??????? 1 前言
??????? 現(xiàn)代建筑正在朝電氣與智能化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、功能多樣化和形態(tài)美學(xué)化方向發(fā)展。然而，傳統(tǒng)的消防安全設(shè)計(jì)是按照“處方式”規(guī)范來(lái)進(jìn)行的，這種“處方式”規(guī)范規(guī)定了詳細(xì)的設(shè)計(jì)參數(shù)和指標(biāo)，因而限制了設(shè)計(jì)的靈活性，使設(shè)計(jì)出來(lái)的建筑如同“豆腐塊”，單調(diào)而呆板。因此，傳統(tǒng)的“處方式”消防安全設(shè)計(jì)方法越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)代建筑的飛速發(fā)展。從２０世紀(jì)８０年代開(kāi)始，國(guó)外就提出了“以性能為基礎(chǔ)的消防安全設(shè)計(jì)”新概念，并開(kāi)始對(duì)傳統(tǒng)沿用的“處方式”建筑消防安全設(shè)計(jì)法規(guī)體系進(jìn)行改革，提出了制定“以性能為基礎(chǔ)的防火規(guī)范”的新思路。性能化設(shè)計(jì)規(guī)范為設(shè)計(jì)人員提供了很大的靈活性，也使設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理。
??????? 由于性能化防火設(shè)計(jì)的方法與傳統(tǒng)的“處方式”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)的原理與方法首先制定整個(gè)防火系統(tǒng)應(yīng)該達(dá)到的性能目標(biāo)，并針對(duì)各類建筑物的實(shí)際狀態(tài)，應(yīng)用所有可能的方法去對(duì)建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)和將導(dǎo)致的后果進(jìn)行定性、定量地預(yù)測(cè)與評(píng)估，從而得到最優(yōu)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)。它是傳統(tǒng)消防設(shè)計(jì)方法的一種替代辦法，描述能夠達(dá)到某種規(guī)定性能水平的設(shè)計(jì)。
??????? 建筑防火設(shè)計(jì)最終應(yīng)達(dá)到的安全目標(biāo)是：1、防止起火及火勢(shì)擴(kuò)大，減少財(cái)物損失；2、保證安全疏散，確保生命安全；3、保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)不致因火災(zāi)而損失或波及鄰房；4、為消防救援提供必要的設(shè)施。為此，建筑物防火安全設(shè)計(jì)須對(duì)建筑規(guī)劃、結(jié)構(gòu)耐火性能、防火分區(qū)劃分、內(nèi)部裝修、防火設(shè)備、防排煙系統(tǒng)及避難對(duì)策等方面做出考慮。應(yīng)該說(shuō)現(xiàn)行的、條文式的設(shè)計(jì)方法對(duì)上述的問(wèn)題都有相對(duì)獨(dú)立、完整的考慮。但存在的最大弱點(diǎn)是沒(méi)有清晰、統(tǒng)一的安全水準(zhǔn)，無(wú)法體現(xiàn)各消防系統(tǒng)間的協(xié)同功效，并導(dǎo)致綜合經(jīng)濟(jì)性低下。但是，消防安全的性能化設(shè)計(jì)方法能夠考慮到項(xiàng)目所特有的危險(xiǎn)和防護(hù)這些危險(xiǎn)所特有的消防安全措施，可以實(shí)現(xiàn)綜合性的消防對(duì)策，所有系統(tǒng)都綜合其中，而不是分別獨(dú)立設(shè)計(jì)的，人們除了可增進(jìn)對(duì)潛在的損失了解外，這種綜合性工程方法通常可提供更具體成本－效率的建筑防火設(shè)計(jì)方案。
??????? 3 性能化消防安全設(shè)計(jì)的基本步驟
??????? 一個(gè)完整的性能化消防安全設(shè)計(jì)過(guò)程分為三個(gè)主要階段和七個(gè)基本步驟。三個(gè)主要階段為：設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段、定性、定量評(píng)估階段和文件編制階段。以上三個(gè)主要階段又分為七個(gè)基本步驟：
??????? （1）確定工程參數(shù)及具體評(píng)估內(nèi)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；其次對(duì)建筑的工藝特征做專門的研究，如非同一般的作業(yè)區(qū)、危險(xiǎn)物品的使用或儲(chǔ)存區(qū)、昂貴設(shè)備區(qū)以及零故障區(qū)等；再次就是不同使用功能的建筑，其使用者特征也不同（如住宅建筑與商業(yè)建筑），使用者特征包括年齡、智力、是否睡覺(jué)、體能狀態(tài)等因素。
