关于建筑防火性能化设计的探讨

1、关于建筑防火性能化制定的探讨       1 前言        现代建筑正在朝电气与智能化、结构复杂化、功能多样化和形态美学化方向发展。然而，传统的消防安全制定是按照“处方式规范来进行的，这种“处方式规范规定了具体的制定参数和指标，因而限制了制定的灵活性，使制定出来的建筑如同“豆腐块，单调而呆板。因此，传统的“处方式消防安全制定方法越来越不适应现代建筑的飞速发展。从世纪年代开始，国外就提出了“以性能为基础的消防安全制定新概念，并开始对传统沿用的“处方式建筑消防安全制定法规体

2、系进行改革，提出了制定“以性能为基础的防火规范的新思路。性能化制定规范为制定人员提供了很大的灵活性，也使制定更加科学合理。        由于性能化防火制定的方法与传统的“处方式制定方法相比具有许多优越性，所以很快成为建筑防火的一种新理念，并将发展成为建筑防火技术领域里一个全球性发展潮流，受到许多发达国家和发展中国家的高度重视，得到越来越广泛的应用。        2性能化消防制定的概念      

3、;  性能化消防制定是建立在消防安全工程学基础上的一种新的建筑防火制定方法，它运用消防安全工程学的原理与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去对建筑物的火灾危险和将导致的后果进行定性、定量地猜测与评估，从而得到最优化的防火制定方案，为建筑结构提供最合理的防火保护。它是传统消防制定方法的一种替代办法，描述能够达到某种规定性能水平的制定。        建筑防火制定最终应达到的安全目标是：1、防止起火及火势扩展，减少财物损失；2、保证安全疏散，保证生命安全；3、保护

4、建筑结构不致因火灾而损失或波及邻房；4、为消防救援提供必要的设施。为此，建筑物防火安全制定须对建筑规划、结构耐火性能、防火分区划分、内部装修、防火设备、防排烟系统及避难对策等方面做出合计。应该说现行的、条文式的制定方法对上述的问题都有相对独立、完整的合计。但存在的最大弱点是没有清楚、统一的安全水准，无法体现各消防系统间的协同功效，并导致综合经济性低下。但是，消防安全的性能化制定方法能够合计到项目所特有的危险和防护这些危险所特有的消防安全措施，可以实现综合性的消防对策，所有系统都综合其中，而不是分别独立制定的，人们除了可增进对潜在的损失了解外，这种综合性工程方法通常可提供更具体成本效率的建筑防火

5、制定方案。        3 性能化消防安全制定的基本步骤        一个完整的性能化消防安全制定过程分为三个主要阶段和七个基本步骤。三个主要阶段为：制定准备阶段、定性、定量评估阶段和文件编制阶段。以上三个主要阶段又分为七个基本步骤：        1确定工程参数及具体评估内容。首先要了解工程各方面的信息，如建筑的特征，使用功能等；其次对建筑的工艺特征做专门的研究，如非同一般的作业区

6、、危险物品的使用或储存区、昂贵设备区以及零故障区等；再次就是不同使用功能的建筑，其使用者特征也不同如住宅建筑与商业建筑，使用者特征包括年龄、智力、是否睡觉、体能状态等因素。        2确定消防安全总体目标、功能目标和性能目标。在消防安全制定中，消防安全制定总体目标是一个范围比较广泛的概念，它表示的是社会所期望的安全水平。概括地说，消防安全应达到的总体目标应该是保护生命、保护财产、保护使用功能、保护环境不受火灾的有害影响。功能目标是制定总目标的基础，它把总目标提炼为能够用工程语言进行量化的数值，指出了一个建筑物怎样才能达

7、到总体目标中所要求的社会期望的安全目标。性能目标及性能要求，是性能水平的表述，建筑材料、建筑构件、系统、组件以及建筑方法等必须满足性能水平的要求，从而达到消防安全总体目标和功能目标。        3制定制定目标。该目标是为满足性能要求所采纳的具体方法和手段。为此同意两种方法去满足性能要求。这两种方法可以独立使用，也可以联合使用。1.视为合格的规定，这包括如何采纳材料、构件、制定因素和制定方法的示例，如果采纳了，其结果就满足性能要求；2.替代方案，如果能证实某制定方案能够达到相关的性能要求，或者与视为合格的规定等效，那么与上

