1引言
相信你聽說過“水立方”和“鳥巢”。“水立方”（中國國家游泳館）和“鳥巢（中國國家體育館）以其美輪美奐的外形吸引了所有人的目光，并被作為我國建筑技術和建筑理念革新的標志和里程碑。它們不是傳統意義上的建筑物，而是采用了新型材料，運用了新式建筑技術，進行了獨特建筑設計的復合式建筑。那么，我們怎樣才能保證這類新型建筑物的防火安全呢？仍然運用現行的處方式防火設計？現有的防火設計技術標準和防火設計規范根本不能涵蓋這類建筑物的設計和使用要求，對其采用處方式防火設計將是捉襟見肘的；與此同時，隨著社會的不斷發展，類似建筑物將大量涌現，處方式防火設計將日益顯現出它的局限性。那我們在防火工作中應該如何正視和解決這個問題呢？性能化防火設計正是應運而生的時代產物。
性能化防火設計起源于八十年代中期，自英國推出第一部性能化防火規范后，日本、澳大利亞、美國、加拿大、新西蘭以及北歐等發達國家政府先后投入大量研究經費積極開展了消防安全工程學和性能化安全設計方法理論及技術的研究。經過近二十余年的研究和發展，國外同行在該領域積累了豐富的實踐經驗,性能化設計也在大量工程中得到實際運用并取得了豐碩成果；但在我國,鑒于現代社會發展起步較晚等諸多原因，性能化防火設計的發展還處于摸索和初步運用階段，因此，性能化設計的可行性研究還是具有重要實際意義的。
2.性能化設計的基本概念和步驟
2.1性能化防火設計的概念
性能化防火設計(Performance-basedFireProtectionDesign)的標準定義是：性能化設計是一種新型的防火系統設計思路，是建立在更加理性條件上的一種新的設計方法。它不是根據確定的、一成不變的模式進行設計，而是運用消防安全工程學的原理和方法首先制定整個防火系統應該達到的性能目標，并針對各類建筑物的實際狀態，應用所有可能的方法對建筑物的火災危險和將導致的后果進行定性、定量的預測與評估，以期得到最佳的防火設計方案和最好的防火保護。
根本上說，性能化設計只是一個描述能夠達到某種規定性能水平的設計過程的術語。
2.2性能化規范和性能化設計
接著需要搞清楚的就是性能化規范和性能化設計是兩個不同的概念。一般規范（建筑規范或規定）規定的是建筑物內的健康、安全和舒適程度。傳統上，規范都指定或規定建筑設施的方方面面：結構要求、耐火要求、機械系統、電氣系統、消防系統等等。
在性能化規范中，這些對建筑物內的健康、安全和舒適程度的要求都是通過政策性的總體目標、功能目標和性能要求等術語來表述的。在大多數情況下，規范不明確規定某項解決方案，而是確定能達到規范要求的可接受的方法。
在所有使用性能化規范的情況中，都存在可以采用以性能化為基礎的替代方法。如果選用了以性能化為基礎的替代方法，那么其結果就是性能化設計。
2.3以性能為基礎的消防安全設計
以性能為基礎的消防安全設計—性能化防火設計是消防安全設計中的一種工程方法，其基礎是：
(1)具有一致的消防安全總體目標和功能目標
(2)火災場景的確定性和概率性評估
(3)相對于消防安全總體目標和功能目標而進行的對設計方案的定量評估
性能化設計方法可以同性能化規范一起使用，也可以不跟它一起使用。如果使用了性能化規范，那就應該有一套固定的消防安全總體目標、功能目標和性能要求；如果不借助性能化規范，就要由以下7個步驟來指導分析和設計。即：
(1)確定工程場址或工程的具體內容
(2)確定消防安全總體目標、功能(或損失)目標和性能要求
(3)建立性能指標和設計指標標準
(4)建立火災場景
(5)建立設計火災
(6)提出和評估設計方案
(7)寫出最終報告
在按照上述7個步驟進行設計進行性能化設計的同時，還應該考慮火災現場其他因素。新西蘭消防防火工程設計指南就有此建議：性能化設計必需考慮的因素：起火和發展；煙氣蔓延和控制；火災蔓延和控制；火災探測和滅火；通知使用者并疏散；消防部門的接警和響應。
3性能化設計與處方式設計對比
