中国消防安全产业大会
今年10月12日-13日,CFIC2024中国消防安全产业大会&交易会暨第十七届消防行业品牌盛会在广州隆重举办。本次大会主题为“新质·融合·迎变”,由“主题报告、高峰论坛、品牌盛会、交易会”等内容组成,汇聚了全国各地消防同仁。
主题报告环节,中国建筑科学研究院建筑防火研究所副所长、应急管理部灭火救援专家组成员 刘文利发表主题演讲《既有建筑改造防火设计准则与路径探讨》。
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主题报告
中国建筑科学研究院建筑防火研究所副所长、应急管理部灭火救援专家组成员刘文利
既有建筑改造防火设计
困难与挑战
首先看四个案例,这四个案例都是不同时期商业建筑的疏散设计。
首层(2002年建成图)
三层(2003年设计图)
三层(2013年设计图)
三层(2023年设计图)
2002年的建成图,可能设计比这个要早,楼梯都是正常的单跑楼梯,分布也是相对均匀;2003年的设计图,这里画圈的有几处出现了剪刀梯的形式;2013年的设计图,这张图我们看到了剪刀梯出现了两组并列的情况;2023年的设计图,我们看到有三组剪刀楼梯合并设计的一个情况,也有更多的组合建造的情况。
这四个不同时期的图,是因为执行的标准不同,所以它们的位置、数量、设置形式都有很大的不同。我们也思考一下哪个设计更合理、更安全,我们在既有建筑改造的时候到底执行什么标准、什么准则。
我们现在既有建筑改造遇到的最大问题是建筑类型多样、建筑年代不同、外部条件不同和改造需求多样。刚才讲到了建筑年代不同,我们的整个标准就有所不同;还有外部条件不同,因为我们改造的建筑外部可能会存在其他的建筑影响;我们的改造需求也是非常多样,尤其是像大型商业综合体,现在出现了很多新业态的需求,我们的标准也是不断在更新。
虽然在不断地更新,但我们现行的标准往往都是最严格的标准,每一部现行标准的准则均明确了我们的标准是适用于新建、扩建和改建。既有建筑防火设计既要守住安全的底线,又要遵循合规的基本准则,还要考虑成本效益的问题,这给我们的防火设计带来了非常大的挑战。
既有建筑改造
应遵循的防火设计准则
我们的设计原则是想从安全性、合规性和合理性这几个方面切入。因为安全是咱们的根本,是核心,没有安全一切都是归零的;另外是合规性,如果这个建筑不合规,这个建筑就很难进行改造,合规也是一个关键;还有一个是合理性,刚才我们看到了不同时期建筑出现了不同类型,我们也思考到底它的安全性、合理性、改造的标准到底执行什么,这都是我们应该要考虑的问题。
(1)安全性
我们从安全性准则上讲,影响火灾性状的六个因素是建筑因素、风险源、外界条件、消防能力、消防管理和防火设备。我们从影响火灾的因素去说影响消防安全、建筑消防安全,其中是建筑因素和按照标准的设置的一些设备设施,包括主动、被动的一些技术,这个应该是跟我们的设计最为直接相关。
而我们防火的安全性能也可以归结为六个方面(防止着火性能、防止初期火灾延烧性能、疏散安全性能、防止火灾蔓延扩大性能、结构耐火性能、消防活动性能)。一旦着火以后,安全疏散应该是最重要的一个方面,核心就是要在危险来临之前完成疏散。安全就是指,既要在疏散过程中保证疏散路径的安全,又要快速、迅速地疏散,疏散安全原则上要有可替代的路径,因为火灾的发生具有是不特定性,在发生以后我们要有可选择的路径。同时,安全出口要分散布置,因为安全出口聚集可能同时会受到影响,因此这个分散布置也是非常重要的准则。因为火灾的发生发展是有一定规律的,我们要在短时间内、在危险来临之前完成,就要做到快速和高效,这样对我们的路径要求,就是要简洁和明确。
(2)合规性
从合规性上来看,我们的法律法规都提到了国家的工程建设消防技术标准,《建筑防火通用规范》(以下简称《通用规范》)内容中,也从前言到1.0.2、1.0.5都提及了建筑改造的一些问题。《通用规范》是强制性的工程建设标准,是必须要执行的,但是现在有大量的既有建筑改造,需要进行使用功能的调整,比如大型综合体,比如一些工业遗产活化利用转换成民用建筑,发生了性质的改变。《通用规范》1.0.5中提到,要根据建筑的改造后的建筑规模、危险性、使用用途等确定防火技术要求,满足目标功能和性能要求。但是我们整个《通用规范》里不仅仅有功能性能指标,还有一些关键性的防火技术措施指标。我们既有建筑改造这些关键技术指标到底要不要执行,这个是非常大的一个问题。另外,我们《通用规范》“前言”中谈到的是不改变使用功能,但是我们的需求是有使用性质、使用功能的改变,所以我们如何理解改造和改建,这个都是非常大的问题。目前住建部也立项了一个既有建筑改造防火技术标准,也在征求意见。
(3)合理性
从合理性的准则来看,既要就是有客观,又要适用,还要经济。客观就是,既要尊重客观的规律,也就是对火灾、防火防控的有客观认识,还要考虑客观的事实;从实用上讲,我们要考虑与建筑功能、特征、火灾风险相匹配;从经济上讲,我们要注重成本效益的平衡,避免消防过度、消防浪费。
