摘要：從性能化設(shè)計(jì)與“處方式”設(shè)計(jì)比較出發(fā)，介紹了性能化消防設(shè)計(jì)方法的概念和流程、建筑物性能化消防設(shè)計(jì)的內(nèi)容，以及國(guó)內(nèi)外性能化設(shè)計(jì)的應(yīng)用概況，指出了在性能化設(shè)計(jì)方法的推行中所遇到的一些困難，并提出了對(duì)性能化設(shè)計(jì)方法在消防設(shè)計(jì)中應(yīng)用的展望和我國(guó)如何發(fā)展性能化規(guī)范及其配套技術(shù)的建議。
關(guān)鍵詞：性能化設(shè)計(jì)；處方式設(shè)計(jì)；消防設(shè)計(jì)；火災(zāi)模型
1、前言
如果說(shuō)納米技術(shù)使新材料的研究起到了革命性飛躍，那么也可以說(shuō)性能化設(shè)計(jì)方法將開創(chuàng)消防科技的新局面。
消防設(shè)計(jì)目前有兩種設(shè)計(jì)思想，一種是傳統(tǒng)的“處方式設(shè)計(jì)方法”，其基于場(chǎng)所類型進(jìn)行設(shè)計(jì)考慮；另一種是“性能化設(shè)計(jì)方法”，它立足于危害分析及火災(zāi)假想，對(duì)于解決超越法規(guī)或現(xiàn)行法規(guī)無(wú)法解決的復(fù)雜建筑的消防設(shè)計(jì)具有很大意義。
由于性能化防火設(shè)計(jì)的方法與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法相比具有許多優(yōu)越性，所以很快成為建筑防火的一種新理念，并將發(fā)展成為建筑防火技術(shù)領(lǐng)域里一個(gè)全球性發(fā)展潮流，受到許多發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家的高度重視，得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
2、性能化消防設(shè)計(jì)的概念
性能化消防設(shè)計(jì)是建立在消防安全工程學(xué)基礎(chǔ)上的一種新的建筑防火設(shè)計(jì)方法，它運(yùn)用消防安全工程學(xué)的原理與方法，根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)、用途和內(nèi)部可燃物等方面的具體情況，由設(shè)計(jì)者根據(jù)建筑的各個(gè)不同空間條件、功能條件及其它相關(guān)條件，自由選擇為達(dá)到消防安全目的而應(yīng)采取的各種防火措施，并將其有機(jī)地組合起來(lái)，構(gòu)成該建筑物的總體防火安全設(shè)計(jì)方案，然后用已開發(fā)出的工程學(xué)方法，對(duì)建筑的火災(zāi)危險(xiǎn)性和危害性進(jìn)行定量的預(yù)測(cè)和評(píng)估，從而得到化的防火設(shè)計(jì)方案，為建筑結(jié)構(gòu)提供最合理的防火保護(hù)。
與“處方式”設(shè)計(jì)相比較，性能化設(shè)計(jì)方案更關(guān)注是否能夠?qū)崿F(xiàn)“保證人員疏散和滅火救援不受火災(zāi)煙氣影響”這一“目的”，而不是拘泥于滿足規(guī)范要求的最低排煙量。性能化的消防設(shè)計(jì)方案通過(guò)科學(xué)的論證，能夠提供比之處方式的消防規(guī)范更為安全的設(shè)計(jì)表現(xiàn)效果，比較起來(lái)，性能化設(shè)計(jì)方案具有設(shè)計(jì)成本有效性，設(shè)計(jì)選擇多樣性及設(shè)計(jì)效果更為優(yōu)化性的特點(diǎn)。
性能化消防設(shè)計(jì)的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，第一是確認(rèn)危害，第二是明確設(shè)計(jì)目標(biāo)。具體來(lái)說(shuō)，它針對(duì)建筑物的特點(diǎn)，建筑物內(nèi)人員特點(diǎn)，建筑物內(nèi)部操作方式，建筑物外部特征，消防滅火組織特點(diǎn)等。從而針對(duì)每種危害或者每個(gè)設(shè)計(jì)區(qū)域選擇設(shè)計(jì)方法及評(píng)估方法。這種設(shè)計(jì)方法突破了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)針對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)類型、相應(yīng)的層高及面積的限制，同時(shí)提供了更加靈活而有效的設(shè)計(jì)選擇性。
