為了預(yù)防和減少火災(zāi)的危害，長期以來，人們發(fā)展了多種火災(zāi)防治對策，例如建立了各種形式的消防隊伍和機構(gòu)，研制開發(fā)了不同類型的防火、滅火設(shè)施，制定發(fā)布了各項防火、用火法規(guī)和條例等。應(yīng)當指出，通過制定法令和規(guī)章來控制致災(zāi)因素是防止火災(zāi)事故發(fā)生、減少火災(zāi)損失的主要手段。在整個消防法規(guī)體系中，消防技術(shù)規(guī)范因其專業(yè)性強，適用面廣，已成為了世界各國消防管理的主要方式和手段，有著不可替代的重要地位。
一、現(xiàn)行消防技術(shù)規(guī)范的優(yōu)勢和不足
跟世界大多數(shù)國家一樣，我國廣泛采用消防技術(shù)規(guī)范進行消防安全管理，制定有建規(guī)、高規(guī)、石油庫設(shè)計、汽車庫設(shè)計、噴淋、報警等40余部消防技術(shù)規(guī)范和標準，幾乎涵蓋了現(xiàn)有的各類行業(yè)和各種建筑。消防技術(shù)規(guī)范(標準)在對建筑物進行分類的基礎(chǔ)上，按有關(guān)防火安全的要求，對每項設(shè)計都詳細規(guī)定了具體的參數(shù)和指標，例如建筑物的耐火等級、防火間距、防火分區(qū)、裝修材料、安全疏散、防排煙設(shè)施、火災(zāi)自動報警裝置、室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)及其它滅火設(shè)施的設(shè)置等。設(shè)計人員根據(jù)所設(shè)計的建筑物的形式，結(jié)合本人的實踐經(jīng)驗，從規(guī)范中直接選定與該建筑物相應(yīng)的設(shè)計參數(shù)和指標，消防監(jiān)督人員也是對照標準逐項進行審核。整個設(shè)計和監(jiān)督過程類似于醫(yī)生開單抓藥，所以被人們形象地稱為“處方式規(guī)范”。
“處方式規(guī)范”在我國消防界有著數(shù)十年的發(fā)展歷史，它借鑒了世界各國的相關(guān)規(guī)定和理念，建立在大量實驗分析和實際工作的基礎(chǔ)上，是消防工作經(jīng)驗的集成，是火災(zāi)事故經(jīng)驗教訓(xùn)的總結(jié)，已相當完備和成熟。它直接給出了達到規(guī)范的安全水平，不需要使用者和查閱者有高深的專業(yè)知識，不需要復(fù)雜的分析計算，對設(shè)計和監(jiān)督單位來說易于掌握，易于使用，其調(diào)整修改也較為容易。
但是，由于每座建筑的結(jié)構(gòu)、用途及內(nèi)部可燃物的數(shù)量和分布情況均不一樣，其居住者或使用者的條件也存在很大差異，因此按照此種規(guī)范統(tǒng)一給定的設(shè)計參數(shù)所做出的設(shè)計方案，并不一定是最科學(xué)、最合理、最有效的。同時，由于規(guī)范條文本身的復(fù)雜性和對安全經(jīng)濟性因素的影響考慮不夠，彈性較小等原因，也逐漸顯現(xiàn)出它的不足：
第一，具體規(guī)定的技術(shù)數(shù)據(jù)與日益擴大的建筑規(guī)模不相適應(yīng)
以工業(yè)廠房防火分區(qū)面積劃分為例，現(xiàn)行規(guī)范就明顯不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)工藝的發(fā)展對建筑防火安全工程設(shè)計的要求。現(xiàn)行規(guī)范確定防火分區(qū)的指導(dǎo)思想是：根據(jù)不同建筑物的性質(zhì)，制定防火分區(qū)面積標準，通過人為規(guī)定防火分區(qū)把火災(zāi)限制在一個較小區(qū)域內(nèi)。這對我國早期傳統(tǒng)生產(chǎn)廠房來說是合適的，而對于現(xiàn)代化的大規(guī)模生產(chǎn)已明顯不適應(yīng)。事實上，傳統(tǒng)的處方式規(guī)范不可能覆蓋所有建筑的要求，對于“超規(guī)”建筑的設(shè)計方案，用傳統(tǒng)的處方式規(guī)范不能很好解決。
