第11章建筑防火性能化設(shè)計簡介

1、 性能設(shè)計是一種新型的防火系統(tǒng)設(shè)計思路，是建立在更加理性條件上的一種新的設(shè)計方法。它不是根據(jù)確定的、一成不變的模式進行設(shè)計，而是運用消防安全工程學(xué)的原理和方法首先制定整個防火系統(tǒng)應(yīng)該達到的性能目標，并針對各類建筑物的實際狀態(tài)，應(yīng)用所有可能的方法去對建筑的火災(zāi)危險和將導(dǎo)致的后果進行定性、定量地預(yù)測與評估，以期得到最佳的防火設(shè)計方案和最好的防火保護?；緝?nèi)容基本內(nèi)容概 念1性能化設(shè)計的框架和支撐體系2性能化設(shè)計的基本內(nèi)容3性能化設(shè)計的基本步驟4 性能化設(shè)計方法是當(dāng)前建筑防火領(lǐng)域最先進的技術(shù)，是人們關(guān)注的最前沿、最活躍的研究領(lǐng)域。 建筑防火設(shè)計最終應(yīng)達到的安全目標是： 防止起火及火勢擴大，減少財物損

2、失； 保證安全疏散，確保生命安全； 保護建筑結(jié)構(gòu)不致因火災(zāi)而損壞或波及鄰房； 為消防救援提供必要的設(shè)施。返回目錄消防系統(tǒng)的性能化設(shè)計比消防系統(tǒng)的性能化設(shè)計比 條文式設(shè)計具有更多的優(yōu)越性條文式設(shè)計具有更多的優(yōu)越性(1) 性能化設(shè)計體現(xiàn)了一座建筑的獨特性能或用途、某個特定風(fēng)險承擔(dān)者的需要、或大型社區(qū)的需要。(2) 性能化設(shè)計根據(jù)工程需要，為開發(fā)和選擇替代消防方案提供了方 法(例如，當(dāng)規(guī)范規(guī)定的方法與風(fēng)險承擔(dān)者的需要不一致時)。(3) 性能化設(shè)計可在安全水平方面與替代設(shè)計方案進行比較。通過這 種對比機制，可確定安全等級與成本之間的最佳點。(4) 性能化設(shè)計要求在分析中使用多種分析工具，從而提高工程精

3、度， 并可產(chǎn)生更具革新性的設(shè)計。(5) 性能化設(shè)計體現(xiàn)了一種新的消防戰(zhàn)略，即消防系統(tǒng)是作為一個整 體考慮的，而不是孤立地進行設(shè)計?；馂?zāi)科學(xué)研究的現(xiàn)狀火災(zāi)科學(xué)研究的現(xiàn)狀(1) 已經(jīng)提出了工程中可以應(yīng)用的許多計算機程序，如建筑物火災(zāi)模型，可用于計算火焰、煙氣、毒氣蔓延運動，逃生時間 ，計算結(jié)構(gòu)的火災(zāi)承受能力和穩(wěn)定性及作為火災(zāi)災(zāi)害評定的專家系統(tǒng)。(2) 已建立了材料可燃性能和毒性測試的試驗設(shè)備和測試方法， 找到了一批新的耐火、阻火、滅火材料(3) 出現(xiàn)了火災(zāi)安全防護的新措施、新結(jié)構(gòu)、新系統(tǒng)，而且對這 些火災(zāi)安全防護工程有了計算機輔助的火災(zāi)火險或安全評估方法。(4) 對城市、城市街區(qū)、建筑物制定了安全

4、防護設(shè)計方法并進行鑒評。(5) 對整個火災(zāi)統(tǒng)計、評定，火災(zāi)安全防護工程中很重視謀求實效和經(jīng)濟效益，如歐洲共同體已提出了在建筑中降低火災(zāi)代價的問題。 火災(zāi)科學(xué)現(xiàn)在已發(fā)展到了應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)進入定量分析的階段，火災(zāi)科研在控制火災(zāi)損失方面已取得了明顯效果?；馂?zāi)安全學(xué)是近期發(fā)展起來的一門新型學(xué)科，它的出現(xiàn)為性能設(shè)計及其規(guī)范的建立，奠定了堅實的理論基礎(chǔ)。性能設(shè)計的基本特征 目標的確定性 所謂目標的確定性是指公眾和整個社會要求不同類型的建筑物在火災(zāi)中應(yīng)達到的基本安全水準，以確保建筑物內(nèi)的人員和財物不受到較大的傷害。 方法的靈活性 在建筑安全水準確定的前提下，設(shè)計師可以選擇不同方法保證目標的實現(xiàn)。這些方法包

