消防安全评估方法大全11篇

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0绪论

近年来，随着城市现代化水平的不断提高，作为人们消费和娱乐的人员密集场所数量和规模不断增加，对繁荣社会经济起到了很大的推动作用。但同时也带来了另外一个负面的影响——人员密集场所的重大恶性灾害事故频繁发生。这对人民生命财产安全造成了较大影响、给社会造成了较大损失，引起了各级党政领导的高度关注。

食堂作为人员密集场所，在发挥提供就餐便利的同时，也存在一定的火灾隐患。如2007年发生在武汉一所高校食堂的火灾，再如2009年发生在川大锦城学院的火灾，虽然这两起火灾并无人员伤亡，但却在社会上造成了一定的影响，引起了社会各界对高校食堂这类特殊的人员密集场所的广泛关注。火灾风险评估对于认识火灾隐患，降低火灾发生的概率，提高消防可靠性具有重要的作用。

1食堂消防安全评估指标体系

本章深入分析食堂火灾危险性，建立食堂评价指标体系，并采用专家评分法确立评价指标的取值范围，通过层次分析法确定各指标的权重。

建筑火灾危险评价是一项系统的工程，而指标体系是其中关键的一步。食堂作为人员密集场所，广泛存在于各大高校与企事业单位中，但人们对于其的关注度却很少。下面就根据人员密集场所的特点，建立食堂的火灾危险性安全评估指标体系。

1.1人员密集场所的特点

（1）人口密度大，人员疏散困难

（2）火灾荷载大，发生火灾时产烟量大，烟气造成的危害较严重

（3）内部线路复杂，存在线路老化、修复不及时的问题。

（4）消防设施完好率得不到保证。

（5）人员接受消防知识培训或消防意识程度不统一，参差不齐。

1.2食堂火灾危险性分析

任何一个建筑的火灾从根源上来讲都是由多个因素相互作用的结果，下面从建筑自身消防安全、灭火救援力量、当地防火监督状况和社会消防安全状况四个方面进行阐述。

1.2.1食堂自身消防安全

（1）建筑物自身情况

建筑物的墙体、构件、内部装修的燃烧物质性质、室内火灾载荷等，对其控火能力都有重要影响。建筑材料的燃烧性能以及建筑物周围的环境都会影响到建筑物的火灾危险性大小。

（2）防火设施与设备

合理的防火结构与布局，防火或防排烟分区等被动防火设施，能够在火灾发生的初期阶段截断其蔓延，将火灾控制在一定的范围内。一旦初期火灾未得到有效控制，马上就会发展成熊熊大火，很难扑救。所以，首先必须防止火灾发生，即使发生，也要控制在初期阶段。特别是对食堂这样的人员密集场所，要充分利用自动火灾报警系统、自动火灾灭火系统这些主动防火设施将火灾控制在初期阶段，直至扑灭。

（3）火源的控制

由于食堂的用电设备少，出现用电不慎造成的火灾可能性较小。但是操作间线路较为复杂，在供应伙食前期耗电量较大，可能出现短时的短路现象。因此其着火原因为以下几个方面：电器设备、吸烟，电线电缆。

（4）消防应急疏散

每年世界各地都会有踩踏事故造成很多人丧生，其直接原因是人员不能快速安全离开事故发生地。由此可以看出消防应急疏散的重要性，很多事实也可以证明这一点。食堂的应急疏散设施包括安全出口、火警广播系统、人群的密度、疏散标志与应急照明等等，是发生事故后进行人员、物质疏散的必要设施，它的情况好坏对建筑物的火灾危险性有直接的影响。

（5）消防安全管理

完善的规章制度和火灾疏散方案、设置专门人员值班、定期对各种设备进行检修，是提前发现问题的最好手段，真正做到“防范于未燃”。与此同时，人们的安全意识水平以及食堂的消防安全管理机构和管理水平也起着举足轻重的作用。

1.2.2食堂灭火救援力量

食堂一旦发生火灾，当地的消防队装备、消防队训练水平和实战水平、消防队数量、消防通讯、道路交通状况和消防水源等等密切的关系。

1.2.3当地防火监督状况

防火监督检查也就是指消防监督检查，其责任主体在于当地的支（大）队，只要当地主管消防机构定期做好监督检查，发现隐患并及时要求整改和专项治理，有助于减少各类火灾事故的发生。

1.2.4社会消防安全状况

当地的社会消防安全状况也影响食堂发生重特大火灾危险的大小，尤其是社会消防安全、领导的重视等等。

1.3食堂火灾危险性评价指标体系

根据以上分析对食堂火灾危险性分析，以及人员密集场所的特点，现建立以食堂自身消防安全、灭火救援力量、当地防火监督状况和社会消防安全状况4个子系统的评价体系。并确定了各子系统的影响因子，见表2.1。

1.4评价指标体系各个因素的风险值

本文采用专家评分法，就把在评定问题中或决策问题中所要考虑的各因素，由调查人事先测定出表格，然后根据研究问题的具体内容，在本专业内聘请阅历高、专业知识丰富并且有实际工作经验的专家按照对安全有利的情况（越有利得分越高）进行打分。最后，由调查人汇总，计算出因素的分值，根据风险程度表进行评估。此方法易于掌握，能广泛用于火灾安全评价。

1.4.1专家打分

根据表2.1制订因素重要程度调查表。调查时，综合考虑聘请10位专家组成专家调查组，主要是消防和建筑设计等方面的专家。在打分时，要求每个专家独立完成，不能互相讨论或交换意见。

其中打分依据相关的风险等级，具体等级划分如下表2.2：

1.5确定特征值

以专家打分为依据，根据公式（2.1）确定评估指标的特征值

（2.1）

其中bij为评估分值上限，aij为评估分值下限。

指标特征值如表2.3

1.6小结

本章完成了指标体系的构建，进行了专家打分并根据专家打分计算出了三级指标特征值，为后续的计算建筑物的总的风险值并判定风险级别奠定了基础。

2 yaahp层次分析软件的应用

2.1层次结构模型的建立

根据指标体系绘制层次结构模型，如图3.1

2.2绘制判断矩阵

对多目标、多层次进行两两对比，运用九标度法，构筑判断矩阵。九标度赋值法的重要性判断值如下表3.1

3.3各级指标的权重的确定

利用层次分析软件yaahp确定各级指标权重，仅截取部分图，如下

Yaahp层次分析软件的Wi即为三级指标的权重，即二级指标所包含的因子权重。

对二级指标所包含的因子，各权重求和，既为二级指标权重。同理，一级指标的权重的确定也是如此。在这里不一一罗列。

根据权重指标及各因素的特征值并利用公式（3.1）从而确定各因素对上级指标的影响。将各指标所包含因子的影响值利用公式（3.2），既为指标的风险值。

（3.1）

式中：——建筑某级指标火灾风险

——基层指标的权重

——基层指标的评估得分

其中当某级指标只包含一个风险因素时，i=1

（3.2）

式中R——上级指标得分

因此总得分：82.27，属于高风险。

虽然食堂的风险较大，但是可以通过可以一定措施进行补救。现依据特征值及风险量化标准列出对整个风险评估结果起决定性作用的几个方面。分别为室内火灾荷载、吸烟、火警广播系统、人群密度、疏散标志与应急照明、消防通信和接出警，道路交通，隐患整改落实，专项治理、社会消防宣传、各级领导重视情况这些因素对于引起火灾具有极大的可能性或者后果极其严重。如果在这些方面妥善落实，则消防安全相对可以保证。

3结论与建议

3.1结论

本文概述了消防安全评估中术语与常用的评估方法，阐述了国内外建筑消防安全评估研究现状。概述了模糊评价理论与方法。对食堂火灾危险性进行了分析，建立了以食堂建筑自身安全、灭火救援力量、当地防火监督状况和社会消防安全状况为因素子集的食堂消防安全评价指标体系，并确定了各子集的评价因子。采用yaahp层次分析软件确定了评价指标的权重系数。

结论如下：

（1）合理的评价指标体系是建筑消防安全评估的基础。

（2）对食堂进行消防安全评估的目的，是减少火灾发生以及火灾发生以后减少人员伤亡和财产损失，因此评价指标体系除了考虑建筑自身状况，还应该考虑灭火救援力量、当地防火监督状况和社会消防安全状况，评价指标体系更完整。

3.2建议

从存在较多极高风险的因素方面可以看出食堂的安全性还存在诸多的问题，尤其是在食堂自身的疏散方面上是较差的，消防基础设施和公共消防安全状况以及当地防火监督情况也不尽人宜。因此作者对食堂的安全管理提几点建议：

（1）食堂要实行消防安全统一管理。

1） 疏散设施要统一管理，确保完好有效。

2）消防设备要定期检修，统一管理。

3）食堂用火用电要统一管理。不能私自拉扯电线、违规擅自动火。

（2）提高防火意识，提高从业人员的业务素质。

可以利用本学院的特点，定期开展相关的消防教育与宣传，真正做到人人知消防，人人懂消防。

（3）食堂要建立消防安全组织机构和严格的消防安全制度

（4）尽快改善现有的消防通讯状况。

消防通信是现代化消防的标志，是提高灭火救援效率的重要保障。

（5）努力提高消防技术装备的科技含量

车辆装备器材配备要按照国家建设部、国家发展计划委员会批准的《城市消防站建设标准》要求，结合当地经济建设以及社会发展实际，使消防部门执勤车辆、灭火器材、抢险救援器材和消防人员防护器材配备在近期内达到标准要求。

参考文献

[1]中华人民共和国公安部.建筑设计防火规范[S]，GB50016-2006，北京：中国计划出版社，2006

[2]杜兰萍.火灾风险评估方法与应用案例[M].北京：中国人民公安大学出版社，2011：73

[3]田玉敏，刘茂.高层建筑火灾风险的概率模糊综合评价方法 [J].中国安全科学学报，2004，14（5）：100 - 101.