第二，單獨設(shè)防，缺乏系統(tǒng)的綜合考慮
現(xiàn)行的處方式防火設(shè)計規(guī)范常常要求業(yè)主在建筑耐火結(jié)構(gòu)、防火分區(qū)、消防給水、火災(zāi)監(jiān)控、防排煙等方面都做出較大投資，而未能將各單一的防火滅火措施的作用統(tǒng)一考慮，結(jié)果造成消防投資的片面和浪費。其實，不同的建設(shè)單位對建設(shè)項目有著自己的特殊要求，不同的工程項目也有不同的內(nèi)部功能、使用要求和建設(shè)標準。如：兩幢單層面積不超過1000 ，高度分別為25 和49 的辦公樓，它們在建設(shè)規(guī)模、標準、資金投入上區(qū)別將是非常大的。但根據(jù)《高規(guī)》，這兩幢建筑均屬二類高層，規(guī)范對其內(nèi)部防火要求幾乎一樣，這種一致的消防設(shè)計方案不可能是最符合各自要求的科學(xué)合理方案。從投資比例來講，兩者的消防投資在建設(shè)總投資中所占的比例將相差懸殊，對它們提出統(tǒng)一的要求也不符合“經(jīng)濟、實用，在可能條件下注意美觀”的原則。
第三，未能很好地考慮環(huán)境條件和社會因素影響
盡管處方式規(guī)范是由非常詳細的條目構(gòu)成的，但是對屬于同一類但又不相同的具體建筑來說，這種規(guī)范的規(guī)定仍然過于籠統(tǒng)。因此按照該規(guī)范的要求進行設(shè)計時就會出現(xiàn)對部分建筑物的要求過嚴而對另一部分建筑物要求過寬的情況。無論從安全上還是從經(jīng)濟上說都不合理。
同時，規(guī)范僅將建筑物按其使用性質(zhì)和高度進行劃分，而沒有考慮周圍環(huán)境因素(如距離消防站的遠近，周邊是否有特種場所)和內(nèi)部使用人員(或整個地區(qū)人員)的防火意識及素質(zhì)。其實，針對不同周邊環(huán)境，所采用的對策應(yīng)該是不一樣的，即便是同樣的周圍環(huán)境，也要考慮建筑物所在地方的社會因素帶來的影響。我國幅員遼闊，各地條件“參差不齊”，采用現(xiàn)行的規(guī)范，很難達到全面、可靠、安全的效果。
第四，不利于新技術(shù)、新材料的推廣使用
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅猛，新材料、新產(chǎn)品、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)。計算機技術(shù)、通訊技術(shù)和材料科學(xué)的發(fā)展，在推動消防技術(shù)進步的同時，也表現(xiàn)出它們的正常要求與現(xiàn)行規(guī)范之間的沖突。由于處方式規(guī)范對所用技術(shù)和材料均做出了明確規(guī)定，使得在設(shè)計中較難采用新材料、新技術(shù)，僅依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范進行防火安全設(shè)計已不能滿足社會發(fā)展的要求。
同時，建筑技術(shù)的進步和建筑藝術(shù)的發(fā)展，要求在建筑結(jié)構(gòu)、形式、功能等方面對傳統(tǒng)程式做出突破和創(chuàng)新。當今，現(xiàn)代化的高層建筑、大型建筑和地下建筑的數(shù)量越來越多，功能越來越復(fù)雜，綜合化程度越來越高。在這種情況下，現(xiàn)行規(guī)范的設(shè)計思想很難滿足建筑防火設(shè)計的需要，容易造成設(shè)計方法的千篇一律，制約建筑物的應(yīng)用功能，也限制設(shè)計人員靈感的自由度。
此外，消防技術(shù)與產(chǎn)品的發(fā)展為現(xiàn)代建筑設(shè)計提供了新的防火手段。新型防火建筑材料、構(gòu)件以及消防設(shè)備和系統(tǒng)的出現(xiàn)，為建筑防火設(shè)計提供了新思路，增加了靈活選擇防火設(shè)計方案的可能性。然而，這些方面的實現(xiàn)在某種程度上也受到了現(xiàn)行的規(guī)范的制約。
第五，不能適用于特殊建筑的防火安全要求
