防水屋面施工及质量控制.docx

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1、防水屋面施工及质量控制 建筑物渗漏是多年来困扰设计、施工、用户的建筑工程质量通病，它影响建筑物的正常使用，侵蚀建筑物结构主体，缩短建筑物寿命。治理建筑物渗漏是一项需要长期综合防治的工作。 根据建筑物渗漏的特点，建筑防水工程要达到不渗漏，重点要抓住以下控制要点。 一、设计要认真贯彻技术标准房屋建筑工程的防水工程设计，设计人员应掌握各种防水材料的性能及其设计原则与细部构造的特点；同时还应适应结构工程设计的特点和需要，坚持“因地制宜，按需选材，刚柔结合，综合治理”的设计思路，认真贯彻GB50207-94“屋面工程技术规范”，同时应执行防水构造标准图集以及地方建设行政主管部门编写的地方规程、推荐作法，

2、不断提高设计水平及标准化程度。 二、优选防水材料，提高新型防水材料的应用率1.新型防水材料品种繁多，并形成了高、中、低不同档次，分别具有不同特性和各自的应用范围。应根据建筑物的等级、性质、功能和构造等特点以及本地区的环境条件，选择适宜的防水材料，如高分子防水卷材和改性沥青防水卷材，适用于屋面及地下防水工程，耐老化性能好的可用于外露工程。防水涂料固化后，形成无接缝的整体防水层，适用于形状复杂的防水工程、厕浴间防水工程、地下防水工程，以及三、四级屋面防水工程和一、二级屋面多道设防中的一道防水层。 2.选材必须和施工方案设计及施工条件要求相结合。当工程可能出现变形裂缝时，应优先选用具有高强度、高延伸

3、率的防水材料，当采用材料延伸率较低时，应以点粘法、条粘法或空铺法来弥补。外防内贴的地下防水工程，不应采用防水涂料，尽量采用冷作业施工方法。 三、严格控制防水材料的质量坚持实行对防水材料质量使用认证检测制度，确认一批质量可靠的防水材料，在本地区推荐使用；选用新型防水材料应坚持高标准，有国家标准或行业标准的，一定要执行国家标准或行业标准，目前尚无统一行业标准的，也要执行地方或厂级标准；选用新型防水材料要注意技术配套，应优先选用具有配套辅料、施工工具、施工操作规程及质量标准的产品。且通过对进入现场的防水材料的抽样检测，杜绝因原材料的低劣、生产控制不当而造成的残次品，以及将假冒伪劣防水材料用于防水工程

4、。防水材料的保证期应不低于10年。 四、制定合理的施工方案防水工程设计一般只是对材料及工程设计的总体要求进行了规定。施工前，还需根据现场的具体情况，如环境条件、季节条件、施工顺序，以及具体部位操作要求等，制定具体施工方案，并认真实施。 五、选定专业队伍施工防水施工的专业性、技术性较强，必须由防水专业队伍（或防水专业施工人员）施工。防水工应经过培训，能正确理解和掌握防水工程施工的操作要领，持证上岗，使防水工程质量得到保证。 六、重视防水工程维护保养和管理防水工程往往和结构工程等互相结合，防水工程施工完成后，必须要有对成品的保护措施，杜绝因下道工序破坏而造成的渗漏。使用中也要经常进行保养、检查，以

5、延长使用寿命。完善防水工程的保修期制度，防水工程竣工后，5年以内出现渗漏，施工单位必须负责返修，费用由责任方负责。1、裂缝的调查概况：通过对大量砖混结构的民用住宅、框架结构的办公楼等多种建筑的调查发现，多数建筑都存在着不同形式的裂缝，这些裂缝一旦出现便很难弥补，但许多裂缝是有规律可循的。我对这些裂缝进行了总结，其调查结果如下：（1）不管是什么结构的建筑，几乎都存在抹灰开裂的现象，大部分是因为温度变化引起的，仅仅是轻重程度的不同而已。（2）抹灰表面龟裂，裂缝多而无规律，裂缝较细但面积较大，严重的引起墙面空鼓，若要返工成本较大。（3）在框架结构中，填充墙体与梁柱接触面间容易出现水平和垂直裂缝，这些

