關于消防安全工程性能化設計之淺見

目前在消防設計領域，性能化設計無疑是一熱門話題，按照大家對性能化設計的理解，似乎在設計中對執行防火規范遇到的問題可以用性能化設計來解決。的確，性能化設計是一種全新的設計理念，這種理念的優越性在于把消防工程安全設計必須遵循的普遍規律與有針對性的個案保護體系有機的結合起來，既能充分發揮建筑物的設計功能，又能靈活選擇為滿足消防安全總體目標而設置的消防安全保護系統。目前在美國、加拿大、澳大利亞等國家已有開展性能化設計的實例，而且也有相關專業著述見諸文字。從國外的情況來看，性能化設計也還處在進一步完善、成熟的過程中。關于消防安全工程性能化設計之淺見 文/吳華

對于性能化設計的討論，首先應了解性能化設計的基本程序和工作內容。開展性能化設計，通常有以下幾個基本步驟:

(1)確定工程的具體內容。通常包括工程的建設條件、建筑形式、結構體系、使用功能、使用者特征和服務對象等等。

(2)確定消防安全總體目標、功能目標和性能要求。在這幾個因素中，安全總體目標通常具有一定普遍性，如“保護不鄰近起火點的人員能夠安全逃生”（1994NFPA《生命安全規程》)。功能目標就具有較強的針對性，概括地說，是對建筑物怎樣才能達到安全目標的具體描述。如“將火災控制在某個局部的空間內”等等。而性能要求則是為了滿足功能目標所涉及到的一些具體的可量化的指標。如建筑材料的燃燒性能、建筑結構的施工方法以及室內的火災荷載等等。

(3)確定性能指標和設計指標。目前公認的性能指標是防止室內發生轟燃。雖然不同的建筑形式發生轟燃的條件可能會有所不同，但就某個具體的對象而言，這個指標是可以確定的。設計指標就是為了防止發生轟燃而采取的設計措施。例如將上層煙氣的溫度控制在500℃以下。

(4)建立火災場景。火災場景是對某特定火災從設定的燃燒開始到發展至最猛烈的燃燒過程，以及在此過程中火災所造成的破壞的描述。對于一個具體的建筑來說，要針對不同的情況、不同的部位以及發生火災的概率而建立多個火災場景。例如，澳大利亞的一幢三層樓的購物中心，進行性能化設計時建立了120多個火災場景。

(5)建立設計火災。火災場景是對某特定火災的定性描述，而設計火災則是對某特定火災的定量描述。通常要采用一些可以計量或計算的參數來表現其特征。如熱釋放速率、火災增長速率、物質分解率等。概況設計火災特征最常用的方法是采用火災增長曲線，該曲線是熱釋放速率對時間的函數。

(6)提出和評估設計方案。在綜合分析設計火災的基礎上，設計人員應提出消防安全工程的設計方案。設計方案的選擇可能會是性能化設計中最為關鍵的部分，保守的方案可能導致成本過高，超出實際的需要而造成浪費，而沒有足夠代表最壞情況的設計其方案可能導致一項不安全的設計。設計方案提出后還應由專家進行評估。評估通常可采用根據性能化設計規范對多個設計方案進行比較、綜合、修改、完善以確定一個蕞佳的、設計方案。

(7)編寫最終報告。最終報告的編制需要概括分析設計過程中的所有步驟，并對每個步驟中所依據的理念、目標的陳述、考慮的因素、所作的假設、采用的方法、設置的條件、采取的措施、達到的目的、參考的文獻等作出盡可能詳盡的說明。一是可以從這份報告看出對于一個工程性能化設計的每一個步驟及其分析過程并籍此判斷其科學性、合理性和可行性，最終判定設計方案的安全性;二是可以作為工程性能化設計的檔案記載，對工程投人使用后的管理也大有裨益;三是為工程審批獲得通過提供依據。

從以上介紹可以看出在性能化設計的過程中，對最終確定一個**設計方案的影響因素很多。從我國目前的情況來看，要開展性能化設計還有很多工作要做。一是在法律法規體系上要認可性能化設計的合法性;二是要編制性能化設計規范;三是要加強對消防基礎學科的理論研究，如各種不同邊界條件下的火災模型、煙氣在建筑物中的動態分布以及對人員逃生的影響、防排煙系統和各種滅火系統對煙、溫場的影響等等;四是加強實驗手段的研究、建設。如各種建筑材料的理化性能、燃燒特性以及其燃燒分解產物的分析測試等等;五是建立專家庫及后備科技人才培養機制。專家要取得相應的資質，要得到國家相應機構的認可，專家論證的意見要具有法律地位等等。

綜上所述，在我國開展消防工程性能設計尚有許多問題需要解決，除了上述問題外，還需要加大對研究工作的經費投人，還需要廣大有志于消防事業的各界人士共同不懈的努力。北京天一消防檢測維保公司關于消防安全工程性能化設計之淺見 文/吳華