性能化范文10篇

21世纪，上海涌现出众多为世界建筑业瞩目的大型公共建筑。在这些公共建筑的设计和建设过程中，我国建筑、消防业界通常采用的指令性建筑防火规范在绝大多数建筑中被广泛应用。但对于大空间公共建筑的防火设计而言，指令性规范存在较大的局限性。如何运用建筑消防性能化设计方法这一建筑消防工程领域最前沿的手段来弥补我国指令性规范的不足，如何跟上国际建筑消防性能化不断发展的步伐，已是当时我国消防界同仁亟待解决的问题。2002年，我作为项目负责人，承担了上海市科委下达的“大型公共建筑火灾危险性研究”课题，拟采用计算机模拟方法，综合评估和研究大型公共建筑的火灾危险性。

同一年，当时上海最大的购物中心、以“成为整个华东最顶级的购物场所”为目标的正大广场进入最后的建设阶段。“正大广场的内部是一个敞开式的弧形空间，没有分隔区域，所以无法安装防火卷帘。当实际情况突破指令性规定时，该怎么办？”正大广场内部空间新颖独特的弧形设计带来的消防难题，正好成为了实施科委项目的最佳对象，于是我们想到了性能化设计。“建筑消防性能化设计”是一个舶来品，定义为：针对建筑对象的消防安全目标，运用消防安全工程学原理，采取计算机模化或数理推算的方法，确定合理的消防安全设计。简而言之，就是为建筑“量身定制”。2002年3月，在当时的上海市消防局统一指导下，公安部上海消防研究所、同济大学、华东建筑设计研究院、上海防灾救灾研究所、上海民用建筑设计研究院、中国科技大学等单位共同参与，率先在全国发起成立了“上海市消防安全性能化工作推进小组”。推进小组确定了“深化上海消防科学技术革新，提升上海建筑的消防技术水平，指导服务于上海的建筑防火研究、设计和审核”的工作方向和指导思想。我也有幸成为了推进小组成员，推进小组组织研究的第一个项目就是正大广场。以正大广场的消防性能化设计为基础，我撰写了论文《大型公共建筑防火性能化评估方法基本框架研究》，建立了性能化评估方法的总体框架。这也是国内第一篇有关建筑消防性能化设计探讨的文献。为了提高推进小组成员的专业服务水平，及时了解国际建筑消防性能化设计的发展动态，全面掌握国外性能化安全的评估方法，我们先后和美国消防协会（NFPA）、美国罗夫简森公司（RJA）、澳大利亚国家科学研究院（CSIRO）、英国消防工程师协会、芬兰马乐古·卡屋瑞拉有限公司的相关专家进行了广泛沟通和交流，开拓了视野。同时，整理翻译了美国《消防工程师手册》第三版中与消防安全性能化较为密切的相关内容。

对美国ICC规范、英国BSDD240规范也进行了部分翻译，使推进小组成员在相关理论知识方面得到了积累与提高，掌握了建筑消防性能化工作所涉及的基本内容，了解了国际上消防性能化领域的新成果。在此基础上，为使上海建筑消防性能化设计工作得到可持续发展，经过消防性能化推进小组研究，先后报经上海市消防局签发了《上海市消防安全性能化工作实施意见》和《上海市消防性能化工作细则》，不仅明确了职责分工，还制定了上海消防安全性能化工作短期、中期及长期实施方案。同时，对性能化设计与评估的适用范围、报告内容、分析步骤、评审程序进行了规定，将此项工作纳入了正常轨道。在此过程中，我先后参与并完成了东方艺术中心、上海环球金融中心、上海浦东国际机场二期工程航站楼、上海铁路南站、上海汽车会展中心、中科院上海光源研究基地、宜家（上海）物流中心、上海大众汽车配送中心等项目的建筑消防性能化设计或评审工作。通过对大型建筑工程实例的设计尝试，我也学到了许多新知识和新方法。对如何确定工程项目的消防安全目标，确定评估对象的可接受判定标准，对如何模拟火灾场景，分析指定的火灾场景，针对不同要求运用相关量化分析的设计工具有了更直观的了解。同时，为了让关心消防的人士对建筑消防性能化有较为客观全面的了解，推进小组成员沈友弟、曾杰和我分别以《性能化的推进是一个渐进的过程》《性能化成就建筑与消防的和谐美》《性能化发展必须突破三大瓶颈》为题在《上海消防》杂志上通过访谈的形式作了科普性介绍。随着建筑消防性能化推进工作的持续开展，逐步建立起了日益融洽、通力合作的有效工作机制，有效形成了一个由消防主管部门、科研单位、设计单位、建设单位、相关大学专业人员紧密协作，共同开展建筑消防性能化推进工作的良好局面。