處方式消防設(shè)計方法要求直接根據(jù)相應(yīng)的消防規(guī)范，選定設(shè)計參數(shù)和指標。當遇到規(guī)范中沒有規(guī)定的建筑物類型時，就無法選用適合的防火設(shè)計方案。而這些未被規(guī)范涵蓋的建筑，往往都是形式非常特殊、功能非常特定的場所，保證這些場所的消防安全是十分重要的，可在這種情況下，處方式消防設(shè)計方法卻無能為力。
面對處方式消防設(shè)計方法的種種不足，迫切需要一種全新的防火安全設(shè)計方法，這就是性能化防火設(shè)計。
二、性能化防火設(shè)計方法的引入及其基本思想
人們設(shè)計和建設(shè)建筑物及其它一切場所，其目的是為了利用其生產(chǎn)、生活的使用功能，因此設(shè)計和建設(shè)中首先要保證的是建筑和場所的功能需求，講求美觀實用。換句話說，建設(shè)不可能只為了“消防”，以滿足純粹的“消防規(guī)范”要求為第一的處方式設(shè)計方法其根本理念已決定了它不再適合新、奇、特建筑和場所設(shè)計的需要，在這種情況下必須要引入以滿足功能要求為先導(dǎo)的性能化防火設(shè)計方法。
性能化防火設(shè)計(Performance-Based Fire Protection Design)的思想產(chǎn)生于上世紀八十年代，從其誕生起就為美國、英國、日本、澳大利亞、新西蘭等西方發(fā)達國家所重視，迅速開展了相關(guān)領(lǐng)域研究，并被大量工程實例所應(yīng)用。我國自90年代末開始引入性能化防火設(shè)計的思想，并以中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點實驗室為主體，展開了相關(guān)研究，同時，迅速投入到生產(chǎn)實踐之中，在2008年奧運場館的設(shè)計和國家大劇院工程中都得到了成功的應(yīng)用。目前，我國北京、上海、重慶等許多大型城市都在進行性能化防火設(shè)計的應(yīng)用，他們所積累的經(jīng)驗和成功做法，將給我們許多的內(nèi)地城市帶來積極的啟示。
性能化防火設(shè)計是建立在消防安全工程學(xué)基礎(chǔ)上的一種新的防火設(shè)計理念，是以建筑物在火災(zāi)中的性能為基礎(chǔ)的防火設(shè)計方法。其基本思想是在確保建(構(gòu))筑物使用和觀賞功能的前提下，針對建(構(gòu))筑物的消防安全目標，運用工程分析和計算來確定最優(yōu)化的消防安全設(shè)計方案的防火設(shè)計方法。它可由設(shè)計者根據(jù)建筑的不同空間條件、功能條件及其它外部條件，自由選擇和確定各種防火措施，將其有機組合，最終形成滿足消防安全目標要求的總體防火安全設(shè)計方案，為建(構(gòu))筑物提供最科學(xué)合理的消防安全保護。與現(xiàn)行的設(shè)計方法相比，它所關(guān)注的是具體安全目標的實現(xiàn)，而不是拘泥于滿足規(guī)范的最低要求。
性能化消防設(shè)計包括：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(nèi)部情況;設(shè)定性能設(shè)計指標;建立火災(zāi)場景和設(shè)計火災(zāi);選擇工程分析計算方法和工具;對設(shè)計方案進行安全評估;制定設(shè)計方案并編寫設(shè)計報告等8個步驟。在設(shè)計過程中，需要對建筑物可能發(fā)生的火災(zāi)進行量化分析，并對典型火災(zāi)場景下火災(zāi)及煙氣的發(fā)展蔓延過程進行模擬計算，因此計算的工作量以及各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的需要量非常大，往往需要采用大型CFD(計算流體力學(xué))軟件等分析和計算工具。
三、性能化防火設(shè)計思想的主要優(yōu)缺點
