)包括疏散樓梯、安全出口、疏散出口、避難逃生設(shè)施、應(yīng)急照明與標(biāo)識等。

　　(一)被動防火系統(tǒng)

　　1.建筑結(jié)構(gòu)

　　建筑結(jié)構(gòu)是由若干基本構(gòu)件通過一定連接方式構(gòu)成的整體。在建筑結(jié)構(gòu)中，所有能使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力和變形的因素統(tǒng)稱為作用。除了直接以力的形式出現(xiàn)的作用會在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生內(nèi)力和變形外，其他作用，如溫度變化、混凝土收縮、基礎(chǔ)不均勻沉降等也可在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生內(nèi)力和變形。直接以力的形式出現(xiàn)的作用稱為直接作用，即荷載。其他作用則稱為間接作用。一般情況下，設(shè)計合理的建筑結(jié)構(gòu)能安全可靠地承受并傳遞各種荷載和間接作用。

　　但是，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，不能僅考慮正常使用狀態(tài)下建筑結(jié)構(gòu)的荷載和間接作用，而應(yīng)同時充分考慮非正常狀態(tài)的作用效應(yīng)組合，如火災(zāi)情況。這是因?yàn)榛馂?zāi)產(chǎn)生的高溫會對建筑構(gòu)件產(chǎn)生極大的破壞作用。下面以我國常用的建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料(鋼筋混凝土)為例進(jìn)行說明。在高溫作用下，混凝土中各種水分迅速汽化，體積明顯膨脹，其強(qiáng)度和彈性模量隨溫度升高而降低。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋雖有混凝土保護(hù)，但在高溫下其強(qiáng)度仍然有所降低，以致在初應(yīng)力下屈服而引起截面破壞。

　　構(gòu)件破壞的程度取決于溫度升高的速度、最高溫度和火災(zāi)作用持續(xù)的時間。當(dāng)溫度低于500℃時，澆水冷卻的混凝土強(qiáng)度低于自然冷卻后的強(qiáng)度;當(dāng)溫度高于600℃時，澆水冷卻后的強(qiáng)度高于自然冷卻后的強(qiáng)度;當(dāng)溫度達(dá)到1400℃時，鋼筋進(jìn)入液態(tài)，失去了抵抗荷載的能力。在火災(zāi)發(fā)生時，鋼筋與混凝土間的粘結(jié)強(qiáng)度也隨溫度升高而呈下降趨勢。對于鋼筋混凝土超靜定結(jié)構(gòu)而言，構(gòu)件的熱膨脹會使相鄰構(gòu)件產(chǎn)生過大位移，從而危及相鄰構(gòu)件的穩(wěn)定性和承載力。

　　因此，建筑結(jié)構(gòu)防火設(shè)計在建筑防火設(shè)計中的作用舉足輕重。從各國的相關(guān)規(guī)范來看，其具體規(guī)定內(nèi)容雖然不同，但其消防安全的總體目標(biāo)卻大同小異，其中最重要的就是保護(hù)人員的生命和財產(chǎn)安全。

　　就保護(hù)人員的生命安全而言，結(jié)構(gòu)防火在所有建筑類型中都是重要的。這是因?yàn)椋?/P>

　　1)良好的結(jié)構(gòu)耐火性能能夠?yàn)槿藛T的安全疏散提供寶貴的疏散時間，特別是在高層和大空間建筑中以及有行動受限人員的建筑內(nèi)，如醫(yī)院、老年人建筑、幼兒園等。

　　2)為消防隊員在建筑內(nèi)所有人員撤出后進(jìn)入建筑內(nèi)實(shí)施滅火提供生命安全保證。

　　就保護(hù)財產(chǎn)安全而言，結(jié)構(gòu)防火的重要性更是不言而喻。在火災(zāi)初級階段，盡管結(jié)構(gòu)耐火能力所起的作用不大，但如果初期火災(zāi)沒有得到成功控制而使火災(zāi)繼續(xù)增長，那么良好的結(jié)構(gòu)耐火性能的作用便十分明顯。在消防隊員實(shí)施滅火之前，結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以有效地將火災(zāi)控制在起火區(qū)域或某個防火分區(qū)內(nèi)，從而減少火災(zāi)和煙氣對建筑內(nèi)的物品和建筑結(jié)構(gòu)所造成的破壞，同樣也可以減少災(zāi)后修復(fù)的難度、費(fèi)用和時間。建筑結(jié)構(gòu)性能化設(shè)計的設(shè)計目標(biāo)、功能目標(biāo)和性能要求如下：

　　(1)設(shè)計目標(biāo)。在火災(zāi)作用下，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)能在合理的消防投入基礎(chǔ)上，保持足夠的完整性能、隔熱性能或承載力，或同時保持其中兩個或三個性能。

　　(2)功能目標(biāo)。

　　1)建筑構(gòu)件能避免因其在火災(zāi)中發(fā)生變形或破壞而導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重破壞或失去承載力。

　　2)不會因構(gòu)件的破壞而危及建筑內(nèi)部人員的疏散安全和滅火救援人員的安全。

　　3)避免結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中因變形、垮塌而難以修復(fù)或影響重要功能的使用，減少災(zāi)后結(jié)構(gòu)的修復(fù)費(fèi)用和難度，縮短結(jié)構(gòu)功能的恢復(fù)期。

　　4)預(yù)防因構(gòu)件破壞而加劇火災(zāi)或?qū)е禄馂?zāi)蔓延至其他防火區(qū)域或相鄰建筑物。

　　(3)性能要求。

　　1)建筑構(gòu)件的耐火性能應(yīng)與構(gòu)件的功能、建筑的功能與用途、建筑內(nèi)的預(yù)計火災(zāi)荷載、火災(zāi)強(qiáng)度及其持續(xù)時間、建筑高度與體量以及建筑內(nèi)外的消防設(shè)施相適應(yīng)。