性能化防火設計產生的背景

隨著生產力的發(fā)展和社會財富的積累，火災發(fā)生的頻率和造成的損失越來越大，火災的防治技術也越來越受到人們的重視。1666年9月英國倫敦發(fā)生火災，大火持續(xù)了4天，約80%的城市被燒毀。為了防止建筑物之間火災的蔓延，英國制定了第一部有關消防的建筑規(guī)范，規(guī)定了建筑物之間的最小間距，并對建筑材料的使用進行了限制性規(guī)定。同樣，世界各國的建筑防火設計規(guī)范都是長期以來人們與火災斗爭過程中總結出來的防火滅火經驗的體現，同時綜合考慮了當時的社會經濟水平、科技水平以及其他國家的相關經驗。這些規(guī)范中大多數規(guī)定是依照建筑物的用途、規(guī)模和結構形式等提出的，并且詳細地規(guī)定了防火設計必須滿足的各項設計指標或參數，設計人員不需要復雜的計算和分析過程，容易理解和掌握。

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千差萬別，因此按照規(guī)范統(tǒng)一給定的設計參數得到的設計方案，不一定是最合理和最有效的。特別是隨著科學技術和經濟的發(fā)展，各種復雜的、多功能的建筑迅速增多，新材料、新工藝、新技術和新的建筑結構形式不斷涌現，這些都對建筑的消防設計提出了新的要求，出現了許多規(guī)范難以解決的消防設計問題。在這種形勢下，上世紀70年代出現了性能化防火設計的概念，到現在為止，已被10多個國家所接受，并成為當前國際建筑防火設計領域研究的重點。

所謂性能化防火設計，是指根據建設工程使用功能和消防安全要求，運用消防安全工程學原理，采用先進適用的計算分析工具和方法，為建設工程消防設計提供設計參數、方案，或對建設工程消防設計方案進行綜合分析評估，完成相關技術文件的工作過程。

雖然性能化防火設計是社會經濟發(fā)展的必然趨勢，但性能化防火設計的出現與火災科學和消防安全工程學的發(fā)展是分不開的。從19世紀末英國出現了利用金屬受熱膨脹原理制成的感溫火災自動探測裝置以來，消防工程技術的發(fā)展已有100多年的歷史。1946年第一臺電子管計算機在美國研制成功，半導體和微電子技術發(fā)展迅速，計算機技術在社會各領域得到了充分的應用，消防工程技術也得到快速提升，各種智能化的火災探測和自動滅火系統(tǒng)不斷涌現。特別是大容量高性能計算工作站的出現，科學計算的能力越來越強大，使得大量復雜的火災數據分析和處理成為現實，這些都為性能化防火設計的發(fā)展提供了基礎。

火災科學與消防工程是一門以火災發(fā)生與發(fā)展規(guī)律和火災預防與撲救技術為研究對象的新興綜合性學科，是綜合反映火災防治科學技術的知識體系?；馂目茖W是反應火災發(fā)生與發(fā)展規(guī)律的知識，如物質的燃燒與爆炸機理、火焰的化學反應機理、燃燒抑制與滅火機理、煙氣的生成及其毒性，以及火災的發(fā)展、蔓延與控制等基礎理論內容。消防工程是反映應用科學與工程原理防治火災的知識，如對火災危險性和危害性的分析評估、火災?；⒔ㄖ阑鸺夹g、火災探測報警技術、自動滅火技術、阻燃與耐火技術、火災原因鑒定技術、火場通信指揮技術，以及人在火災中的行為和反應，包括體能、心理和生理等，是應用基礎理論和應用技術部分?？梢?，性能化防火設計是建立在火災科學和消防工程學基礎之上的一門應用技術，它的出現是火災科學和消防工程學發(fā)展到一定階段的必然結果。

美國、英國、日本、澳大利亞等國從20世紀70年代起就開展了性能化防火設計的相關研究，如火災增長分析、煙氣運動分析、人員安全疏散分析、建筑結構耐火分析和火災風險評估等，并取得了一些比較實用化的成果，各國紛紛制定各自的性能化防火設計規(guī)范和指南等文件。