6、裂缝几乎是不可避免的，如果不加以预防，裂缝一旦出现就很难补救。（4）墙体使用新型材料尤其是大块板型材料，例如GRC墙板、钢丝网架聚苯乙烯夹心板（俗称得乐板、舒乐板等），不同板块之间经常出现规则的竖向裂缝。（5）在门、窗洞口出现形状为“八”字形的裂缝，裂缝沿约45方向开裂，框架结构和砖混结构均有发生，而砖混结构多发生于顶层两端的房间，而且裂缝一般较宽，这种裂缝不仅仅是抹灰的开裂，而是砌体的开裂，出现后有时伴有渗漏现象，危害较大，一般是由于温度变化引起的，是较为典型的温度裂缝，较难处理和避免。2、裂缝对建筑的影响及社会影响分析2.1对建筑物的影响分析：通常情况下，这些裂缝不会危及到结构的安全，危害

7、性较小，但对建筑物将产生下列影响：（1）贯穿墙体的裂缝影响建筑物的使用寿命及抗震性能，尤其以砖混结构的建筑为甚。（2）发生于外墙的裂缝，当开裂较为严重时，往往造成墙面的渗漏并且给内装饰带来污染和损伤，影响表观和使用。（3）当裂缝尤其是温度裂缝到达一定程度时，会造成窗口变形，影响正常的使用。（4）外抹灰开裂后，不仅影响外观和使用寿命，一旦外抹灰进水，冬季冻胀致使外抹灰层脱落，将影响到周围行人的安全。2.2社会影响分析随着国家对工程质量的越来越重视和人们质量意识的提高，特别是住房体制的改革，住宅建设资金将由个人出资，因此人们对工程的质量问题的关心程度将会越来越高。这也对工程的建设者们提出了越来越高

8、的要求，这就要求我们必须认真对待并力求克服建筑通病的发生。由于人们对建筑结构还不太了解，所以用户对于裂缝引起了较为强烈的反响，主要反映在以下几个方面：（1）影响观感：墙体的裂缝对人的观感影响很大，给人的感觉造成较大冲击，使人感到极不舒服，影响情绪，同时给工程的交工带来极大麻烦。（2）不安全感：尽管这些裂缝一般不会危及到结构安全，但是由于多数人对结构情况不了解，而担心是否安全，造成心理上的不安全感，同时外墙抹灰层的开裂脱落也的确存在着不安全因素，因此对用户的解释工作甚难做好。（3）影响使用：裂缝严重时将会造成渗漏、门窗变形等，不仅影响到使用，而且也会造成一定的经济损失。3、原因分析及技术措施3.

9、1墙面抹灰龟裂墙面抹灰完成后有时墙面会出现大面积细而密的呈龟裂状的裂纹，这种裂纹细而深度浅时危害不大，可不做处理，但开裂较深而形成裂缝时往往伴随着空鼓、脱落现象的发生，一旦出现大面积空鼓、脱落，唯一的办法是返工重做，但返工重做部分就象在墙面打了一块“补丁”，很难恢复原貌，易在返工面周围出现收缩裂缝，返工的效果既不经济也不美观，分析原因主要有以下几种：（1）抹灰砂浆配比不合适，水泥用量过大致使水化热大，干缩严重从而造成龟裂。（2）基层处理不干净或处理不当，从而导致抹灰砂浆失水过快而引发龟裂的发生。（3）基层表面平整度达不到要求，尤其是垂直度超标，造成抹灰层厚薄不均或抹灰层过厚，从而造成表面龟裂的

10、发生，这也是引发龟裂现象较常出现的原因之一。（4）中高级抹灰应该分层施工，有时施工时为了赶进度或为了省工图方便，从而抹灰基层、中层、面层分层不当，分层厚度不当，压不密实，从而引发龟裂。（5）与施工环境有关，抹灰环境通风良好而且干燥，通常又疏于养护致使砂浆失水较快从而导致严重龟裂，这是龟裂现象出现的主要原因之一。（6）为了使抹灰尽快成活或使表面当时美观便于交活，有时操作人员在表层抹光后或压光同时外罩一层纯水泥膏，这层水泥膏风干后薄而脆，不仅引发表面的龟裂而且最易受益匪浅，是应该坚决予以杜绝的。（7）填充墙体使用新型材料如钢丝网架聚苯乙烯夹心板，这种板材几乎没有吸水性，当疏于养护时导致抹灰砂浆失水