??????? （2）確定消防安全總體目標(biāo)、功能目標(biāo)和性能目標(biāo)。在消防安全設(shè)計(jì)中，消防安全設(shè)計(jì)總體目標(biāo)是一個(gè)范圍比較廣泛的概念，它表示的是社會(huì)所期望的安全水平。概括地說(shuō)，消防安全應(yīng)達(dá)到的總體目標(biāo)應(yīng)該是保護(hù)生命、保護(hù)財(cái)產(chǎn)、保護(hù)使用功能、保護(hù)環(huán)境不受火災(zāi)的有害影響。功能目標(biāo)是設(shè)計(jì)總目標(biāo)的基礎(chǔ)，它把總目標(biāo)提煉為能夠用工程語(yǔ)言進(jìn)行量化的數(shù)值，指出了一個(gè)建筑物怎樣才能達(dá)到總體目標(biāo)中所要求的社會(huì)期望的安全目標(biāo)。性能目標(biāo)及性能要求，是性能水平的表述，建筑材料、建筑構(gòu)件、系統(tǒng)、組件以及建筑方法等必須滿足性能水平的要求，從而達(dá)到消防安全總體目標(biāo)和功能目標(biāo)。
??????? （3）制定設(shè)計(jì)目標(biāo)。該目標(biāo)是為滿足性能要求所采用的具體方法和手段。為此允許兩種方法去滿足性能要求。這兩種方法可以獨(dú)立使用，也可以聯(lián)合使用。1.視為合格的規(guī)定，這包括如何采用材料、構(gòu)件、設(shè)計(jì)因素和設(shè)計(jì)方法的示例，如果采用了，其結(jié)果就滿足性能要求；2.替代方案，如果能證明某設(shè)計(jì)方案能夠達(dá)到相關(guān)的性能要求，或者與視為合格的規(guī)定等效，那么與上述“視為合格的規(guī)定”不同的設(shè)計(jì)方案，仍可以被批準(zhǔn)為合格。
??????? （4）確定火災(zāi)場(chǎng)景。火災(zāi)場(chǎng)景是對(duì)某特定火災(zāi)從引燃或者從設(shè)定的燃燒到火災(zāi)增長(zhǎng)到最高峰以及火災(zāi)所造成的破壞的描述。在建立火災(zāi)場(chǎng)景時(shí)，應(yīng)考慮的因素包括：建筑的平面布局；火災(zāi)荷載及分布狀態(tài)；火災(zāi)可能發(fā)生的位置；室內(nèi)人員的分布與狀態(tài)；火災(zāi)可能發(fā)生時(shí)的環(huán)境因素等。
??????? （5）建立設(shè)計(jì)火災(zāi)。設(shè)計(jì)火災(zāi)是對(duì)某一特定火災(zāi)場(chǎng)景的工程描述，可以用一些參數(shù)如熱釋放速率、火災(zāi)增長(zhǎng)速率、燃燒產(chǎn)物、物質(zhì)分解率等或者其他與火災(zāi)有關(guān)的可以計(jì)量或計(jì)算的參數(shù)來(lái)表現(xiàn)其特征。最常用方法是采用火災(zāi)增長(zhǎng)曲線，熱釋放速率隨時(shí)間變化的典型火災(zāi)增長(zhǎng)曲線，一般具有火災(zāi)增長(zhǎng)期、最高熱釋放速率期、穩(wěn)定燃燒期和衰減期等共同特征。每一個(gè)需要考慮的火災(zāi)場(chǎng)景都應(yīng)該具有這樣的設(shè)計(jì)火災(zāi)曲線。
??????? （6）提出和評(píng)估設(shè)計(jì)方案。評(píng)估過(guò)程是一個(gè)不斷反復(fù)的過(guò)程。在此過(guò)程中，許多消防安全措施的評(píng)估都是依據(jù)設(shè)計(jì)火災(zāi)曲線和設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行的。像增加報(bào)警裝置和自動(dòng)噴淋裝置、對(duì)通風(fēng)特征的修改、變更建筑材料、內(nèi)裝修和建筑內(nèi)部擺設(shè)等因素，都在該步驟進(jìn)行評(píng)估。在評(píng)估不同的方案時(shí)，清楚地了解該方案是否達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)是很重要的。在性能化設(shè)計(jì)評(píng)估過(guò)程中一些基本因素通常需要被充分考慮，即：起火和發(fā)展；煙氣蔓延和控制；火災(zāi)蔓延和控制；火災(zāi)探測(cè)和滅火；通知居住者和組織安全疏散；消防部門的接警和現(xiàn)場(chǎng)救助等。