从那时起，上海的城市建设日新月异，一座座极富个性的现代化新建筑不断出现在这个充满活力的城市。2010年上海世博会的大规模场馆建设，为从事建筑消防性能化设计及评估工作的专业技术人员提供了施展才能的舞台。以大空间建筑为代表的消防技术时代是消防技术变革成熟的一个里程碑，从内在机理上孕育了消防理论和学科的诞生。建筑消防性能化工作推动了消防设计对特殊工程的合理分析，推动了对消防火灾隐患的正确判定，更加强了消防设计和消防管理之间的有机结合，也为当今消防工程师的培养运作奠定了扎实的技术基础。

作者：韩新 单位：同济大学上海防灾救灾研究所

一名演讲者滔滔不绝，讲了许久，突然想起时间，抬手一看，表已经停了。

“诸位，真对不起，我的表停了，这儿没有钟，实在难以控制时间。”

“没关系”，一听众高声说，“你后面的墙上有一本日历啊。”

一位演讲家下巴缠着绷带走上讲台.演讲完毕，他特意解释道：

“在刮胡子的时候，由于我集中精力于讲稿，以致把自己的下巴刮了一道口子.”

有位听众议论说：“真糟糕!他真该集中精力刮胡子，而把讲稿削短点啊!”

摘要：从性能化设计与“处方式”设计比较出发，介绍了性能化消防设计方法的概念和流程、建筑物性能化消防设计的内容，以及国内外性能化设计的应用概况，指出了在性能化设计方法的推行中所遇到的一些困难，并提出了对性能化设计方法在消防设计中应用的展望和我国如何发展性能化规范及其配套技术的建议。

关键词：性能化设计；处方式设计；消防设计；火灾模型

1前言

如果说纳米技术使新材料的研究起到了革命性飞跃，那么也可以说性能化设计方法将开创消防科技的新局面。

消防设计目前有两种设计思想，一种是传统的“处方式设计方法”，其基于场所类型进行设计考虑；另一种是“性能化设计方法”，它立足于危害分析及火灾假想，对于解决超越法规或现行法规无法解决的复杂建筑的消防设计具有很大意义。

由于性能化防火设计的方法与传统的设计方法相比具有许多优越性，所以很快成为建筑防火的一种新理念，并将发展成为建筑防火技术领域里一个全球性发展潮流，受到许多发达国家和发展中国家的高度重视，得到越来越广泛的应用。

摘要：现行消防技术规范存在诸多不合理之处，禁锢了建筑师的创新思维，不利于新技术、新工艺、新设备、新材料的推广应用，要解决这些问题，应尽快推行建筑防火性能化设计。目前，我国建筑防火性能化设计的研究已远远落后于部分发达国家。推行建筑防火性能化设计势在必行。在推行建筑防火性能化设计过程中，必须做好相关工作，处理好相关问题。

关键词：消防技术规范建筑防火性能化设计

前言：近年来,随着市场经济的快速发展,各地相继建成了一些大型仓储式超市,由于其商品品种丰富,商品价格低廉,受到了广大市民的欢迎,与一般商场相比,仓储式超市多为单层或二层,具有封闭式、面积大、体量大、店库合一的特点,由于超市内人员高度密集,货物集中,一旦发生火灾事故,燃烧速度快,火灾温度高,容易形成立体燃烧,且人员疏散困难,会造成严重的财产损失和人员伤亡。因此,该类建筑的安全疏散设计与管理十分重要。本文以一个典型的大型仓储式超市消防设计中所遇到的问题来讨论超市的安全疏散设计以及建筑防火性能化设计的必要性。