性能化防火設(shè)計可以為工程師和業(yè)主提供的好處肯定是多于處方式設(shè)計的，這點毋庸質(zhì)疑。第一，性能化防火設(shè)計特別注意建筑物的特殊方面、用途以及業(yè)主特殊的需要，或者說考慮那些適當?shù)母鼜V泛的一致性;第二，多種工具可以被用來進行火災(zāi)風(fēng)險分析，這樣使得工程設(shè)計的精確性和可靠性大大增加;第三，性能化設(shè)計能夠?qū)е乱环N綜合的防火戰(zhàn)略的形成，在這種戰(zhàn)略中，所有的消防設(shè)施被組合起來運用，而不是單獨設(shè)計;第四，這種綜合的工程方法通過對損失可能性的認識的改進，可以提供更加節(jié)省而有效的防火系統(tǒng)。第五，性能化防火設(shè)計方法考慮建筑的全部防火系統(tǒng)的相互作用，其結(jié)果通常導(dǎo)致設(shè)計超過處方式規(guī)范的需要。這對于那些因小火而可能導(dǎo)致高損失的業(yè)主是十分有意義的。此外，性能化設(shè)計是針對特定情況下的應(yīng)用，這樣可以更準確反映預(yù)期火災(zāi)對特定設(shè)施的作用和影響，其提出的防火對策的凈結(jié)果是能使總的火災(zāi)損失降低。這種建立在對個別被保護結(jié)構(gòu)、過程或部件的損失可能取得一致的基礎(chǔ)上之上的防火設(shè)計方法，從理論上講，能提供更有效的消防安全保護。由此可見，性能化設(shè)計的方案更加科學(xué)合理，更加靈活適用，可以降低建筑成本確保建筑安全，有利于新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品的發(fā)展。同時，也有利于充分發(fā)揮設(shè)計人員的才能，確保設(shè)計規(guī)范和標準的國際化，增強我國建筑設(shè)計和施工企業(yè)的國際競爭力。
當然，作為一種發(fā)展中的防火設(shè)計方法，性能化防火設(shè)計也還有著許多不足。第一，在目前性能化設(shè)計應(yīng)用之初，在消防行政管理部門不熟悉、不適應(yīng)的情況下，由于缺少相應(yīng)的專業(yè)人員進行分析審查，可能對批準這種設(shè)計方案存在顧慮。第二，與處方式設(shè)計相比，性能化設(shè)計分析和設(shè)計步驟需要更多的工程時間以便進行分析、計算和準備設(shè)計文件。第三，它更多地要求設(shè)計者和審查者的自身素質(zhì)以及用以保證設(shè)計適當性的質(zhì)量控制措施。特別是，當前設(shè)計者的素質(zhì)差別很大，而性能化設(shè)計的要求又具有很大的彈性，所以難以根據(jù)他們的素質(zhì)給出正確的評價。第四，如同在處方設(shè)計中一樣，建筑物的占用或使用性質(zhì)的變更可能改變防火的需要，而這直接與性能化設(shè)計初設(shè)的各種前提條件相關(guān)。因而，這種類似建筑使用用途的改變，將直接導(dǎo)致性能化設(shè)計方案的失效。第五，性能化設(shè)計與日常的消防安全管理密切相關(guān)。因為性能化設(shè)計的安全目標與消防系統(tǒng)、人員疏散組織等密不可分，火災(zāi)時需要保證消防系統(tǒng)如同所預(yù)想的那樣運行，這就要求消防監(jiān)督部門在日常監(jiān)督中時刻注意，因而也給監(jiān)督管理工作提出了更高的要求。
四、正確對待和推動性能化防火設(shè)計
應(yīng)該說，性能化防火設(shè)計方法在我國仍是一個新興產(chǎn)物，而且它突破規(guī)范的設(shè)計思想使之具有極大的自由度，只有正確的對待和運用，才能推動其健康發(fā)展。
第一，必須審慎地確定性能化防火設(shè)計的適用范圍。性能化防火設(shè)計的對象必須是國家和本地現(xiàn)行的消防技術(shù)規(guī)范和標準所未能涵蓋、按規(guī)范和標準實施確有困難或影響建筑物使用功能的建筑工程;或由于采用新技術(shù)、新材料和新施工方法，在實際應(yīng)用中有可能產(chǎn)生消防安全問題的建筑工程;性質(zhì)極其重要，安全目標超出一般要求的政治敏感度高場所，一旦發(fā)生火災(zāi)危害大、影響大的工程;特殊工程如地鐵、隧道、地下建筑工程等。根據(jù)具體情況可以是整座建筑物、建筑物中的某些特殊部分或建筑物的某一特定系統(tǒng)。特別值得指出的是，不能以消防安全性能化設(shè)計為由任意突破國家規(guī)范，把它作為不按規(guī)范施工逃避監(jiān)督的借口。因此，對那些國家和本地現(xiàn)行的消防技術(shù)規(guī)范和標準已有明確規(guī)定的建筑工程，和國家現(xiàn)行消防技術(shù)規(guī)范明令禁止的設(shè)計內(nèi)容(如地下室內(nèi)不能使用液化石油氣等)，不能使用性能化防火設(shè)計。在性能化設(shè)計的過程中還必須遵循嚴格的設(shè)計審核程序，實行全程監(jiān)控，確保設(shè)計能達到確定的消防安全目標。