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关键词：城市区域火灾风险评估

一、火灾风险评估的概念

过去，人们往往依靠经验和直观推断来做出决策。随着计算机容量不断扩大和模块技术的发展，风险评估（riskassessment）和风险管理（riskmanagement）技术作为复杂或重大事项决策的必要辅助手段，在过去的二、三十年间，在决策分析、管理科学、运营研究和系统安全等领域得到了广泛的认知和应用[1]。

通常认为风险(risk)的定义为：能够对研究对象产生影响的事件发生的机会，它通过后果和可能性这两个方面来具体体现。风险概念中包括三个因素：对可能发生的事件的认知；该事件发生的可能性；发生的后果[2]。因而，火灾风险（firerisk）包含火灾危险性（发生火灾的可能性）和火灾危害性（一旦发生火灾可能造成的后果）双重含义[3]。

现在，在文献中可以看到的与“火灾风险评估”相关的术语有fireriskanalysis,fireriskestimation,fireriskevaluation,fireriskassessment等，但基本上火灾风险评估都是指：在火灾风险分析的基础上对火灾风险进行估算，通过对所选择的风险抵御措施进行评估，把所收集和估算的数据转化为准确的结论的过程。火灾风险评估与火灾模拟、火灾风险管理和消防工程之间有密切关系，为其提供定性和定量的分析方法，简单地如消防安全设施检查表，复杂的就会涉及到概率分析，在应用方面针对的风险目标的性质和分析人员的经验有各种变化[4]。

较多的人倾向于从工程角度来定义火灾危害性（firehazard）和火灾风险（firerisk）。火灾危害性指：凡是根据已有的资料认为能引起火灾或爆炸，或是能为火灾的强度增大或蔓延持续提供燃料，即对人员或财产安全造成威胁的任何情况、工艺过程、材料或形势。火灾危害性分析在不同的情况下有不同的针对性，目的是确定在一定的条件下有可能发生的可预见性后果。这种设定的条件称为火灾场景，包括建筑物中房间的布局、建材、装修材料及家具、居住者的特征等与相关后果有关的各种具体信息。目前在确定后果方面的趋势是尽可能地利用各种火灾模式，辅以专家判断。此时，危害性分析可以看作是风险评估的一个构成元素，即风险评估是对危害发生的可能性进行权衡的一系列危害性分析。

从系统分析的角度来看，风险具有系统特性和动态特性。风险实际上并非某一单一实体或事物的固有特性，而是属于一个系统的特性。若系统发生变化，很容易就会使事先对风险所做的估算随之发生变化。火灾风险评估模式包括：系统认定，即明确所要评估的具体系统并定义出风险抵御措施的过程；风险估算，即设定关于火灾的发生几率和严重后果及其伴随的不确定性的衡量标准或尺度，计算和量化系统中的指标的过程；风险评估，对该标准或尺度进行分析和估算，确定某一特定风险值的重要性或某一特定风险发生变化的权重[5]。

二、城市区域火灾风险评估的意义及发展概况

在消防方面，随着人们安全意识的提高和建筑设计性能化的发展，对建筑工程的安全评估日益受到重视，比如美国消防协会制定的“NFPA101生命安全法规”是一部关注火灾中的人员安全的消防法规，与之同源的“NFPA101A确保生命安全的选择性方法指南”，分别针对医护场所、监禁场所、办公场所等，给出了一系列安全评估方法，多应用于建筑工程的安全性评估方面[6]。

目前，我国在火灾风险评价方面的研究，大部分是以某一企业，或某一特定建筑物为对象的小系统。例如，由武警学院承担的国家“九五”科技攻关项目“石化企业消防安全评价方法及软件开发研究”，以“石油化工企业防火设计规范”等消防规范和德尔菲专家调查法为基础，设计了石化企业消防安全评价的指标体系，利用层次分析法和道化指数法确定了各指标的权重，采用线性加权模型得出炼油厂的消防安全评价结果[7]。以某一特定建筑物为对象的火灾风险评价也比较多，如中国矿业大学周心权教授，在分析建筑火灾发生原因的基础上，建立了建筑火灾风险评估因素集，并运用模糊评价法对我国的高层民用建筑进行了消防安全评价[8]。

与上述的安全评估不同，城市区域的火灾风险评估的目的是根据不同的火灾风险级别，配置消防救援力量，指导城市消防系统改造，指导城市消防规划。对已建成的城市区域的火灾风险评估必须考虑许多因素，即城市火灾危险性评价指标体系，包括区域内所存在的对生命安全造成危险的情况、火灾频率、气候条件、人口统计等因素，进而评价社区的消防部署和消防能力等抵御风险的因素。除此之外，在评估过程中另一个重要的情况是要关注社区从财政及其他方面为消防规划中所要求的总体消防水平提供支持的能力和意愿。随着城市规模扩大、综合功能增强，在居住区商贸中心、医院、学校、和护理场所增多，评估方法还会相应的改变。现有的城市区域火灾风险评估方法主要出于以下两个目的：

（一）用于保险目的

在火灾保险方面的应用的典型事例为美国保险管理处ISO(InsuranceServicesOffice,ISO)的城市火灾分级法，在美国已经被视为指导社区政府部门对其火灾抵御能力和实际情况进行分类和自我评估的良好方法。ISO方法把社区消防状况分为10个等级，10级最差，1级最好。

ISO是按照一套统一的指标来对每个社区的客观存在的灭火能力进行评估，确定该社区的公共消防级别，这套指标来自于由美国消防协会和美国自来水公司协会所制定的各种国家规范。ISO对城市消防的分级方法主要体现在它的“市政消防分级表(CommercialFireRatingSchedule,CFRS)”上。CFRS把建筑结构、用途、防火间距与公共消防情况（用公共消防分级数目表达）相关联，再以统计数据加以调节后，来确定相应的火险费用。ISO级别仅被保险公司用作确定火险费用的一个成分。ISO分级系统虽然无法反映出消防组织的其他应急救援能力，但实际上也常用于各个区域的公共灭火力量的确定。

市政消防分级表从1974年开始使用，主要考察某城市区域的7个指标情况：供水、消防队、火灾报警、建筑法规、电气法规、消防法规、气候条件。随着技术进步，该表也不断改进。1980年版抽取了CFRS中对公共消防分级的方法，给出了修订后的灭火力量等级表，指标只包括前3项。被删除的指标或者确少区分度，或者在全市范围内进行评估时太过于主观，而且74表格中包含许多评估标准是具体的规定，如果某一社区的情况没有满足这些规定，则归属为差额分，规定降低了表格可使用的弹性范围，无法正确评估情况和技术的变化。故而ISO分级表被视为越来越“性能化”[9]。

（二）用于消防力量的部署

当今的消防组织和地方政府要担负日益加重的安全责任，面对来自公众的对抵御各种风险的更多的期望，以及调整消防机构人员、设备及其他预算方面的压力，迫切需要确认某一给定辖区内的具体风险和危险的等级。

具体地说，城市区域风险评估在消防方面的目的就是：使公众和消防员的生命、财产的预期风险水平与消防安全设施以及火灾和其他应急救援力量的种类和部署达到最佳平衡。

关于火灾风险对于灭火救援力量的影响，美国消防界对此的关注可以说几经反复，其间美国消防学院、NFPA等都做了许多工作。直至20世纪90年代，国际消防局长协会成立了由150名专业人士组成的国际消防组织资质认定委员会(theCommissionofFireAccreditationInternational,CFAI)，经过9年的广泛工作，制定了“消防应急救援自我评估方法”，和制定标准的社区消防安全系统。另外，NFPA最终还制定了NFPA1710和1720两个指导消防力量部署的标准，分别帮助职业消防队和志愿消防队和改进为社区提供的消防救援的水平。根据NFPA最近的调查，NFPA1710将在全美30500个消防机构中的3300~3600个得到正式的应用，也推广到加拿大有些地区[10]。

英国对消防救援力量的部署标准是依据内政部批准的“风险指标”，把消防队的辖区划分为“A”、“B”、“C”、“D”四类区域，名为“风险分级”系统。其目的是对消防队的辖区进行风险评估，确定辖区内的各种风险区域，进而确定该风险区域发生火灾后应出动的消防车数量和消防响应时间。1995年，英国的审计委员会了一份题为“消防方针”的考察报告，认为这种方法没有充分考虑建筑设施的占用情况、社区的人口统计情况和社会经济因素，也没有把建筑物内的消防安全设施纳入考核范围。故而由审计委员会报告联合工作组与内政部的消防研究发展办公室一起，设立了一个研究项目。该项目的目的是开发一套供消防机构划分区域的风险等级，对包括灭火在内的所有应急救援力量进行部署，用于消防安全设施的规划并能解决上述问题的风险评估方法，再对开发出的方法进行测试。最后Entec公司开发出了计算软件，并于1999年4月以内政部的名义出台了“风险评估工具箱”测试版[11]。

三、国内外近期的城市区域火灾风险评估方法

（一）国内的城市区域火灾风险评估方法

张一先等采用指数法对苏州古城区的火灾危险性进行分级[15]，该方法的指标体系考虑了数量危险性，着火危险性，人员财产损失严重度，消防能力这四个因素。1995年李杰等在建立火灾平均发生率与城市人口密度﹑城区面积﹑建筑面积间的统计关系基础上，选取建筑面积为主导参量，建立了以建筑面积为单一因子的城市火灾危险评价公式[12]。李华军[16]等在1995年提出了城市火灾危险性评价指标体系，该体系中城市火灾危险性评价由危害度﹑危险度和安全度三个指标组成，用以评价现实的风险，不能用来指导城市消防规划。

（二）美国的“风险、危害和经济价值评估”方法[13]

美国国家消防局与CFAI于1999年一起，在“消防局自我评估”及“消防安全标准”的工作的基础上，更突出强调了“火灾科学”的“科学性”，开发出名为“风险、危害和经济价值评估（Risk,HazardandValueEvaluation）”的方法。美国消防局于2001年11月19日了该方案，这是一个计算机软件系统，包含了多种表格、公式、数据库、数据分析方法，主要用于采集相关的信息和数据，以确定和评估辖区内火灾及相关风险情况，供地方公共安全政策决策者使用，有助于消防机构和辖区决策者针对其消防及应急救援部门的需求做出客观的、可量化的决策，更加充分地体现了把消防力量布署与社区火灾风险相结合的原则。

该方法的要点集中于两个方面：1、各种建筑场所火灾隐患评估。其目的是收集各种数据元素，这些数据能够通过高度认可的量度方法，以便提供客观的、定量的决策指导。其中的分值分配系统共包括6类数据元素：建筑设施、建筑物、生命安全、供水需求、经济价值。2、社区人口统计信息。用于收集辖区年度收集的相关数据元素。包括居住人口、年均火灾损失总值、每1000人口中的消防员数目等数据元素。

