1、 中國建筑物性能化防火設計規范的深入研究報 告 提 綱一、概述二、建筑性能化防火設計的要求三、建筑物性能化防火設計的可接受方法 四、建筑物性能化防火設計規范的結構 五、結束語一、概述一）背景介紹1、建筑物性能化防火設計方法及相關技術，近20年在國際消防安全工程領域的研究十分活躍。我國自1990年代初參與該項工作，2000年開始系統的研究，已取得許多研究成果、制定了一系列相關標準，工程應用也已開展近10年。2、為規范中國有關建筑物性能化防火設計的工程應用，在“十五”國家科技攻關項目研究的基礎上，公安部天津消防研究所完成了“建筑物性能化防火設計規范的研究”項目。一、概述二）性能化規范的體制1、目前

2、國外存在兩種主要的建筑物性能化規范體制。一種是以美國、新西蘭為代表，即規范完全以性能要求的形式進行規定，無具體指標要求；另一種是以澳大利亞、加拿大為代表，即在同一規范內性能要求和指令性規定并存。2、結合中國規范情況及國情，我們認為以澳大利亞、加拿大性的能化規范體制比較適合我國國情，確立了中國的“建筑物性能化防火設計規范”基本框架。3、規范框架由三個基本部分構成，即建筑被動防火系統、建筑主動防火系統和安全疏散系統。每一個系統還可進一步細化分解為不同的子系統。每一部分均包括各自的設計目標、功能要求和技術指標與性能要求。 我國現行的建筑防火設計規范對建筑物的結構、材料和消防設施等內容都對應規定了具體

3、的參數和指標，設計方法是根據建筑物的情況“照方抓藥”，從規范中直接選定設計參數和指標，因此這類規范稱為“規格式”或“處方式”規范。“處方式”規范是在總結過去的科學實驗成果、實踐經驗和火災教訓基礎上制定的，具有一定的科學性和合理性，但在有時會在一定程度上限制現代建筑的創新與發展，影響建筑物的使用功能，甚至有時還很難真正實現“安全可靠、技術先進、經濟合理”的設計原則。性能化設計方法與傳統設計方法的比較建筑物性能化防火設計主要利用消防工程學的手段，量化火災危險性、火災危害性和可能發生的火災，并分析評價為將火災造成的后果限定在預定的規模和危害所必須采取的經濟有效的消防安全措施。與傳統設計方法相比，其特

4、點在于能根據具體建筑的火災發展特性來決定其消防需要。1、傳統的建筑防火設計方法是建立在總結過去經驗的基礎之上，對于采用新技術、新材料和新產品的設計方案，往往難以依據現有的規范條文來客觀評價方案所達到的消防安全水平。在目前的建筑防火設計和審核工作中，對于這一類的設計方案，主要采取專家論證的形式，依靠專家們的經驗來判斷方案是否達到了規范所要求的消防安全水平。這一做法雖然在過去的工作中取得了較好的效果，但缺乏科學的論證手段，難以滿足現代科學技術和建筑技術發展的需要。概念一般是指根據火災事故的發生、發展和撲救等經驗教訓和火災科學研究試驗等消防實踐總結出來，并經不斷修改完善的一套有明確防火設計措施和各種

5、具體的設計參數要求的規定。人們普遍認為，只要設計者按照規范規定進行設計就認為該建筑的防火措施是符合使用要求的，而實際情況卻往往不是這樣。“處方式”建筑防火規范優點：清楚明了、簡單易行，對設計和驗收評估人員的要求不是很高，能夠滿足大多數規模或功能等要求較簡單建筑的設計與設計監督需要。缺點：使建筑設計千篇一律，不利于新消防技術和產品的采用、很難滿足技術進步的要求，并且無法定量確定所謂的安全到底是多少，也不能確定為滿足這種安全的建設投入與所能達到的安全性能水平之間的投資效益比。“處方式”建筑防火規范概念只確定建筑要達到的總體目標要求或設計性能水平，提出一系列相應性能目標和可以量化的性能準則和設計準則

6、。可視為是對現行規格式規范的規定進行等效量化的一種方法，也可視為是完全脫離規格式要求而制訂的性能指標。設計人員或其他規范執行者根據設計對象特點，按規范要求，采用“處方式”規范或以性能為基礎的設計和評估方法來完成認為可以接受或能夠取得最低規定安全水平的設計。無論何種解決方案，只要能夠證明其本身的合理性，性能化規范則允許其實施。 性能化建筑防火規范建筑設計既可以完全按照性能化消防規范進行或與現行規格式規范一起使用，也可以獨立按照消防安全工程的性能化判據與要求進行。在實際工程設計中，并不是所有的建筑物都應該或有必要按照性能化的工程方法進行設計。事實上，目前在一些開展這方面工作較早的國家也只有15的建