性能化消防設(shè)計(jì)包括確立消防安全目標(biāo)，建立可量化的性能要求，分析建筑物及內(nèi)部情況，設(shè)定性能設(shè)計(jì)指標(biāo)，建立火災(zāi)場(chǎng)景和設(shè)計(jì)火災(zāi)，選擇工程分析計(jì)算方法和工具，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行安全評(píng)估，制定設(shè)計(jì)方案并編寫設(shè)計(jì)報(bào)告等步驟。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)建筑物可能發(fā)生的火災(zāi)進(jìn)行量化分析，并對(duì)典型火災(zāi)場(chǎng)景下火災(zāi)及煙氣的發(fā)展蔓延過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算，因此計(jì)算的工作量以及各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的需要量非常大，往往需要采用計(jì)算機(jī)火災(zāi)模擬軟件等分析和計(jì)算工具。
3、性能化消防設(shè)計(jì)的流程
性能化設(shè)計(jì)利用火災(zāi)科學(xué)和消防安全工程建立設(shè)計(jì)指標(biāo)，評(píng)估設(shè)計(jì)方案；并利用火災(zāi)危害分析和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估建立從總體目標(biāo)和功能目標(biāo)到火災(zāi)場(chǎng)景等領(lǐng)域內(nèi)所需要的參數(shù)。性能化的消防安全設(shè)計(jì)是一種可以對(duì)諸如非工程參數(shù)（如人在火災(zāi)中的行為和反應(yīng)）進(jìn)行定義的工程過(guò)程。
4、建筑物性能化消防設(shè)計(jì)的內(nèi)容
建筑物的性能化消防設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)方面的設(shè)計(jì)內(nèi)容：一是保證建筑內(nèi)人員安全疏散的性能設(shè)計(jì)，二是保證建筑構(gòu)件耐火的性能設(shè)計(jì)。
人員安全疏散的性能設(shè)計(jì)是從建筑內(nèi)人員安全方面進(jìn)行考慮的，通過(guò)綜合考慮各種火災(zāi)因素對(duì)人員逃生的影響，采用性能化的設(shè)計(jì)方法來(lái)保證建筑物內(nèi)人員的火災(zāi)安全性，從而防止人員傷亡。其性能化的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是：煙層下降高度和煙氣濃度達(dá)到人不能忍耐的時(shí)間大于人員安全疏散所需的時(shí)間。
構(gòu)件耐火的性能化設(shè)計(jì)是從建筑物的穩(wěn)定性方面進(jìn)行考慮的，通過(guò)分析建筑構(gòu)件在火災(zāi)中的反應(yīng)，采用性能化的設(shè)計(jì)方法來(lái)保證建筑物結(jié)構(gòu)的火災(zāi)穩(wěn)定性，從而防止建筑物的倒塌。其性能化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是：火災(zāi)持續(xù)時(shí)間小于構(gòu)件的耐火時(shí)間。
5、國(guó)內(nèi)外性能化設(shè)計(jì)應(yīng)用概況
自20世紀(jì)80年代英國(guó)提出了“以性能為基礎(chǔ)的消防安全設(shè)計(jì)方法”（performance——based fire safety design method，以下簡(jiǎn)稱性能化防火設(shè)計(jì)）的概念以來(lái)，日本、澳大利亞、美國(guó)、加拿大、新西蘭以及北歐等發(fā)達(dá)國(guó)家政府先后投入大量研究經(jīng)費(fèi)積極開展了消防性能化設(shè)計(jì)技術(shù)和方法的研究，南非、埃及、巴西等發(fā)展中國(guó)家也都紛紛開展了這方面研究工作。世界各國(guó)都在積極推行性能化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用，并取得了巨大成就。