5、括：改變建筑平面布局；減少建筑內(nèi)火災(zāi)荷載容度；調(diào)整消防設(shè)施；強化消防管理等等。當(dāng)然也可以對各因素進行綜合考慮。 評估驗證的必要性 對具體的設(shè)計結(jié)果，應(yīng)采用一些公認較成熟的數(shù)學(xué)模型進行理論驗證。這些驗證模型可評估出建筑物的火災(zāi)危險程度，可以計算出人員到達心理承受極限狀態(tài)時所需的時間以及煙氣運行的狀態(tài)等。 性能化設(shè)計的關(guān)鍵在于如何對某一建筑物明確規(guī)定其所必需的消防性能指標。針對建筑物火災(zāi)的各方面危險性需制定功能目標，例如在阻燃、人員疏散安全、防止火焰?zhèn)鞑ヒ约按_保防火分區(qū)功能等方面。 在確保人員安全方面，必須要設(shè)立避難區(qū)和疏散通道，以及確保人員免受熱輻射、煙氣及其他有毒氣體的傷害；在火災(zāi)傳播方面，必

6、須要做到附近建筑物及周圍空間不被引燃；對于防火分區(qū)的控制，必須要達到可控制火災(zāi)于本建筑內(nèi)等。 針對上述功能目標去確定性能設(shè)計的邊界條件值是方法的核心所在。在工程設(shè)計中試圖滿足所有的消防性能指標是不可能的，因此在工程設(shè)計中只需滿足與自身建筑有關(guān)的那部分防火性能指標即可，而如何正確選用所需的性能指標也是影響評估結(jié)果的重要內(nèi)容。 性能設(shè)計是一個比較復(fù)雜的體系，其應(yīng)用需要社會環(huán)境和技術(shù)條件的支持。一般的說，性能設(shè)計的運行流程可由圖11-1來表示。實現(xiàn)性能設(shè)計首先必須要有三個必要的支撐要素。圖圖11-111-1性能設(shè)計運行流程性能設(shè)計運行流程返回目錄1 1 性性 能能 規(guī)規(guī) 范范 規(guī)范的作用是制定防火安

7、全的系統(tǒng)目標。首先是社會性目標，即希望建筑物能夠滿足社會安全所需要達到的基本目標；其次是功能性目標，即為實現(xiàn)社會性目標而在建筑功能設(shè)計中所采用的技術(shù)方法；第三是性能要求，即為了實現(xiàn)社會性目標和功能性目標所必須達到的具體的性能標準。 怎樣才能使性能目標既能保證足夠的安全程度，又是符合自然規(guī)律，并在技術(shù)上可能實現(xiàn)的，這需要大量相關(guān)研究提供依據(jù)，因而性能規(guī)范的制定必須有配套科研項目的配合，需要來自科研、工程及管理等各個領(lǐng)域的專家共同進行。 由指令性規(guī)范向性能規(guī)范的轉(zhuǎn)型不是一蹴而就的。目前國際上所謂性能規(guī)范都只是包含部分性能規(guī)定，并沒有百分之百的性能規(guī)范。指令性規(guī)定逐步被性能規(guī)定替代，在某個時期內(nèi)二者