该方法已在一些消防局的救援响应规划中得到应用。以苏福尔斯消防局为例，它利用该方法把其社区风险定义为高中低三类区域，进而再考察这些区域的火灾风险可能性和后果：高风险区域包括风险可能性和后果都很大的以及可能性低、后果大的区域，主要指人员密集的场所和经济利益较大的场所；中等风险区域是风险可能性大，后果小的区域，如居住区；低风险区域是风险可能性和后果都较低的区域，如绿地、水域等，然后再把这些在消防救援响应规划中体现出来。

（三）英国的“风险评估”方法[14]

英国Entec公司研发“消防风险评估工具箱”，解决了两个问题：一是评估方法的现实性，是否在一定的时限内能达到最初设定的目标。经过对环境、管理、海事安全等部门所使用的各种风险评估方法的进行广泛考察之后，研究人员认为如果对这些方法加以适当转换，就可以通过不同的方法对消防队应该接警响应的不同紧急情况进行评估。二是建立了表达社会对生命安全风险可接受程度的指标。

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关键词：城市区域火灾风险评估

一、火灾风险评估的概念

过去，人们往往依靠经验和直观推断来做出决策。随着计算机容量不断扩大和模块技术的发展，风险评估（riskassessment）和风险管理（riskmanagement）技术作为复杂或重大事项决策的必要辅助手段，在过去的二、三十年间，在决策分析、管理科学、运营研究和系统安全等领域得到了广泛的认知和应用[1]。

通常认为风险(risk)的定义为：能够对研究对象产生影响的事件发生的机会，它通过后果和可能性这两个方面来具体体现。风险概念中包括三个因素：对可能发生的事件的认知；该事件发生的可能性；发生的后果[2]。因而，火灾风险（firerisk）包含火灾危险性（发生火灾的可能性）和火灾危害性（一旦发生火灾可能造成的后果）双重含义[3]。

现在，在文献中可以看到的与“火灾风险评估”相关的术语有fireriskanalysis,fireriskestimation,fireriskevaluation,fireriskassessment等，但基本上火灾风险评估都是指：在火灾风险分析的基础上对火灾风险进行估算，通过对所选择的风险抵御措施进行评估，把所收集和估算的数据转化为准确的结论的过程。火灾风险评估与火灾模拟、火灾风险管理和消防工程之间有密切关系，为其提供定性和定量的分析方法，简单地如消防安全设施检查表，复杂的就会涉及到概率分析，在应用方面针对的风险目标的性质和分析人员的经验有各种变化[4]。

较多的人倾向于从工程角度来定义火灾危害性（firehazard）和火灾风险（firerisk）。火灾危害性指：凡是根据已有的资料认为能引起火灾或爆炸，或是能为火灾的强度增大或蔓延持续提供燃料，即对人员或财产安全造成威胁的任何情况、工艺过程、材料或形势。火灾危害性分析在不同的情况下有不同的针对性，目的是确定在一定的条件下有可能发生的可预见性后果。这种设定的条件称为火灾场景，包括建筑物中房间的布局、建材、装修材料及家具、居住者的特征等与相关后果有关的各种具体信息。目前在确定后果方面的趋势是尽可能地利用各种火灾模式，辅以专家判断。此时，危害性分析可以看作是风险评估的一个构成元素，即风险评估是对危害发生的可能性进行权衡的一系列危害性分析。

从系统分析的角度来看，风险具有系统特性和动态特性。风险实际上并非某一单一实体或事物的固有特性，而是属于一个系统的特性。若系统发生变化，很容易就会使事先对风险所做的估算随之发生变化。火灾风险评估模式包括：系统认定，即明确所要评估的具体系统并定义出风险抵御措施的过程；风险估算，即设定关于火灾的发生几率和严重后果及其伴随的不确定性的衡量标准或尺度，计算和量化系统中的指标的过程；风险评估，对该标准或尺度进行分析和估算，确定某一特定风险值的重要性或某一特定风险发生变化的权重[5]。

二、城市区域火灾风险评估的意义及发展概况

在消防方面，随着人们安全意识的提高和建筑设计性能化的发展，对建筑工程的安全评估日益受到重视，比如美国消防协会制定的“NFPA101生命安全法规”是一部关注火灾中的人员安全的消防法规，与之同源的“NFPA101A确保生命安全的选择性方法指南”，分别针对医护场所、监禁场所、办公场所等，给出了一系列安全评估方法，多应用于建筑工程的安全性评估方面[6]。

目前，我国在火灾风险评价方面的研究，大部分是以某一企业，或某一特定建筑物为对象的小系统。例如，由武警学院承担的国家“九五”科技攻关项目“石化企业消防安全评价方法及软件开发研究”，以“石油化工企业防火设计规范”等消防规范和德尔菲专家调查法为基础，设计了石化企业消防安全评价的指标体系，利用层次分析法和道化指数法确定了各指标的权重，采用线性加权模型得出炼油厂的消防安全评价结果[7]。以某一特定建筑物为对象的火灾风险评价也比较多，如中国矿业大学周心权教授，在分析建筑火灾发生原因的基础上，建立了建筑火灾风险评估因素集，并运用模糊评价法对我国的高层民用建筑进行了消防安全评价[8]。

与上述的安全评估不同，城市区域的火灾风险评估的目的是根据不同的火灾风险级别，配置消防救援力量，指导城市消防系统改造，指导城市消防规划。对已建成的城市区域的火灾风险评估必须考虑许多因素，即城市火灾危险性评价指标体系，包括区域内所存在的对生命安全造成危险的情况、火灾频率、气候条件、人口统计等因素，进而评价社区的消防部署和消防能力等抵御风险的因素。除此之外，在评估过程中另一个重要的情况是要关注社区从财政及其他方面为消防规划中所要求的总体消防水平提供支持的能力和意愿。随着城市规模扩大、综合功能增强，在居住区商贸中心、医院、学校、和护理场所增多，评估方法还会相应的改变。现有的城市区域火灾风险评估方法主要出于以下两个目的：

（一）用于保险目的

在火灾保险方面的应用的典型事例为美国保险管理处ISO(InsuranceServicesOffice,ISO)的城市火灾分级法，在美国已经被视为指导社区政府部门对其火灾抵御能力和实际情况进行分类和自我评估的良好方法。ISO方法把社区消防状况分为10个等级，10级最差，1级最好。

ISO是按照一套统一的指标来对每个社区的客观存在的灭火能力进行评估，确定该社区的公共消防级别，这套指标来自于由美国消防协会和美国自来水公司协会所制定的各种国家规范。ISO对城市消防的分级方法主要体现在它的“市政消防分级表(CommercialFireRatingSchedule,CFRS)”上。CFRS把建筑结构、用途、防火间距与公共消防情况（用公共消防分级数目表达）相关联，再以统计数据加以调节后，来确定相应的火险费用。ISO级别仅被保险公司用作确定火险费用的一个成分。ISO分级系统虽然无法反映出消防组织的其他应急救援能力，但实际上也常用于各个区域的公共灭火力量的确定。

市政消防分级表从1974年开始使用，主要考察某城市区域的7个指标情况：供水、消防队、火灾报警、建筑法规、电气法规、消防法规、气候条件。随着技术进步，该表也不断改进。1980年版抽取了CFRS中对公共消防分级的方法，给出了修订后的灭火力量等级表，指标只包括前3项。被删除的指标或者确少区分度，或者在全市范围内进行评估时太过于主观，而且74表格中包含许多评估标准是具体的规定，如果某一社区的情况没有满足这些规定，则归属为差额分，规定降低了表格可使用的弹性范围，无法正确评估情况和技术的变化。故而ISO分级表被视为越来越“性能化”[9]。

（二）用于消防力量的部署

当今的消防组织和地方政府要担负日益加重的安全责任，面对来自公众的对抵御各种风险的更多的期望，以及调整消防机构人员、设备及其他预算方面的压力，迫切需要确认某一给定辖区内的具体风险和危险的等级。

具体地说，城市区域风险评估在消防方面的目的就是：使公众和消防员的生命、财产的预期风险水平与消防安全设施以及火灾和其他应急救援力量的种类和部署达到最佳平衡。

关于火灾风险对于灭火救援力量的影响，美国消防界对此的关注可以说几经反复，其间美国消防学院、NFPA等都做了许多工作。直至20世纪90年代，国际消防局长协会成立了由150名专业人士组成的国际消防组织资质认定委员会(theCommissionofFireAccreditationInternational,CFAI)，经过9年的广泛工作，制定了“消防应急救援自我评估方法”，和制定标准的社区消防安全系统。另外，NFPA最终还制定了NFPA1710和1720两个指导消防力量部署的标准，分别帮助职业消防队和志愿消防队和改进为社区提供的消防救援的水平。根据NFPA最近的调查，NFPA1710将在全美30500个消防机构中的3300~3600个得到正式的应用，也推广到加拿大有些地区[10]。

英国对消防救援力量的部署标准是依据内政部批准的“风险指标”，把消防队的辖区划分为“A”、“B”、“C”、“D”四类区域，名为“风险分级”系统。其目的是对消防队的辖区进行风险评估，确定辖区内的各种风险区域，进而确定该风险区域发生火灾后应出动的消防车数量和消防响应时间。1995年，英国的审计委员会了一份题为“消防方针”的考察报告，认为这种方法没有充分考虑建筑设施的占用情况、社区的人口统计情况和社会经济因素，也没有把建筑物内的消防安全设施纳入考核范围。故而由审计委员会报告联合工作组与内政部的消防研究发展办公室一起，设立了一个研究项目。该项目的目的是开发一套供消防机构划分区域的风险等级，对包括灭火在内的所有应急救援力量进行部署，用于消防安全设施的规划并能解决上述问题的风险评估方法，再对开发出的方法进行测试。最后Entec公司开发出了计算软件，并于1999年4月以内政部的名义出台了“风险评估工具箱”测试版[11]。

三、国内外近期的城市区域火灾风险评估方法

（一）国内的城市区域火灾风险评估方法

张一先等采用指数法对苏州古城区的火灾危险性进行分级[15]，该方法的指标体系考虑了数量危险性，着火危险性，人员财产损失严重度，消防能力这四个因素。1995年李杰等在建立火灾平均发生率与城市人口密度﹑城区面积﹑建筑面积间的统计关系基础上，选取建筑面积为主导参量，建立了以建筑面积为单一因子的城市火灾危险评价公式[12]。李华军[16]等在1995年提出了城市火灾危险性评价指标体系，该体系中城市火灾危险性评价由危害度﹑危险度和安全度三个指标组成，用以评价现实的风险，不能用来指导城市消防规划。

（二）美国的“风险、危害和经济价值评估”方法[13]

