从“9.11事件”谈建筑消防系统性能化设计

　　“9.11事件”造成美国世贸中心大楼坍塌，究其原因，飞机撞击本身并不足以导致建筑的坍塌。撞击后如果没有后续事件的影响(火灾、风暴或地震)，世贸中心将永远不会坍塌。飞机所携带的燃油燃烧所产生的热量也不足以使建筑坍塌，实际上大量的燃油都消耗在撞击引发的火球之中。但剩余的燃油在建筑内到处流淌，点燃了建筑内的可燃物，使建筑物数层同时起火，产生的热量据估算可以驱动一座大型发电站。正是这些热量烧垮了钢结构，并最终导致建筑物的坍塌。撞击摧毁了建筑内的水喷淋系统，使火势无法得到控制，同时也破坏了钢结构表面的防火涂层，降低了钢结构的耐火性能。
　　
　　如将抵御飞机撞击作为设计性能指标列入建筑法规之中，就必将大大引升建筑物的造价，并导致建筑物在设计和使用等方面的巨大改变。事实上不管现在还是将来，我们都不可能可靠地设计出肯定能够抵御大型飞机撞击的建筑。这种设计指标也不适合被列入所有建筑物的最低要求中去。
　　
　　基于以上问题，就引发了我们对消防性能化设计问题的思考。
　　
　　一、消防系统的性能化设计的概念：
　　
　　对应于以消防规范为基础的设计理念。先确定出建筑物的消防安全目标，并制定出试验性消防安全方案，然后利用火灾风险评估和火灾动力学的原理和方法对该方案在不同火灾场景下是否能达到既定的消防安全目标进行判断，最终得出最优化的消防安全方案，为建筑物提供最合理的防火保护。
　　
　　性能化设计的优点:
　　
　　与规范化设计相比能够提供相同或更好的消防安全方案；
　　
　　降低建筑成本；
　　
　　提高设计灵活度；
　　
　　容易实现设计、建筑和材料的革新；
　　
　　研究动向:
　　
　　性能化设计规范的制定和实施(规范的整体构成、实施规范所需要的基础条件、设计的审核方法、规范的宣传和教育等)；
　　
　　性能化设计新方法的研究和探索；
　　
　　性能化设计方法的可靠性论证；性能化设计中的不确定性分析(工程分析方法的精度、人在火灾中行为、设计人员和建筑使用者、管理者对危险的不同概念和态度等)。
　　
　　二、性能化设计的发展历史。
　　
　　20世纪70年代这种设计理论开始系统出现，85年英国出台了世界上第一部性能化设计规范。80-90年代日本、澳大利亚、新西兰、美国等国家纷纷投入大量研究经费进行研究，并先后颁布实施了本国的性能化设计规范，我国也于近几年逐步将性能化设计运用于建筑消防设计中。
　　
　　三、性能化设计与规范性设计的区别
　　
　　（一）性能化建筑防火，又称目标式，是社会需求和经济技术发展的结果，具有可预见性，前瞻性，设计者可根据设计对象按规范许可的措施或性能化设计和评估方法来完成，可以满足最低规范安全水平的设计。
　　
　　（二）指令性建筑防火，又称处方式，是对以前的相关科学技术研究成果和建筑防火历史经验的总结。设计者只要按照规范规定进行设计就认为该建筑防火安全是符合要求的。
　　
　　但是两者又是辨证统一的：
　　
　　1、两者的目标是一致的，可以相互验证。
　　
　　2、两者各具特点，长期互补共存。
　　
　　3、两者可互相变化。性能化的归纳，总结成可作为指令性，指令性的细化数理表达可化为性能化。