3.1現行處方式防火規范的不足
處方式設計(PrescriptiveFireProtectionDesign）,各國所用的防火設計規范基本上是用指令性條文的形式給出的。
這種規范對所涉及建筑物的位置、布局，建筑物的耐火等級和使用性質，內部的消防設施的要求逐條做出了規定。建筑設計者只能依據所要設計的建筑的狀況，從規范中直接選定設計參數和指標。有人形象地將這種設計方法比作醫生“照方抓藥”。一般稱這種設計方法為“處方式”設計。
“處方式規范”在我國消防界有著數十年的發展歷史，它借鑒了世界各國的相關規定和理念，建立在大量實驗分析和實際工作的基礎上，是消防工作經驗的集成，是火災事故經驗教訓的總結，已相當完備和成熟。它直接給出了達到規范的安全水平，不需要使用者和查閱者有高深的專業知識，不需要復雜的分析計算，對設計和監督單位來說易于掌握，易于使用，其調整修改也較為容易。
但是，由于每座建筑的結構、用途及內部可燃物的數量和分布情況均不一樣，其居住者或使用者的條件也存在很大差異，因此按照此種規范統一給定的設計參數所做出的設計方案，并不一定是最科學、最合理、最有效的。同時，由于規范條文本身的復雜性和對安全經濟性因素的影響考慮不夠，彈性較小等原因，也逐漸顯現出它的不足：
3.1.1具體規定的技術數據與日益擴大的建筑規模不相適應
以工業廠房防火分區面積劃分為例，現行規范就明顯不能滿足現代生產工藝的發展對建筑防火安全工程設計的要求。現行規范確定防火分區的指導思想是：根據不同建筑物的性質，制定防火分區面積標準，通過人為規定防火分區把火災限制在一個較小區域內。這對我國早期傳統生產廠房來說是合適的，而對于現代化的大規模生產已明顯不適應。比如飛機尤其是大型客機（波音747、空中客車以上）的總裝車間，其使用要求一個廣闊的獨立室內空間，不是2500m2就能簡單滿足的。這就與處方設計中防火分區的要求形成尖銳矛盾，最終必然是處方設計做出讓步。事實上，傳統的處方式規范不可能覆蓋所有建筑的要求，對于“超規”建筑的設計方案，用傳統的處方式規范不能很好解決。
3.1.2單獨設防而缺乏系統的綜合考慮
現行的處方式防火設計規范常常要求業主在建筑耐火結構、防火分區、消防給水、火災監控、防排煙等方面都做出較大投資，而未能將各單一的防火滅火措施的作用統一考慮，結果造成消防投資的片面和浪費。其實，不同的建設單位對建設項目有著自己的特殊要求，不同的工程項目也有不同的內部功能、使用要求和建設標準。如：兩幢單層面積不超過1000m2，高度分別為25m和49m的辦公樓，它們在建設規模、標準、資金投入上區別將是非常大的。但根據《高層民用建筑防火設計規范》，這兩幢建筑均屬二類高層，規范對其內部防火要求幾乎一樣，這種一致的消防設計方案不可能是最符合各自要求的科學合理方案。反過來，在《高層民用建筑防火設計規范》中，對一二類高層居住建筑劃分的界限是十九層，十九層及十九層以上的為一類高層，十八層及以下的為二類高層。那么，假如兩幢使用性質等因素完全相同的居住建筑，只是一幢十八層，一幢十九層，按照處方式設計要求：十九層建筑物就應該采用一類高層的消防要求，十八層的建筑物采用二類高層的消防要求即可；但是我們從發生火災的可能性和可能造成的后果上來說，二者是毫無區別的。從投資比例來講，在兩者建筑總投資相差無幾的情況下，對它們提出如此懸殊的消防要求也不符合“經濟、實用，在可能條件下注意美觀”的原則。
3.1.3未能很好地考慮環境條件和社會因素影響
盡管處方式規范是由非常詳細的條目構成的，但是對屬于同一類但又不相同的具體建筑來說，這種規范的規定仍然過于籠統。因此按照該規范的要求進行設計時就會出現對部分建筑物的要求過嚴而對另一部分建筑物要求過寬的情況。無論從安全上還是從經濟上說都不合理。