11、迅速而发生龟裂现象。（8）用户急于入住新楼，盲目要求加快施工速度，入住后使用不当也可能引发龟裂现象。以上是导致龟裂现象发生的主要原因，处理这种裂缝应该侧重于“防”而非“治”，即防患于未然，如处理得当，施工方法科学合理，这种裂缝是完全可以杜绝的。分析出原因之后，预防的方法便不难找出：1、严格按配比拌制砂浆，尤其要控制水泥用量，水的用量也要控制，拌制砂浆前要进行试配，使砂浆的和易性与保水性达到最佳。搅制设备要用专用的砂浆搅拌机，杜绝使用混凝土搅拌机（滚筒式）拌制砂浆。2、抹灰的基层要处理，方法得当。对于砖砌体来讲，一定要提前1-2天用清水浇透，至表面出现水光，然后阴干，手摸时有潮湿感时再进行抹灰。

12、加气混凝土砌块与粉煤灰砌块则不需用水浇透，只要在砌体上适当浇水，然后阴干半天左右再进行抹灰。3、在砌体施工时要严把砌体施工质量关，控制好砌体表面的平整度，尤其要控制好砌体的垂直度，这样便能有效控制抹灰的厚度，杜绝出现抹灰厚度不均匀，这样可以大大减少龟裂情况的发生。4、抹灰应分层进行，严格控制抹灰的总厚度和分层的厚度，中级抹灰平均总厚度宜控制在20mm内，高级抹灰宜控制在25mm内，外墙抹灰宜控制在20mm内。分层应该合理，一般情况下中级抹灰分工层较为合理。无论混合砂浆还是水泥砂浆，厚度以13mm为宜，面层5mm为宜，抹完底子灰后待六至七成干，表面发白，手压有坚实感，但能留下手纹时即可进行面层抹

13、灰。5、抹灰的施工环境对于裂缝的出现也起着相当重要的作用。如果环境干燥而且通风良好且又疏于养护时则最易出现龟裂，因此抹灰应该营造一个比较潮湿的环境。在高温干燥的气候条件下施工应该将门窗敞口进行封闭，必要时在地面上定期适量浇水，或定期在抹灰表面（八成干后）喷雾，天气异常酷热时，最好用薄膜将抹灰面封死进行养护，效果较为理想。对于象GRC板、钢丝网架聚苯乙烯夹心板这种吸水较差的新型建材，则在施工抹灰前宜在基层刷一道界面剂，成活后喷雾或封闭进行养护，否则极易出现龟裂现象。6、用户使用不当也是出现干裂的原因之一，我施工的一栋办公楼，业主急于元旦入住而盲目催工期，入住后将空调温度调至最高，结果在一周内寺面

14、出现了较多的龟裂现象，所以在施工中我们不应强调工期的提前，应该按照合理的工期计划有组织的进行施工，大幅度的缩短工期是不宜提倡的。综上所述，龟裂是在施工中经常出现的通病之一。这种裂缝对于美观影响最大，因此在施工中我们应该非常注意，只要我们在施工中严格按规范施工，提前预防，这各裂缝是可以避免的。3.2不同材料间裂缝的防治在长期的施工实践中我发现在不同建筑材料间极易出现规则的裂缝，尤其是框架结构的工程在框架与填充墙之间这种裂缝经常出现。尤其是近几年国家对新型建材的大力推广，许多新型建材层出不穷，如果对这些建材的特点把握不准，技术措施使用不当，那么这种裂缝几乎是不可避免的。目前在东营地区最常用的填充墙

15、材料是加气混凝土砌块、粉煤灰砌块、GRC墙板以及钢丝网架聚苯乙烯夹心板。这种裂缝的特点是沿与梁柱触面之间出现，裂缝较宽而深，并且对称出现，伴随这种裂缝的出现，如果梁宽大于墙体宽度则在梁底最易出现空鼓现象，严重时可引起梁底抹灰局部的脱落，很难全面预防。对于板块式拼装的填充材料在不同的板块之间也往往出现竖向裂缝。对于这种裂缝出现人们往往采取在裂缝表面粘贴韧性材料，如牛皮纸、绷带等方法，由于这种方法成本低廉、施工简单而往往被大量采用，但这种方法治标不治本，在表面喷漆之后粘贴的韧性材料无法遮盖若隐若现，与周围墙面差别明显，影响美观而且这种方法也无法长期掩盖裂缝，因此是不可取的。3.2.1裂缝出现的原因