8、述“视为合格的规定不同的制定方案，仍可以被批准为合格。        4确定火灾场景。火灾场景是对某特定火灾从引燃或者从设定的燃烧到火灾增长到最高峰以及火灾所造成的破坏的描述。在建立火灾场景时，应合计的因素包括：建筑的平面布局；火灾荷载及分布状态；火灾可能发生的位置；室内人员的分布与状态；火灾可能发生时的环境因素等。        5建立制定火灾。制定火灾是对某一特定火灾场景的工程描述，可以用一些参数如热释放速率、火灾增长速率、燃烧产物、物质分解率等或者其

9、他与火灾有关的可以计量或计算的参数来表现其特征。最常用方法是采纳火灾增长曲线，热释放速率随时间变化的典型火灾增长曲线，一般具有火灾增长期、最高热释放速率期、稳定燃烧期和衰减期等共同特征。每一个需要合计的火灾场景都应该具有这样的制定火灾曲线。        6提出和评估制定方案。评估过程是一个不断反复的过程。在此过程中，许多消防安全措施的评估都是依据制定火灾曲线和制定目标进行的。像增加报警装置和自动喷淋装置、对通风特征的修改、变更建筑材料、内装修和建筑内部摆设等因素，都在该步骤进行评估。在评估不同的方案时，清楚地了解该方案是否

10、达到了制定目标是很重要的。在性能化制定评估过程中一些基本因素通常需要被充分合计，即：起火和发展；烟气蔓延和控制；火灾蔓延和控制；火灾探测和灭火；通知居住者和组织安全疏散；消防部门的接警和现场救助等。        7编制报告和说明。分析和制定报告是性能化制定能否被批准的关键因素。该报告需要概括分析和制定过程的全部步骤，并且报告分析和制定结果所提出的格式和方式都要符合审查机构和客户的要求。        性能化消防安全制定与处方式消防安全制定的比较 

11、;       传统的建筑消防安全制定是依据建筑物的使用类型、高度、层数、面积、平面布局等状况，对照有关制定规范的条文中给定的消防设施的设置要求及制定参数和指标进行制定，通过对建筑的防火等级、防火分区、安全疏散、消防给水、防排烟及报警等各方面提出具体要求来保证建筑物的消防安全。国外将这种制定方法称为“处方式方法对应地，将传统的建筑防火规范称为“处方式规范        “处方式规范的特点是：1、没有确定的整体目标；2、所使用的方法是确定的；3、不需要再对制定的结果进

12、行评估认定。        “处方式规范简单明了，便于制定方案的制定。“处方式规范中给出的制定参数和指标是在总结过去的施行经验和火灾教训的基础上确定的，具有一定的有用性。应该说，“处方式规范为社会的发展和进步做出了十分庞大的贡献，但从社会进步的角度看，现形的“处方式规范也存在着以下一些致命的弱点：1、由于历史原因，现形规范之间和规范中有关条文之间经常出现互不沟通，互相矛盾的现象。即制定方法之间无法形成一个完整的闭环系统；2、无法给出一个统一、清楚的整体安全度水准；3、跟不上新技术、新工艺和新材料的发展；4、限制了制定人员主观

13、创造力的发展；5、无法充分体现人的因素对整体安全度的影响。因此，“处方式规范和“处方式制定方法在客观上存在着相当大的局限性。而性能化消防安全制定是运用消防安全工程学的原理和方法，合计火灾本身发生、发展和蔓延的基本规律，结合实际火灾中积存的经验，通过对建筑物及其内部可燃物的火灾危险性进行综合分析和计算，从而确定性能指标和制定指标；然后再预设各种可能起火的条件和由此所造成的火、烟蔓延途径以及人员疏散状况来选择相应的消防安全工程措施并评估、核定预定的消防安全目标是否已达到；最后再视具体状况对制定方案作调整、优化。其主要思想是在消防制定时仅提出建筑消防安全所需要的性能要求或指标，而不直接要求制定人员为

14、此而必须采纳某些特定的解决方法。如何达到这一指标要求，采用什么样的工程措施则由制定人员自己确定，但是制定人员最终要向审核人员证实其所选择的工程解决方法是安全可靠的，所采纳的制定计算方法是得到公认的，审核人员也要利用相应的评估工具检验制定方案是否达到了安全目标。       与传统的消防安全制定相比，性能化消防安全制定具有以下优点        1性能化制定体现了一座建筑的独特性能或用途、某个特定风险承当者的需要；     &#