同時，規范僅將建筑物按其使用性質和高度進行劃分，而沒有考慮周圍環境因素（如距離消防站的遠近，周邊是否有特種場所）和內部使用人員（或整個地區人員）的防火意識及素質。其實，針對不同周邊環境，所采用的對策應該是不一樣的，即便是同樣的周圍環境，也要考慮建筑物所在地方的社會因素帶來的影響。我國地域廣闊，各地條件“參差不齊”，采用現行的規范，很難達到全面、可靠、安全的效果。
3.1.4禁錮建筑設計自由性
現代科學技術發展迅猛，新材料、新產品、新技術不斷涌現。計算機技術、通訊技術和材料科學的發展，在推動消防技術進步的同時，也表現出它們的正常要求與現行規范之間的沖突。由于處方式規范對所用技術和材料均做出了明確規定，使得在設計中較難采用新材料、新技術，僅依據現行規范進行防火安全設計已不能滿足社會發展的要求。
同時，建筑技術的進步和建筑藝術的發展，要求在建筑結構、形式、功能等方面對傳統程式做出突破和創新。當今，現代化的高層建筑、大型建筑和地下建筑的數量越來越多，功能越來越復雜，綜合化程度越來越高。在這種情況下，現行規范的設計思想很難滿足建筑防火設計的需要，容易造成設計方法的千篇一律，制約建筑物的應用功能，也限制了設計人員靈感的自由度。
此外，消防技術與產品的發展為現代建筑設計提供了新的防火手段。新型防火建筑材料、構件以及消防設備和系統的出現，為建筑防火設計提供了新思路，增加了靈活選擇防火設計方案的可能性。然而，這些方面的實現在某種程度上受到了現行規范的制約。
3.1.5不能適用于特殊建筑的防火安全要求
處方式消防設計方法要求直接根據相應的消防規范，選定設計參數和指標。當遇到規范中沒有規定的建筑物類型時，就無法選用適合的防火設計方案。而這些未被規范涵蓋的建筑，往往都是形式非常特殊、功能非常特定的場所，保證這些場所的消防安全是十分重要的，但是這種情況下，處方式消防設計方法卻無能為力。比如文章開頭所提到的“水立方”和“鳥巢”，而這些遇到的困難不單是體現在這些國家大型工程上，隨著社會快速發展，我們基層大隊在日常的設計審核中也遇到了類似的難題，例如麗水市縉云縣的縉云閣工程在審查中就遇到了這個問題，該項目在套用處方式消防設計方法時就體現出了種種不足，迫切需要一種全新的防火安全設計方法，這就是性能化防火設計。
3.2性能化防火設計的優越性
性能化防火設計可以為工程師和業主提供的好處肯定是多于處方式設計的，這點毋庸質疑。相對于處方式防火設計，性能化設計主要有以下幾點獨特之處：
3.2.1性能化防火設計具備更廣泛的一致性
性能化設計本來就是單獨對待每一個對象，無論是處方式框架內的還是處方式設計范圍外的，尤其針對特殊建筑或者特殊使用要求，都能全面的包含、容納，實時的提出個性性能化設計方案，滿足建筑物的防火安全需求。
3.2.2借助多種分析工具增加性能化設計可靠性
在性能化設計的七個步驟中，最為關鍵和重要的一步就是提出性能化設計方案和評估設計方案。評估設計方案的基石就是各種火災模型和風險性分析工具。火災模型也隨著性能化的發展而逐步成熟，像CFAST模型，就是一個優秀的多室火災模型，已經廣泛運用于性能化設計流程。評估工具的大大成熟，促進了性能化評估的精確化、實際化，增加了性能化設計的可靠性。
3.2.3性能化設計是系統化的設計
火災不是靜止的，它是流動的、不斷蔓延并擴大的，所以處方式的局部防火設計必然是有局限和不安全的。只有從整體上著眼，預計火災的可能發展，在其發展鏈條上截斷一環，才能做到高效的防火滅火，阻止火災對建筑物以及人員的損害。性能化設計針對個體，重點突出,把握全局，有機結合局部，這才符合系統化理論,是一種大勢所趨。
3.2.4性能化設計提供廉價而有效的防火系統
在處方式防火設計中，有很多消防設施都是冗余的，也有許多地方沒有得到合理保護，就源于它不能對可能的火災進行假想而采取相應的防范措施，只能憑經驗感性的去處理主觀判斷的部位，并且對防火設施沒有理性的判斷，都是參照規范的標準，在消防設施的數量上沒有一個明確的概念。這往往不能取得良好效果，還會大幅提升消防成本，失去了消防的重要意義。