英國(guó)于1985年頒布了第一部性能化防火規(guī)范，包括防火規(guī)范的性能化修改，新規(guī)范規(guī)定“必須建造一座安全的建筑”，但不詳細(xì)確定應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
關(guān)鍵詞：性能化設(shè)計(jì)；處方式設(shè)計(jì)；消防設(shè)計(jì)；火災(zāi)模型
1、前言
如果說(shuō)納米技術(shù)使新材料的研究起到了革命性飛躍，那么也可以說(shuō)性能化設(shè)計(jì)方法將開創(chuàng)消防科技的新局面。
消防設(shè)計(jì)目前有兩種設(shè)計(jì)思想，一種是傳統(tǒng)的“處方式設(shè)計(jì)方法”，其基于場(chǎng)所類型進(jìn)行設(shè)計(jì)考慮；另一種是“性能化設(shè)計(jì)方法”，它立足于危害分析及火災(zāi)假想，對(duì)于解決超越法規(guī)或現(xiàn)行法規(guī)無(wú)法解決的復(fù)雜建筑的消防設(shè)計(jì)具有很大意義。
由于性能化防火設(shè)計(jì)的方法與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法相比具有許多優(yōu)越性，所以很快成為建筑防火的一種新理念，并將發(fā)展成為建筑防火技術(shù)領(lǐng)域里一個(gè)全球性發(fā)展潮流，受到許多發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家的高度重視，得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
2、性能化消防設(shè)計(jì)的概念
性能化消防設(shè)計(jì)是建立在消防安全工程學(xué)基礎(chǔ)上的一種新的建筑防火設(shè)計(jì)方法，它運(yùn)用消防安全工程學(xué)的原理與方法，根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)、用途和內(nèi)部可燃物等方面的具體情況，由設(shè)計(jì)者根據(jù)建筑的各個(gè)不同空間條件、功能條件及其它相關(guān)條件，自由選擇為達(dá)到消防安全目的而應(yīng)采取的各種防火措施，并將其有機(jī)地組合起來(lái)，構(gòu)成該建筑物的總體防火安全設(shè)計(jì)方案，然后用已開發(fā)出的工程學(xué)方法，對(duì)建筑的火災(zāi)危險(xiǎn)性和危害性進(jìn)行定量的預(yù)測(cè)和評(píng)估，從而得到化的防火設(shè)計(jì)方案，為建筑結(jié)構(gòu)提供最合理的防火保護(hù)。
與“處方式”設(shè)計(jì)相比較，性能化設(shè)計(jì)方案更關(guān)注是否能夠?qū)崿F(xiàn)“保證人員疏散和滅火救援不受火災(zāi)煙氣影響”這一“目的”，而不是拘泥于滿足規(guī)范要求的最低排煙量。性能化的消防設(shè)計(jì)方案通過(guò)科學(xué)的論證，能夠提供比之處方式的消防規(guī)范更為安全的設(shè)計(jì)表現(xiàn)效果，比較起來(lái)，性能化設(shè)計(jì)方案具有設(shè)計(jì)成本有效性，設(shè)計(jì)選擇多樣性及設(shè)計(jì)效果更為優(yōu)化性的特點(diǎn)。
性能化消防設(shè)計(jì)的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，第一是確認(rèn)危害，第二是明確設(shè)計(jì)目標(biāo)。具體來(lái)說(shuō)，它針對(duì)建筑物的特點(diǎn)，建筑物內(nèi)人員特點(diǎn)，建筑物內(nèi)部操作方式，建筑物外部特征，消防滅火組織特點(diǎn)等。從而針對(duì)每種危害或者每個(gè)設(shè)計(jì)區(qū)域選擇設(shè)計(jì)方法及評(píng)估方法。這種設(shè)計(jì)方法突破了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)針對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)類型、相應(yīng)的層高及面積的限制，同時(shí)提供了更加靈活而有效的設(shè)計(jì)選擇性。
