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在消防领域,基于性能的规范环境指的是一种监管框架,其中建筑物和其他结构的消防安全措施取决于其满足特定消防目标和目的的能力。这些目标和目的可能包括限制火势蔓延、确保安全疏散或保护结构完整性,这与更为常见和传统的“规定性”规范截然不同。

在消防方面,性能导向型设计旨在考虑建筑物的具体特征,例如创新型建筑设计、历史建筑或复杂的工业流程。而规范性标准通常采用一刀切的方式,这种方式可能并不适用于所有建筑物的独特特征。

基于绩效的方法提倡以风险为导向的消防安全方法,这种方法注重的是预期结果而非完全遵守具体的规范要求。然而,实施这种方法需要更高的技术水平、更深入的分析以及建筑师、工程师、监管机构和其他利益相关者之间的密切合作。

具有灵活性的规范性代码

即使是像国际建筑规范(IBC)这样被认为具有高度规范性的规范,如果设计人员能够通过经主管机构批准的详细分析证明其安全性达到或超过规范要求,通常也允许采用基于性能的替代方案。相比之下,真正的基于性能的规范并不以规范性要求作为基准。

例如,北欧建筑法规委员会消防安全委员会于 1994 年发布了一项基于性能的建筑消防安全示范规范,其中提出了以下总体目标:

“所有建筑物和构筑物的建造方式和所用材料,以及其内部的固定装置和陈设,均应根据其用途和位置,为建筑物内的人员提供令人满意的防火安全保障,包括提供安全的人员救援和消防设施,并防止火势蔓延至同一地块及相邻地块上的建筑物和构筑物。所有建筑物和构筑物的建造方式均应确保其能够提供可接受的财产和环境安全保障。”

“视为满足”条款

符合上述基于性能的规范和法规通常通过分析和/或计算来证明,即证明拟议设计能够达到目标,而非满足具体规范的要求。由于进行详细分析可能成本较高,大多数基于性能的规范也允许使用预先认可的解决方案,通常称为“视为满足”条款。

验证预先批准的解决方案相对简单,与符合标准规范的流程非常相似。然而,验证基于性能的拟议解决方案则面临更多挑战。在许多国家,消防工程师短缺,这常常导致这些专业人员被要求协助地方当局进行设计审查。这种情况可能导致利益冲突,尤其是在工程师参与审查彼此的项目时,为了避免冲突,可能会阻碍客观的评价。

期望与经验的差异

此外,何为可接受的基于性能的解决方案,往往因文化期望和当地经验而异。就自动喷水灭火系统的使用而言,这些差异在消防工程师协会(SFPE)主办的两年一度的国际基于性能规范大会上,由各国团队反复展示的案例研究中尤为明显。

要查看这些差异的示例,请在左侧输入您的电子邮件地址以下载完整的“推广自动喷水灭火系统指南:宣传路线图”。

下载指南后,请参阅第 7 章表 7-1,其中展示了 1998 年至 2006 年间参加会议的几个国家队在为保护五座独特的建筑物而提出的方案中如何使用自动喷水灭火系统。这五座建筑物包括一座 40 层高的办公楼、一座 28,000 平方米的购物中心、一座 22 层高的酒店、一个大型国际交通中心和一座 30 层的老年公寓。

除了文化偏见之外,基于性能的设计还深受社会风险承受能力以及对火灾蔓延和规模、适宜居住标准、被动防火措施的有效性和自动喷水灭火系统可靠性等假设的影响。全球范围内缺乏对这些领域的专业认可和统一标准,也影响了自动喷水灭火系统在基于性能的消防策略中的应用范围。

例如,IFSA曾为瑞典隆德大学消防安全工程与系统安全系的Fredrik Nystedt于2010年开展的一项关于配备自动喷水灭火系统的建筑设计方案的研究提供部分资金。该研究旨在为北欧地区制定一套关于设计方案验证的指导原则,报告内容包括对自动喷水灭火系统有效性的评估,以及适用于配备自动喷水灭火系统的建筑物的火灾设计方案和适宜性标准。此外,该研究还提供了关于自动喷水灭火系统权衡方案验证方法的指导。

对基于绩效的规范的批评

性能导向型建筑规范一直备受诟病,尤其是在2017年伦敦格伦费尔大厦火灾之后,这场火灾夺去了72人的生命。这场悲剧引发了人们广泛呼吁重新评估英格兰的建筑法规。值得注意的是,1985年,长达306页的详细建筑规范被仅24页的性能导向型要求所取代。推动改革的机构之一是英国皇家建筑师学会,该学会呼吁制定更清晰、更具指导性的规则,包括强制所有新建和改建的住宅建筑安装自动喷水灭火系统(如威尔士建筑法规第37A条和第337B条所要求),或者至少在三层以上的住宅建筑中安装。

在许多方面,规范性法规中鼓励使用自动喷水灭火系统的激励措施,与基于绩效的系统下的“视为满足”解决方案的功能类似。消防安全倡导者应继续在两种监管框架下积极推动对主动灭火系统的考虑。

当基于性能的规范包含建议或强制性假设(例如喷淋系统可靠性、适宜性阈值或最大火灾规模)时,喷淋系统的支持者应确保这些数值合理。适宜性标准中最具挑战性的标准之一通常与视觉遮蔽有关。火灾测试表明,喷淋系统的启动有时会加剧视觉遮蔽,因为灭火过程会扰乱燃烧循环,并将未燃烧的颗粒物和蒸汽释放到火源附近的空气中。然而,消防员和研究人员都反复强调,并非所有的“烟雾”都相同。与不受控制的燃烧产生的烟雾相比,喷淋系统控制的火灾中产生的气溶胶毒性更低,对呼吸系统的刺激性也更小。

自动喷水灭火系统的重要性

自动喷水灭火系统在基于性能的设计框架中表现出色的主要原因之一是,这些方法通常依赖于确定性模型,其中热释放速率是一个关键因素。由于温度、烟雾产生和有毒气体生成都与热释放速率直接相关,因此喷水灭火系统限制和抑制热释放速率的能力可以显著降低火灾的危害。在许多情况下,例如设计排烟系统时,如果不首先确定最大火灾规模,就无法开发出合适的解决方案。自动喷水灭火系统是实现这一目标的关键工具之一,也是在基于性能的规范环境下推广基于风险的消防安全方法的关键之一。

敬请关注本系列下一篇博文,该博文将根据本指南重点介绍第八章“通过立法强制安装洒水器或提供税收优惠”的内容。

如需了解更多有关推广使用自动喷水灭火系统的策略信息,请在上方输入您的电子邮件地址,下载完整的“推广自动喷水灭火系统指南:宣传路线图”。