此外，性能化設計是針對特定情況下的應用，這樣可以更準確反映預期火災對特定設施的作用和影響，其提出的防火對策的凈結果是能使總的火災損失降低。這種建立在對個別被保護結構、過程或部件的損失可能取得一致的基礎上之上的防火設計方法，從理論上講，能提供更有效的消防安全保護。由此可見，性能化設計的方案更加科學合理，更加靈活適用，可以降低建筑成本確保建筑安全，有利于新技術、新材料、新產品的發展。
4性能化防火設計的局限性
性能化防火設計作為一種發展中的防火設計方法，沒有經過工程實例的反復檢驗和改進，還是一種不是很成熟的設計方法，還存在著這樣或者那樣的不足。
4.1缺乏監督管理信任感
性能化設計應用之初，在消防行政管理部門對其不熟悉、不適應的情況下，并且缺少相應的專業人員進行分析審查，那么對性能化設計結果將持懷疑態度，對其實際效果無法把握，因此對批準這種設計方案存在顧慮。
4.2設計周期較長
性能化設計包括7個步驟，性能化設計需要收集更多的建筑資料并進行假想設計，還要利用模型對設計進行分析評估以確定設計結果的合理性，這就要求用更多的工程時間來分析、計算和準備設計文件及相關資料，性能化設計需要一個較長的設計周期。
4.3現階段的人員素質不利于性能化推廣
性能化設計方案的質量更多的要以設計者和審查者以自身素質給予保障，這就對設計者和審查者的業務水平和專業功底提出更高要求。
但是，當前設計者的素質差別很大，大多數設計者根本不能滿足性能化設計的要求，而性能化設計的要求又具有很大的彈性，所以難以根據他們的素質做出正確的評價，性能化設計的推廣還有待于設計者和審查者專業素質的進一步提升。
4.4用途變更將是性能化設計的硬傷
性能化設計同處方設計一樣，建筑物的占用或使用性質的變更可能改變防火的需求，而這直接與性能化設計初設的各種前提條件相關。因而，這種類似建筑使用用途的改變，將直接導致性能化設計初始數據變更，將可能導致回饋評估失效，從根本上否定原有性能化設計方案。
4.5性能化設計與日常的消防安全管理密切相關
性能化設計的安全目標與消防系統、人員疏散組織等密不可分，火災時需要保證消防系統如同所預想的那樣運行，這就要求消防監督部門在日常監督中時刻注意，因而也給監督管理工作提出了更高的要求。
5性能化防火設計的可行性
應該說，性能化防火設計方法在我國仍是一個新興產物，而且它突破現行規范的設計思想使之具有極大的自由度，只有正確的對待和運用，才能推動其健康發展。
5.1必須審慎地確定性能化防火設計的適用范圍
性能化防火設計的對象必須是國家和本地現行的消防技術規范和標準所未能涵蓋、按規范和標準實施確有困難或影響建筑物使用功能的建筑工程；或由于采用新技術、新材料和新施工方法，在實際應用中有可能產生消防安全問題的建筑工程；性質極其重要，安全目標超出一般要求的政治敏感度高場所，一旦發生火災危害大、影響大的工程；特殊工程如地鐵、隧道、地下建筑工程等。根據具體情況可以是整座建筑物、建筑物中的某些特殊部分或建筑物的某一特定系統。特別值得指出的是，不能以消防安全性能化設計為由任意突破國家規范，把它作為不按規范施工逃避監督的借口。因此，對那些國家和本地現行的消防技術規范和標準已有明確規定的建筑工程，和國家現行消防技術規范明令禁止的設計內容（如地下室內不能使用液化石油氣等），不能使用性能化防火設計。在性能化設計的過程中還必須遵循嚴格的設計審核程序，實行全程監控，確保設計能達到確定的消防安全目標。
5.2必須以科學的思想接納其觀點
性能化設計思想是火災科學和安全工程學發展的產物，其基本思想的科學性是顯然的。但從目前建筑審核的依據《中華人民共和國消防法》第十條和“公安部第三十號令”第十七條來看，其實施尚沒有法律依據，而且，采用性能化方法進行設計的項目，需要消防部門投入更多的精力進行監督，我們消防監督部門可能因此對性能化設計產生排斥情緒。但是，根據《消防法》第八條第二款的規定，政府和公安消防機構“對消防工作，應當加強科學研究，推廣、使用先進消防技術、消防裝備”。所以，對于建立在先進火災科學和安全工程學基礎上的性能化消防設計方法，政府和公安消防機構進行積極推廣和應用是則無旁貸的。