美国国家消防局与CFAI于1999年一起，在“消防局自我评估”及“消防安全标准”的工作的基础上，更突出强调了“火灾科学”的“科学性”，开发出名为“风险、危害和经济价值评估（Risk,HazardandValueEvaluation）”的方法。美国消防局于2001年11月19日了该方案，这是一个计算机软件系统，包含了多种表格、公式、数据库、数据分析方法，主要用于采集相关的信息和数据，以确定和评估辖区内火灾及相关风险情况，供地方公共安全政策决策者使用，有助于消防机构和辖区决策者针对其消防及应急救援部门的需求做出客观的、可量化的决策，更加充分地体现了把消防力量布署与社区火灾风险相结合的原则。

该方法的要点集中于两个方面：1、各种建筑场所火灾隐患评估。其目的是收集各种数据元素，这些数据能够通过高度认可的量度方法，以便提供客观的、定量的决策指导。其中的分值分配系统共包括6类数据元素：建筑设施、建筑物、生命安全、供水需求、经济价值。2、社区人口统计信息。用于收集辖区年度收集的相关数据元素。包括居住人口、年均火灾损失总值、每1000人口中的消防员数目等数据元素。

该方法已在一些消防局的救援响应规划中得到应用。以苏福尔斯消防局为例，它利用该方法把其社区风险定义为高中低三类区域，进而再考察这些区域的火灾风险可能性和后果：高风险区域包括风险可能性和后果都很大的以及可能性低、后果大的区域，主要指人员密集的场所和经济利益较大的场所；中等风险区域是风险可能性大，后果小的区域，如居住区；低风险区域是风险可能性和后果都较低的区域，如绿地、水域等，然后再把这些在消防救援响应规划中体现出来。

（三）英国的“风险评估”方法[14]

篇（4）

从国外性能化规范的研究过程看，大部分是首先或同时研究与性能设计有关的消防安全设计评估技术，只有少数国家是先修改规范，后开发设计指南。

三、消防安全工程

随着人们对火灾现象及其规律研究的不断深入，在一定程度上实现了对火灾过程的定量描述和分析，并由此产生了一门新兴工程学科--消防安全工程学。在发展以性能为基础的规范的同时，消防安全工程也在快速发展。消防安全工程学由于其潜力、复杂性以及应用性而在基础理论、方法学和实用工具领域得到较大的发展。当然人们仍然需要进一步研究建筑设计中完全量化的消防安全工程方法。

消防安全工程所涉及的内容包括工程原理与原则的应用，基于火灾现象、火灾影响，以及人的反应和行为的专家判断。由于现在仍然缺乏完全量化的建筑设计消防安全工程方法，因此要求采用由专家或工程分析判断而形成的比较保守的方法。不过，在很多国家，这些能够作出专家判断的经过认可或被接受的消防工程师为数不多。

四、性能化设计方法

性能化设计方法是建立在消防安全工程学基础上的一种新的建筑防火设计方法，它运用消防安全工程学的原理与方法，根据建筑物的结构、用途和内部可燃物等方面的具体情况，对建筑的火灾危险性和危害性进行定量的预测和评估，从而得出最优化的防火设计方案，为建筑物提供最合理的防火保护。

性能化设计利用火灾科学和消防安全工程去建立设计指标，评估设计方案；并利用火灾危害分析和火灾风险评估去建立从总体目标和功能目标到火灾场景等领域内所需要的参数。性能化的消防安全设计是一种可以对诸如非工程参数如人在火灾中的行为和反应进行定义的工程过程。

五、性能化规范与性能化设计方法

性能化规范中，一般只确定能达到规范要求的可接受的方法，对建筑物内的要求通过政策性的总目标、功能目标和性能要求来表叙。例如澳大利亚于1996年12月由澳大利亚建筑规范委员会(ABCB)编制的第一个"性能化"的综合性的建筑规范《澳大利亚建筑规范(BCA96)》由四个层次的体系构成，即目标、功能描述、性能要求?quot;视为满足的条款"以及验证的方法。性能化设计是选用以性能为基础的替代办法，即描述能够达到某种规定性能水平的设计过程的术语，其设计方法是设计中的一种工程方法。

如果性能化设计方法同性能化规范一起使用，就必需有一套规范中要求的固定的总目标、功能目标和性能要求。如果不借能化规范，就由以下7个步骤来指导分析和设计，即1确定工程场址或工程的具体内容。2确定消防安全总体目标、功能(或损失)目标和性能要求。3建立性能指标和设计指标标准。4建立火灾场景。5建立设计火灾。6提出和评估设计方案。7写出最终报告。性能化设计必需考虑的因素至少包括以下因素：1起火和发展。2烟气蔓延和控制。3火灾蔓延和控制。4火灾探测和灭火。5通知使用者并疏散。6消防部门的接警和响应。

六、评估方法

建筑防火评估方法是性能化设计的关键技术，在世界范围内，对于这一方法及相关概念体系的逐步完善作出重要贡献的各类方法和模型主要包括：美国的建筑防火评估方法(BFSEM：The Building Fire Safety Evaluation Method)。评估特定场所内所用产品火灾风险的FRAME works方法，火灾致损评估方法(FIVE：Fire-Induced Vulnerability Evaluation)；澳大利亚的风险评估模型(RAM:Risk Assessment Modeling)；日本的建筑物综合防火安全设计方法；加拿大的FIRECAM方法。

加拿大国家建筑研究院(NRC)正在研究并已开始应用的性能化设计工具：火灾风险与成本评估模型(FiRECAMTM--Fire Risk Evaluation and Cost Assessment Model))，它通过分析所有可能发生的火灾场景来评估火灾对建筑物内居民造成的预期风险，同时还能评估消防费用(基建及维修)和预期火灾损失。FiRECAMTM依靠两个主要参数来评估火灾安全设计的火灾安全性能，即火灾对生命造成的预期风险(ERL)和预期火灾损失(FCE)；运用统计数据来预测火灾场景发生的几率，比如可能发生的火灾类型或火灾探测器的可靠性，同时还运用数学模型来预测火灾随时间的变化，比如火的发展和蔓延及居民的撤离；FiRECAMTM利用火灾增长、火灾蔓延、烟气流动、居民反应和消防部门反应的动态变化(以时间为函数)来计算ERL和FCE的数值。它包括：火灾增长模型、烟气流动和居民逃生模型。FiRECAMTM对火灾蔓延的可能性及火灾后修复建筑物的费用采用的是保守的评估模型，所以对财产损失的评估结果比实际的偏高。

澳大利亚消防规范改革中心(FCRC)正在开发一个用以量化建筑消防安全系统性能的风险评价模型叫CESARE--Risk(注：它和FiRECAMTM同基于Beck的预测多层、多房间内火灾的影响的风险评价系统模型)，它采用多种火灾场景，其中考虑了火灾及对火灾的反应的概率特性，采用确定性模型预测建筑内火灾环境随时间的变化。某些组成部分如下：事件树与预期值模型、火灾发展与烟气流动模型、人员行为模型、消防队模型和工作人员模型、分隔失效模型、经济模型。

七、消防工程指南 

目前，为与消防安全工程相一致，必须为单个消防技术起草实施指南，1996年澳大利亚消防规范改革中心出版了"消防工程指南"，为消防安全评估提供了指导。该指南提出设计过程的一个重要部分是制定一个设计大纲，对建筑整体方案进行分析，确定潜在火灾危害以便提出使项目组、消防安全工程师、消防部门和审批机关均认为满意的消防系统设计方案。消防安全系统分析可以分下列几极：

第一极--组件和子系统等效评估(SEE--SYSTEM EQUIVALENT EVALUATION)，只考虑一个子系统的单独运行情况。

第二极--系统性能评估(SPE)，考虑不同子系统和组件之间的互相影响，这一极分析可能只建立在一个简单的火灾场景和时间曲线分析基础上，也可能需要单独考虑一个以上的"最坏"火灾场景。

第三极--系统风险评估(SRE)，适用于大型综合建筑或者高度创新的建筑，能大大降低建筑成本或者解决非常困难的设计问题。它属于概率风险评估，其量化非常复杂，需要消防工程师具有更高的技术水平，也要求有关审批部门掌握更高的评估技能。同时指南还为所考虑的消防安全子系统规定了必要的分析和输入数据。

八、我国的前景

篇（5）

火灾场景确定过程中最重要的是确定场景发生的概率密度函数p(e)。p(e)与起火原因及建筑用途有密切联系，可通过起火建筑用途和火灾场景起火原因估计。一般而言，建筑用途决定建筑发生火灾的总体趋势。对于同一类建筑，不同起火原因对p(e)的影响更显著。为方便和火灾统计数据联系，依据中国消防年鉴对起火原因的划分，场景e的起火原因包括放火、电气、违章操作、用火不慎、吸烟、玩火、自燃、雷击、不明、其他。建筑用途明确后，首先确定该场景的起火原因。根据（3）式，火灾场景的集合U应当包含所有可能起火原因。在实际操作中，可以进行简化，U应当包含所有主要起火原因。确定起火原因后，需确定火灾场景的总数n，即确定相同起火原因的火灾场景的数目。虽然火灾事故数量与建筑面积有一定关系，但在单个建筑火灾风险评估中，事故数量与建筑面积之间的关系可以忽略。在本文所述方法中，每种起火原因的火灾场景发生次数考虑为1次。这样火灾场景总数目n与可能主要起火原因数目保持一致。火灾场景的其他要素，如发生火灾的位置与环境、消防设施状况等，也应当明确，作为后续评估模型的输入。每个火灾场景的其他要素应尽量按最不利原则确定。如设定火灾发生在最容易造成人员伤亡或财产损失的位置。消防设施在控制火灾危害中发挥了重要作用，也应考虑火灾发生在消防设施相对最薄弱的环节。

