隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，建筑工程正在朝智能化、結(jié)構(gòu)化、功能多樣化和形態(tài)美學(xué)化方向發(fā)展。然而，傳統(tǒng)的建筑工程防火設(shè)計(jì)是按照“處方式”規(guī)范來進(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)，因而具有設(shè)計(jì)的局限性，使設(shè)計(jì)出來的建筑工程單調(diào)而呆板。因此，傳統(tǒng)的“處方式”防火設(shè)計(jì)方法越來越不適應(yīng)現(xiàn)代建筑的飛速發(fā)展。上個世紀(jì)80年代開始，美國就提出了“以性能為基礎(chǔ)的防火設(shè)計(jì)”新概念，并開始對傳統(tǒng)的“處方式”建筑防火安全設(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，得到越來越廣泛的應(yīng)用。

　　一、性能化防火設(shè)計(jì)的概念

　　所謂性能化防火設(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，是針對特定建筑對象確立消防安全目標(biāo)，提出消防安全問題的解決方案，并采用被廣泛認(rèn)可或驗(yàn)證為可靠的分析工具和方法，對方案設(shè)計(jì)在建筑對象中的火災(zāi)場景進(jìn)行確定性和隨機(jī)性定量分析，以判斷不同解決方案所體現(xiàn)的消防安全性能是否滿足消防安全目標(biāo)，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)及避難對策等方面做出考慮。應(yīng)該說現(xiàn)行的、條文式的設(shè)計(jì)方法對上述的問題都有相對獨(dú)立、完整的考慮。但存在的最大弱點(diǎn)是沒有清晰、統(tǒng)一的安全水準(zhǔn)，無法體現(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)目所特有的危險和防護(hù)這些危險所特有的消防安全措施，可以實(shí)現(xiàn)綜合性的消防對策，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。

　　二、性能化消防安全設(shè)計(jì)的基本步驟

　　筆者認(rèn)為，一個完整的性能化消防安全設(shè)計(jì)過程應(yīng)該分為七個基本步驟：

　　（1）確定性能化防火設(shè)計(jì)的工程范圍與內(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)、危險物品的使用或儲存區(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、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)是一個范圍比較廣泛的概念，它表示的是社會所期望的安全水平。概括地說，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言進(jìn)行量化的數(shù)值，指出了一個建筑物怎樣才能達(dá)到總體目標(biāo)中所要求的社會期望的安全目標(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）將定性的消防安全目標(biāo)轉(zhuǎn)化為定量的性能化判據(jù)。基本判據(jù)如下：a.生命安全判據(jù)。煙氣層的高度下限、煙氣層和火焰的溫度上限、煙氣層內(nèi)毒性氣體的濃度上限、煙氣透過能見度下限、人員從建筑內(nèi)最不利位置疏散到安全地點(diǎn)所需時間等。b.結(jié)構(gòu)安全判據(jù)。對建筑結(jié)構(gòu)安全起至關(guān)重要作用的重點(diǎn)構(gòu)件的承溫上限、耐火極限等。c.環(huán)境安全判據(jù)。煙氣的濃度上限、腐蝕性燃燒生成物的濃度上限等。

　　（4）確定火災(zāi)場景。火災(zāi)場景是對某特定火災(zāi)從引燃或者從設(shè)定的燃燒到火災(zāi)增長到最高峰以及火災(zāi)所造成的破壞的描述。在建立火災(zāi)場景時，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)生時的環(huán)境因素等。

　　（5）建立設(shè)計(jì)火災(zāi)“熱釋放速率-時間”變化曲線。綜合考慮火災(zāi)場景中燃料、點(diǎn)火源、通風(fēng)狀況、空間分布、火災(zāi)發(fā)生時主動式消防系統(tǒng)的動作情況等因素，確定火災(zāi)載荷、火災(zāi)規(guī)模的大小和增長趨勢、以及發(fā)生轟燃的可能性，采用火災(zāi)增長曲線，熱釋放速率隨時間變化的典型火災(zāi)增長曲線，一般具有火災(zāi)增長期、最高熱釋放速率期、穩(wěn)定燃燒期和衰減期等共同特征。每一個需要考慮的火災(zāi)場景都應(yīng)該具有這樣的設(shè)計(jì)火災(zāi)曲線。

　　（6）提出和評估設(shè)計(jì)方案。評估過程是一個不斷反復(fù)的過程。在此過程中，許多消防安全措施的評估都是依據(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)警裝置和自動噴淋裝置、對通風(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)行評估。在評估不同的方案時，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)評估過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)場救助等。