5.3設計導則和專門人才將為性能化設計提供廣闊的應用舞臺
性能化防火設計需要較高的技術背景，需要有一支高素質的設計審核隊伍。
因此，必須深入開展對火災安全工程學的研究，建立火災基礎數據庫，開發實用的消防安全評估模型和方法，制訂設計導則，進而制訂與導則相配套的技術規范和技術法規（如建筑防火審查的方法與程序等），使性能化設計有法可依，有章可循。同時，要開展相應的專業教育，建立起專業的人才培養制度，制定專業人員的資質認定標準，為性能化設計的科學合理使用提供良好的技術支持和外部環境。可喜的是，在公安部、建設部、科技部等有關部門的大力推動下，中國科學技術大學火災科學重點實驗室及公安部的四個消防研究所等單位共同承擔了以性能化消防安全為主題的“十五”國家科技攻關研究課題，并已制定出了“建筑物性能化防火設計技術導則”的初稿，目前正廣泛征求意見。
5.4必須處理好性能化設計規范和處方式設計規范的關系
應該看到，現行的處方式設計方法以其應用簡單，安全目標的可評估性強，而具有強大的生命力。即使是性能化規范制訂出來以后，性能化設計方法也不可能完全取代“處方式”的設計方法，兩者必將是相互依存，互為補充。因此，我們必須科學、嚴格地把握好兩種規范的應用范圍，處理好兩種規范的關系，把它們科學地運用到防火設計和消防審核工作中。
5.5加強建設性能化規范的法律法規體系
如前所述，針對性能化設計，鑒于我國目前防火監督戰線的實際情況，目前要對性能化設計進行必要的或者說全面的管理那是非常困難的。這就要求我們在培養性能化設計人才、編制性能化規范的同時，必須加強性能化法律法規體系的建設，做到監督時有人可管，評估時有技術可考，處罰時有法可依，擁有一套完整的性能化監督管理體系，確保性能化健康有序的發展。
此外，還可以通過立法的形式引入金融、保險等社會監督機制，補充行政監督體系的不足。一方面按照《行政許可法》的“行政許可法定原則”，對于采用新技術、新工藝、新材料，可能影響建設工程質量和安全，又沒有國家強制性技術標準做出限制的，行政執法機關就難于進行監督；另一方面對于采用性能化防火設計的建設工程，在投入使用以后可能對內部的使用功能、平面布局進行調整，建筑內部的消防設施也可能由于維護保養、產品更換等原因使其性能無法滿足當初設計時的要求，因此有必要定期對這樣的建筑物重新進行火災風險評估。綜合上述兩方面原因引入金融、保險等社會監督機制后，由于建筑的火災風險和金融、保險機構的經濟利益息息相關，他們就會積極主動去監督，并通過經濟手段去約束建筑物的所有者、使用者。這方面國外已經有了成功的經驗可以供我們借鑒。
6結束語
性能化防火設計方法面向社會發展重大需求而產生，是處方式設計方法的重要補充，它有著火災相關學科研究發展的有力支持，能確保建筑防火設計達到預期的消防安全目標，對于提高我國城市消防安全水平和消防管理水平，促進建筑防火設計和消防安全咨詢的專業化，及其他專業設計的觀念更新，提高設計的科學合理性都有著重要的意義，隨著我國經濟建設的飛速發展，必將有著廣闊的應用前景。
但作為一種新型的工程設計方法要在實踐中全面實施需要具備諸多的條件，其中法規體系對其認可和相應的配套制度是推進實施的先決條件，而法規、技術標準的制定和實施需要一個試行和不斷完善的過程，在這個過程中沒有實踐的經驗就無法去不斷完善，因此在現階段必須盡快制定有關性能化防火設計的法規以解決在實施過程中的突出問題，并通過實踐的經驗去不斷完善法規和技術標準。
同時由于性能化設計本身就具有一種不確定性，在制定性能化法律法規的時候，可以借鑒歐美法系，重精神，重法釋，確立相應的仲裁機構，達到對性能化體系的完善監督管理。（來源：麗水消防支隊 作者：史小華 消防天下）