2火灾场景发生概率

火灾场景发生的概率通过表1所示的五个等级描述。在一些半定量评估方法中，火灾场景发生概率与评估对象特点之间联系较弱。在评估中选取的火灾发生概率一般较高，如果所有评估对象类似的火灾场景都使用相同的概率，就会弱化评估对象之间的差异。例如，消防安全管理水平较高单位的火灾事故发生概率会相对较小。为了体现评估对象之间的差异，引入火灾场景ie的火灾原始发生概率()ip′e和火灾事故控制因子。()ip′e可根据火灾事故统计数据估计得到。主要参考与评估建筑用途相同的某一类建筑火灾发生起数的整体情况和该类建筑中各种起火原因引发火灾的相对比例。()ip′e考虑了较多的不利因素，赋值较为保守。对于消防安全水平较高的评估对象，事故控制因子iε能根据实际状况，在一定程度上消除这种不合适的“保守”。iε可以表示为：X1i：消防安全责任人对消防工作的重视程度；X2i：与场景ie相关消防安全管理人工作水平；X3i：与场景ie相关的消防安全制度落实情况，如用火管理制度、动火审批制度、易燃易爆危险品管理制度、用电和电气线路维护检修制度、防火检查巡查制度等的落实情况等；X4i：与场景ie相关工作人员的消防安全意识与受培训情况；X5i：与场景ie相关特殊设施、设备的状况，如是否设有电气火灾监控系统，防雷设施是否完好等。可以根据评估对象的特点，适当调整上述五个因素，使该因子更加适用。

3火灾危害程度

α为人员脆弱性因子；β为建筑脆弱性因子；keS为不同阶段的火灾危害控制能力。下文分别阐释上述项的意义与确定过程。人员脆弱性因子α描述了建筑中人员抵抗火灾危害的能力。人的行为是风险评估必须考虑的因素，然而部分评估方法对人员的因素考虑较少。由于本文主要研究一种开放的火灾风险评估方法体系，没有结合具体某一类型建筑，因此影响α的因素只列出了表3所示的四种因素。对于某一特定用途的建筑，影响α的因素需进行调整。若评估对象上述因素描述内容的主体是确定的，也可采用多属性评价法。即通过设置一定的标准，如表3所示的参考分级标准，将评估对象的现状转化为分值，并确定ρ，K，A，C对α的权重，通过加权求和得到α的值。

建筑脆弱性因子β描述建筑本身抵御火灾危害的能力。部分评估方法忽视了该因素的作用。β的值受表4所示因素影响。可以表示为：fβ的实现方法与fα相同，α,β∈。在半定量评估方法中，α与β对某一评估对象而言，意义不明显，主要在于区别同一类型不同评估对象的差别。例如，若不使用建筑脆弱性因子β，一栋5层的多层酒店和一栋25层的超高层酒店的其他评估内容都达到同样标准时，评估结果会相同，这显然和火灾风险现状不相符。在半定量火灾风险评估方法中，确定火灾危害程度是一个难点。部分半定量分析模型确定火灾后果的过程较为简单，例如在对影响火灾后果的因素进行赋值后，通过加和得到火灾危害程度等级。虽然不同因素（措施）的重要性能通过一定权重描述，但不同措施在时间上的关系却被忽略了。本文借鉴事件树火灾风险分析法中将火灾发展阶段和火灾危险控制措施相结合，确定火灾危害程度的思想。在真实火灾中，火灾危险控制措施之间并不是严格按时间阶段动作的。在同一火灾阶段的各种措施是同时起作用的，一种措施会在多个阶段中出现，且不同措施之间的重要性也是有所区别的。此外，由于数据库的不完备，危害控制措施正常启动的概率较难得到。所以在参考事件树分析法的同时，还要进行调整，使其更适合半定量评估的需要。

参考对火灾发展阶段的划分，将火灾发展划分为5个阶段，并给出五个阶段中火灾危害的主要控制措施，如表5。可通过模糊综合评价法判断每个阶段中火灾危害控制措施对该阶段火灾危害的控制能力因子keS。专家在对评估对象进行检查评估后，根据评估对象现状，结合自身经验，给出每一阶段各种控制措施对火灾危害控制能力的判断。专家的判断作为模糊综合评价法的输入。为了方便后续处理，采用模糊综合评价中的等级参数评价法将评价结果百分化，即[0,100]keS∈。得到α，β和ekS后即可建立s(e)的求法。首先定义火灾危害程度s的等级。参照2007年国务院颁布的《生产安全事故报告和调查处理条例》对火灾等级标准的划分，以及其他风险评估方法对后果的分级，本文采用的火灾危害程度等级划分标准如表6所示。通过统计数据确定s(e)是困难的，因为现有火灾统计资料一般只包含“火灾发展阶段3（包含阶段3）”之后的案例，很难获得清晰的火灾控制措施与火灾后果之间的关系。基于这种情况，本文提出如下算法来实现s(e)。

在火灾后果与火灾发展阶段之间建立主要对应关系，即火灾发展1-5阶段分别与火灾后果Ⅰ-Ⅴ等级相对应。以第3阶段为例，这种对应关系可理解为：“当火灾发展到第3阶段，出现Ⅲ等级火灾后果的概率最大”。如前所述，在真实火灾中，火灾发展阶段之间的划分并不是非常清晰的，同一种危害控制措施可能在多个火灾阶段都发挥作用，造成通过火灾危害控制措施的能力，评价火灾可能发展到某一阶段时，不仅要考虑该阶段的危害控制措施，还要考虑其他阶段措施的情况。当然，本阶段的措施会起到主导作用。正态分布在风险评估中的应用非常广泛，火灾风险评估中很多物理量都可以使用正态分布表示。本文假设在火灾发展某一阶段的火灾危害控制措施与其他阶段火灾危害控制措施在重要性上服从正态分布的规律。

确定火灾风险

确定火灾风险前，需要构建后果量化函数。本文采用风险矩阵实现g(s)。风险矩阵通过将可预测的最严重火灾危害与相应的火灾发生频率结合起来，实现火灾风险的定性估计。风险矩阵由于意义清晰，操作简单，在多种风险评估方法中都得到了广泛的使用。建立风险矩阵之前，要确定火灾场景发生频率的分级（表1），火灾危害程度分级（表6）和作为评估结果的风险等级。参考对风险等级的划分，制定表7所示的风险分级标准。参考风险矩阵建立方法，制定如表8所示的风险矩阵。根据该风险矩阵可得到火灾场景e下建筑的火灾风险等级。建筑每个火灾场景的风险iRisk就能说明该建筑的风险状况。根据建筑火灾风险Risk的定义即需要将各火灾场景的风险相加。由于风险等级无法直接相加，因此需对各风险等级赋予一定的分值，再以相加的分值来反映建筑的整体火灾风险。

如何确定分值需从Risk的应用目的进行分析。Risk的应用对象一般是管理决策机构，比如奥组委需要知道每个比赛场馆的风险值，消防部门需明确辖区内各单位建筑的风险大小。Risk的分值虽没有明确的物理意义，但分值大小须能反映各级火灾风险对社会公众的影响程度，且具有一定区分度。可通过下式将各火灾风险等级转换为建筑火灾风险分值形式。

实例分析

下面以某医院建筑为例说明该体系的使用。该建筑地上24层，地下3层，建筑高度92m，建筑面积82000m2，2006年投入使用。地上1-5层为门诊，6-24层为住院部，地下主要用作车库和设备用房，部分区域用作药库。该建筑15层部分医疗实验室内无火灾自动报警系统；23层会议室内无自动喷水灭火系统和火灾自动报警系统；个别部位的探测器存在故障；部分区域缺少灭火器；部分楼梯间防火门损坏，不能自动关闭；其他区域消防设备都按现行国家规范设置，且日常维护较好，能正常工作。

篇（6）

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

0引言

英国在1985年颁布了第一部性能化防火规范后，日本、澳大利亚、美国、加拿大、新西兰以及北欧等发达国家政府先后投入大量研究经费积极开展了消防安全工程学和性能化安全设计方法理论及技术的研究。南非、埃及、巴西等发展中国家也都纷纷开展了这方面研究工作。目前有不少于13个国家(澳大利亚、加拿大、芬兰、法国、英国、日本、荷兰、新西兰、挪威、波兰、西班牙、瑞典和美国)以及两个国际组织-国际标准组织(ISO)和国际建筑研究与文献委员会(CIB)采用或积极发展性能化规范和基于规范结构形式下防火建筑所要求的工程工具和方法，并取得了一定成果。

从国外性能化规范的研究过程看，大部分是首先或同时研究与性能设计有关的消防安全设计评估技术，只有少数国家是先修改规范，后开发设计指南。

1消防安全工程

ニ孀湃嗣嵌曰鹪窒窒蠹捌涔媛裳芯康牟欢仙钊耄在一定程度上实现了对火灾过程的定量描述和分析，并由此产生了一门新兴工程学科--消防安全工程学。在发展以性能为基础的规范的同时，消防安全工程也在快速发展。消防安全工程学由于其潜力、复杂性以及应用性而在基础理论、方法学和实用工具领域得到较大的发展。当然人们仍然需要进一步研究建筑设计中完全量化的消防安全工程方法。

消防安全工程所涉及的内容包括工程原理与原则的应用，基于火灾现象、火灾影响，以及人的反应和行为的专家判断。由于现在仍然缺乏完全量化的建筑设计消防安全工程方法，因此要求采用由专家或工程分析判断而形成的比较保守的方法。不过，在很多国家，这些能够做出专家判断的经过认可或被接受的消防工程师为数不多。2性能化设计方法性能化设计方法是建立在消防安全工程学基础上的一种新的建筑防火设计方法，它运用消防安全工程学的原理与方法，根据建筑物的结构、用途和内部可燃物等方面的具体情况，对建筑的火灾危险性和危害性进行定量的预测和评估，从而得出最优化的防火设计方案，为建筑物提供最合理的防火保护。

性能化设计利用火灾科学和消防安全工程去建立设计指标，评估设计方案；并利用火灾危害分析和火灾风险评估去建立从总体目标和功能目标到火灾场景等领域内所需要的参数。性能化的消防安全设计是一种可以对诸如非工程参数如人在火灾中的行为和反应进行定义的工程过程。3性能化规范与性能化设计方法

性能化规范中，一般只确定能达到规范要求的可接受的方法，对建筑物内的要求通过政策性的总目标、功能目标和性能要求来表叙。例如澳大利亚于1996年12月由澳大利亚建筑规范委员会(ABCB)编制的第一个"性能化"的综合性的建筑规范《澳大利亚建筑规范(BCA96)》由四个层次的体系构成，即目标、功能描述、性能要求；视为满足的条款"以及验证的方法。性能化设计是选用以性能为基础的替代办法，即描述能够达到某种规定性能水平的设计过程的术语，其设计方法是设计中的一种工程方法。如果性能化设计方法同性能化规范一起使用，就必需有一套规范中要求的固定的总目标、功能目标和性能要求。如果不借能化规范，就由以下7个步骤来指导分析和设计，即1比范üこ坛≈坊蚬こ痰木咛迥谌荨2比范ㄏ防安全总体目标、功能(或损失)目标和性能要求。3苯立性能指标和设计指标标准。4苯立火灾场景。5苯立设计火灾。6碧岢龊推拦郎杓品桨浮7毙闯鲎钪毡ǜ妗P阅芑设计必需考虑的因素至少包括以下因素：1逼鸹鸷头⒄埂2毖唐蔓延和控制。3被鹪致延和控制。4被鹪痔讲夂兔鸹稹5蓖ㄖ使用者并疏散。6毕防部门的接警和响应。