16、：1、对材料的性能和特点把握不准或很难把握。如加气混凝土砌块吸水后膨胀较大，失水后何种缩小，导致这种裂缝出现。2、施工原因：组砌不合理，砂浆的饱满度小于85%，或者由于拉结钢筋漏放甚至不放，浇水过多，施工一次砌体高度过大，砂浆标号低，都可导致裂缝的频频出现。3、设计原因。4、温度的影响：由于各种材料之间的膨胀系数的差别，必然引起结构热胀冷缩及内外胀缩不一致的变形，因此也必然会将抹灰拉裂。3.2.2预防措施1、对于加气混凝土和粉煤灰砌块而言出釜时含水率较高，以后砌块会因逐渐干燥造成体积的不稳定，因此对于这种类型的建材我们应该提前组织材料入场，杜绝边进料边砌筑的施工方法，材料入场后不要随意堆放，堆

17、放时底部应垫起并防潮，雨天还要覆盖以防吸水过大而引起体积的膨胀。2、砌块在组砌时不应为了加快施工进度和减少工序，将填充墙一次性砌至梁底，用砂浆塞实数值下缝隙后即进行墙面抹灰。这种施工方法不仅加大了砌体自重，不便施工，而且会使砌体失水体积收缩而出现水平及垂直裂缝。要消除砌块体积收缩产生的裂缝，应降低砌筑时砌块的含水率，施工时砌块的含水率控制在15%以下，严禁提前大量的浇水，要在砌筑之前适量浇水，这样既保证砂浆有良好的硬化条件，又可使砌体不致含水率过高。填充墙施工至接近梁底时要保留小于一皮砌块高度的空隙，使砌体充分的收缩变形，抹灰前1-2天用侧砖或立砖斜砌顶紧。3、在组砌砌块时，施工人员往往只注意

18、水平缝砂浆的饱满度而忽视立缝砂浆的饱满度，尤其是柱与砌块之间的砂浆不饱满，饱满的立缝能阻止砌体变形，减缓裂缝的出现。4、粉煤灰砌块分有底和无底两种，在选择砌块时要尽量选择有底的砌块，无底的砌块不仅施工不方便，而且砂浆很容易漏入洞中，不仅而且增加墙体自重，而且这种砌块由于缺乏底的约束变形较大，裂缝更易出现，更主要的是这种砌块大大削弱了拉结筋的作用，极易诱发沿柱垂直裂缝的出现。5、1m长0.5m一道的拉结筋虽能减少竖向裂缝的出现，但效果不是很理想，由于多方面的因素，裂缝还是时有发生。根据我的实践，最好在砌体中加设二至三道通长钢筋（8）并设现浇带，这样对墙体形成有效约束，可大大减少竖向裂缝的发生。6

19、、砌体的胀缩，不同的部位是不相同的。往往是两头大而中间小，因此在柱梁与砌块接触的部位易出现裂缝，因此在抹灰前宜在框架与砌体接触面上设置双层钢丝网片，如图所示：钢丝网片以丝径较细强度较高而孔径小的为最佳，这种方法对于GRC墙板及GRC墙板之间裂缝的出现同样行之有效。7、钢丝网架聚苯乙烯夹心板具有轻质、防潮、防火、隔音和保温等特点，用它代替传统的粘土砖、加气混凝土等材料可以大大减轻建筑物自重，从而大幅度减少基础部分的材料和资金投入，是近年来广泛被采用的新型建材，但是这种材料的抹灰易在墙体和拼缝之间出现裂缝，出现裂缝的原因在于板材现场堆放不合理，造成板面翘曲，上墙后用力支顶找平使墙体预先受力，忽视相

20、邻板块间的拼缝处理而使两块板材之间无法形成一个整体而造成的。而且由于板材吸水率差很容易造成抹灰过快，造成裂缝。因此在施工中应该注意以下几点：（1）根据设计要求预先进行排板，板块力求大小均匀，拼缝要尽量减少。（2）板材的运输堆放非常重要，运输时板材要尽量放平而且要减少振动，进场后则要立排堆放，直立搬运，防止板面变形。（3）板与柱梁接触处除用与板材钢丝网架同质、同径、同间距的钢丝网带连接以外，同时在板缝两侧用22号铁丝将宽度为300mm的与板外层的钢丝网架同质同径同间距的钢丝网带骑缝绑扎在钢丝网架上。（4）采用钢丝网架聚苯乙烯夹心板时，内墙抹灰宜采用水泥：石粉：砂=1：1：3的混合砂浆抹灰，抹灰前

