性能化設計方法在高層建筑防火設計中的應用

■ 呂細林 廣西欽州市消防救援支隊

現如今城市化建設水平顯著提升，高層建筑在一定程度上展現出了城市的經濟建設實力，我國高層建筑明顯增多，在推動城市進步的同時也暴露出防火設計方面的一些問題。性能化設計方法在防火設計中的應用，能夠從根本上落實消防防護工作，為火災救援工作提供更多可靠支持。

一、高層建筑性能化防火設計的必要性

通過已發生的高層建筑火災案例分析，發現部分居民的防火安全意識淡薄，思想上并未認識到防火安全的重要性，對高層建筑內的防火設施和安全通道了解不到位，導致火災發生后無法采取有效的措施進行自救。城市高層建筑功能更具綜合性，在滿足居住使用需求的同時，還可用于商業用途，并具備休閑娛樂功能，使得高層建筑防火設計難度隨之加大。為滿足高層建筑多樣化功能的需求，建筑工程施工中采用的材料種類豐富，且數量也明顯增多，其中很多材料都屬于易燃材料，給高層建筑埋下巨大的安全隱患。高層建筑防火設計中性能化防火設計方法的應用，促進了防火設計理念的更新，能夠在綜合分析建筑內外部條件的基礎上實施精細化評估，就火災隱患進行合理劃分，制定防火方案，確保高層建筑防火成效的全面提高，為人民群眾生命財產安全提供更好的保障。

二、高層建筑的火災特點

（一）火災隱患多

高層建筑采用的部分裝修材料屬于易燃性材料，這就給高層建筑埋下了一定消防安全隱患。在高層建筑內，居民生活中對電氣設備及相關配套設施的使用次數頻繁，超負荷使用電氣設備會加大建筑內埋設暗線老化、漏電等風險，甚至會引發電路失火。

（二）火勢蔓延速度快

高層建筑樓層多，存在多條內部管道，為用戶生活提供了便利。一旦火災發生，高層管道會加速火勢蔓延，尤其是受到熱氣流的影響，火勢由低向高躥升，并且高層建筑中所使用的部分裝修材料極易燃燒，盡管施工中已經采取了防火處理措施，但易燃材料仍會導致火勢加速蔓延，而且高樓層風勢較大也會加速燃燒，快速蔓延至上部樓層。

（三）人員疏散時間長

高層建筑樓層多，內部居住人口密度大，一旦火災發生，人員疏散時間比較長。尤其是在高層建筑中，火災發生后電梯無法正常使用，被困人員只能通過樓梯撤離火災現場，被迫延長了疏散時間，不僅加大了滅火救援難度，還可能會造成更大的人員傷亡和財產損失。

（四）撲救難度大

高層建筑樓層高且房間多，內部結構復雜。一旦出現火情，復雜的建筑結構會嚴重阻礙消防救援行動的順利開展。高層建筑的樓層過高，火勢猛烈復雜，還伴隨著大量濃煙抵擋視野，被困人員很難安全順利地進入樓道撤離，加大了消防救援工作的難度。

三、高層建筑性能化防火設計要點

（一）核心內容

在高層建筑防火設計中，性能化設計方法的應用以建筑防火性能評估為關鍵，為確保建筑防火性能符合國家標準，應就建筑防火布置的合理性做出檢驗，以便解決防火設計中的缺陷，不斷優化防火設計性能。從材料安全性能、建筑項目安全性能、防火后期改造方案等方面入手，保證評估過程和結果的全面有效、互相關聯。消防安全設計、性能評估以及后期完善是高層建筑性能化防火設計開展的重要方面，據此推進一體化設計，令三者相輔相成，可保證高層建筑性能化防火設計水平得到顯著提升。

（二）運行步驟

基于性能化防火設計方法所開展的高層建筑防火設計，需要保證運行步驟的規范化。第一，應確保建筑消防安全目標的清晰明確，防護需求或性能要求方可得到滿足。第二，應把握建筑物具體情況，詳細分析其內部易燃物品、可燃物品與材料情況。第三，把握建筑工程項目實際情況，就設計指標與施工指標開展具體分析，尤其是要明確建筑物的使用功能指標。第四，結合建筑中潛在火災場景開展具體分析，預先設立相關方案，重視火災場景解決的有效方案。第五，在完成方案設計的基礎上，開展科學評估，確保方案的可實施性，對設計報告進行規范編寫。在性能化防火設計方案流程中，需要就設計范圍作出定義，保證目標清晰化，之后進行細分，促進性能標準的建立，合理設計火災場景，完善初步設計并實施評估。之后對滿足性能化規范的設計進行選擇，若設計不滿足性能化規范，需要對設計或目標進行修改，直至滿足。在設計滿足性能化規范的情況下，可對最終設計加以選擇，制定性能化設計報告，準備設計文件，完善設計圖，包括規范操作及維護管理。

四、性能化設計方法在高層建筑防火設計中的應用

（一）火災場景分類

高層建筑防火設計中對于性能化設計方法的應用，需要客觀分析高層建筑的實際情況，以火災原點為參考，就火災場景加以科學分類，通過擴展型、固定型和爆炸型這三種火源來進行具體劃分。就擴展型火源來看，當火災發生于固定地點后，在周圍環境的作用下，火災會呈現出擴展至四周的情況，最終向全場蔓延。就固定型火源來看，火災形成于特定空間內，火勢不會向相鄰區域蔓延，此種情況下火災會穩定釋放熱量，熱量也可能會表現出線性攀升的趨勢。就爆炸型火源來看，其沖擊力強烈，會對臨近易燃物品產生影響，火災現場燃燒速度也會明顯加快。

（二）確定高層火災荷載量

基于性能化設計方法開展高層建筑防火設計的階段，應保證高層火災荷載最大承受量的明確化，就火災發生階段火災荷載量來看，若預估值超出最高值，需要加大消防撲救力度，以確保此類問題得到解決。室內存在的全部可燃物完全燃燒后產生的熱量總體，與房屋特征參考面之間的比值即火災荷載密度，從根本上來看是相對于單位面積的可燃物總熱量。高層建筑防火中對于性能化設計方法的應用，需要就防火相關參數加以科學設計，并且防火材料的選擇必須要符合相關標準。

（三）性能化防火設計一體化

高層建筑防火設計中性能化防火設計的開展，是以原有“處方式”設計理念為支持，在繼承的基礎上循環發展而來的，是科學發展的必然產物，能夠結合高層建筑火災發生環境來調整并優化結構，以模型假說為依托得以發展。高層建筑性能化防火設計與評估方案的實施，對于建筑設計的多樣化發展具有重要推動作用，對于建筑功能需求來說搭建了優良載體。在消防安全防火設計方面，性能化防火設計的發展具有推動作用，保證了消防安全防火設計的科學化與合理化，防火成本效益方案也得以最優化實現，為社會經濟的持續健康發展提供了有力支持。

五、結語

性能化設計方法的應用，能夠結合火災不同類型加以優化調整，優化設計建筑物整體性能，對建筑功能發展新途徑實施有效開拓，確保消防安全設計的科學化，因而具有鮮明的經濟價值。在高層建筑防火設計中對于性能化設計方法的應用，應凸顯靈活性，就火災場景加以分類，明確高層火災荷載量，科學劃分防火區域，提高高層建筑防火設計水平，就消防安全與經濟效益之間關系加以協調處理，從而促進高層建筑使用價值的有效提升。