7、筑項目需要采用性能化的方式進行設計，如美國，約1；新西蘭和澳大利亞，約35；德國，約。在我國，部分地區可能達到35，但總體應不會超過。2、性能化建筑防火設計方法一種消防工程設計方法，包括如下幾方面：（1）建立消防安全總目標和子目標；（2）對火災場景進行定性分析和概率分析；（3）利用經過評估可接受的工程工具、方法和性能判定標準，按照消防安全總目標和子目標對設計替代方案進行量化評估。性能化建筑防火設計方法的核心就是系統化的消防安全評估技術。性能化建筑防火設計思想是以建筑的火災危險性和消防投入的經濟性評估為手段，利用現代科技成果作指導的建筑防火設計。要通過采用至少與現行國家標準的規定等效的方法來實現

8、建筑物的消防安全目標，以解決現行標準與實際需求不相適應或某些不完善的規定所帶來的問題。消防安全評估既是為了驗證其設計方法及其結果是否與現行規范的規定等效或者是否能達到與該建筑相適應的消防安全水平，也是為了便于進一步修改和完善現有設計方案。因此，任何一項性能化消防設計均必須在設計后經過相應的消防安全性能評估程序。此外，消防安全評估不僅局限于對新建建筑設計的安全性能進行評價，而且還可以單獨對現有建筑或新建筑設計中采用的新材料等的消防安全性能進行評估，以確定其是否需要改造以及如何改造。建筑物的性能化消防設計應包括設計、消防安全性能評估和方案改進與完善，設計與消防安全性能評估是一個相互有機結合的整體。

9、但建筑物的消防安全性能技術評估也可以由第三方中介技術組織獨立進行。在驗證其等效性時，不得從其他國家的規范中斷章取義引用條文，而應以我國國家標準的規定為基礎進行等效性驗證。優點：可以針對不同的建筑物確定不同的安全水平，能使設計者具有很大的自由創造空間，可以解決“處方式”規范中存在的許多問題。缺點：性能化的規范要求使用者經過專門的嚴格訓練，并需要有大量實驗數據以及專門的設計和評估工具等作為支撐。性能化建筑防火規范建筑防火規范是社會需求和經濟技術發展的結果，是對某一時間以前的相關科學技術研究成果和建筑防火歷史經驗教訓的總結。處方式規范是性能化規范制定的基礎，性能化規范是解決處方式規范固有缺陷的必由之

10、路。在實踐中，性能化規范主要用于解決一些功能復雜或建筑空間超大或建筑高度超高等特殊建筑的設計，處方式規范對于大量存在的常規建筑的防火設計則無疑十分簡單方便。處方式規范和性能化規范的關系在將來相當長的一段時間內，這兩種形式的規范將始終是相互補充，長期并行使用；在部分性能化設計的評價標準中還將可能采用規格式的規定要求。使用者可以根據設計的具體情況采用哪一種規范及其相應的設計方法。處方式規范和性能化規范的關系二、建筑性能化防火設計要求一）建筑結構防火設計1、進行結構防火設計時，應根據建筑的實際情況，綜合考慮建筑構件在防火、防煙方面所起的作用及其設置位置，分清構件在整個結構中的主次關系，合理確定其防火

11、要求。 1）主要構件。這些構件是建筑結構提供基本承載能力的構件，主要包括：防火墻、承重墻、梁、柱、樓板、屋頂承重構件等。 2）次要構件。這些構件不是建筑結構中的主要承重構件，包括非承重墻體、吊頂等。 二、建筑性能化防火設計要求一）建筑結構防火設計2、建筑高度低、體量小的建筑物發生火災時，建筑物內的人員能較快速地安全疏散到室外，火災控制和撲救也較容易。其結構防火設計的主要目標是建筑結構在人員疏散時間內能保持足夠的承載力，使其在設計時間內能保證人員安全疏散。3、在高大復雜的建筑物內，人員很難在短時間內快速疏散到安全地點。同時，建筑垮塌造成的社會影響也較大。因此，大體量和高層建筑的結構防火設計，不能