8、甚至可以并存，這樣既不妨礙新技術(shù)的應(yīng)用，而當(dāng)不具備足夠的技術(shù)水準時又能夠保持當(dāng)前的安全程度。 3 3 評評 估估 模模 型型 性能化消防工程工具包括：定性分析技術(shù)、概率分析技術(shù)、火災(zāi)動力學(xué)理論應(yīng)用、定性和概率火災(zāi)影響模型應(yīng)用以及人的行為和毒性影響模型的應(yīng)用等。建立在科學(xué)實驗、計算模型和概率分析基礎(chǔ)上的評估模型可對設(shè)計方案在建筑火災(zāi)中的實際應(yīng)用效果進行測算和模擬，并判斷其是否能實現(xiàn)既定的性能目標。在火災(zāi)安全評估中有許多數(shù)學(xué)評估模型，其中有兩種較復(fù)雜的評估模型被認為是評價性能設(shè)計的最重要的評估模型。3 31 1 區(qū)域模型區(qū)域模型區(qū)域模型通常把房間分為兩個控制體，即上部熱煙氣層與下部冷空氣層。區(qū)域模

9、型的基本思想是假定每個房間可分成幾個部分，在每一個部分當(dāng)中，一些熱物理參數(shù)如溫度、壓力、組分濃度等相對來說差別不大，可認為是均勻的。運用這種思想解決復(fù)雜的火災(zāi)模擬計算可大大減少問題的復(fù)雜程度。它可用以求解單室內(nèi)多個可燃物，以及多個通風(fēng)口的火災(zāi)煙氣流動問題；可用來模擬火災(zāi)發(fā)生時的熱氣層煙氣運動規(guī)律及燃燒產(chǎn)物的濃度變化規(guī)律；也可研究火源在不同位置及高度對火災(zāi)發(fā)展的影響。它也可以用來模擬火災(zāi)發(fā)生時多個房間內(nèi)部熱氣層和空氣層的運行變化以及煙氣流動的規(guī)律。另外它還可以計算人在火災(zāi)中的安全逃生時間。目前使用的比較多的、有典型作用的區(qū)域模型是由美國NIST開發(fā)的計算多室火災(zāi)與煙氣蔓延的CFAST模型。CFA

10、ST可以用來預(yù)測用戶設(shè)定火源條件下建筑內(nèi)的火災(zāi)環(huán)境。用戶需要輸入建筑內(nèi)多個房間的幾何尺寸和連接各房間的門窗等開口情況、壁面結(jié)構(gòu)的熱物性參數(shù)、火源的熱釋放速率或質(zhì)量燃燒速率以及燃燒產(chǎn)物的生成速率。該模型可以預(yù)測各有關(guān)房間內(nèi)上部煙氣層和下部空氣層的溫度、煙氣層界面位置以及代表性氣體濃度隨時間的變化。 3 32 2 場模型場模型 場模型也稱作CFD模型，即計算流體動態(tài)模型。這種模型的流體動態(tài)理論的平衡方程，如NavierStokes平衡方程，需通過數(shù)值方法解出。場模型可以應(yīng)用于模擬封閉系統(tǒng)中三維、非正常、具有強輻射和浮力效應(yīng)的湍流燃燒過程，其計算非常復(fù)雜。近十年來，火災(zāi)場模擬技術(shù)和計算流體力學(xué)的應(yīng)用

11、已使人們確信，它可以取得令人滿意的計算結(jié)果。 CFD模型的主要優(yōu)點是在具有復(fù)雜幾何體的開間內(nèi)，因為CFD模型對空間細致劃分的靈活性使得創(chuàng)造出一個這樣復(fù)雜的劃分體成為可能。所以盡管這些模型存在大量耗費和疑難問題，但是由于其提供給防火工程師一種獨特的設(shè)計工具，人們還是努力完善這些方法。它們最占優(yōu)勢的應(yīng)用領(lǐng)域是那些幾何形體復(fù)雜、資金充足的火災(zāi)項目，這些項目采用CFD模型是一個很好的選擇。 從總體看，場模擬是一種更加先進，但是更加復(fù)雜的方法，這種方法需要海量計算，在若干年前，即使理論研究深度足夠，計算能力也不能滿足其計算需要。FLUENTFLUENT FLUENT軟件采用有限體積方法，提供了三種數(shù)值算

