論性能化設計在建筑設計中的應用

摘 要：建筑工程的建筑防火及其性能化設計是建筑性能化設計中非常重要的組成部分。文章介紹了建筑防火性能化設計的概念、特點、設計原則、建筑防火性能化設計的步驟，為今后類似工程的設計提供了參考和借鑒。

關鍵詞：建筑防火；火災危險；消防設計；性能化設計

隨著我國經濟的飛速發展和城市化水平的不斷提高，結構復雜的超高層建筑、大型商場、地下建筑等大量涌現，然而由于其復雜的使用功能要求，導致該類建筑的防火設計很多在現行規范中尚未有明確規定或不能完全涵蓋其消防設計要求，使得現有的防火規范在應用上出現了諸多的弊端，單純用現有的防火設計方法不能完全解決問題，使得該類建筑的防火設計問題凸現出來，火災事故、特別是特大惡性火災事故時有發生，造成嚴重的人員傷亡和惡劣的社會影響。目前，性能化防火設計方法已經成為許多功能復雜、規模龐大的建筑物首選的設計方案。

1 消防性能化設計方法

1.1 消防性能化設計方法概述

消防火性能化設計是一種新型的防火系統設計思路，是建筑工程消防設計領域的新概念，是解決復雜建筑的消防設計的首選。消防性能化設計，立足于危害分析及火災假想，是建立在更加理性條件上的一種新的設計方法。它利用已開發的工程學方法，根據建筑物的結構、用途和內部可燃物等方面的具體情況，由設計者根據建筑的各個不同的空間條件、功能條件及其它相關條件，自由選擇為達到消防安全目的而采取的各種防火措施，綜合考慮各個防火子系統在整個設計方案中的作用，充分考慮了整座建筑的各個消防系統之間的協調性，將其有機地組合起來，構成建筑物的總體防火安全設計方案，然后對建筑的火災危險性和將導致的后果進行定性、定量的預測和評估，以期得出最優化的防火設計方案，為建筑物提供最合理的防火保護。性能化設計通過對建筑的綜合防火性能評定，設計出特定的符合該建筑的防火安全系統模式，是建立在更加理性條件上的一種新的設計方法，為建筑工程消防設計提供了新思路，為建筑提供了新的防火手段。

1.2 消防性能化設計的基本特征

1.2.1 目標的確定性：要求建筑物在火災中應能達到公眾和整個社會要求的基本安全水準，將火災造成的生命和財產損失最小化；

1.2.2 設計的整體性：性能化設計把消防系統作為一個整體進行考慮，所有的消防手段被組合起來作為一個整體考慮，而不是孤立地進行設計，綜合考慮了整座建筑的各個消防系統之間的協調性。

1.2.3 設計的獨特性：性能化設計體現了一座建筑的獨特性能和用途，設計具有很強的個體針對性，而不像規范式設計那樣籠統；

1.2.4 設計的準確性：用多種分析工具來進行火災風險分析，并且所有的性能設計計算均可在微機上實現，使工程設計的精確性和可靠性大大提高；

1.2.5 設計的科學性：性能化設計方案是建立在建筑本身消防安全性能和科學分析的基礎上，經過了充分論證、科學評估，且不受規范變更的影響；

1.2.6 方法的靈活性：設計師可以根據工程實際的需要，選擇不同的方法制定消防設計方案來保證目標的實現，設計思想靈活。

1.3 消防性能化設計原則

在大型公共建筑物中，人員聚集與流動大、且建筑面積大、進深大、排煙及疏散困難，因此建筑消防性能化設計應遵循以下原則：

1.3.1 保證人員安全。在建筑某火災危險區域內發生火災時，建筑內受困人員可用的安全疏散時間（ASET）應超過危險到來時間（RSET），即ASET>RSET，火災煙氣危害能得到有效的控制，以保證人員能夠從相應的防火分區逃生，而不會遭受危險火災環境的影響；消防隊員應當能夠安全進入到建筑物內部進行消防戰斗。

1.3.2 防止火災持續擴大和蔓延。采取合理的防火分隔，保護相鄰建筑空間安全，防止火勢的蔓延，控制火災規模，減少人員傷亡和財產損失。

2 消防性能化設計的基本步驟

性能化消防設計有兩個關鍵點，一是確認危害；二是明確設計目標。性能化消防設計應包括確立消防安全目標，建立可量化的性能要求，分析建筑物及內部情況，設定性能設計指標，建立火災場景和設計火災，選擇工程分析計算方法和工具，對設計方案進行安全評估，制定設計方案并編寫設計報告等步驟。建筑物的性能化消防設計主要包括兩個方面的設計內容：一是保證建筑內人員安全疏散的性能設計；二是保證建筑構件耐火的性能設計。人員安全疏散的性能設計是從建筑內人員安全方面進行考慮的，通過綜合考慮各種火災因素對人員逃生的影響，采用性能化的設計方法來保證建筑物內人員的火災安全性，防止發生意外死亡和傷害。性能化設計的第一步是要確定工程的范圍及相關的參數。了解工程各方面的信息，如建筑的特征，使用功能等，具體設計步驟如圖1所示。

3 結語

保證建筑消防安全是設計的重要任務之一，搞好建筑防火設計并避免設計出現本質性缺陷，是防止火災發生、減少火災損失的關鍵環節。隨著建筑形式多樣化、建筑物綜合功能要求復雜化、建筑物管理運行智能化以及超高層建筑、群體建筑的發展，傳統設計規范和方法，越來越難以適應建筑設計的需要，性能化設計的發展將大大促進消防安全設計的科學化、合理化和成本效益的最優化，并將產生十分重大的社會效益和經濟效益。

參考文獻

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作者簡介：李靜怡（1992- ），女，湖北孝感人，本科，研究方向：土木工程專業。