21、板材表面要涂刷界面剂，抹灰一定分层施工而且抹灰完成后一定浇水养护以防砂浆失水过快。3.3在长期的施工中我发现还有一种裂缝比较难以防止，那就是在门窗洞口上边沿沿45开裂的“八”字形裂缝，这种裂缝在框架结构与砖混结构中均有发生。这种裂缝在框架结构中较轻而在砖混结构的房屋中较为严重，裂缝发生的普通规律是房屋的顶层两个端户最为严重，向中间和向下依次减轻，裂缝最宽可达1.5-2.0mm，而且窗口越多越大，裂缝也越多越明显。3.3.1原因分析：（1）温度变化可分为两种，一种是一年四季的温度的变化，炎热的夏天与寒冷的冬天的温度差可达40-50，另一种是室内外温度的差异，夏天太阳直射屋面，而室内温度相对较低，

22、温差可达15-20；而在冬天，由于室内采暖，其内外温差可达30以上。（2）由于钢筋砼的线膨胀系数为1.010-5/，普通砖砌体膨胀系数为0.510-5/，在相同的温度下，钢筋混凝土的伸缩值要比砖砌体大一倍左右，故在混合结构中，当温度变化时钢筋砼屋盖、楼盖与砖砌体伸缩不一。（3）由于上述温度的变化及线膨胀系数的差别必然会引起结构的热胀冷缩及内外胀缩不一致的变形。若构件不受任何约束，则结构将不会产生附加压力，反之，若构件受到约束，不能自由变形，则在结构中将会产生附加压力，通常无约束的构件是不存在的，因此就不可避免的在墙体和构件中产生附加压力，当附加压力超过墙体的承受能力时，就会使墙体开裂。若将屋盖

23、与墙体连接处水平切开，屋盖（或梁）的伸长或缩短将对墙体产生附加水平推力，因此往往易在墙的顶部出现水平裂缝，墙体由于受到屋盖的推力而产生剪应力，剪应力和拉应力又在墙体中产生与水平方向大致成45的主拉应力，当主拉应力过大时，就会在墙体上产生与水平方面成45的斜向裂缝，即所谓的八字形裂缝，从房屋的纵向看，剪应力的分布大体上是两端最大，中间为零，即由两端向中间递减，因此，“八”字形斜裂缝多发生在房屋两端的墙体上，且一般发生在最上面两层墙面上，而以顶层最严重，而且在墙体开的洞口越大越多，对墙体的削弱也就越严重，其裂缝就越严重。3.3.2预防和减少裂缝的技术措施由于影响房屋伸缩而出现裂缝的原因很多且很复杂

24、，并受种种因素的限制，目前还没有可靠的措施来完全杜绝温度裂缝的发生，但控制和减少裂缝的产生是可能的，除按规范要求合理设置伸缩缝外，一般应从与施工两个方面采取措施。一、设计方面：（1）加强屋面的保温隔热性能，即可以增加隔热层和保温层的厚度（将保温层厚度由最薄处8cm改为15cm厚），或者设架空隔热通气层等，屋面防水材料宜选择颜色较浅的材料，带有铝箔的最好，以减少屋盖结构的直射温度，减少顶面的胀缩程度。（2）多层混合结构的宜适当增加构造柱的数量，构造柱可提高砌体的抗剪强度，约束砖砌体，使之有较高的变形能力。构造柱贯通房屋全高并与每层的圈梁相连。（3）顶部几层宜沿砌体高度配置26500钢筋。（4）将

25、屋面底的圈梁往下移至门窗洞上兼做过梁，可以减少斜裂缝，在框架结构中尽量让连系梁底标高作窗口的上平。（5）在顶部层次两端的窗口增设钢筋混凝土架框，断面尺寸120240mm，配筋410、6200并使之与过梁和圈梁整体现浇。（6）顶层砌体砂浆设计时不得低于M5，以增加粘接力和整体性，提高变形能力。二、施工方面：由上述及，施工质量对裂缝也有明显影响，因此，必须加强监督，严格检查，确保砌体质量，具体来讲着重做好以下几点：（1）保证施工用原材料的质量。如使用的水泥质量低劣、标号低于规定、稳定性差或含泥量多的细砂等拌制砂浆，强度低、收缩性大、垂直性差、砖的质量不稳定、强度达不到要求，易产生裂缝。（2）保证砂