12、僅保證建筑物內的人員疏散安全與否。 目標：保證建筑結構在火災時具有足夠的安全水平，防止結構破壞而危害人身和財產。二、建筑性能化防火設計要求一）建筑結構防火設計4、建筑結構防火設計的功能要求與性能要求1）在設計的耐火時間內，建筑物的結構或構件應能在可預計的火災或高溫作用下保持足夠的穩定性和承載能力。2）建筑的承重結構或構件在火災或高溫作用下，不會因其變形或破壞而導致建筑結構的局部或全部垮塌、火災蔓延。3）建筑結構構件的耐火極限、材料的燃燒性能應與其在結構中的作用、建筑環境的火災危害、建筑高度及建筑內部的消防設施設置情況等相適應。4）建筑承重構件與其他構件之間應具有合理的耐火時間關系，應能避免因與

13、其連接的次要構件的變形或破壞而導致該主要構件失效。二、建筑性能化防火設計要求二）防火分隔1、防火分區劃分的原則1）防火分區之間的防火分隔措施應能保證在火災時不會導致火災蔓延出火源所在防火分區。2）防火分區劃分應考慮安全疏散的合理性，與空間的功能布置相統一。3）重要性或危險性越高，其防火分區面積應要求越嚴格。 2、防火間距 1）建筑物之間的間距應滿足防火安全要求，能有效防止建筑間的火災蔓延，并應根據建筑的耐火等級、外墻的防火構造和建筑的滅火救援條件、火災危險性等因素進行確定。2）在確定防火間距時，主要考慮火災蔓延方式、火災的種類及其可能延續的時間、火災強度、相鄰建筑物的高低以及開口情況、建筑物的

14、耐火等級、消防撲救條件與救援力量等因素。 二、建筑性能化防火設計要求三）建筑內的管線、管井 敷設各種管道的豎井、隱蔽空間是火災和煙氣蔓延的豎向通道。管道和線纜及其附件的材料的燃燒性能對于火災危害也有一定影響。1、建筑內的設備設置及各類管線敷設應滿足防火安全要求。2、管道和線纜及其附件的材料應盡可能選取煙密度等級低、燃燒產物毒性小、火災蔓延緩慢的材料。 3、敷設各種管道的豎井或隱蔽空間應能在火災時保證自身的完整性、封閉性而不會導致火災和煙氣通過豎井或隱蔽空間蔓延。二、建筑性能化防火設計要求三）建筑內的管線、管井 4、輸送高溫流體的管道應能避免引燃其附近的可燃物。5、燃氣或可燃液體管道系統應具有保

15、持與使用系統的設備或裝置相適應的安全壓力、溫度而不泄露的性能，并應具備在事故或火災時能及時關斷供應源的裝置或隔離的功能。6、防煙、排煙、采暖、通風和空氣調節系統中的管道，在穿越隔墻、樓板及防火分區處應具有良好的防火、防煙性能。 二、建筑性能化防火設計要求四）建筑物內外部裝修 建筑的內外裝修如果裝修材料選用不當，構造不合理，則會導致火災迅速蔓延擴大、產生有毒有害煙氣，增加人員疏散、火災撲救難度。裝修應具有與建筑使用功能相適應的、良好的防火性能。 建筑裝修設計應限制裝修材料的數量及燃燒性能、采用合理的構造，控制其熱分解毒性和建筑物內火災的熱釋放速率，避免火災通過內部和外部裝修快速蔓延；應采取措施預

16、防因建筑內部裝修不合理而影響人員安全疏散，盡量縮短人員安全疏散所需要的時間。 因此，建筑的室內外裝修設計應盡可能降低因裝修而增加建筑引發火災和導致火災蔓延的危險以及火災對人身的危害，根據不同使用要求和功能以及建筑的火災危險性，限制使用可燃裝修材料，盡可能選用不燃或難燃材料或煙生成量小、熱分解產物毒性低、熱釋放速率低的材料。二、建筑性能化防火設計要求五）建筑物內的電氣防火設計應預防發生電氣火災，減少電氣火災危害。1、建筑的電氣設計應保證消防設施在火災情況下的正常運行，并減少因電氣而增加建筑的火災危險性。2、建筑的消防電源及其配電線路、消防應急照明和消防疏散指示標志、火災自動報警系統和消防控制室等

17、的設計，應與建筑的重要性、火災危險性等相適應。3、建筑的用電負荷等級應滿足該建筑消防安全性能和火災撲救的要求。4、消防電源及其配電線路應能保證建筑內消防用電設備火災時在設計要求的工作時間內能連續正常運行。二、建筑性能化防火設計要求六）建筑主動防火設施 1、建筑物應綜合考慮建筑用途、重要性、建筑高度與室內空間高度、火災特性和火災危險性等因素，合理設置有效的消防供水和滅火設施。2、 建筑滅火設施包括室內外消火栓系統、各類自動滅火系統和自動滅火裝置、滅火器、滅火沙、滅火毯、消防軟管卷盤等。滅火設施的設置應與建筑用途、可燃物的火災特性相適應，能有效滅火、控火。1）滅火器。建筑內配置滅火器時，應考慮滅火

