王俊豪

（上海浦东建筑设计研究院有限公司 200000）

引言

在当前的城市建设中，高层建筑逐渐融入人们的生活，但是在当前的高层建筑使用中，消防问题一直是影响人们生命财产安全的重要因素，所以在高层建筑设计中，提高消防设计，可以全面降低建筑物受到消防问题的影响。在当前的高层建筑中，全面使用性能化设计方法可以提高建筑物的消防设计，性能化设计相较于传统的指令化设计拥有更多的灵活性和科学性，同时在安全性和经济性上有有了综合的发展，是当前高层建筑提高消防安全的重要方式之一。

1 高层建筑火灾与性能化设计简述

1.1 高层建筑火灾特点

高层建筑火灾发生的特点：

1.1.1 火灾隐患多

高层建筑中，多使用精装修，但是装修过程中使用的装修材料存在一定易燃性，影响高层建筑的消防安全，并且在建筑物使用过程中，电气设备是重要的配套设施，但是其在建筑物中埋设的暗线容易出现老化和漏电问题，会出现电路失火情况，在进行建筑装修的过程中，由于用火不慎、检修焊割容易引起火灾。

1.1.2 疏散时间长

在高层建筑中，由于其楼层较多，同时高度较高，在此居住的人数较多，所以在高层建筑出现消防问题时，人员疏散存在较多的问题。在高层建筑出现消防问题时，电梯在火灾的影响下，无法得到正常的使用，所以会使用楼梯来疏散人员，因此高层建筑中，如出现火灾问题，其疏散难度较大，使用的时间会因此增加。

1.1.3 火势蔓延快

在当前的高层建筑使用中，由于高层建筑楼层较高，同时内部管道较多，所以火势会受到高层管道的影响，热气流作用下火势容易从低处窜上高出，加上在高层建筑中，使用材料较多，虽然做过防火处理，但是其中内部材料存在可燃物，并且燃烧速率较快，加上楼层较高，所以会出现风势大，火势借助风势来加大燃烧，更易于向上部楼层蔓延。

1.1.4 扑救难度大

高层建筑的主要特点为层数多，建筑物高度较高，所以在扑救的过程中，受到建筑物自身特点的影响，所以在扑救过程中影响扑救效果，无法达到自救目的。

2 性能化防火设计方法

2.1 性能化防火设计的基本特点

2.1.1 目标的确定性

在建筑物的建筑设计中，设计中首先需要明确建筑施工目的，使其可以达到基本的安全水准，从而满足社会以及人们的安全使用需求，在建筑设计中，对建筑物有着不同的设计要求，保证在建筑物的使用过程中，确保人员的财务和生命安全得到保证，使伤害减低到最低。

2.1.2 方法的灵活性

建筑物在确认设计目标后，设计师可以通过不同的方法来达到设计要求，但是必须保证建筑设计在安全水准的要求下进行。

2.1.3 评估以及验证的必要性

在使用性能化设计方法过程中，需要对设计进行评估和验证，即是对建筑消防设计进行综合评估，同时对人员到达心理承受极限所需要的时间，要到设计的综合要求，满足高层建筑的使用。

2.2 性能化防火设计的基本步骤

2.2.1 确定工程参数与具体要评估内容

在进行性能化设计方法的使用过程中，设计者首先需要了解工程的综合信息，如建筑物的使用要求和其在结构上的要求，针对不同的使用要求，合理规划建筑物的各功能区，结合消防知识，对各功能区进行合理分配，保证其消防安全设计的提高。

2.2.2 确定目标

在高层建筑的设计中，确定目标是最先需要完成的任务之一，所有建筑的总体目标为保护生命、保护财产、确定建筑物的功能使用合理、建筑物周边的环境不会得到火灾的影响。在建筑物的施工过程中，设计总体目标可以分为功能目标和性能目标，通过建筑物的材料、构件等来完成建筑设计，使其符合使用要求。

2.2.3 初期设计与评估

在消防设计之初，需要增加设计方案的设想，设计者需要不断提出设计方案，通过消防规范要求，对设计方案进行合理的评估和预设，因此寻找最为符合的设计要求，确定使用最好的设计方案。

3 高层建筑性能化防火设计必须考虑的因素

3.1 影响人员安全疏散的因素

高层建筑中，设计人员在进行消防设计时，设计中首先需要考虑建筑物居住者在遇到火灾问题时可能面对的问题，因此影响人员安全疏散的因素就是首要考虑的目标，而在火场疏散的过程中，火场当时的空气温度是首要目标，但是由于无法确认火场现场的问题，所以需要参考避难者在临界火场空气的温度来确定危险时间。

其次在火灾的问题中，浓烟都是影响人员疏散的重要问题，所以在建筑设计中，设计者需要分析当时环境的烟雾成分，以此进行综合的设计处理，避免在出现火灾的情况，被困人员会受到烟雾影响，是被困者出现烟雾中毒，提高安全疏散的效率。

3.2 火灾场景设计

3.2.1 火灾场景分类

建筑物的消防设计中，设计者需要对火灾的发生原点进行了解，将火灾场景进行系统分类，根据火灾的发生情况，可以分为固定型火源、扩展型火源、爆炸型火源，首先固定型火源即是被局限于特定的空间，使其不会蔓延到相邻的区域，其释放的热量会呈现线性和稳定的情况。扩展型火源是在固定地点出现火灾，受到外部因素影响，会呈现扩展形态，使火灾蔓延整场。爆炸型火源会产生巨大的冲击力，使邻近的易燃物会出现燃烧，加快了火灾的燃烧。

3.2.2 火灾场景确定原则

在高层建筑的设计施工中，性能化防火设计需要确定火灾的场景，而确定火灾场景需要坚持三点原则：①结合消防原则，模拟真实的火灾场景，以保证可以结合实际考虑火灾问题。②根据高层结构，可以确定火灾发生火源形式，以此突出火源的特殊性质。③必须将火灾蔓延的因素考虑进去，结合不同的建筑物形态来确定建筑物的消防保证。

3.2.3 火灾荷载的确定

材料的燃烧值：燃烧热也被称为热值，用单位质量的材料完全燃烧所释放的总热量来定义。或者更标准的说是标准条件下氧化剂与可燃材料反应且生成产物所产生的反应热。这个热值可以通过理论公式计算获得也可以通过试验测得；火灾荷载密度：室内所有可燃物完全燃烧产生的总热量和相对应的房间特征参考面之间的比值，即单位面积A上可燃物的总热量。

3.3 热释放率设定

在建筑设计或分析现有建筑火灾安全状况时，建筑内部可能发生火灾的热释放率是火灾发展与危害的主要参数，也是如何采取消防措施的主要依据。热释放率假定越合理，建筑物的消防性能与经济性能也就越好。火灾初期热释放率是控制火灾的主要因素。

4 总结

性能化的防火设计方法在现代高层建筑设计中越来越重要，而且要将防火设计与建筑物结构特点结合起来进行综合分析，这必然对今后防火设计与理论分析的发展起到重要作用。