4评估方法建筑防火评估方法是性能化设计的关键技术，在世界范围内，对于这一方法及相关概念体系的逐步完善做出重要贡献的各类方法和模型主要包括：美国的建筑防火评估方法(BFSEM：The Building Fire Safety Evaluation Method)。评估特定场所内所用产品火灾风险的FRAME works方法，火灾致损评估方法(FIVE：Fire-Induced Vulnerability Evaluation)；澳大利亚的风险评估模型(RAM:Risk Assessment Modeling)；日本的建筑物综合防火安全设计方法；加拿大的FIRECAM方法。

ゼ幽么蠊家建筑研究院(NRC)正在研究并已开始应用的性能化设计工具：火灾风险与成本评估模型(FiRECAMTM--Fire Risk Evaluation and Cost Assessment Model))，它通过分析所有可能发生的火灾场景来评估火灾对建筑物内居民造成的预期风险，同时还能评估消防费用(基建及维修)和预期火灾损失。FiRECAMTM依靠两个主要参数来评估火灾安全设计的火灾安全性能，即火灾对生命造成的预期风险(ERL)和预期火灾损失(FCE)；运用统计数据来预测火灾场景发生的几率，比如可能发生的火灾类型或火灾探测器的可靠性，同时还运用数学模型来预测火灾随时间的变化，比如火的发展和蔓延及居民的撤离；FiRECAMTM利用火灾增长、火灾蔓延、烟气流动、居民反应和消防部门反应的动态变化(以时间为函数)来计算ERL和FCE的数值。它包括：火灾增长模型、烟气流动和居民逃生模型。FiRECAMTM对火灾蔓延的可能性及火灾后修复建筑物的费用采用的是保守的评估模型，所以对财产损失的评估结果比实际的偏高。

澳大利亚消防规范改革中心(FCRC)正在开发一个用以量化建筑消防安全系统性能的风险评价模型叫CESARE--Risk(注：它和FiRECAMTM同基于Beck的预测多层、多房间内火灾的影响的风险评价系统模型)，它采用多种火灾场景，其中考虑了火灾及对火灾的反应的概率特性，采用确定性模型预测建筑内火灾环境随时间的变化。某些组成部分如下：事件树与预期值模型、火灾发展与烟气流动模型、人员行为模型、消防队模型和工作人员模型、分隔失效模型、经济模型。5消防工程指南

目前，为与消防安全工程相一致，必须为单个消防技术起草实施指南，1996年澳大利亚消防规范改革中心出版了"消防工程指南"，为消防安全评估提供了指导。该指南提出设计过程的一个重要部分是制定一个设计大纲，对建筑整体方案进行分析，确定潜在火灾危害以便提出使项目组、消防安全工程师、消防部门和审批机关均认为满意的消防系统设计方案。消防安全系统分析可以分下列几极：

第一极--组件和子系统等效评估(SEE--SYSTEM EQUIVALENT EVALUATION)，只考虑一个子系统的单独运行情况。

第二极--系统性能评估(SPE)，考虑不同子系统和组件之间的互相影响，这一极分析可能只建立在一个简单的火灾场景和时间曲线分析基础上，也可能需要单独考虑一个以上的"最坏"火灾场景。

第三极--系统风险评估(SRE)，适用于大型综合建筑或者高度创新的建筑，能大大降低建筑成本或者解决非常困难的设计问题。它属于概率风险评估，其量化非常复杂，需要消防工程师具有更高的技术水平，也要求有关审批部门掌握更高的评估技能。同时指南还为所考虑的消防安全子系统规定了必要的分析和输入数据。

篇（7）

1前言

如果说纳米技术使新材料的研究起到了革命性飞跃，那么也可以说性能化设计方法将开创消防科技的新局面。

消防设计目前有两种设计思想，一种是传统的“处方式设计方法”，其基于场所类型进行设计考虑；另一种是“性能化设计方法”，它立足于危害分析及火灾假想，对于解决超越法规或现行法规无法解决的复杂建筑的消防设计具有很大意义。

由于性能化防火设计的方法与传统的设计方法相比具有许多优越性，所以很快成为建筑防火的一种新理念，并将发展成为建筑防火技术领域里一个全球性发展潮流，受到许多发达国家和发展中国家的高度重视，得到越来越广泛的应用。

2性能化消防设计的概念

性能化消防设计是建立在消防安全工程学基础上的一种新的建筑防火设计方法，它运用消防安全工程学的原理与方法，根据建筑物的结构、用途和内部可燃物等方面的具体情况，由设计者根据建筑的各个不同空间条件、功能条件及其它相关条件，自由选择为达到消防安全目的而应采取的各种防火措施，并将其有机地组合起来，构成该建筑物的总体防火安全设计方案，然后用已开发出的工程学方法，对建筑的火灾危险性和危害性进行定量的预测和评估，从而得到最优化的防火设计方案，为建筑结构提供最合理的防火保护。

与“处方式”设计相比较，性能化设计方案更关注是否能够实现“保证人员疏散和灭火救援不受火灾烟气影响”这一“目的”，而不是拘泥于满足规范要求的最低排烟量。性能化的消防设计方案通过科学的论证，能够提供比之处方式的消防规范更为安全的设计表现效果，比较起来，性能化设计方案具有设计成本有效性，设计选择多样性及设计效果更为优化性的特点。

性能化消防设计的两个关键点，第一是确认危害，第二是明确设计目标。具体来说，它针对建筑物的特点，建筑物内人员特点，建筑物内部操作方式，建筑物外部特征，消防灭火组织特点等。从而针对每种危害或者每个设计区域选择设计方法及评估方法。这种设计方法突破了传统设计针对建筑物结构类型、相应的层高及面积的限制，同时提供了更加灵活而有效的设计选择性。

性能化消防设计包括确立消防安全目标，建立可量化的性能要求，分析建筑物及内部情况，设定性能设计指标，建立火灾场景和设计火灾，选择工程分析计算方法和工具，对设计方案进行安全评估，制定设计方案并编写设计报告等步骤。在设计过程中，需要对建筑物可能发生的火灾进行量化分析，并对典型火灾场景下火灾及烟气的发展蔓延过程进行模拟计算，因此计算的工作量以及各类基础数据的需要量非常大，往往需要采用计算机火灾模拟软件等分析和计算工具。

3性能化消防设计的流程

性能化设计利用火灾科学和消防安全工程建立设计指标，评估设计方案；并利用火灾危害分析和火灾风险评估建立从总体目标和功能目标到火灾场景等领域内所需要的参数。性能化的消防安全设计是一种可以对诸如非工程参数(如人在火灾中的行为和反应)进行定义的工程过程。

4建筑物性能化消防设计的内容

建筑物的性能化消防设计主要包括两个方面的设计内容：一是保证建筑内人员安全疏散的性能设计，二是保证建筑构件耐火的性能设计。

人员安全疏散的性能设计是从建筑内人员安全方面进行考虑的，通过综合考虑各种火灾因素对人员逃生的影响，采用性能化的设计方法来保证建筑物内人员的火灾安全性，从而防止人员伤亡。其性能化的设计准则是：烟层下降高度和烟气浓度达到人不能忍耐的时间大于人员安全疏散所需的时间。

构件耐火的性能化设计是从建筑物的稳定性方面进行考虑的，通过分析建筑构件在火灾中的反应，采用性能化的设计方法来保证建筑物结构的火灾稳定性，从而防止建筑物的倒塌。其性能化设计准则是：火灾持续时间小于构件的耐火时间。

5国内外性能化设计应用概况

自20世纪80年代英国提出了“以性能为基础的消防安全设计方法”(performance——basedfiresafety

design

method，以下简称性能化防火设计)的概念以来，日本、澳大利亚、美国、加拿大、新西兰以及北欧等发达国家政府先后投入大量研究经费积极开展了消防性能化设计技术和方法的研究，南非、埃及、巴西等发展中国家也都纷纷开展了这方面研究工作。世界各国都在积极推行性能化设计方法的应用，并取得了巨大成就。

英国于1985年颁布了第一部性能化防火规范，包括防火规范的性能化修改，新规范规定“必须建造一座安全的建筑”，但不详细确定应如何实现这一目标。

新西兰1991年的建筑法案对建筑监督立法体系进了彻底调整，于1992年了性能化的《新西兰建筑规范》，新规范中保留了处方式的要求，并作为可接受的设计方法，于1993年强制执行。1993～1998年，继续开展了“消防安全性能评估方法的研究”，制定了性能化建筑消防安全框架；其中功能要求包括防止火灾的发生、安全疏散措施、防止倒塌、消防基础设施和通道要求以及防止火灾相互蔓延五部分。

瑞典于1994年了新的包含有性能化设计内容的建筑防火设计规范。

澳大利亚于1996年颁布了性能化防火设计规范的《澳大利亚建筑设计规范》(《BuildingCodeof

Australia》，简称"BCA")，并自1997年7月1日起，在各州政府陆续推行。

巴西于1999年颁布了新的《钢结构防火设计》和《对建筑构件耐火极限的要求》两部标准。这是南美首次制定的建筑标准，由SaoPaulo大学、Mi—nasGerais大学和OuroPreto大学编制。标准中引入了如时间计算方法与风险评估方法以及其他消防安全工程设计方法等性能化的新概念，允许建筑物的火灾安全根据其火灾荷载、建筑物高度、建筑总面积以及灭火设备的安装与否等条件确定，而对建筑物的耐火等级不做要求。

日本政府于1998年6月对《建筑基准法》进行了修订，引入了一些有关性能化设计的内容，并于2000年6月施行；另外，还于2003年8月开始对《消防法》进行修订，计划于2005年施行。

加拿大于2001年了性能化的建筑规范和防火规范，其要求将以不同层次的目标形式表述。

美国也于2001年了《国际建筑性能规范》和《国际防火性能规范》。

目前，已有不少于13个国家(澳大利亚、加拿大、芬兰、法国、英国、日本、荷兰、新西兰、挪威、波兰、西班牙、瑞典和美国)采用或积极发展性能化规范和基于规范结构形式下建筑防火设计方法，并取得了一定成果。中国也正在加紧性能化设计方法的研究和性能化设计规范的制定。公安部所属消防研究所承担了几项有关性能化设计的国家十五科技攻关课题，如公安部天津消防研究所承担的“建筑物性能化防火设计技术导则”的研究和制定，公安部四川消防研究所承担的“高层建筑性能化防火设计安全评估技术研究”等。