26、浆的标号符合设计要求并要有良好的和易性和保水性，拌制砂浆要严格计量，避免砂浆强度波动较大，并保证水平砖缝的砂浆饱满度不小于80%。（3）砌体的组砌方法要正确。砌筑前要提前摆砖，砖浇水湿润要适宜，严禁干砖上墙。（4）窗的钢筋边框与墙体结合处砌体均要适当留置马牙槎，后浇筑砼，以增强边框与墙体的连接。当然在采取以上措施后裂缝有时仍难避免。若外墙开裂严重并出现渗漏现象时，则裂缝必须处理，处理方法为：沿墙裂缝处，铲除裂缝边上、下各宽100mm内的抹灰或装饰层，扫刷干净，冲洗晾干后沿裂缝填充柔性防水密封材料，再在墙面喷涂防水剂或合成高分子防水添作料两遍，涂层厚度控制在2mm以内，在涂腊固化前在面层撒中砂并

27、轻拍。固化后扫除没有粘牢的砂粒，然后用与墙体抹灰相同配比的砂浆抹基层灰，上面覆一层钢丝网，再度抹面灰，靠旧抹灰层边要细致抹实。4、结束语：综上所述，我认为对于裂缝要重在预防，设计与施工相互结合，既要加强设计方面的监督与管理，也要加强施工方面的管理，精心组织，科学施工，加大监督与检查力度，同时采取有效措施，最大程度的减少裂缝发生，给用户一个满意的建筑产品。建筑防火的安全水准和目标应该是明确的和高水平的，即发生火灾的概率十分小。但确保安全水准实现的方法则是多种多样的，人们可以运用所有的现代科技手段进行有机的和创造性的组合。性能设计是一种新型的防火系统设计思路，是建立在更加理性条件上的一种新的设计方

28、法。它不是根据确定的、一成不变的模式进行设计，而是运用消防安全工程学的原理和方法，首先制定整个防火系统应该达到的性能目标，并针对各类建筑物的实际状态，应用所有可能的方法对建筑的火灾危险和将导致的后果进行定性、定量地预测与评估，以期得到最佳的防火设计方案和最好的防火保护。性能设计是一个非常复杂的体系，它的实现需要各种社会环境和技术条件的支撑。应该指出的是，由指令性规范向性能规范的转型不是一蹴而就的。目前国际上所谓性能规范都只是包含部分性能规定，并没有百分之百的性能规范。指令性规定与性能规定不是简单的替代，而是在相当长的时期内并存或互补，这样既不妨碍新技术的应用，又能够保持当前的安全程度。笔者就我

29、国性能化研究与实践工作，谈几点看法。1 工作的基本方向性能规范属于柔性的法规，它适用于(1)规范规章没有规定的情况；(2)规范规章虽有标准规定，但不能或不足以应对现实情况时；(3)让设计者能在安全无虞又合乎经济利益的情形下，自由地设计合乎需求的使用空间。从国外现行情况看，目前的性能设计规范并不复杂，但支撑这类规范的性能设计体系却是一项非常庞大的系统工程，它需要方方面面的共同努力。从理论上讲，性能设计应体现如下一些原则：(1)性能规范的各项规定和目标应能保证不同类型建筑物的整体安全水平。(2)性能规范应具有长期的适用性，新技术、新方法的出现和使用不会导致与规范的冲突。(3)可以使用可变式的计算模

30、式去内插计算结果。采用模拟的办法去检验计算结果的正确与否。(4)所有的性能设计计算均可在微机上实现，并且要保证一般的设计人员都可以非常容易地操作这些人工智能计算系统。一个成功的性能化设计不仅可以更符合建筑物本身的要求，而且在同样符合安全的要求下，可以为业主节省不必要的消防设备费用，这是性能化设计所应体现的优点以及发展的动力。在我国实现上述目标还需要走相当长的一段路。目前，无论是在人们的观念上，理论水平上，历史资料的存储上，以及经济支撑条件上，都是十分薄弱的。但从发展看，开展此项工作又是一种必然，并且越早开始越主动。2 火灾发展模式及预期损害度的分析评估性能设计的核心就是运用大量的定量分析去解决

31、工程安全的评估。定量分析包含两类程序：(1)决定性程序(Deterministic Procedure)：将火灾成长、扩展、烟移动及对人员影响予以定量化(从理论分析、经验关系推论、使用方程式及火灾模拟方法)。(2)概率性程序(Probabilistic Procedure)：估算发生某种不预期火灾情景(Fire Scenario)的可能性(利用火灾发生频率的统计数据、系统可靠度、建筑背景资料及决定性程序所获得资料)。火灾模式的影响因子应考虑模式的输出量(例如：温度、速度、热通量)及合格标准(例如：侦测所需时间、达到人类无法承受的时间)。火灾模式也为概率模式，主要进行火灾风险评估，分析事件树(E