第二，必須以尊重科學(xué)的思想接納其觀點。性能化設(shè)計思想是火災(zāi)科學(xué)和安全工程學(xué)發(fā)展的產(chǎn)物，其基本思想的科學(xué)性是顯然的。但從目前建筑審核的依據(jù)《中華人民共和國消防法》第十條和“公安部第30號令”第十七條來看，其實施尚沒有法律依據(jù)，而且，采用性能化方法進行設(shè)計的項目，需要消防部門投入更多的精力進行監(jiān)督，我們消防監(jiān)督部門可能因此對性能化設(shè)計產(chǎn)生排斥情緒。但是，根據(jù)《消防法》第八條第二款的規(guī)定，政府和公安消防機構(gòu)“對消防工作，應(yīng)當加強科學(xué)研究，推廣、使用先進消防技術(shù)、消防裝備”。所以，對于建立在先進火災(zāi)科學(xué)和安全工程學(xué)基礎(chǔ)上的性能化消防設(shè)計方法，政府和公安消防機構(gòu)進行積極推廣和應(yīng)用是則無旁貸的。
第三，必須盡快制定性能化設(shè)計導(dǎo)則，培養(yǎng)專門人才，為其提供廣闊的應(yīng)用舞臺。性能化防火設(shè)計需要較高的技術(shù)背景，需要有一支高素質(zhì)的設(shè)計審核隊伍。因此，必須深入開展對火災(zāi)安全工程學(xué)的研究，建立火災(zāi)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，開發(fā)實用的消防安全評估模型和方法，制訂設(shè)計導(dǎo)則，進而制訂與導(dǎo)則相配套的技術(shù)規(guī)范和技術(shù)法規(guī)(如建筑防火審查的方法與程序等)，使性能化設(shè)計有法可依，有章可循。同時，要開展相應(yīng)的專業(yè)教育，建立起專業(yè)的人才培養(yǎng)制度，制定專業(yè)人員的資質(zhì)認定標準，為性能化設(shè)計的科學(xué)合理使用提供良好的技術(shù)支持和外部環(huán)境。
第四，必須處理好性能化設(shè)計規(guī)范和處方式設(shè)計規(guī)范的關(guān)系。應(yīng)該看到，現(xiàn)行的處方式設(shè)計方法以其應(yīng)用簡單，安全目標的可評估性強，而具有強大的生命力。即使是性能化規(guī)范制訂出來以后，性能化設(shè)計方法也不可能完全取代“處方式”的設(shè)計方法，兩者必將是相互依存，互為補充。因此，我們必須科學(xué)、嚴格地把握好兩種規(guī)范的應(yīng)用范圍，處理好兩種規(guī)范的關(guān)系，把它們科學(xué)地運用到防火設(shè)計和消防審核工作中。
總之，性能化防火設(shè)計方法面向國家經(jīng)濟建設(shè)重大需求而產(chǎn)生，是處方式設(shè)計方法的重要補充，它有著火災(zāi)相關(guān)學(xué)科研究發(fā)展的有力支持，能確保建筑防火設(shè)計達到預(yù)期的消防安全目標，對于提高我國城市消防安全水平和消防管理水平，促進建筑防火設(shè)計和消防安全咨詢的專業(yè)化，及其他專業(yè)設(shè)計的觀念更新，提高設(shè)計的科學(xué)合理性都有著重要的意義，隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的飛速發(fā)展，必將有著廣闊的應(yīng)用前景。
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