12、法。其他任何一個商用CFD軟件都僅能提供其中的一種。FLUENT的網(wǎng)格生成器GAMBIT，具備突出的非結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)格生成能力，被公認為目前商用CFD軟件最優(yōu)秀的前置處理器。 FIUENT軟件提供了豐富的物理模型，包括理想氣體、真實氣體模型，多種燃燒模型，各種物性參數(shù)，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)模型，傳熱模型，針對外流場與內(nèi)流的特定的邊界條件等。另外，F(xiàn)LUENT軟件包含了8種工程上常用的湍流模型，而每一種模型又有若干子模型。其他任何軟件都沒有像FLUENT這樣提供如此豐富的物理模型。 FLUENT具有強大的后置處理功能，能夠完成CFD計算所需求的功能，包括速度矢量圖、等值線圖、等值面圖、流動軌跡圖、并具有積分功能

13、，可以求得力、力矩及其對應(yīng)的力和力矩系數(shù)、流量等。對于用戶關(guān)心的參數(shù)和計算中的誤差可以隨時進行動態(tài)跟蹤顯示。 FDS軟件是由美國標準與技術(shù)研究所(NIST)開發(fā)的，用于預(yù)測在擬定的最不利的可信設(shè)計火災(zāi)下所導(dǎo)致的火災(zāi)環(huán)境。該模型是一個基于有限元方法概念的計算流體動力學(xué)模型。 FDS是一個由公認的政府權(quán)威機構(gòu)開發(fā)的模型，并且未受到任何特定經(jīng)濟利益及與之關(guān)聯(lián)的特定行業(yè)的影響及操縱。有相當(dāng)多的關(guān)于該模型文獻資料，而且該模型經(jīng)過了大型及全尺寸火災(zāi)實驗的驗證。 FDS模型的輸入數(shù)據(jù)包括：空間環(huán)境溫度，建筑內(nèi)物品的燃燒特性類型，滅火系統(tǒng)的影響，煙氣的性質(zhì)，考慮或不考慮某些障礙物的影響(例如擋煙垂壁)，為搜集

14、有用數(shù)據(jù)所需的模擬時間，網(wǎng)格劃分(計算精確度)，所要測量的數(shù)據(jù)的類型及位置(數(shù)據(jù)采集)，設(shè)計火災(zāi)等。 除了未經(jīng)處理的輸出數(shù)據(jù)外，F(xiàn)DS模型還提供了多個圖形輸出模式，有助于直觀地觀察數(shù)據(jù)?！敖孛嫖募?、“等值面”、“熱電偶”以及“邊界文件”就是用于這一目的。 截面文件為彩色的“切片”，或貫穿整個控制體的斷面，通過這個斷面可以使用戶直觀地觀察氣體內(nèi)的溫度分布。允許用戶觀察隨時間改變的溫度分布及變化。對于本次分析，截面文件被用來評估空氣溫度、能見度及減光系數(shù)、溫度、濃度、能見度等分布云圖。 除了上述三要素之外，性能設(shè)計還除了上述三要素之外，性能設(shè)計還有賴于其他幾個條件有賴于其他幾個條件 設(shè)計觀念的轉(zhuǎn)

15、變 系統(tǒng)管理水平 培訓(xùn)項目和專業(yè)團體123 在性能化規(guī)范中，這些對建筑物內(nèi)的健康、安全和舒適程度的要求都通過政策性的總體目標、功能目標和性能要求等術(shù)語來表述的。在大多數(shù)情況下，規(guī)范不明確規(guī)定某項解決方案，而是確定能達到規(guī)范要求的可接受的方法。在所有使用性能化規(guī)范的情況中，都存在可以采用以性能為基礎(chǔ)的替代方法。那么其結(jié)果就是性能化設(shè)計。 從根本上說，性能化設(shè)計只是一個描述能夠達到某種規(guī)定性能水平的設(shè)計過程的術(shù)語。返回目錄 火災(zāi)安全工程是指應(yīng)用工程原理來評估所要求的火災(zāi)安全等級，并設(shè)計和計算必要安全措施的方法。關(guān)于建設(shè)工程的火災(zāi)安全，可應(yīng)用幾種火災(zāi)安全工程的方法。 （5) 對疏散和營救規(guī)定的評估和