在进行安全疏散设计时,首先应考虑安全疏散时间。影响疏散时间的因素主要有超市内人员的密集程度、商品的种类、疏散通道的条件、火灾发生时烟气的浓度及毒性等。一般地说,人员密度越大,则疏散越慢,且越困难。仓储式超市经营品种达数万种,有大量可燃物质存在,一旦发生火灾,会产生大量高温烟气,对人的疏散会造成很大影响。通常,仓储式超市均为敞开式经营,分设进口和出口,顾客从进口进入后,统一到出口处交款,为了经营便利,出口处设置10～30个收款台,采用封闭式管理,并且往往只开这两个宽度较大的出口,而将超市的其它安全门外加装防盗门,并在经营期间关闭。这样的布置,使得超市的有效安全疏散宽度大大减小,人为的造成安全出口数量严重不足因此,对此类建筑应严格控制疏散指标,参照有关国家消防技术规范,其允许疏散时间可定为5min。

本文所涉及的超市为一综合建筑，建筑面积15万平方米左右，其中一，二，三层为超市，每层面积1。1万平方米。由于现行的各种防火规范中都没有针对大型仓储式超市的要求，因此在进行超市安全疏散设计时主要依据的是《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》以及《商店建筑设计规范》等。

其中《商店建筑设计规范》中规定商店营业厅的每一个防火分区安全出口数量不应小于两个，营业厅内任何一点至最近安全出口直线距离不宜超过20M。而《建筑设计防火规范》中规定任何一点至最近的安全出口的直线距离不宜小于40M。

英国在1985年颁布了第一部性能化防火规范后，日本、澳大利亚、美国、加拿大、新西兰以及北欧等发达国家政府先后投入大量研究经费积极开展了消防安全工程学和性能化安全设计方法理论及技术的研究。南非、埃及、巴西等发展中国家也都纷纷开展了这方面研究工作。目前有不少于13个国家(澳大利亚、加拿大、芬兰、法国、英国、日本、荷兰、新西兰、挪威、波兰、西班牙、瑞典和美国)以及两个国际组织-国际标准组织(ISO)和国际建筑研究与文献委员会(CIB)采用或积极发展性能化规范和基于规范结构形式下防火建筑所要求的工程工具和方法，并取得了一定成果。

美国已完成性能目标和基本完成性能级别分级的确定，并于2001年了《国际建筑性能规范》和《国际防火性能规范》。加拿大计划于2001年其性能化的建筑规范和防火规范，其要求将以不同层次的目标形式表述。英国于1985年完成了建筑规范，包括防火规范的性能化修改，新规范规定"必须建造一座安全的建筑"，但不详细规定应如何实现这一目标。澳大利亚于1989年成立了建筑规范审查工作组，起草性能化的《国家建筑防火安全系统规范》，并于1996年颁布了性能化《澳大利亚建筑-1996》(BCA96)，并自1997年陆续被各州政府采用。新西兰1992年了性能化的《新西兰建筑规范》，新规范中保留了处方式的要求，并作为可接受的设计方法；1993～1998年，开展了"消防安全性能评估方法的研究"，制定了性能化建筑消防安全框架；其中功能要求包括防止火灾的发生、安全疏散措施、防止倒塌、消防基础设施和通道要求以及防止火灾相互蔓延5部分。

从国外性能化规范的研究过程看，大部分是首先或同时研究与性能设计有关的消防安全设计评估技术，只有少数国家是先修改规范，后开发设计指南。

三、消防安全工程

随着人们对火灾现象及其规律研究的不断深入，在一定程度上实现了对火灾过程的定量描述和分析，并由此产生了一门新兴工程学科--消防安全工程学。在发展以性能为基础的规范的同时，消防安全工程也在快速发展。消防安全工程学由于其潜力、复杂性以及应用性而在基础理论、方法学和实用工具领域得到较大的发展。当然人们仍然需要进一步研究建筑设计中完全量化的消防安全工程方法。