性能化消防設(shè)計(jì)包括確立消防安全目標(biāo)，建立可量化的性能要求，分析建筑物及內(nèi)部情況，設(shè)定性能設(shè)計(jì)指標(biāo)，建立火災(zāi)場(chǎng)景和設(shè)計(jì)火災(zāi)，選擇工程分析計(jì)算方法和工具，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行安全評(píng)估，制定設(shè)計(jì)方案并編寫設(shè)計(jì)報(bào)告等步驟。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)建筑物可能發(fā)生的火災(zāi)進(jìn)行量化分析，并對(duì)典型火災(zāi)場(chǎng)景下火災(zāi)及煙氣的發(fā)展蔓延過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算，因此計(jì)算的工作量以及各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的需要量非常大，往往需要采用計(jì)算機(jī)火災(zāi)模擬軟件等分析和計(jì)算工具。
3、性能化消防設(shè)計(jì)的流程
性能化設(shè)計(jì)利用火災(zāi)科學(xué)和消防安全工程建立設(shè)計(jì)指標(biāo)，評(píng)估設(shè)計(jì)方案；并利用火災(zāi)危害分析和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估建立從總體目標(biāo)和功能目標(biāo)到火災(zāi)場(chǎng)景等領(lǐng)域內(nèi)所需要的參數(shù)。性能化的消防安全設(shè)計(jì)是一種可以對(duì)諸如非工程參數(shù)（如人在火災(zāi)中的行為和反應(yīng)）進(jìn)行定義的工程過(guò)程。
4、建筑物性能化消防設(shè)計(jì)的內(nèi)容
建筑物的性能化消防設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)方面的設(shè)計(jì)內(nèi)容：一是保證建筑內(nèi)人員安全疏散的性能設(shè)計(jì)，二是保證建筑構(gòu)件耐火的性能設(shè)計(jì)。
人員安全疏散的性能設(shè)計(jì)是從建筑內(nèi)人員安全方面進(jìn)行考慮的，通過(guò)綜合考慮各種火災(zāi)因素對(duì)人員逃生的影響，采用性能化的設(shè)計(jì)方法來(lái)保證建筑物內(nèi)人員的火災(zāi)安全性，從而防止人員傷亡。其性能化的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是：煙層下降高度和煙氣濃度達(dá)到人不能忍耐的時(shí)間大于人員安全疏散所需的時(shí)間。
構(gòu)件耐火的性能化設(shè)計(jì)是從建筑物的穩(wěn)定性方面進(jìn)行考慮的，通過(guò)分析建筑構(gòu)件在火災(zāi)中的反應(yīng)，采用性能化的設(shè)計(jì)方法來(lái)保證建筑物結(jié)構(gòu)的火災(zāi)穩(wěn)定性，從而防止建筑物的倒塌。其性能化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是：火災(zāi)持續(xù)時(shí)間小于構(gòu)件的耐火時(shí)間。
5、國(guó)內(nèi)外性能化設(shè)計(jì)應(yīng)用概況
自20世紀(jì)80年代英國(guó)提出了“以性能為基礎(chǔ)的消防安全設(shè)計(jì)方法”（performance——based fire safety design method，以下簡(jiǎn)稱性能化防火設(shè)計(jì)）的概念以來(lái)，日本、澳大利亞、美國(guó)、加拿大、新西蘭以及北歐等發(fā)達(dá)國(guó)家政府先后投入大量研究經(jīng)費(fèi)積極開展了消防性能化設(shè)計(jì)技術(shù)和方法的研究，南非、埃及、巴西等發(fā)展中國(guó)家也都紛紛開展了這方面研究工作。世界各國(guó)都在積極推行性能化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用，并取得了巨大成就。
英國(guó)于1985年頒布了第一部性能化防火規(guī)范，包括防火規(guī)范的性能化修改，新規(guī)范規(guī)定“必須建造一座安全的建筑”，但不詳細(xì)確定應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。