16、設(shè)計 目前只開發(fā)了防火工程方法的某些方面。(4) 對探測、行動、滅火的評估控制系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)、消防隊、使用者的行動時間；火和煙霧控制系統(tǒng)的效力(包括滅火劑)；探測時間(取決于火/煙霧探測器的性能和位置)的估計；滅火和其他安全裝置的相互作用。 （3) 對暴露在火災(zāi)中的建筑產(chǎn)品性能的估計發(fā)生火災(zāi)時，諸如可燃性、火焰擴展、熱釋放率以及產(chǎn)生煙霧和毒氣等特性；由于承載力和分隔功能，火對結(jié)構(gòu)抗力的影響。（2) 關(guān)于作用的評估對人和工程的熱輻射和火流輻射；對建筑結(jié)構(gòu)和/或工程的力學(xué)作用。(1) 確定火和火流在建設(shè)工程中蔓延和傳播的基礎(chǔ)信息，如：火勢在房間中蔓延的計算；火源所在房間的建筑物內(nèi)外，火勢擴展的估計

17、；建筑物和類似工程中火流運動的評價。 英國建筑物防火安全工程(FSE)設(shè)計主要參考資料為英國國家標準“BSDD240：Part 1：1997建筑物防火安全工程防火安全工程原則的應(yīng)用指南”。有關(guān)FSE設(shè)計可區(qū)分為四個階段：定性設(shè)計、定量分析、基準比對評估、報告與結(jié)果。 定性設(shè)計的目的用以探討建筑設(shè)計有何危害、會造成什么后果，或設(shè)定防火安全目標及分析方法。此階段可使設(shè)計師了解整體的防火策略。定量分析則對防火建議方案的有效性加以計算驗證。 定量分析有兩種：(1)決定性程序?qū)⒒馂?zāi)成長、擴展、煙移動及對人員后果影響予以定量化 (從理論分析、經(jīng)驗關(guān)系推論、使用方程式及火災(zāi)模擬方法)。(2)概率性程序 估算

18、發(fā)生某種不預(yù)期火災(zāi)情景的可能性(利用火災(zāi)發(fā)生 頻率的統(tǒng)計數(shù)據(jù)、系統(tǒng)可靠度、建筑背景資料及決定性程序所獲得的 資料)。 定量分析系統(tǒng)包含以下六項子系統(tǒng)。SS1：起火居室內(nèi)火災(zāi)發(fā)生及發(fā)展；SS2：煙及有毒氣體的擴散； SS3：火災(zāi)延燒超過起火居室以外；SS4：火災(zāi)探測及消防設(shè)施的啟動；SS5：消防行動介入；SS6：人員避難。 基準比對評估則以所設(shè)定的基準值(從決定或概率性程序所獲得)用來與實際結(jié)果(絕對限界值或比較限界值)比較。報告與結(jié)果的內(nèi)容宜包括研究目標、建筑物基本資料描述、結(jié)果分析(假設(shè)條件、計算過程、靈敏度分析)、結(jié)果與合格基準比較、管理要求、結(jié)論、參考資料等。國家國家SS1SS1SS2S

19、S2SS3SS3SS4SS4SS5SS5SS6SS6英國區(qū)劃內(nèi)的火災(zāi)產(chǎn)生及發(fā)展煙霧及有毒氣體的擴散起火區(qū)劃外的火勢蔓延探測與動作消防隊的聯(lián)系與反映人員避難澳洲火災(zāi)生成及發(fā)展煙的發(fā)展與處理火的延燒與管理探測與控制探測與控制人員避難消防隊的聯(lián)系反應(yīng)美國火災(zāi)發(fā)生及發(fā)展煙的擴散控制與管理火災(zāi)探測火災(zāi)控制人員行為與逃生被動式防火系統(tǒng)表表l1-l l1-l 英國、美國、澳大利亞三國性能防火設(shè)計中子系統(tǒng)的比較英國、美國、澳大利亞三國性能防火設(shè)計中子系統(tǒng)的比較1 1 引燃及火災(zāi)發(fā)展子系統(tǒng)引燃及火災(zāi)發(fā)展子系統(tǒng) SS1中的主要內(nèi)容包含火災(zāi)成長曲線的介紹、分區(qū)內(nèi)溫度的計算、熱釋放率的大小、是否發(fā)生轟燃等，相關(guān)參數(shù)與