消防安全工程所涉及的内容包括工程原理与原则的应用，基于火灾现象、火灾影响，以及人的反应和行为的专家判断。由于现在仍然缺乏完全量化的建筑设计消防安全工程方法，因此要求采用由专家或工程分析判断而形成的比较保守的方法。不过，在很多国家，这些能够作出专家判断的经过认可或被接受的消防工程师为数不多。

摘要：本文以建筑性能化防火设计为切入点，对结构耐火性能分析的目的、方法进行总结；对影响结构耐火性能的主要因素、结构及构件分析模型的选取进行明确；对结构耐火性能分析的温度场建立、结构材料温度性能确定以及结构整体和单个构件的抗火验算等步骤做了简要概括，希望对结构专业从业人员在建筑性能化防火设计中理解和解决问题的能力方面有所帮助。

关键词：性能化；防火设计；结构；耐火性能分析

20世纪70年代“性能化防火设计”的概念被提出。性能化防火设计是指根据工程使用功能和消防安全要求，运用消防安全工程学原理，采用先进适用的计算分析工具和方法，通过对建筑环境中设定火灾场景的火灾风险量化和分析进而对建设工程消防设计、方案进行综合分析评估，判断建筑抵御火灾的性能指标是否满足预设的消防安全目标，从而优化消防设计方案的工作方法。结构耐火性能分析是建筑性能化防火设计的主要内容之一。本文详细梳理结构耐火性能分析的一般实施过程，通过对各阶段的把握和准确理解，提高结构专业从业人员对建筑性能化防火设计的理解和解决问题的能力。

1结构耐火性能分析要点

1.1明确目的。结构耐火性能分析的首要目的即为验算结构和构件的耐火性能是否满足现行规范要求。通常来讲，建筑方案的确定是以消防安全设计符合规范为前提的，建筑性能化防火设计也不例外。与传统设计方法不同的是，性能化防火设计对现行规范难以解决的消防设计问题给予了科学的延伸，但这并不意味着性能化防火设计突破了规范，而是以等同于现行规范的安全水平为前提的。因此，无论是传统的建筑防火设计方法还是性能化防火设计，结构耐火性能分析的目的都是不变的。1.2明确方法。从建筑和结构两方面分析确定，我们通常采用两种结构耐火性能分析的方法。第一种方法，验算结构和构件的耐火极限是否满足规范的要求。结构和构件的耐火极限要求在《建筑设计防火规范》GB50016和其他相关的国家标准中均有严格且明确的规定。通过对耐火极限的限定，在建筑专业考量上已经满足各方面防火安全的要求，因而等同于结构的耐火性能满足设计要求。第二种方法，规范规定的耐火极限的火灾温度场作用下，结构和构件的承载能力是否大于荷载效应组合。目前，相关规范的编制过程中也提出了基于计算的结构及构件抗火验算方法。将火灾发生的概率数字化，定义为偶然荷载工况。因此，放宽结构验算标准，即火灾下只验算结构或构件的承载力极限状态，对正常使用极限状态不做验算要求。承载力极限状态一般包括：1)轴心受力构件截面屈服；2)受弯构件产生足够的塑性铰而成为可变机构；3)构件整体丧失稳定；4)构件达到不适于继续承载的变形[1]。一般的建筑结构仅需验算构件的承载能力，而对于比较重要的建筑结构还要进行整体结构的承载能力验算。从安全和可靠性上考虑，以上两种方法是等效的。1.3明确影响因素。1.3.1结构的类型。钢结构的耐火性能较差，需要对钢构件采取一定的保护措施；钢筋混凝土结构比单纯的钢结构耐火性能有所提高，处于被包裹状态下的钢筋会得到有效保护，从而提高结构的耐火性能；钢—混凝土组合结构是将型钢埋入钢筋混凝土结构，型钢得到一定厚度的混凝土包裹后，大大提高了材料的耐火性能，因而此种结构形式是目前为止耐火性能最好的结构类型之一。1.3.2结构的荷载比。这里所谓的荷载比指的是结构承受荷载与其所能承受的极限荷载的比值。对于结构材料，随着温度的升高，其承载能力会逐步降低。对于荷载比较大的结构而言，伴随火场温度的升高，这种材料受力缺陷同样会被温度放大，因而荷载比越大，构件的耐火极限越小。1.3.3结构所处的火灾规模。火灾规模包括火灾温度和火灾持续时间。火灾温度是构件升温的原动力，它主要通过对流和辐射两种方式将热量向构件传递。作为构件升温的驱动者，火灾规模对构件温度场有明显的影响。与此同时，温度越高，结构材料性能劣化越严重[1]。1.4明确分析模型的选取。综合国内外普遍运用的结构耐火性能计算方法，一般包括三种方法：1)整体结构计算模型；2)子结构计算模型；3)单一构件计算模型。我国在关于钢结构防火技术方面也做出了尝试，相关规范也在不断完善之中。关于钢结构的耐火性能计算（也可称为抗火验算）规范大多以结构的跨度、是否采用预应力方式等参数做出规定，重要性结构要求采用整体结构计算模型补充验算；一般结构的相对重要部分可采用子结构计算模型，并要求考虑相应的边界条件予以限定；单一构件计算模型适用于对结构局部体系的某一处构件抗火验算，是结构耐火性能计算的基本方法。