18、器配置場所的火災類型、滅火器配置場所的危險等級、滅火器的滅火效能、滅火器的通用性、滅火器設置場所的環境溫度、滅火器對保護物品的污損程度、滅火器的相容性、滅火器的設置位置、滅火器的配置數量和使用人員的體能。二、建筑性能化防火設計要求六）建筑主動防火設施 2）自動滅火系統。自動滅火系統的設置應與建筑的使用功能、可燃物類型和燃燒特性及室內空間特點等相適應，應考慮設置場所的火災危險性及其火災特性、空間特性與環境條件和保護對象的重要性等因素。建筑內自動滅火系統設置的基本原則是對建筑重點部位、重點場所進行重點防護。3）室外消火栓系統。系統設計時，應結合市政消火栓系統布置，便于消防車使用；距離建筑物外墻應有

19、滿足消防車取水、供水要求，避免建筑物高層部位物體墜落對消防人員和消防車造成危害的必要安全距離。建筑的室外消防用水量應能滿足相應建筑火災撲救或控制火災的需要。一般要考慮建筑物的耐火等級、火災危險性類別、建筑體量和建筑用途等因素。 二、建筑性能化防火設計要求六）建筑主動防火設施 4）室內消火栓系統系統設計應保證人員能安全、方便使用消火栓有效撲救火災。一般同層相鄰兩個消火栓水槍的充實水柱應能同時達到室內任何部位，能保證消防供水的可靠性。室內消火栓用水量應滿足設計火災延續時間內水槍充實水柱長度和同時使用水槍的出水要求。 3、火災報警設施火災自動報警系統的設置應能有效減少火災危害。該系統設計應能在火災初

20、起階段識別火警和報警，并與保護對象的火災危險性、空間的大小與高度和環境條件、保護對象的火災特性相適應，能滿足與建筑內其他建筑消防設施的聯動需要。二、建筑性能化防火設計要求六）建筑主動防火設施 4、建筑內設置的防排煙系統應能有效控制建筑內的火災煙氣流動與蔓延，并應能使建筑內的環境條件滿足人員的安全疏散與方便滅火救援的需要。1）防煙設施防煙方式應考慮排煙口的位置能避免室外氣象條件對其影響，不會產生倒灌現象，并應能將煙氣順利、有效排出。防煙系統應能有效防止煙氣進入防煙區域。加壓部位應具有合理的壓力值，避免造成疏散困難。2）排煙設施排煙系統應的排煙量應與建筑內的火災荷載和類型及其煙氣生成量相適應，排煙

21、管道應具有足夠的耐火性能。 排煙口的設置應與建筑物的環境條件、風向、風速、建筑高度等情況相適應，應既能有效排除煙氣、防止產生煙氣倒灌或再被吸入的現象，又能不影響人員逃生安全及滅火救援。 二、建筑性能化防火設計要求七）人員安全疏散設計 1、建筑物的安全疏散和避難逃生設施設計，應綜合考慮建筑物使用功能和用途、使用人員數量與特性、建筑總高度和室內凈空高度、疏散距離以及消防設施配置情況等因素。2、影響人員安全疏散的關鍵因素包括：疏散人數、疏散速度與通行系數、安全區域和疏散路線的選擇以及疏散設施的合理布置。3、設計過程包括先計算建筑內各場所的疏散人數和總疏散人數，再根據建筑的具體功能和用途等情況確定“假

22、定起火點”來分別規劃起火后人員的逃生與疏散路線，分析疏散人員在每條疏散路線上的流動情況和火災煙氣的發展與運動規律，進而確定合適的疏散系統和相應的安全疏散設施。 二、建筑性能化防火設計要求七）人員安全疏散設計 4、建筑安全疏散設施的設計原則：1）疏散路線要簡捷，易于辨認，并須設置簡明易懂、醒目易見的疏散指示標志。2）要分析不同建筑物中人在火災條件下的心理狀態及行動特點，疏散路線設計要符合人們的習慣要求。3）疏散路線設計要做到步步安全。4）盡量不使疏散路線和撲救路線相交叉，避免相互干擾。5）疏散路線要簡捷明了，便于尋找、辨別。6）建筑物內的任一房間或部位，一般都應有2個不同疏散方向可供疏散，盡可能