??????? （7）編制報(bào)告和說(shuō)明。分析和設(shè)計(jì)報(bào)告是性能化設(shè)計(jì)能否被批準(zhǔn)的關(guān)鍵因素。該報(bào)告需要概括分析和設(shè)計(jì)過(guò)程的全部步驟，并且報(bào)告分析和設(shè)計(jì)結(jié)果所提出的格式和方式都要符合審查機(jī)構(gòu)和客戶的要求。
??????? ４ 性能化消防安全設(shè)計(jì)與處方式消防安全設(shè)計(jì)的比較
??????? 傳統(tǒng)的建筑消防安全設(shè)計(jì)是根據(jù)建筑物的使用類型、高度、層數(shù)、面積、平面布局等情況，對(duì)照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的條文中給定的消防設(shè)施的設(shè)置要求及設(shè)計(jì)參數(shù)和指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)建筑的防火等級(jí)、防火分區(qū)、安全疏散、消防給水、防排煙及報(bào)警等各方面提出具體要求來(lái)保障建筑物的消防安全。國(guó)外將這種設(shè)計(jì)方法稱為“處方式”方法對(duì)應(yīng)地，將傳統(tǒng)的建筑防火規(guī)范稱為“處方式”規(guī)范
??????? “處方式”規(guī)范的特點(diǎn)是：1、沒(méi)有確定的整體目標(biāo)；2、所使用的方法是確定的；3、不需要再對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行評(píng)估認(rèn)定。
??????? “處方式”規(guī)范簡(jiǎn)單明了，便于設(shè)計(jì)方案的制定。“處方式”規(guī)范中給出的設(shè)計(jì)參數(shù)和指標(biāo)是在總結(jié)過(guò)去的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和火災(zāi)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上確定的，具有一定的實(shí)用性。應(yīng)該說(shuō)，“處方式”規(guī)范為社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步做出了十分巨大的貢獻(xiàn)，但從社會(huì)進(jìn)步的角度看，現(xiàn)形的“處方式”規(guī)范也存在著以下一些致命的弱點(diǎn)：1、由于歷史原因，現(xiàn)形規(guī)范之間和規(guī)范中有關(guān)條文之間常常出現(xiàn)互不溝通，相互矛盾的現(xiàn)象。即設(shè)計(jì)方法之間無(wú)法形成一個(gè)完整的閉環(huán)系統(tǒng)；2、無(wú)法給出一個(gè)統(tǒng)一、清晰的整體安全度水準(zhǔn)；3、跟不上新技術(shù)、新工藝和新材料的發(fā)展；4、限制了設(shè)計(jì)人員主觀創(chuàng)造力的發(fā)展；5、無(wú)法充分體現(xiàn)人的因素對(duì)整體安全度的影響。因此，“處方式”規(guī)范和“處方式”設(shè)計(jì)方法在客觀上存在著相當(dāng)大的局限性。而性能化消防安全設(shè)計(jì)是運(yùn)用消防安全工程學(xué)的原理和方法，考慮火災(zāi)本身發(fā)生、發(fā)展和蔓延的基本規(guī)律，結(jié)合實(shí)際火災(zāi)中積累的經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)建筑物及其內(nèi)部可燃物的火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行綜合分析和計(jì)算，從而確定性能指標(biāo)和設(shè)計(jì)指標(biāo)；然后再預(yù)設(shè)各種可能起火的條件和由此所造成的火、煙蔓延途徑以及人員疏散情況來(lái)選擇相應(yīng)的消防安全工程措施并評(píng)估、核定預(yù)定的消防安全目標(biāo)是否已達(dá)到；最后再視具體情況對(duì)設(shè)計(jì)方案作調(diào)整、優(yōu)化。其主要思想是在消防設(shè)計(jì)時(shí)僅提出建筑消防安全所需要的性能要求或指標(biāo)，而不直接要求設(shè)計(jì)人員為此而必須采用某些特定的解決方法。如何達(dá)到這一指標(biāo)要求，采取什么樣的工程措施則由設(shè)計(jì)人員自己確定，但是設(shè)計(jì)人員最終要向?qū)徍巳藛T證明其所選擇的工程解決方法是安全可靠的，所采用的設(shè)計(jì)計(jì)算方法是得到公認(rèn)的，審核人員也要利用相應(yīng)的評(píng)估工具檢驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是否達(dá)到了安全目標(biāo)。