2结构耐火性能分析步骤

摘要：从性能化设计与“处方式”设计比较出发，介绍了性能化消防设计方法的概念和流程、建筑物性能化消防设计的内容，以及国内外性能化设计的应用概况，指出了在性能化设计方法的推行中所遇到的一些困难，并提出了对性能化设计方法在消防设计中应用的展望和我国如何发展性能化规范及其配套技术的建议。

关键词：性能化设计；处方式设计；消防设计；火灾模型

1前言

如果说纳米技术使新材料的研究起到了革命性飞跃，那么也可以说性能化设计方法将开创消防科技的新局面。

消防设计目前有两种设计思想，一种是传统的“处方式设计方法”，其基于场所类型进行设计考虑；另一种是“性能化设计方法”，它立足于危害分析及火灾假想，对于解决超越法规或现行法规无法解决的复杂建筑的消防设计具有很大意义。

由于性能化防火设计的方法与传统的设计方法相比具有许多优越性，所以很快成为建筑防火的一种新理念，并将发展成为建筑防火技术领域里一个全球性发展潮流，受到许多发达国家和发展中国家的高度重视，得到越来越广泛的应用。

随着经济发展和城市人口的快速增长，国内出现了大量已建或者在建的大型建筑，同时由于使用功能的需要，很多大型建筑均是具有多种功能的复杂建筑群，而且现有建筑在兼顾功能的同时也采用更新颖的设计，以期体现建筑独特的个性。建筑体量大、使用功能复杂、人员密度高等多种因素同时存在，项目设计中不但需保证建筑合理的利用率和减少资金投入，同时又需要保证建筑消防安全，多种因素综合作用必然导致建筑在设计过程中存在某些问题，而这些问题采用处方式办法又难以解决，需要运用性能化防火设计方法进行论证。