32、vent Tree)与概率，而使人们因火灾丧的风险降低。火灾场景的设定对消防安全性能设计十分重要，即在消防安全设计之前，需先输入火灾场景的参数资料，再依假想场景去执行消防安全设计。为能达到上述目标，火灾场景的设计应予以合理的量化分析。如今火灾发展模式不论是在工程计算、计算机评估或是概率统计等方面，已具有较合理的推算与评估，使得火灾燃烧的成长速度、热释放率、衰退期等较复杂的状态均能被较接近真实的模拟，因而可以较正确的推算出危险状况发生的时间，以寻求确保人员生命安全的避难对策。火灾场景的假想，应以实际工程为基础，即针对实际使用空间的避难路径、出口设置、楼梯设置、建筑物装修材料及内含物的发热量、避难

33、人员数、避难人员属性等实际状况设定。我国在今后的若干年中，要实现对火灾的定量评估，至少要建立下述6个分析子系统：(1)起火空间内火灾发生与发展的过程模拟；(2)烟及有毒气体蔓延规律的模拟；(3)火势沿起火间之外空间的蔓延；(4)火灾报警、灭火及防排烟系统综合工况的模拟；(5)消防救援行为介入状况的模拟；(6)人员安全疏散的路径与行为的模拟。为了正确地给定性能规范的安全原则，最基础的一项工作是建立科学系统的火灾发生及损失的概率统计方法，包括：(1)对建筑物进行合理的类别划分，并统计各类建筑物实际存在的平方米数量和火灾发生时损失的数量。(2)确定火灾损失率的概率分布模型，并确定火灾损失率的数学期望

34、和方差值。(3)从概率的角度，对“同型”和“非同型”的火灾事件进行计算处理，并最终给出各类建筑火灾危险性的概率度。3 建立各类建筑物的火灾荷载数据库在从事性能化设计时，最重要的一步是确立火灾载荷的大小与位置，一个错误的火源设计可能导致整个性能设计的失败。火灾载荷密度与设计火灾发展过程密切相关，而后者正是防火设计中最基本的输人参数之一，因而火灾载荷数据的确定对防火系统的性能设计具有至关重要的影响。我国目前基本上没有火灾载荷的相关统计方法和确定的数值。因此，应通过试验和统计的方法尽快建立适合中国国情的火灾荷载密度的数据库。同时，应考虑国际通用的方式和计算单位，以便信息的交流和共享。具体工作包括：(

35、1)通过实际调查和实验确定各类建筑材料和设施的燃烧热值。(2)用概率统计的方法处理火灾荷载的分布型式。统计表明火灾荷载的分布不服从正态分布，而表现为极值I型分布。因此将楼层火灾荷载作为随机现象，将其概型化、抽象化为统计数学模型，并根据调查数据寻其统计规律，应该是可行的途径之一。(3)鉴于建筑结构的可变荷载与火灾荷载的统计分布均服从极值I型分布，因此可以探讨在这两者之间建立某种逻辑联系，进而确定两者间的比值关系。这将会使规范编制和设计选用工作大大简化。4 性能计算方式的选择在以往，所谓的性能化设计似乎只是空谈，要真正的落实几乎是一项不可能的任务。但近年来世界许多发达国家实现这个梦想实现，并应用在

36、现实社会当中。我国也感受到性能化设计的发展确实有其必要性。性能设计的关键是如何建立计算模型和采用适合的计算方法。目前流行的做法有两类，一是以日本为主的简算预测法，二是以欧美为主的电算模拟法。在日本，目前性能化防火设计尚未单独立法，而且其偏好使用火灾预测简单公式进行计算，所以在个别火灾项目中有大量的简单公式完整的介绍，其中当然也还有可以加强之处，主要是关于火灾进程、闪燃现象的发生以及火灾探测与抑制方面的预测公式尚未出现，当此部分也完成的时候，日本简算公式将会成为相当好的整体火灾预测模式。而且，其简算公式中每一个参数的选择都是非常严谨的。而在英、美、澳三国(澳洲的法规源自于英国)，计算体系中的同质