15、160;  2性能化制定注重安全目标的达到，而不合计采用什么样的途径，有利于发挥防火制定人员的主观创造性；        3性能化制定依据工程需要，为开发和选择替代消防方案提供了方法；        4性能化制定可在安全水平方面与替代制定方案进行比较，通过这种对比机制，可确定安全等级与成本之间的最正确点；        5性能化制定要求在分析中使用多种分析工具，从而提升了工程精

16、度，并可产生更具有革新性的制定；        6性能化制定体现了一种新的消防战略，即消防系统是作为一个整体合计的，而不是孤立地进行制定；        7性能化制定能够为保险部门提供可靠的建筑安全评估报告，有利于保险部门参加建筑的消防工作。        性能化消防安全制定时应注意的问题        从总体看，性能

17、化制定是一个发展的方向，但就目前的技术支撑条件看，也存在一些问题。首先，社会各界对它的接受程度不一；另外，与条文式制定相比，性能化分析和制定过程需要在分析、计算和制定文件制作上花费更多的工程时间。增加了工程制定的人力投入，带来了较高的制定成本。综合起来看，目前使用性能化方法还存在以下一些技术问题：        1性能评判标准尚未得到一致认可；        2制定火灾的选择过程确定性不够；     

18、60;  3对火灾中人员的行为假设的成分过多；        4猜测性火灾模型中存在未得到很好证实或者没有广泛理解的局限性；        5火灾模型的结果点值，没有将不确定性因素合计进去；        6制定过程经常要求工程师在超出他们专业之外的领域工作。        6 性能化制定的将来展望 

19、;       由于性能化消防安全制定的目的是以最有效、最经济的方法,从系统安全的角度将火灾的损失控制在最低限度。从而保证总体消防安全目标的实现，其制定方法具有灵活性和科学性，比传统“处方式消防制定具有更多的优点。因此，目前这种制定已成为世界各国建筑消防制定的发展趋势，是不可抗拒的潮流。随着消防安全工程的快速发展，消防安全工程学已随着其潜力、复杂性以及应用性而在基础理论、方法学和有用工具领域得到较大的发展，性能化制定方法将会越来越完善。        &#

20、160;                           性能化评估中面对的问题        1. 在目前性能化制定应用之初，在消防行政管理部门不熟悉、不适应的状况下，由于缺少相应的专业人员进行分析审查，可能对批准这种制定方案存在顾虑。  &#

21、160;     2. 与处方式制定相比，性能化制定分析和制定步骤需要更多的工程时间以便进行分析、计算和准备制定档。        3. 相关人员对该项技术的理解存在差异，存在被“乱用的可能。它更多地要求制定者和审查者的自身素养以保证制定适当性的质量控制措施。特别是，当前制定者的素养差别很大，而性能化制定的要求又具有很大的弹性，所以难以依据他们的素养给出正确的评价。        4. 如同在处方制定中一样，建筑物的

22、占用或使用性质的变更可能改变防火的需要，而这直接与性能化制定初设的各种前提条件相关。因而，这种类似建筑使用用途的改变，将直接导致性能化制定方案的失效.        5. 性能化制定与日常的消防安全管理密切相关。因为性能化制定的安全目标与消防系统、人员疏散组织等密不可分，火灾时需要保证消防系统如同所预想的那样运行，这就要求消防监督部门在日常监督中随时注意，因而也给监督管理工作提出了更高的要求。           &

23、#160;          正确对待和推动性能化防火制定        1. 必须审慎地确定性能化防火制定的适用范围。性能化防火制定的对象必须是国家和本地现行的消防技术规范和标准所未能涵盖、按规范和标准实施确有困难或影响建筑物使用功能的建筑工程。不能以消防安全性能化制定为由任意突破国家规范，把它作为不按规范施工逃避监督的借口。因此，对那些国家和本地现行的消防技术规范和标准已有明确规定 的建筑工程，和国家现行消防技术规范明令禁止的制定内容，不能使用性能化防火制定。在性能化制定的过程中还必须遵循严格的制定审核程序，执行全程监控，保证制定能达到确定的消防安