性能化设计方法在高层建筑防火设计中的应用

■ 吕细林 广西钦州市消防救援支队

现如今城市化建设水平显著提升，高层建筑在一定程度上展现出了城市的经济建设实力，我国高层建筑明显增多，在推动城市进步的同时也暴露出防火设计方面的一些问题。性能化设计方法在防火设计中的应用，能够从根本上落实消防防护工作，为火灾救援工作提供更多可靠支持。

一、高层建筑性能化防火设计的必要性

通过已发生的高层建筑火灾案例分析，发现部分居民的防火安全意识淡薄，思想上并未认识到防火安全的重要性，对高层建筑内的防火设施和安全通道了解不到位，导致火灾发生后无法采取有效的措施进行自救。城市高层建筑功能更具综合性，在满足居住使用需求的同时，还可用于商业用途，并具备休闲娱乐功能，使得高层建筑防火设计难度随之加大。为满足高层建筑多样化功能的需求，建筑工程施工中采用的材料种类丰富，且数量也明显增多，其中很多材料都属于易燃材料，给高层建筑埋下巨大的安全隐患。高层建筑防火设计中性能化防火设计方法的应用，促进了防火设计理念的更新，能够在综合分析建筑内外部条件的基础上实施精细化评估，就火灾隐患进行合理划分，制定防火方案，确保高层建筑防火成效的全面提高，为人民群众生命财产安全提供更好的保障。

二、高层建筑的火灾特点

（一）火灾隐患多

高层建筑采用的部分装修材料属于易燃性材料，这就给高层建筑埋下了一定消防安全隐患。在高层建筑内，居民生活中对电气设备及相关配套设施的使用次数频繁，超负荷使用电气设备会加大建筑内埋设暗线老化、漏电等风险，甚至会引发电路失火。

（二）火势蔓延速度快

高层建筑楼层多，存在多条内部管道，为用户生活提供了便利。一旦火灾发生，高层管道会加速火势蔓延，尤其是受到热气流的影响，火势由低向高蹿升，并且高层建筑中所使用的部分装修材料极易燃烧，尽管施工中已经采取了防火处理措施，但易燃材料仍会导致火势加速蔓延，而且高楼层风势较大也会加速燃烧，快速蔓延至上部楼层。

（三）人员疏散时间长

高层建筑楼层多，内部居住人口密度大，一旦火灾发生，人员疏散时间比较长。尤其是在高层建筑中，火灾发生后电梯无法正常使用，被困人员只能通过楼梯撤离火灾现场，被迫延长了疏散时间，不仅加大了灭火救援难度，还可能会造成更大的人员伤亡和财产损失。

（四）扑救难度大

高层建筑楼层高且房间多，内部结构复杂。一旦出现火情，复杂的建筑结构会严重阻碍消防救援行动的顺利开展。高层建筑的楼层过高，火势猛烈复杂，还伴随着大量浓烟抵挡视野，被困人员很难安全顺利地进入楼道撤离，加大了消防救援工作的难度。

三、高层建筑性能化防火设计要点

（一）核心内容

在高层建筑防火设计中，性能化设计方法的应用以建筑防火性能评估为关键，为确保建筑防火性能符合国家标准，应就建筑防火布置的合理性做出检验，以便解决防火设计中的缺陷，不断优化防火设计性能。从材料安全性能、建筑项目安全性能、防火后期改造方案等方面入手，保证评估过程和结果的全面有效、互相关联。消防安全设计、性能评估以及后期完善是高层建筑性能化防火设计开展的重要方面，据此推进一体化设计，令三者相辅相成，可保证高层建筑性能化防火设计水平得到显著提升。

（二）运行步骤

基于性能化防火设计方法所开展的高层建筑防火设计，需要保证运行步骤的规范化。第一，应确保建筑消防安全目标的清晰明确，防护需求或性能要求方可得到满足。第二，应把握建筑物具体情况，详细分析其内部易燃物品、可燃物品与材料情况。第三，把握建筑工程项目实际情况，就设计指标与施工指标开展具体分析，尤其是要明确建筑物的使用功能指标。第四，结合建筑中潜在火灾场景开展具体分析，预先设立相关方案，重视火灾场景解决的有效方案。第五，在完成方案设计的基础上，开展科学评估，确保方案的可实施性，对设计报告进行规范编写。在性能化防火设计方案流程中，需要就设计范围作出定义，保证目标清晰化，之后进行细分，促进性能标准的建立，合理设计火灾场景，完善初步设计并实施评估。之后对满足性能化规范的设计进行选择，若设计不满足性能化规范，需要对设计或目标进行修改，直至满足。在设计满足性能化规范的情况下，可对最终设计加以选择，制定性能化设计报告，准备设计文件，完善设计图，包括规范操作及维护管理。

四、性能化设计方法在高层建筑防火设计中的应用

（一）火灾场景分类

高层建筑防火设计中对于性能化设计方法的应用，需要客观分析高层建筑的实际情况，以火灾原点为参考，就火灾场景加以科学分类，通过扩展型、固定型和爆炸型这三种火源来进行具体划分。就扩展型火源来看，当火灾发生于固定地点后，在周围环境的作用下，火灾会呈现出扩展至四周的情况，最终向全场蔓延。就固定型火源来看，火灾形成于特定空间内，火势不会向相邻区域蔓延，此种情况下火灾会稳定释放热量，热量也可能会表现出线性攀升的趋势。就爆炸型火源来看，其冲击力强烈，会对临近易燃物品产生影响，火灾现场燃烧速度也会明显加快。

（二）确定高层火灾荷载量

基于性能化设计方法开展高层建筑防火设计的阶段，应保证高层火灾荷载最大承受量的明确化，就火灾发生阶段火灾荷载量来看，若预估值超出最高值，需要加大消防扑救力度，以确保此类问题得到解决。室内存在的全部可燃物完全燃烧后产生的热量总体，与房屋特征参考面之间的比值即火灾荷载密度，从根本上来看是相对于单位面积的可燃物总热量。高层建筑防火中对于性能化设计方法的应用，需要就防火相关参数加以科学设计，并且防火材料的选择必须要符合相关标准。

（三）性能化防火设计一体化

高层建筑防火设计中性能化防火设计的开展，是以原有“处方式”设计理念为支持，在继承的基础上循环发展而来的，是科学发展的必然产物，能够结合高层建筑火灾发生环境来调整并优化结构，以模型假说为依托得以发展。高层建筑性能化防火设计与评估方案的实施，对于建筑设计的多样化发展具有重要推动作用，对于建筑功能需求来说搭建了优良载体。在消防安全防火设计方面，性能化防火设计的发展具有推动作用，保证了消防安全防火设计的科学化与合理化，防火成本效益方案也得以最优化实现，为社会经济的持续健康发展提供了有力支持。

五、结语

性能化设计方法的应用，能够结合火灾不同类型加以优化调整，优化设计建筑物整体性能，对建筑功能发展新途径实施有效开拓，确保消防安全设计的科学化，因而具有鲜明的经济价值。在高层建筑防火设计中对于性能化设计方法的应用，应凸显灵活性，就火灾场景加以分类，明确高层火灾荷载量，科学划分防火区域，提高高层建筑防火设计水平，就消防安全与经济效益之间关系加以协调处理，从而促进高层建筑使用价值的有效提升。