37、性相当高，目前已经有完整详细的规范提供给防火设计人员参考。欧美国家普遍习惯采用计算机模拟软件进行火灾预测与火场重建的工作，因此对于火灾预测公式的发展不像日本那样完善。但是对于计算机模拟软件的开发不遗余力，模式也发展得越来越成熟，同时由于目前计算机的效能越来越高，进行火灾模拟的时间与精确度都大幅的提升，因此采用计算机进行模拟也是性能法规验证的方法之一。鉴于我国目前的实际情况，笔者认为可以采取简算预测与计算机模拟相结合的方法。5 安全疏散模拟消防安全系统的目的不外乎是确保人身安全和减少财产损失两个方面。而人身安全则有赖于安全疏散系统的可靠，因此各国的性能法规中，安全疏散设计都占有重要的地位。避难安

38、全设计的最终要求为验证实际所需的避难时间应低于避难容许时间。所以避难安全设计时，需先分析建筑物特性(楼板面积、走道、步行距离、出口宽度、楼梯宽度、数量及分布、建筑物高度、排烟设备等)及人员特性(人数、步行速度、反应能力、分布情形、环境熟悉度等)资料后，设计火源及火灾场景，推算避难所需时间和避难容许时间，验算合理后，完成设计。避难安全性能设计主要目的为确保人身安全，然而人的属性却是非常复杂的，如年龄、身高、体重、反应能力、敏捷度、耐心、行动能力等个人的特质因人而异，因此对于人口密度高、人数多的场所，在避难评估时若针对每一个人去评估避难结果，则相当费时费力，非人力采用公式验算所能及。因此，许多国家

39、纷纷建立计算机模拟模式，以验算公式及相关观察实验结果为基础，评估分析各种建筑的模拟结果，以验证设计结果是否可以确保人的生命安全。随着性能法规发展，英国、美国、日本、澳洲、新西兰等发达国家已提出许多计算机模式、验算模式、概率模式等避难安全检验方法。这些验算模式是以长时间的观察、实验结果为基础，再结合工程方法，进而编写成复杂的计算机软件，其花费是巨大的。在我国，目前为止尚未自行研发相关避难验算模式，因此建立避难安全设计法时，建议采用现有已成熟、开发的评估模式，分析评估各项检验模式理论框架，探讨其输入、输出的诸多使用参数，分析其假设条件及使用特性，判断其对我国国情特色(建筑物空间规划、使用特性、人员

40、活动)是否适用可行等，并进而以引用国外技术为主，而不需再重复花费庞大的人力、物力重新建立避难安全检验模式。6 烟气控制系统在火场中，由于能见度低所引起的人们心理恐慌会加大安全疏散的难度，而烟气中所包含的烟粒子、刺激物及毒性物质可以快速地窒息人的生命。因此，防排烟系统的设计与评估是性能设计的另一支柱。对烟气蔓延过程评估时，常常综合考虑烟气固有的浮力特性、体积变化、夹带作用及天花板喷流等效应。对烟气蔓延规律模拟的目的在于从设计上提高烟层的流动高度，稀释烟团的浓度，降低烟流的温度和阻止烟气进入特定的区域空间。烟气模拟要设定火源模式，即考虑燃烧的状态与火势的发展、质量容积的流速等，继而要估算烟流量值、

41、温度值、烟层沉降速度等，要确定排烟系统的工作时机(同时考虑风机、通风口、阀门等)，以及综合考虑自动灭火系统开始工作后对烟气过程的影响等。国外在烟气模拟计算程序开发方面进展的最快、最成熟。一些商业软件已可在特定的工程中应用。目前流行的模拟计算有区域模拟和场模拟两种，二者都出发于连续介质流动、传热传质和化学反应动力学的基本方程。场模拟能够以足够的空间分辨率揭示物理过程的细节，但计算量大，对火焰区的湍流和化学反应的处理较为困难，主要用于咨询和评估过程的计算模拟；区域模拟注重整体效果，以适当的工程近似描述各个物理过程，简化了方程组，大幅度地减小了计算的复杂程度和计算时间，是工程设计主要采用的计算方法。我国目前已具备深人开展用区域模拟计算方法进行设计计算的设计方法研究的基础。建立一个好的评估方法体系才能保证性能设计的安全性，并给人们一个比较完整的系统安全概念，因此这是一项非常重要的基础性工作。上述为建立性能规范所必须的最基本的条件，除此以外还有许多工作要做。只要我们有一个好的开端，打实基础，就一定会开创出“性能设计”的全新时代。