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，對于解決超越法規(guī)或現(xiàn)行法規(guī)無法解決的復(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)域里一個全球性發(fā)展潮流，受到許多發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的高度重視，得到越來越廣泛的應(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，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，對建筑的火災(zāi)危險性和危害性進(jìn)行定量的預(yù)測和評估，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，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)。具體來說，它針對建筑物的特點(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。從而針對每種危害或者每個設(shè)計(jì)區(qū)域選擇設(shè)計(jì)方法及評估方法。這種設(shè)計(jì)方法突破了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)針對建筑物結(jié)構(gòu)類型、相應(yīng)的層高及面積的限制，同時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)場景和設(shè)計(jì)火災(zāi)，選擇工程分析計(jì)算方法和工具，對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行安全評估，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)過程中，需要對建筑物可能發(fā)生的火災(zāi)進(jìn)行量化分析，并對典型火災(zāi)場景下火災(zāi)及煙氣的發(fā)展蔓延過程進(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)，評估設(shè)計(jì)方案；并利用火災(zāi)危害分析和火災(zāi)風(fēng)險評估建立從總體目標(biāo)和功能目標(biāo)到火災(zāi)場景等領(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，通過綜合考慮各種火災(zāi)因素對人員逃生的影響，采用性能化的設(shè)計(jì)方法來保證建筑物內(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)到人不能忍耐的時間大于人員安全疏散所需的時間。
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)時間小于構(gòu)件的耐火時間。
5、國內(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，以下簡稱性能化防火設(shè)計(jì)）的概念以來，日本、澳大利亞、美國、加拿大、新西蘭以及北歐等發(fā)達(dá)國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)展中國家也都紛紛開展了這方面研究工作。世界各國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，對于解決超越法規(guī)或現(xiàn)行法規(guī)無法解決的復(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)域里一個全球性發(fā)展潮流，受到許多發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的高度重視，得到越來越廣泛的應(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，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，對建筑的火災(zāi)危險性和危害性進(jìn)行定量的預(yù)測和評估，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，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)。具體來說，它針對建筑物的特點(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。從而針對每種危害或者每個設(shè)計(jì)區(qū)域選擇設(shè)計(jì)方法及評估方法。這種設(shè)計(jì)方法突破了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)針對建筑物結(jié)構(gòu)類型、相應(yīng)的層高及面積的限制，同時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)場景和設(shè)計(jì)火災(zāi)，選擇工程分析計(jì)算方法和工具，對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行安全評估，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)過程中，需要對建筑物可能發(fā)生的火災(zāi)進(jìn)行量化分析，并對典型火災(zāi)場景下火災(zāi)及煙氣的發(fā)展蔓延過程進(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)，評估設(shè)計(jì)方案；并利用火災(zāi)危害分析和火災(zāi)風(fēng)險評估建立從總體目標(biāo)和功能目標(biāo)到火災(zāi)場景等領(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，通過綜合考慮各種火災(zāi)因素對人員逃生的影響，采用性能化的設(shè)計(jì)方法來保證建筑物內(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)到人不能忍耐的時間大于人員安全疏散所需的時間。
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)時間小于構(gòu)件的耐火時間。
5、國內(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，以下簡稱性能化防火設(shè)計(jì)）的概念以來，日本、澳大利亞、美國、加拿大、新西蘭以及北歐等發(fā)達(dá)國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)展中國家也都紛紛開展了這方面研究工作。世界各國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)。