建筑性能化防火的简要探析

建筑性能化防火的简要探析

摘要：建筑性能化防火是与传统的“处方式”防火相对的一种新型的建筑防火设计方法，是以后建筑防火设计的重要发展方向。笔者根据多年的经验，综合论述了新时期建筑性能化设计的概念、特征，建筑性能化设计的基本步骤和评估等问题。 关键词:建筑防火；性能化设计； 0引言

传统的“处方式”的防火设计在现实社会里运用很多，但是随着社会科技的飞速发展，“性能化设计”逐步走入人们的视野并有占据主导地位趋势，“性能化设计”方式的提出为设计人员提供了一种更加灵活而有效的设计选择。笔者根据自己多年的实践经验，对新时期备受人们关注的性能化防火进行了简要分析。 1建筑性能化防火设计的概念

性能化防火设计是根据建筑物及其消防设施必须达到预期的性能目标,根据建筑物的形状、结构、用途和内部可燃物等方面的具体情况,运用工程分析的方法,提出科学合理的最优化设计方案。[1]这种性能化设计从建筑物的不同情况出发，对其进行评估，从而得出最优化的防火设计方案。这种弹性空间使其可以因物制宜，提出的设计方案也更有针对性，因此也能够更好地解决“处方式”防火设计中存在的大部分问题。 2建筑性能化防火设计的基本特征 2.1建筑性能化设计的基本特征如下

(1)满足需求的多样性：设计者由“药剂师”转变为了“医生”，可以充分发挥其创造性，因而既可以满足业主的个别需求和社会其他的特殊需求，又可以从建筑物具体情况出发，得出可靠的评估，以满足有特殊要求的工程设计。

(2)方法的灵活性:在确定防火目标下，设计师可以选择不同的方法来保证目标的实现。这些方法包括:改变建筑平面布局、减少建筑物内火灾荷载密度、调整消防设施、强化消防管理等。[2] (3)技术的先进性：性能化设计进行的是一个整体的布局，是各项防火技术的优化组合，而不是孤立的简单设计。因此涉及到用于进行火灾分析的各种技术和工具极多，这就使得工程设计的技术必是较先进，是行业中的领导科技。 3建筑性能化防火设计的基本步骤 3.1确定建筑消防安全目标

无规矩不成方圆，因此建筑防火性能化设计的第一步就是设计出它的目标：包括性能化目标和功能目标两个方面。性能化目标也就是它的总体目标，即根据不同建筑本身的社会目标、功能目标和公众对建筑物所能提供的安全水平的社会期望，来制订出相应的性能要求。功能目标是指建筑设计者们如何进行防火的性能化设计才能达到上述的社会期望的安全目标。它通常要求量化的表述，比如说它给出了各种参数的临界值，包括材料温度、气体温度、碳氧血红蛋白（cohb）含量、能见度以及热辐射量等。[3]这都需要进行计量和计算。

3.2 构建火灾场景

建立火灾场景，该部分涉及到建筑物防火设计的一些重要方面，如着火源、火灾荷载及可燃物种类等，这些都是防火设计的技术条件。[4]因为这个工作需要十分精确的数据，所以工作任务十分巨大，需要耗费大量的人力物力资源。 3.3 提出和评估设计方案

建筑性能化防火的设计方法是灵活多样的，这就决定了其方案设计的多样性，并且每一个方案都是在实践中不断修改和完善的，因此每个方案都应该对建筑物的整体消防安全进行评估，这些评估不仅包括把建筑物内人员疏散到安全区域所需时间和所选火灾模拟场景下完成此任务所要求的时间进行对比的人员安全疏散评估，而且包括预测建筑物承载能力的建筑结构耐火性能评估，还包括对火灾发生可能性预测的防火效果评估和对火灾发生时的控火效果的评估，与此同时还包括爆炸危害性评估和火灾扑救条件评估。[5]其基本程序可由下图得以清晰的认识，如图1所示： 3.4 编制最后的报告和说明

在确定建筑性能化防火方案之后，要编制一个具体详细的报告和说明，主要涉及设计目标、设计方法、工程具体信息、性能评价指标、火灾场景构建和火灾过程描述、消防安全设计方案和管理策略、参考数据及参考资料等方面。[6]这是方案能否被有关领导和部门通过的至关重要的一环。

4在新时期建筑性能化防火性能化设计中存在的问题

4.1性能评价指标尚未统一

性能化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。由于人们对其认识的不同，社会各界对它的接受程度也不一样，有人认为它的分析与设计过程需要花费更多的时间，因此会给客户带来增加成本的感觉；也有人认为它只是比传统的处方式防火先进了那么一点，但是仍有很大的问题，评价不一。 4.2构建火灾场景模型的理论基础不太充分

进行建筑防火性能化设计，除了前面已经论述的目标之外，还包括：(1)起火原因分析；(2)火焰/热分析(建筑物通过主动和被动保护措施火灾在其空间和隔件中)；(3)烟/气分析(建筑物维持选定空间可生存条件规定时间的能力)；(4)结构框架分析(结构框架针对未受火灾避免不可接受的变形或倒塌)。[7]只有建立了科学、精确的火灾场景模拟模型，这些数据评估的相关参数才会更精准。