20、得到的結(jié)果可由圖11-2所示。圖圖11-2 11-2 引燃及火災(zāi)發(fā)展子系統(tǒng)引燃及火災(zāi)發(fā)展子系統(tǒng) 2 2 火災(zāi)延燒及管理子系統(tǒng)火災(zāi)延燒及管理子系統(tǒng) 延燒與管理的子系統(tǒng)主要是探討能否延燒到鄰近的區(qū)域、較高的樓層或其他建筑物中。但除特殊情況外，一般在轟燃前不考慮火勢延燒。圖圖11-311-3火災(zāi)延燒及管理子系統(tǒng)火災(zāi)延燒及管理子系統(tǒng)火災(zāi)探測與控制子系統(tǒng)也提供了如圖11-4所示的計算方式。圖圖11-4 11-4 火災(zāi)探測與控制子系統(tǒng)火災(zāi)探測與控制子系統(tǒng) 3 3 火災(zāi)探測與控制子系統(tǒng)火災(zāi)探測與控制子系統(tǒng) 性能化設(shè)計過程可分成若干的過程，各步驟相互聯(lián)系，并最終形成一個整體。 以美國防火工程學(xué)會(SFPE)“

21、建筑物性能式防火分析與設(shè)計工程指南”為參考文件，其步驟簡化如下要點：設(shè)定計劃范圍；確定防火安全目的；設(shè)定設(shè)計目標條件； 擬定性能基準值；確定可能的火災(zāi)情景及設(shè)計火災(zāi)；進行嘗試性設(shè)計；評估嘗試性設(shè)計及比較性能基準值；選定最終設(shè)計方案；完成報告。 在有些文章中，將設(shè)計過程分成7個步驟，但總的看7個步驟與9個步驟的本質(zhì)內(nèi)容是一樣的?，F(xiàn)簡述這一基本過程。返回目錄1 1 確定工程參數(shù)及具體評估內(nèi)容確定工程參數(shù)及具體評估內(nèi)容性能化設(shè)計的第一步就是要確定工程的范圍及相關(guān)的參數(shù)。首先要了解工程各方面的信息，如建筑的特征，使用功能等。對特殊的建筑，如大空間(如中庭或倉庫)，或者人員密集的商場、禮堂和運動場等要格

22、外關(guān)注。對建筑的工藝特征也要做專門的研討，如非同一般的作業(yè)區(qū)、危險物品的使用或貯存區(qū)、昂貴設(shè)備區(qū)以及零故障區(qū)等。不同使用功能的建筑，其使用者特征也不同(如住宅建筑與商業(yè)建筑)，使用者特征包括年齡、智力、是否睡覺、體能狀態(tài)等因素。2 確定消防安全總體目標、功能目標和性能指標確定消防安全總體目標、功能目標和性能指標 2.1 總體目標總體目標 一旦確定了工程的范圍，性能化設(shè)計過程的下一步就是要確定消防安全總目標。 在消防安全設(shè)計中，消防安全總體目標是一個范圍比較廣泛的概念，它表示的是社會所期望的安全水平。它們主要是用概括性的語言進行描述，通常指保護人類生命和相鄰建筑及其他財產(chǎn)安全等方面的需要。概括地

23、說，消防安全應(yīng)達到的總體目標應(yīng)該是保護生命、保護財產(chǎn)、保護使用功能、保護環(huán)境不受火災(zāi)的有害影響。 2.2 功能目標功能目標 設(shè)計過程的第三步是制訂功能目標。功能目標是設(shè)計總目標的基礎(chǔ)，它把總目標提煉為能夠用工程語言進行量化的數(shù)值。 概括地說，它們指出一個建筑物怎樣才能達到上述的社會期望的安全目標。功能目標通常可用計量的術(shù)語加以表征。為了滿足這些目標，一旦功能目標或者損失目標搞清楚了，人們就必須有一個確定建筑及其系統(tǒng)發(fā)揮作用的性能水平的方法。這項工作是通過性能要求完成的。2.3 性能要求性能要求 性能要求是性能水平的表述。建筑材料、建筑構(gòu)件、系統(tǒng)、組件以及建筑方法等必須滿足性能水平的要求，從而達

