建筑性能化防火设计应用研究实践思考
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摘要：在我国，建筑物的消防设计需要依据国家的相关工程建设规范进行。建筑性能化防火设计也在长期的发展中不断被更新，性能性防火技术不断被引进，而且近年来随着我国建筑的规模的不断扩大，建筑高度越高，密集型越强，国家也十分重视对建筑性能化防火设计，积极应用到相應的工程中，也成为当前消防领域研究中的重点。本文将从建筑性能化防火设计应用研究方面进行分析，提出相应的措施。
关键词：建筑性能化;防火设计;实践分析
随着我国当前社会经济的快速发展，城市化进程不断加快，城市中建筑规模不断扩大，建筑的高度越来越高，密集性越来越大。很多建筑类型的防火设计在一些规范中没有被明确，实际的执行过程中存在很大的问题，规格式防火设计在我国的应用十分广泛，在不断的研究和分析中，建筑防火性能化设计在我国的应用越来越广泛。性能化防火设计主要是以建筑中的火灾安全工程学为基础的一种防火设计，能够突破原有规格式的防火设计在建筑中的应用。该种防火设计应用能够从建筑的结构、功能和构造材料方面进行具体分析，从火灾对建筑物造成的危害方面进行定量分析和评估，能够提供各种设计方案，从中选择最优化的防火设计进行防火保障。性能化防火设计的优势在于能够针对一些比较复杂的建筑进行防火保障，其也成为我国当前防火设计中的研究重点。性能防火设计在我国的应用起步较晚，需要相关的科研人员和设计人员大力倡导和监督，能够为广大消防工作提供便利。
1性能化防火设计的相关技术研究
我国社会经济的快速发展，建筑行业也呈现蓬勃发展的趋势，建筑的规模和类型在不断发展的同时，建筑的防火也成为大众比较关注的重要问题。国家的一些科研机构也在不断推进对建筑的防火设计。性能化防火设计是一个相对比较复杂的技术体系，会考虑到建筑的各个层面，注重从建筑火灾现场设计、消防设施和烟气运动等方面考虑，通过吸收一些先进的研究成果，在技术方面不断更新。
1.1火灾场景方面的技术设计
对于火灾场景的设计，主要是对建筑物内部的可燃物的分布情况进行分析，及时辨别出危险源的存在，了解火灾热的释放频率和规律，是性能化防火设计中的基础和重点，设计出的火灾场景需要反映建筑物内火灾的风险性，也会影响性能化防火设计的可靠性。一般的火灾现场主要分为3个阶段，即发展阶段、充分发展阶段和减弱阶段，需要用火灾发展过程对火灾的增长进行计算，分析火灾中热释放速率，从火灾场景发生的概率和火灾过程中消防系统的响应等方面进行分析。
1.2火灾中烟雾流动和控制
对火灾中烟雾流动的数值进行模拟，通常主要是区域模拟和场景模拟两种类型，都是以质量守恒的原理为基础。区域模型的模拟主要是将一个空间内部分为上下两个区域，即上方的烟气层和下方的空气层，在受限空间内热烟气层的高度和状态会随时间变化。我国国家重点实验室对火灾科学进行深入研究，将燃烧学的思想和火灾的问题有机结合，提出了综合模拟的方法，对复杂的火灾过程进行计算机模拟，将着火的空间和强流动区域进行模拟对比分析。例如，采用有限差分法计算滤波后的控制方程，对火房间内的烟气运动进行模拟。
1.3人员安全疏散的设计
大多数建筑防火性能的设计主要是疏散人员，保证人员的安全，对于火灾还不能危害人生命之前，需要将建筑内的所有人员疏散到安全区域，需要量化的时间是实际需要的安全疏散时间需要低于可用的安全疏散时间，火灾发生时人员的疏散是进行研究的主要内容。例如，建立人员疏散模型主要是基于模型物理空间的方法，有精细网络模型和连续网络模型等。精细网络模型主要是把建筑空间分为很多的网格，能够更加准确描述建筑的平面空间，相比粗糙网络模型，精细网络模型描述的建筑平面空间更加准确。
2性能化防火设计应用展望
我国建筑防火性能化设计应用主要是借鉴国外的一些研究成果，性能化防火设计应用方面的一些内容存在一定的共性，包括性能化防火设计的方法、人员和建筑结构的判断等，但是，在一些建筑的某些方面存在差异，火灾的荷载差异、消防设施的性能等。因此，我国需要根据实际的国情，在性能化防火设计技术方面不断研究，提出有效的实践应用理论。
2.1性能化防火设计技术应用的理论法规
性能化防火设计工作需要依据火灾科学和消防安全工程学方面的理论知识，从设计的方法和工具，以及相关的设计规范和技术标准方面进行参考。
2.2火灾科学和消防学的基础理论
火灾科学和消防工程学方面的理论知识是进行性能化防火设计的基础，其中主要的基础内容包括火灾发生、发展和烟雾流动的规律，了解建筑物构件的火灾特性，以及相关的消防设施在火灾中对火的反应和相互作用，对火灾的危害和发生风险进行评估。
2.3性能化防火设计的方法
建筑性能化防火设计的方法需要根据我国的实际国情进行分析，根据我国实际的建筑结构，主要从分析和设计方法、消防安全评估技术等方面进行研究。
（1）消防安全设计方法，首先判定消防安全目标和性能评判标准，建立火灾场景设计，火灾的蔓延以及消防设施对火反应的情况;
（2）消防安全评估技术，建筑物构件的材料释放热量的情况，房间内火灾的增长模式，通过建立人员疏散模型和火灾风险评估系统等软件进行评估。
（3）消防安全数据库的应用技术，该种技术能够为性能化的设计提供一些初始数据，包括建筑物和场所内火灾荷载的分布情况，建筑物内部构件的相关参数，还有火灾发生和损失概率的分布，能够为性能化防火设计提供相关的信息基础。
2.4设计标准
设计规范与技术标准包括性能化防火设计规范，在建筑材料、构件与建筑防火产品性能的试验标准，通过建立明确的防火设计规范，对于性能规范的形式，需要明确建筑设施各方面的具体要求，在建筑结构、耐火要求和消防系统方面进行设计。例如，在性能化设计方面，需要根据相关的消防安全政策对消防安全目标和性能要求进行明确，性能化计算结果可以使用性能化标准进行评判，确定火灾的安全等级。
2.5性能化防火设计的风险分析
性能化防火设计已经从规格式规范转向性能规范，在规范的标准形式方面不断做出调整，性能规范需要确定一个明确的风险水平，保证建筑在使用寿命内的防火安全，风险分析存在很大的不确定性，一般主要是以主观判断和决策为基础。例如，采用一次二阶矩法的指数概念对人员疏散的随机性进行分析，为火灾风险的评估提供重要的信息，性能化防火设计中的火灾风险及不确定性分析需要不断进行研究，其将作为未来研究的重点内容和方向。
3结束语
综上所述，性能化防火设计的方法和技术在建筑物防火设计中被广泛应用，该工程方法也在不断成熟。建筑物性能防火设计在我国处于初期发展阶段，其技术也在不断发展完善，相应的法律法规也在不断完善，建筑性能化设计需要符合建筑物自身的要求，同时提高消防投资效益和消防投入，推动我国建筑物性能防火设计方法和技术的应用，加强火灾基础研究。
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