6推行性能化设计方法是一个逐步过程

尽管建筑物消防性能化设计方法有很多优点，作为性能化设计技术的基础一“火灾模型”在性能化设计中起着举足轻重的作用，但它们作为一种新生事物，还不为人们所理解和接受，特别是建筑设计师和建筑管理部门的人员都不太了解这种新的设计方法。

有人曾对美国、中国香港和澳大利亚的建筑管理人员在对待性能化设计和处方式设计在能否保证建筑消防安全，以及火灾模型是否足以支持性能化设计的态度进行了一个调查，并进行了比较。发现半数以上的管理人员认为性能化设计不能保证建筑的安全，三分之二以上的管理人员认为处方式设计能保证建筑的安全，以及三分之二以上的人认为火灾模型不足以支持性能化设计。调查结果参见表1。

世界各国几乎都存在着类似这样的情况。在很长一段时期内，建筑设计师和建筑管理人员对性能化设计技术还存在一个从初步认识、深入了解到最终肯定的意识转变过程。

另外，对于采用性能化方法设计的建筑，如何正确地评估其消防安全性方面也存在很多技术上的难题有待解决。

7展望

性能化消防设计已成为世界性建筑消防设计发展的必然趋势，它的发展将大大促进消防安全设计的科学化、合理化和成本效益的最优化，并将产生十分重大的社会效益和经济效益。尽管目前还有许多人不太理解和排斥使用它，但我们坚信随着时间的推移，将会有

越来越多的人加入到肯定性能化设计方法的行列中来。据日本方面的统计，采用性能化方法进行消防设计的建筑正在逐年增加。

我国也应该加快性能化规范及配套技术的研究步伐，充分发挥性能设计的优越性。今后应从以下几个方面人手，促进性能化设计技术的发展：

(1)加强各种火灾预测模型和火灾风险评估模型的研究，拓展性能化设计方法的应用空间。

(2)加强新材料、新技术研究，规范材料性能参数，建立和完善消防数据库，提供准确的性能化指标，为性能化应用积累基础性数据。

(3)深入研究火灾规律、火灾情况下建筑内人员逃生规律和构件变化规律，为各种火灾模型的建立提供坚实的理论依据，并拓展计算机技术在消防中的应用。

(4)积极向建筑设计师和建筑管理人员介绍性能化设计方法，使他们从认识、理解并自觉接受性能化设计方法。

(5)出台可操作性强的性能化设计指南，使建筑设计师能尽快地掌握性能化设计方法的使用。

(6)制定性能化消防设计规范，为性能化设计方法的应用提供法律依据。

参考文献：

[1]田玉敏．论“性能化”的建筑防火设计方法．消防技术与产品信息，2003，(7)．

[2]肖学锋．发展性能化防火设计，迎接加入WTO的挑战．消防科学与技术，2002，(5)．

[3]SFPE性能化消防分析和设计工程指南．

[4]倪照鹏．国外以性能为基础的建筑防火规范研究综述．消防技术与产品信息，2001，(10)．

[5]国外建筑物性能化设计研究译文集．消防安全工程工作组编，2001．

[6]T．Tanaka．性能化消防案例设计标准和用于评估的FSE工具．国外建筑物性能化设计研究译文集．消防安全工程工作组编．

篇（8）

1前言

如果说纳米技术使新材料的研究起到了革命性飞跃，那么也可以说性能化设计方法将开创消防科技的新局面。

消防设计目前有两种设计思想，一种是传统的“处方式设计方法”，其基于场所类型进行设计考虑；另一种是“性能化设计方法”，它立足于危害分析及火灾假想，对于解决超越法规或现行法规无法解决的复杂建筑的消防设计具有很大意义。

由于性能化防火设计的方法与传统的设计方法相比具有许多优越性，所以很快成为建筑防火的一种新理念，并将发展成为建筑防火技术领域里一个全球性发展潮流，受到许多发达国家和发展中国家的高度重视，得到越来越广泛的应用。

2性能化消防设计的概念

性能化消防设计是建立在消防安全工程学基础上的一种新的建筑防火设计方法，它运用消防安全工程学的原理与方法，根据建筑物的结构、用途和内部可燃物等方面的具体情况，由设计者根据建筑的各个不同空间条件、功能条件及其它相关条件，自由选择为达到消防安全目的而应采取的各种防火措施，并将其有机地组合起来，构成该建筑物的总体防火安全设计方案，然后用已开发出的工程学方法，对建筑的火灾危险性和危害性进行定量的预测和评估，从而得到最优化的防火设计方案，为建筑结构提供最合理的防火保护。

与“处方式”设计相比较，性能化设计方案更关注是否能够实现“保证人员疏散和灭火救援不受火灾烟气影响”这一“目的”，而不是拘泥于满足规范要求的最低排烟量。性能化的消防设计方案通过科学的论证，能够提供比之处方式的消防规范更为安全的设计表现效果，比较起来，性能化设计方案具有设计成本有效性，设计选择多样性及设计效果更为优化性的特点。

性能化消防设计的两个关键点，第一是确认危害，第二是明确设计目标。具体来说，它针对建筑物的特点，建筑物内人员特点，建筑物内部操作方式，建筑物外部特征，消防灭火组织特点等。从而针对每种危害或者每个设计区域选择设计方法及评估方法。这种设计方法突破了传统设计针对建筑物结构类型、相应的层高及面积的限制，同时提供了更加灵活而有效的设计选择性。

性能化消防设计包括确立消防安全目标，建立可量化的性能要求，分析建筑物及内部情况，设定性能设计指标，建立火灾场景和设计火灾，选择工程分析计算方法和工具，对设计方案进行安全评估，制定设计方案并编写设计报告等步骤。在设计过程中，需要对建筑物可能发生的火灾进行量化分析，并对典型火灾场景下火灾及烟气的发展蔓延过程进行模拟计算，因此计算的工作量以及各类基础数据的需要量非常大，往往需要采用计算机火灾模拟软件等分析和计算工具。

3性能化消防设计的流程

性能化设计利用火灾科学和消防安全工程建立设计指标，评估设计方案；并利用火灾危害分析和火灾风险评估建立从总体目标和功能目标到火灾场景等领域内所需要的参数。性能化的消防安全设计是一种可以对诸如非工程参数(如人在火灾中的行为和反应)进行定义的工程过程。

4建筑物性能化消防设计的内容

建筑物的性能化消防设计主要包括两个方面的设计内容：一是保证建筑内人员安全疏散的性能设计，二是保证建筑构件耐火的性能设计。

人员安全疏散的性能设计是从建筑内人员安全方面进行考虑的，通过综合考虑各种火灾因素对人员逃生的影响，采用性能化的设计方法来保证建筑物内人员的火灾安全性，从而防止人员伤亡。其性能化的设计准则是：烟层下降高度和烟气浓度达到人不能忍耐的时间大于人员安全疏散所需的时间。

构件耐火的性能化设计是从建筑物的稳定性方面进行考虑的，通过分析建筑构件在火灾中的反应，采用性能化的设计方法来保证建筑物结构的火灾稳定性，从而防止建筑物的倒塌。其性能化设计准则是：火灾持续时间小于构件的耐火时间。

5国内外性能化设计应用概况

自20世纪80年代英国提出了“以性能为基础的消防安全设计方法”(performance——basedfiresafety

design

method，以下简称性能化防火设计)的概念以来，日本、澳大利亚、美国、加拿大、新西兰以及北欧等发达国家政府先后投入大量研究经费积极开展了消防性能化设计技术和方法的研究，南非、埃及、巴西等发展中国家也都纷纷开展了这方面研究工作。世界各国都在积极推行性能化设计方法的应用，并取得了巨大成就。

英国于1985年颁布了第一部性能化防火规范，包括防火规范的性能化修改，新规范规定“必须建造一座安全的建筑”，但不详细确定应如何实现这一目标。

新西兰1991年的建筑法案对建筑监督立法体系进了彻底调整，于1992年了性能化的《新西兰建筑规范》，新规范中保留了处方式的要求，并作为可接受的设计方法，于1993年强制执行。1993～1998年，继续开展了“消防安全性能评估方法的研究”，制定了性能化建筑消防安全框架；其中功能要求包括防止火灾的发生、安全疏散措施、防止倒塌、消防基础设施和通道要求以及防止火灾相互蔓延五部分。

瑞典于1994年了新的包含有性能化设计内容的建筑防火设计规范。

澳大利亚于1996年颁布了性能化防火设计规范的《澳大利亚建筑设计规范》(《BuildingCodeof

Australia》，简称"BCA")，并自1997年7月1日起，在各州政府陆续推行。

巴西于1999年颁布了新的《钢结构防火设计》和《对建筑构件耐火极限的要求》两部标准。这是南美首次制定的建筑标准，由SaoPaulo大学、Mi—nasGerais大学和OuroPreto大学编制。标准中引入了如时间计算方法与风险评估方法以及其他消防安全工程设计方法等性能化的新概念，允许建筑物的火灾安全根据其火灾荷载、建筑物高度、建筑总面积以及灭火设备的安装与否等条件确定，而对建筑物的耐火等级不做要求。

日本政府于1998年6月对《建筑基准法》进行了修订，引入了一些有关性能化设计的内容，并于2000年6月施行；另外，还于2003年8月开始对《消防法》进行修订，计划于2005年施行。

加拿大于2001年了性能化的建筑规范和防火规范，其要求将以不同层次的目标形式表述。

美国也于2001年了《国际建筑性能规范》和《国际防火性能规范》。

目前，已有不少于13个国家(澳大利亚、加拿大、芬兰、法国、英国、日本、荷兰、新西兰、挪威、波兰、西班牙、瑞典和美国)采用或积极发展性能化规范和基于规范结构形式下建筑防火设计方法，并取得了一定成果。中国也正在加紧性能化设计方法的研究和性能化设计规范的制定。公安部所属消防研究所承担了几项有关性能化设计的国家十五科技攻关课题，如公安部天津消防研究所承担的“建筑物性能化防火设计技术导则”的研究和制定，公安部四川消防研究所承担的“高层建筑性能化防火设计安全评估技术研究”等。