4.3对设计者的要求较高

建筑性能化防火设计要求设计者不仅具有较强的专业知识背景，而且还有极高的快速吸取新知识的能力。因为整个建筑防火性能设计过程具有非常高的综合性，方案修改的反复性，技术应用的规范性这些特征。一旦设计者的素质难以符合这项高技术的要求的话，或者说设计者们的素质有较大的差距时，设计出来的方案有可能难以达到建筑防火性能化的要求，设计的质量也就难以保证。 4.4消防管理部门的因素

性能化设计与日常的消防安全管理紧密相关，一些消防管理部门或是由于对设计的方案不熟悉或不理解，或是无法适应新的设计方式，就会无法接受，甚至难以批准，这些都会影响建筑的正常施工。 4.5建筑物的用途不能随意更改

因为性能化的防火设计是建立在多种条件之上的，它具有一定的针对性和专门性。因此一旦改变了建筑物的用途，那么就有可能导致整个性能化设计方案的失败。每个建筑物都有自己专门的性质和功能，都是通过模拟计算建立在保证其安全的基础上的。如果由于某些原因非要改变其用途，则必须对该建筑物的防火安全性能进行重新的评估和审核，如果达不到其新功能应有的要求，则需要通过采取一定的手段和方法来进行改变。譬如说增加消防设施等等途径。但是如果仍旧达不到新功能应有的防火性能标准，则该建筑物的用途就不能改变。这在一定程度上不仅局限了建筑物的功能，还要花费巨大的成本投入，这是需要我们注意的一点问题。 5如何对待和预防这些问题

5.1要逐渐建立起建筑防火性能化规范体系

从现实的问题来看，我国目前可借鉴国外(如澳大利亚、加拿大、日本、美国等)的做法，结合我国具体实际，在其已有研究成果的基础上编制新的性能化建筑防火规范体系，并且使该体系与现行规范并行使用。目前，我国已开始有步骤地推进性能化防火设计法规体系的建立工作。[8] 5.2加强技术和工具开发

在建筑防火性能评估设计中，在进行火灾场景模拟设定模型的同时，还要收集数据来掌握已有的实时资料，建立起数据库，以方便设计人员参考使用。我国应在国外已有先进技术的基础之上，从实际出发，进一步的开发和完善，使其具有中国特色。另外，针对建筑防火性能化设计还是一个新的设计方法，而且所涉领域关系到人民群众和人员的安危以及科学评估的准确性，还要加强评估软件及相应辅助工具的开发，使建筑防火性能化评估与设计更加科学。[9] 5.3加强对建筑设计人员的培训与考核

我国现有建筑防火人员的文化素质、技术水平参差不齐，因此要对现有建审人员进行培训和考核，使他们不仅具备较强的消防理论知识，而且还要了解消防领域的最新动态与发展技术，还要能够分析计算各种消防设计在实战中所能发挥的功效。这就要求严格落实岗位责任制，并建立健全优胜劣汰的竞争激励机制，使其能够更好地投入到建筑消防工作中，发挥自己的作用。 5.4加强消防安全工程教育

随着消防技术的不断发展，各种方式都在不断的发展之中，实行性能化防火设计的压力也会越来越大。我国应积极吸取外国的先进经验，在我国实施性能化的教育方案，提高每个消防人员的素质。比如英国编制了消防安全工程>，消防工程师学会(sfpe)召开的美国建筑行业各界代表参加的讨论会也提出向性能化体系发展的第一步应包括在建筑界和消防界提高每个人员的素质。[10]这些都值

得我们学习。 6总结

目前，建筑性能化防火设计已经是世界性建筑消防设计的必然发展趋势。它在理论上能更能有效的进行消防安全保护，不仅可以降低建筑成本，而且还有利于新技术的发展，虽然现在对于性能化设计仍存在一定的问题和争议，但是随着社会和科技的发展，其发展会更迅速更完善，给我国建筑业的发展带来一片新鲜空气。 参考文献：

[1]李 力,盛涛.论建筑防火性能化设计[j].工程建设与档案,2005(06).

[2]李 斌.建筑防火性能化设计的特点和基本步骤[j].山西建筑,2009(05).

[3]施 红.建筑防火性能化设计浅谈[j]. 核工程研究与设计,2006(02).

[4]british standards institution, dd240 fire safety engineering in buildings, guide to the application of fire safety engineering principles.1997.

[5]屈立军.建筑防火性能化设计方法的基本框架与特征[j].学院学报,2004(01).

[6]黄宗辉.建筑防火性能化设计浅谈[j].技术与市场,2010(11).

[7]孙晨.性能化建筑防火设计优势探讨[j].学院学

报,2010(08).

[8]林伟民.建筑防火性能化设计浅议[j].福建建材,2009(06).10.

[9]薛文秀.建筑防火性能化评估与设计若干问题的探讨[j].建筑设计管理,2011(08).

[10]程彩霞.建筑性能化消防设计方法理论及示范工程研究[d].武汉大学,2004.

注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。