24、到消防安全總體目標和功能目標。我們不僅能夠量化這些參數(shù)，還應(yīng)對其進行計量和計算。 例如要求：“將火災(zāi)的傳播限制在起火房間內(nèi)，在煙氣蔓延出起火房間以前通知使用者，保證疏散通道處于可使用狀態(tài)直到使用者到達安全地點”。這些要求中的每一個都涉及建筑及其系統(tǒng)如何工作才能滿足規(guī)定的生命安全總體目標和功能目標，并且可對每項要求都進行計量或計算。性能判定標準包括材料溫度、氣體溫度、碳氧血紅蛋白(COHb)含量、能見度以及熱輻射量等的臨界值。3 3 制定設(shè)計目標制定設(shè)計目標 該目標是為滿足性能要求所采用的具體方法和手段。為此允許采用兩種方法去滿足性能要求。這兩種方法可以獨立使用，也可以聯(lián)合使用。(1) 視為合格

25、的規(guī)定 這包括如何采用材料、構(gòu)件、設(shè)計因素和設(shè)計方法的示例，如果采用了，其結(jié)果就滿足性能要求。(2) 替代方案 如果能證明某設(shè)計方案能夠達到相關(guān)的性能要求，或者與視為合格的規(guī)定等效，那么對于與上述(1)款中“視為合格的規(guī)定”不同的設(shè)計方案，仍可以被批準為合格。該性能方法為使用消防安全工程提供了許多機會。評估替代方案的方法不是特別指定的，所以，事實上消防安全工程評估將是證明設(shè)計方案是否符合性能規(guī)范的一個主要途徑。為了更好地全面理解這些不同的要求和指標，下面做一連續(xù)性的概述。消防安全總體目標是保護那些沒有靠近初起火災(zāi)處的人員不至喪命。這很容易理解，但很難量化。為了達到這一總體目標，其功能目標之一就

26、是為人們提供足夠到達安全地方而不被火災(zāi)吞噬的時間。這就提供了更詳細的規(guī)定，即必須保護人們不受熱、熱輻射和煙氣的侵害。為了達到這一目標，其性能要求之一就是限制起火房間內(nèi)的火災(zāi)蔓延。如果火災(zāi)沒有蔓延到起火房間之外，那么起火房間外的人員就不會暴露于熱輻射或高溫中，他們受到煙氣影響也會大大減小。為了滿足這一性能要求，我們可以制訂防止起火房間發(fā)生轟燃的性能指標。其依據(jù)是火災(zāi)蔓延至起火房間之外的情況總是發(fā)生在轟燃之后，上層煙氣引燃并使火災(zāi)前鋒開始蔓延之時。為了滿足這一指標工程師可能會建立一個設(shè)計目標，從而將上層煙氣溫度限制在500，該溫度以下不大可能發(fā)生轟燃。這就是從一個總體目標到建立一種設(shè)計標準的整個分析過程。 4 確定火災(zāi)場景確定火災(zāi)場景 火災(zāi)場景是對某特定火災(zāi)從引燃或者從設(shè)定的燃燒到火災(zāi)增長到最高峰以及火災(zāi)所造成的破壞的描述?；馂?zāi)場景的建立應(yīng)包括概率因素和概率因素和確定性因素確定性因素；也就是說，此種火災(zāi)發(fā)生的可能性有多大，如果真的發(fā)生了，那么火災(zāi)又是怎么發(fā)展和蔓延的。在建立火災(zāi)場景時，我們應(yīng)該考慮的因素有很多，其中包括：建筑的平面布局；火災(zāi)荷載及分布狀態(tài)；火災(zāi)可能發(fā)生的位置；室內(nèi)人員的分布與狀態(tài)；火災(zāi)可能發(fā)生時的環(huán)境因素等。 5 建立設(shè)計火災(zāi)建立設(shè)計火災(zāi) 設(shè)計火災(zāi)是對某一特定火災(zāi)場景的工程描述，可以用一些參數(shù)如熱釋放速率、火災(zāi)增長速率、燃燒產(chǎn)物、物質(zhì)分