性能化建筑火灾风险分析探讨

 1 建筑物火灾风险分析的意义

    建筑火灾风险分析是火灾科学研究的重要组成部分。它是一种判断是否满足规范的方法。不仅包括财产损失风险, 也含有生命风险。由于风险可接受水平是通过人们的态度来反映。因此, 它是变化的, 具有不定性。人们对生命风险和财产风险所接受的程度是不同的。生命的风险不能简单用一个度量标准来衡量, 而必须考虑人类生命价值, 利用人对风险的态度并按照风险概率确定建筑物火灾危险性更能反映火灾事故可能发生的后果。近年来, 建筑物功能复杂化和新技术的出现, 也带来了一些新的风险、新的危害问题, 对此人们对不同类型的风险问题有着不同的反应, 由于人们对风险的理解的差异, 对现行的建筑设计防火规范也产生了一定的影响。例如: 因为歌舞娱乐放映游艺场所火灾的发生, 而对《建筑设计防火规范》的有关规定进行修改以适应新的社会要求等。

    2 两种性能化建筑火灾风险分析方法简介

    建筑火灾风险分析方法是性能化设计中的重要评判标准, 现今, 比较完善的方法有澳大利亚的BCA 结构体系和美国的建筑防火分析方法(BFSEM : T ) 等。
    2. 1 澳大利亚的BCA 结构体系
    澳大利亚的BCA 结构体系的风险评估模型CW SARE- R ISK 是一个用以量化建筑消防安全性能的风险评价模型。其特点是, 利用事故树设定多种火灾场景, 每种场景具有一个发生概率, 与每种场景相联系的是火灾发展与烟气流动模型得到一个与其有关的确定性的现实情况, 与每种实际情况相联系的是人的行为和消防队救援等反应模型。
    2. 1. 1 澳大利亚的BCA 结构体系包括九个部分
    A 卷, 总则。包括A 0, 对BCA 进行整体的阐述并对该方法的应用做出相关规定;A 1, 解释部分, 对相关词语进行解释;A 2, 可接受的设计和建造方案, 包括建筑材料的适宜性, 可证明适宜性的证据, 建筑元件的耐火性和早期危险指数;A 3 建筑分类。给出了对建筑进行分类的标准, 所划分类别并考虑了符合类的情况。该部分根据建造物设计和建造的目的, 将建筑物分为10类。
    B 卷, 建筑结构部分。首先给出本卷的目标、功能描述, 性能要求, 然后给出本卷认可的安全性能规定,这其中分别给出了对建筑所应满足的对应的载荷, 建筑材料构造的要求。
    C 卷, 耐火性能部分。首先给出本卷的目标、功能描述, 性能要求, 分别对应不同的内容给出认可的安全性规定, C1 部分给出对耐火性及热稳定性方面的要求; C2 部分给出对防火分区和隔离的要求; C3 部分给出对开口保护措施要求。给出一些需详细说明的内容,如耐火等级的划分, 外墙的耐火特性要求等。
    D 卷, 通道出口部分。首先给出本卷的目标、功能描述, 性能要求, 然后分内容给出认可的安全性规定,D1 为建筑中设置逃生通道的要求;D2 为对各种类型的出口的建造要求; D3 为对伤残人士设置设施的要求。其后, 给出了对楼梯、斜坡和电动扶梯的要求细则。
    E 卷, 公共设施和装备部分。对应不同内容给出目标、功能描述, 性能要求和认可的安全性规定及细则。E1 为对灭火装备的要求; E2 为对电梯装置的要求; E3 为对紧急照明、出口指示标志和报警系统的要求。
    F 卷, 健康和舒适部分。对应不同的内容给出目标、功能描述, 性能要求和认可的安全性规定及细则。F1 为对房间潮湿度和防风雨结构部分的要求; F2 为对卫生设备及其他设备的要求; F3 为对房间尺寸的要求; F4 对普通照明和通风部分的要求; F5 为对隔音和声音传递方面的要求。
    G 卷, 辅助要求。对应不同的内容给出目标、功能描述, 性能要求和认可的安全性规定及细则。G1 为对较小构件和组件的要求, 主要针对游泳池、装有空调的保险库及地窖; G2 对加热设备、壁炉、烟囱和通气管的要求; G3 为中庭的建造要求; G4 为对建筑的高区域部分的要求; G5 为对有发生林火趋势地区的要求。
    H 卷, 特殊用途建筑部分。主要是对剧院、舞台和公从聚集的大厅给出要求。这其中又分防火分区, 舞台墙的结构, 座位部分, 舞台出口等几个部分。
    I 卷, 维护部分。首先给出本卷的目标、功能描述,性能要求, 然后给出认可的安全性规定。包括对安装的安全性、机械通风和水暖系统几个方面的要求。
    2. 1. 2 性能化设计标准总体结构
    BCA 结构体系在整体大局上完全从性能化要求出发, 根据性能所需的不同方面划分不同的卷进行讨论; 从结构看,BCA 完全体现了性能化设计应的特色,各卷主体分为四大部分, 目标、功能描述、性能要求和认可的安全性规定。在对设计进行评估方面,BCA 的方式比较灵活, 它一方面给出一些性能化的指标以供设计者和评价者参考, 同时, 也给出一些可以接受的评价方案。这样就显得更灵活、更合理。
    2. 2 美国建筑防火分析方法BFSEM
    BFSEM 方法认为所有建筑是空间和分隔件的组合体。对于特定建筑开展防火性能分析应清楚地识别空间- 隔件体系。而火灾本身也被划分为以不同的速度和不同的方式影响建筑、人员和各类物件两部分: 火焰/热和烟气。BFSEM 方法评估建筑防火性能主要包括五个方面: (1) 防止起火; (2) 火焰/热分析(建筑物通过主动和被动保护措施限制火灾在其空间和隔件中) ;(3) 烟/气分析(建筑物维持选定空间可生存条件规定时间能力) ; (4) 结构框架分析(结构框架针对未受限火灾避免不可接受的变形倒塌) ; (5) 人员流动分析(人员在建筑物内流动或到达安全地点所要求的时间)。在评估过程中, 对于着火可能性, 起火空间火势扩大可能性、隔件性能, 火势向起火空间以外蔓延, 人员安全等各类参数, 使用者可以指定基于经验和工程判断的主观概率, 或依据统计数据, 估计每一件事发生的可能性。BFSEM 提供了一种识别影响建筑防火性能因素的综合方法。但其在确定各类评估参数时存在较大的不确定性。