上面提到的四个时期商业案例也给了我们一个启示:改造前它均是一个合规的建筑,如果不改变使用功能,刚才说这几种设计情况都是合规的,但实际情况是我们通常都要改变使用功能,所以我们执行现行标准难度就非常之大,但是我们也要认识到这四个形势到底哪个更合理、更安全。从刚才疏散的准则来说,我们后面那几个建筑其实都是四个楼梯或者是两组剪刀楼梯叠加的设置,它就不符合分散的原则,有可能同时存在隐患风险。
总的来说,我们之前标准的安全性、合规性和合理性并没有完全对等,那么我们既有建筑改造的标准就要去努力实现三者的统一。要做到这个统一,其实我们面对这个非常复杂的需求和困难,其实就要化繁就简,也要追根溯源。
既有建筑改造防火设计
应采取何种路径
《关于建筑设计防火的原则规定》中,当时有8条内容,这个是非常早的原则规定。这里就非常明确地给出了我们现有的一些要求,包括耐火等级、防火隔离、防火间距,以及灭火、安全疏散等等方面的要求。现在这个标准越来越严格、越来越复杂,所以我们是需要重新化繁就简,重新做一个思考。
同时也要借鉴一些国外先进的经验。住建部2016年发布的一个文件里指出,要积极开展中外标准的对比研究,借鉴国外先进技术,跟踪国际标准发展变化,结合国情和经济技术可行性缩小差距。这里也谈到了内容结构、要素指标、相关术语要符合一些国际通行的做法。
我们探索了一个防火改造的设计路径,其中也借鉴了一些IEBC的标准做法,这里既要对使用功能和火灾风险进行合理分类,也要对改造的工程类别进行合理分类,这两个是一个前提条件。同时,要合理地做好评估工作,要评估现状跟标准之间、跟安全需求之间的差距。
01
三条探索路径
我们探索的路径包括三条:标准指引路径、性能补偿路径、特殊消防设计路径,以实现安全、合规、合理的统一。
在我们探索的路径中,第一类情况是,对于修缮工程、装修工程中常见的问题,比如不改变防火分区界限、楼层疏散方式、不改变使用功能的这种大多数的情况,我们实行的是标准指引的路径,允许一些指标进行调整,这里就包括我们的结构因素,也包括外围的一些条件因素。这样的话,大量的类似建筑情况就可以非常快速地解决这个问题。第二类情况是,如果既有建筑出现了边界改变,甚至出现了使用功能的变化、性质的变化,我们核心的理念就是要采用性能补偿的手段来保证我们整体的安全性。第三类情况是对于特别复杂的问题,也是按照住建部58号令的相关要求执行特殊消防设计的一个路径。
02
使用功能和火灾风险分类的研究
同时,我们借鉴英国BS标准做了一个使用功能和火灾风险分类的研究。这个是按照人员属性和特征分的,英国标准分成四大类,我们分成六大类,增加了歌舞娱乐场所和住宅。在六大类之下,还根据火灾发展的速率把它分成了四个风险的组别,这样就形成了我们现在这张表,当然还是有一些典型的情况。这个分类适用于对我们的改造能够实行互换和调整的新的业态,在标准并没有给出我们针对性条款的情况下,可以依据图上的分类为它找到指引、路径。
03
既有建筑改造防火设计
采取路径探索
①对于既有建筑防火设计的路径探索,我们考虑了三种改造设计路径供选择(标准指引、性能补偿、特殊消防设计路径),多样化地推进既有建筑的改造。刚才提到的对于修缮、装修和基本的改造走的是最简洁的标准指引路径,多数是走性能补偿路径,当然这个性能我们分成了六个大的方面,要有针对性地去采取措施。比如安全疏散出现宽度不足的问题,那我们就要从路径优化、距离优化等方面来解决核心的(疏散时间)问题,或者是从火灾风险的控制角度来说,采取一些自动灭火的补偿措施来减少火灾的风险,增大我们可用的疏散时间,核心是我们的性能补偿路径。
②考虑实施操作的可行性、合理性,对我们的改造工程类别进行合理分类。当然这个分类改造就分成了一级和二级,我们当时的思路是从分区的界限来考虑,这样是比较明确的,有利于分类实施既有建筑改造。
③对于使用功能风险合理分类,有利于我们的业态互换和调整,这样对于新业态我们也能找到相应的类别。
④对于建筑防火安全性能合理地分解,这样可以有利于针对性地实施性能补偿的策略。
⑤标准指引路径明确允许调整的设计指标,不纠结“原建筑时的标准”。设计指标包括现在很多因结构因素,比如说之前的前史,疏散楼梯间的前史,它很难改变。但是我们新的标准中,对使用面积,对它的最小径宽都有一些规定。老的建筑,像这方面很难去改变。另外就是外部的一些条件,包括周围的一些建筑情况,不能因为建筑遇到防火间距的问题,还要要求我相邻建筑进行改造,这个应该也不现实。我们通过这些也就不再纠结原建造史的标准,确定一个低限的指标。
总结
① 面对着复杂艰难的既有建筑改造防火设计难题和挑战,唯有以创新思维不断探索实施路径;
② 开展既有建筑改造防火设计标准研编不仅要化繁为简、寻根溯源,还要兼收并蓄,积极开展中外标准对比研究,借鉴国外先进经验,努力实现合规性与安全性和合理性的统一;
③ 实施既有建筑改造必须始终以安全为核心,遵循安全性、合规性和合理性准则,当然也要探索应用一些创新技术。这里主动的、被动的一些创新技术,都可以作为我们的补偿措施来考虑,不断提升我们既有建筑防火的安全性能。
我的报告就到这儿,谢谢各位!
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