23、不布置袋形走道。7）疏散通道上的門應為防火門，且在火災時能保持關閉狀態。8）確保各種安全疏散設施在火災條件下的防火防煙性能。 二、建筑性能化防火設計要求七）人員安全疏散設計 5、目標：疏散設施應能保證人員在火災時的疏散安全。6、功能要求與性能要求1）建筑物應具有供火災時人員進行安全疏散與逃生的設施和路徑。建筑設計所提供的疏散設施和路徑應保證火災情況下人員能夠全部安全疏散或逃生到安全地點。2）建筑物的安全疏散和避難逃生設施，應與建筑物的使用類型或建筑類型、人員荷載、建筑面積、到達安全出口的疏散距離以及安全出口的疏散能力等相適應。3）避難設施應能為避難人員提供足夠的避難空間，并應滿足避難人員的安全

24、停留要求。4）安全疏散設施或避難設施應能在設計的疏散或避難時間內有效防止火災和煙氣的影響。 三、建筑性能化防火設計可接受方法 性能化規范首先要明確設計的目標、并對其目標進行功能分解和確定與之對應的性能要求，然后提出具體的實現途徑。性能化規范并不會明確規定具體的解決方案，而只規定要求達到規范要求的可接受方法。“可接受”是指被作為法律依據采納該規范的權威機構所接受。“可接受的方法”是指那些被批準用于設計方案，以滿足性能化規范要求的設計方法，有時也包括檢測或試驗方法。在性能化防火設計規范中，需要規定那些可以幫助規范使用者確定哪些方法屬于“可接受的方法”的內容，以真正實現靈活、可操作性強且滿足建筑消防

25、安全水平的性能化防火設計。 三、建筑性能化防火設計可接受方法性能化設計可接受的方法包括可接受解決方案和替代方案兩種：1、對于可接受解決方案，加拿大和澳大利亞的相關規范中有明確規定；而美國和新西蘭的相關規范中未明確，需要另行參考其它文件。這些規定或文件中要求的大都是各國規格式規范的內容，說明規格式規范的規定在性能化規范的可接受方法里仍然是被首先考慮的。 2、對于替代方案，不同國家的性能式規范均要求替代方案應經過驗證或有文件證明，需與現有可接受解決方案進行比較來保證其等效性。此外，評價替代方案合規與否的原則規定也一致，即應能夠滿足規范在目標和功能陳述中規定的消防性能安全水平，并達到相關性能要求。3

26、、對于中國，可接受的解決方案即為中國現行規格式規范，如現行的建筑設計防火規范等。替代方案應為按照建筑物性能化防火設計通則的要求進行性能化防火設計。 1 總則1）規范的制定目的與適用范圍2）防火設計的基本原則與建筑材料、制品和裝修材料的應用原則 3）與其他相關規范的關系2 術語3 基本規定1）建筑防火設計的目標與建筑各部分設計的基本目標 2）建筑改擴建的應對措施與替代性設計、材料、產品和工藝或方法的應用要求 3）建筑疏散系統、建筑結構、防火分隔、消防救援、設備布置和管線敷設、外墻外保溫等設計的基本要求 四、性能化防火設計規范的結構4 總平面布局、建筑平面布置和消防撲救1）建筑總平面布局的基本規定

27、2）建筑間防火間距的目標及確定方法3）具體建筑或構造形式應對火災蔓延采取的措施4）考慮消防車通行的建筑平面布局要求和消防車道的布置與技術性能要求 5）防火分區的劃分原則及目標6）防火分隔的基本要求與高火災危險場所的布置要求 7）進入建筑內部的通道或入口的設置目標及要求8）設置消防電梯的建筑物類型及設置要求四、性能化防火設計規范的結構5 建筑結構與裝修防火設計 1）建筑結構或構件的防火設計目標2）建筑構件設計原則及要求3）建筑的耐火等級分級與建筑物的耐火等級要求4）防火墻的性能要求6）室內外裝修的防火設計目標7）裝修、裝飾材料的選用及布置要求8）建筑內不同部位裝修材料的性能要求9）建筑幕墻設計的性能要求四、性能化防火設計規范的結構6 安全疏散 1）疏散設施和路徑的設計目標2）安全疏散和避難逃生設施設計原則3）疏散設施、避難設施的設計要求4）應急照明設置場所及設置要求與疏散指示標志設置要求5）安全出口與疏散門的設置原則6）安全出口和疏散出口數量、寬度、位置要求及其總寬度確定方法7）安全出口或疏散出口門的凈寬要求及計算方法8）疏散樓梯（間）的設計目標9）樓梯間形式的確定