1工程概况

某商业中心作为商业部分面积达到10万m2以上的大型综合商业建筑，还结合了超高层写字楼，而且商业部分布置餐饮、精品店、超市、影院等多种业态，这些区域不但使用功能复杂，而且建筑内日常容纳人员数量巨大。中部超大中庭就是其中难以按现行防火设计规范进行设计的部位之一，见图1所示。按照规范要求，中庭应使用耐火极限大于3h的防火卷帘分隔，但本工程中为解决与中庭邻近的防火分区疏散宽度不足的问题，性能化设计过程中决定把中庭及回廊作为亚安全区使用，见图2所示。采取措施让该区域在火灾时成为能暂时供人员停留的疏散缓冲区域，减小某些商业防火分区中楼梯宽度不足对人员疏散的影响。图2二层亚安全区示意图要形成亚安全区，主要是使用有效的防火分隔措施把中庭（包括中庭每层回廊）与商业区域分隔，但由于本工程中需形成的亚安全区面积较大、结构复杂且形状极不规则，若全部使用防火卷帘进行分隔存在一定的困难，所以性能化设计中拟采用防火墙、防火卷帘以及“安全玻璃（钢化玻璃）＋水喷淋保护”相结合的方式对将形成的亚安全区进行保护，防火分隔设置位置见图2所示。同时，在疏散过程中人员由相邻防火分区疏散至亚安全区后最终仍需疏散至室外，为保证疏散至亚安全区的人员能顺利到达室外，要求在亚安全区内设计独立使用的楼梯，见图2所示。鉴于亚安全区的重要作用，虽然提出了相应技术措施及管理措施，但由于本工程中亚安全区作为解决相邻防火分区疏散宽度不足的重要方式，两侧商铺不可避免地需向亚安全区开设出口，一旦商铺发生火灾将有可能对亚安全区产生影响。因此，需要着重对这一点进行计算模拟分析，以确定发生这种情况时亚安全区内的消防系统能否有效控制火灾及烟气蔓延。

2模拟分析

2．1火源设置

模拟对象包含区域为首层发生火灾的零售商铺以及整个亚安全区，如图3（a）所示。其中，首层起火店铺面积约为117m2，整个亚安全区（包括首层～五层）总面积约为18978．06m2，主要是验证分析亚安全区两侧中小型商铺发生火灾时对亚安全区的影响。起火点在零售店铺中间位置，如图3（b）所示。在模拟中设置当店铺发生火灾时，店铺前门作为与亚安全区连通的开口面。根据建筑设计图，该开口面尺寸为1．8m×2．4m。零售店铺层高约为6m，店铺内设置机械排烟系统，排烟量为60m3／（m2•s）。同时，店铺内设置自动喷水灭火系统和火灾自动报警系统，喷水灭火系统采用快速响应喷头。

摘要：从性能化设计与“处方式”设计比较出发，介绍了性能化消防设计方法的概念和流程、建筑物性能化消防设计的内容，以及国内外性能化设计的应用概况，指出了在性能化设计方法的推行中所遇到的一些困难，并提出了对性能化设计方法在消防设计中应用的展望和我国如何发展性能化规范及其配套技术的建议。

关键词：性能化设计；处方式设计；消防设计；火灾模型

一、前言

如果说纳米技术使新材料的研究起到了革命性飞跃，那么也可以说性能化设计方法将开创消防科技的新局面。

消防设计目前有两种设计思想，一种是传统的“处方式设计方法”，其基于场所类型进行设计考虑；另一种是“性能化设计方法”，它立足于危害分析及火灾假想，对于解决超越法规或现行法规无法解决的复杂建筑的消防设计具有很大意义。

由于性能化防火设计的方法与传统的设计方法相比具有许多优越性，所以很快成为建筑防火的一种新理念，并将发展成为建筑防火技术领域里一个全球性发展潮流，受到许多发达国家和发展中国家的高度重视，得到越来越广泛的应用。

摘要：从性能化设计与“处方式”设计比较出发，介绍了性能化消防设计方法的概念和流程、建筑物性能化消防设计的内容，以及国内外性能化设计的应用概况，指出了在性能化设计方法的推行中所遇到的一些困难，并提出了对性能化设计方法在消防设计中应用的展望和我国如何发展性能化规范及其配套技术的建议。

关键词：性能化设计；处方式设计；消防设计；火灾模型

1前言

如果说纳米技术使新材料的研究起到了革命性飞跃，那么也可以说性能化设计方法将开创消防科技的新局面。

消防设计目前有两种设计思想，一种是传统的“处方式设计方法”，其基于场所类型进行设计考虑；另一种是“性能化设计方法”，它立足于危害分析及火灾假想，对于解决超越法规或现行法规无法解决的复杂建筑的消防设计具有很大意义。

由于性能化防火设计的方法与传统的设计方法相比具有许多优越性，所以很快成为建筑防火的一种新理念，并将发展成为建筑防火技术领域里一个全球性发展潮流，受到许多发达国家和发展中国家的高度重视，得到越来越广泛的应用。