6推行性能化设计方法是一个逐步过程

尽管建筑物消防性能化设计方法有很多优点，作为性能化设计技术的基础一“火灾模型”在性能化设计中起着举足轻重的作用，但它们作为一种新生事物，还不为人们所理解和接受，特别是建筑设计师和建筑管理部门的人员都不太了解这种新的设计方法。

有人曾对美国、中国香港和澳大利亚的建筑管理人员在对待性能化设计和处方式设计在能否保证建筑消防安全，以及火灾模型是否足以支持性能化设计的态度进行了一个调查，并进行了比较。发现半数以上的管理人员认为性能化设计不能保证建筑的安全，三分之二以上的管理人员认为处方式设计能保证建筑的安全，以及三分之二以上的人认为火灾模型不足以支持性能化设计。调查结果参见表1。

世界各国几乎都存在着类似这样的情况。在很长一段时期内，建筑设计师和建筑管理人员对性能化设计技术还存在一个从初步认识、深入了解到最终肯定的意识转变过程。

另外，对于采用性能化方法设计的建筑，如何正确地评估其消防安全性方面也存在很多技术上的难题有待解决。

7展望

性能化消防设计已成为世界性建筑消防设计发展的必然趋势，它的发展将大大促进消防安全设计的科学化、合理化和成本效益的最优化，并将产生十分重大的社会效益和经济效益。尽管目前还有许多人不太理解和排斥使用它，但我们坚信随着时间的推移，将会有

越来越多的人加入到肯定性能化设计方法的行列中来。据日本方面的统计，采用性能化方法进行消防设计的建筑正在逐年增加。

我国也应该加快性能化规范及配套技术的研究步伐，充分发挥性能设计的优越性。今后应从以下几个方面人手，促进性能化设计技术的发展：

(1)加强各种火灾预测模型和火灾风险评估模型的研究，拓展性能化设计方法的应用空间。

(2)加强新材料、新技术研究，规范材料性能参数，建立和完善消防数据库，提供准确的性能化指标，为性能化应用积累基础性数据。

(3)深入研究火灾规律、火灾情况下建筑内人员逃生规律和构件变化规律，为各种火灾模型的建立提供坚实的理论依据，并拓展计算机技术在消防中的应用。

(4)积极向建筑设计师和建筑管理人员介绍性能化设计方法，使他们从认识、理解并自觉接受性能化设计方法。

(5)出台可操作性强的性能化设计指南，使建筑设计师能尽快地掌握性能化设计方法的使用。

(6)制定性能化消防设计规范，为性能化设计方法的应用提供法律依据。

参考文献：

[1]田玉敏．论“性能化”的建筑防火设计方法．消防技术与产品信息，2003，(7)．

[2]肖学锋．发展性能化防火设计，迎接加入WTO的挑战．消防科学与技术，2002，(5)．

[3]SFPE性能化消防分析和设计工程指南．

[4]倪照鹏．国外以性能为基础的建筑防火规范研究综述．消防技术与产品信息，2001，(10)．

[5]国外建筑物性能化设计研究译文集．消防安全工程工作组编，2001．

[6]T．Tanaka．性能化消防案例设计标准和用于评估的FSE工具．国外建筑物性能化设计研究译文集．消防安全工程工作组编．

篇（9）

1前言

如果说纳米技术使新材料的研究起到了革命性飞跃，那么也可以说性能化设计方法将开创消防科技的新局面。

消防设计目前有两种设计思想，一种是传统的“处方式设计方法”，其基于场所类型进行设计考虑；另一种是“性能化设计方法”，它立足于危害分析及火灾假想，对于解决超越法规或现行法规无法解决的复杂建筑的消防设计具有很大意义。

由于性能化防火设计的方法与传统的设计方法相比具有许多优越性，所以很快成为建筑防火的一种新理念，并将发展成为建筑防火技术领域里一个全球性发展潮流，受到许多发达国家和发展中国家的高度重视，得到越来越广泛的应用。

2性能化消防设计的概念

性能化消防设计是建立在消防安全工程学基础上的一种新的建筑防火设计方法，它运用消防安全工程学的原理与方法，根据建筑物的结构、用途和内部可燃物等方面的具体情况，由设计者根据建筑的各个不同空间条件、功能条件及其它相关条件，自由选择为达到消防安全目的而应采取的各种防火措施，并将其有机地组合起来，构成该建筑物的总体防火安全设计方案，然后用已开发出的工程学方法，对建筑的火灾危险性和危害性进行定量的预测和评估，从而得到最优化的防火设计方案，为建筑结构提供最合理的防火保护。

与“处方式”设计相比较，性能化设计方案更关注是否能够实现“保证人员疏散和灭火救援不受火灾烟气影响”这一“目的”，而不是拘泥于满足规范要求的最低排烟量。性能化的消防设计方案通过科学的论证，能够提供比之处方式的消防规范更为安全的设计表现效果，比较起来，性能化设计方案具有设计成本有效性，设计选择多样性及设计效果更为优化性的特点。

性能化消防设计的两个关键点，第一是确认危害，第二是明确设计目标。具体来说，它针对建筑物的特点，建筑物内人员特点，建筑物内部操作方式，建筑物外部特征，消防灭火组织特点等。从而针对每种危害或者每个设计区域选择设计方法及评估方法。这种设计方法突破了传统设计针对建筑物结构类型、相应的层高及面积的限制，同时提供了更加灵活而有效的设计选择性。

性能化消防设计包括确立消防安全目标，建立可量化的性能要求，分析建筑物及内部情况，设定性能设计指标，建立火灾场景和设计火灾，选择工程分析计算方法和工具，对设计方案进行安全评估，制定设计方案并编写设计报告等步骤。在设计过程中，需要对建筑物可能发生的火灾进行量化分析，并对典型火灾场景下火灾及烟气的发展蔓延过程进行模拟计算，因此计算的工作量以及各类基础数据的需要量非常大，往往需要采用计算机火灾模拟软件等分析和计算工具。

3性能化消防设计的流程

性能化设计利用火灾科学和消防安全工程建立设计指标，评估设计方案；并利用火灾危害分析和火灾风险评估建立从总体目标和功能目标到火灾场景等领域内所需要的参数。性能化的消防安全设计是一种可以对诸如非工程参数(如人在火灾中的行为和反应)进行定义的工程过程。

4建筑物性能化消防设计的内容

建筑物的性能化消防设计主要包括两个方面的设计内容：一是保证建筑内人员安全疏散的性能设计，二是保证建筑构件耐火的性能设计。

人员安全疏散的性能设计是从建筑内人员安全方面进行考虑的，通过综合考虑各种火灾因素对人员逃生的影响，采用性能化的设计方法来保证建筑物内人员的火灾安全性，从而防止人员伤亡。其性能化的设计准则是：烟层下降高度和烟气浓度达到人不能忍耐的时间大于人员安全疏散所需的时间。

构件耐火的性能化设计是从建筑物的稳定性方面进行考虑的，通过分析建筑构件在火灾中的反应，采用性能化的设计方法来保证建筑物结构的火灾稳定性，从而防止建筑物的倒塌。其性能化设计准则是：火灾持续时间小于构件的耐火时间。

5国内外性能化设计应用概况

自20世纪80年代英国提出了“以性能为基础的消防安全设计方法”(performance——basedfiresafety

design

method，以下简称性能化防火设计)的概念以来，日本、澳大利亚、美国、加拿大、新西兰以及北欧等发达国家政府先后投入大量研究经费积极开展了消防性能化设计技术和方法的研究，南非、埃及、巴西等发展中国家也都纷纷开展了这方面研究工作。世界各国都在积极推行性能化设计方法的应用，并取得了巨大成就。

英国于1985年颁布了第一部性能化防火规范，包括防火规范的性能化修改，新规范规定“必须建造一座安全的建筑”，但不详细确定应如何实现这一目标。

新西兰1991年的建筑法案对建筑监督立法体系进了彻底调整，于1992年了性能化的《新西兰建筑规范》，新规范中保留了处方式的要求，并作为可接受的设计方法，于1993年强制执行。1993～1998年，继续开展了“消防安全性能评估方法的研究”，制定了性能化建筑消防安全框架；其中功能要求包括防止火灾的发生、安全疏散措施、防止倒塌、消防基础设施和通道要求以及防止火灾相互蔓延五部分。

瑞典于1994年了新的包含有性能化设计内容的建筑防火设计规范。

澳大利亚于1996年颁布了性能化防火设计规范的《澳大利亚建筑设计规范》(《BuildingCodeof

Australia》，简称"BCA")，并自1997年7月1日起，在各州政府陆续推行。

巴西于1999年颁布了新的《钢结构防火设计》和《对建筑构件耐火极限的要求》两部标准。这是南美首次制定的建筑标准，由SaoPaulo大学、Mi—nasGerais大学和OuroPreto大学编制。标准中引入了如时间计算方法与风险评估方法以及其他消防安全工程设计方法等性能化的新概念，允许建筑物的火灾安全根据其火灾荷载、建筑物高度、建筑总面积以及灭火设备的安装与否等条件确定，而对建筑物的耐火等级不做要求。

日本政府于1998年6月对《建筑基准法》进行了修订，引入了一些有关性能化设计的内容，并于2000年6月施行；另外，还于2003年8月开始对《消防法》进行修订，计划于2005年施行。

加拿大于2001年了性能化的建筑规范和防火规范，其要求将以不同层次的目标形式表述。

美国也于2001年了《国际建筑性能规范》和《国际防火性能规范》。

目前，已有不少于13个国家(澳大利亚、加拿大、芬兰、法国、英国、日本、荷兰、新西兰、挪威、波兰、西班牙、瑞典和美国)采用或积极发展性能化规范和基于规范结构形式下建筑防火设计方法，并取得了一定成果。中国也正在加紧性能化设计方法的研究和性能化设计规范的制定。公安部所属消防研究所承担了几项有关性能化设计的国家十五科技攻关课题，如公安部天津消防研究所承担的“建筑物性能化防火设计技术导则”的研究和制定，公安部四川消防研究所承担的“高层建筑性能化防火设计安全评估技术研究”等。

6推行性能化设计方法是一个逐步过程

尽管建筑物消防性能化设计方法有很多优点，作为性能化设计技术的基础一“火灾模型”在性能化设计中起着举足轻重的作用，但它们作为一种新生事物，还不为人们所理解和接受，特别是建筑设计师和建筑管理部门的人员都不太了解这种新的设计方法。

有人曾对美国、中国香港和澳大利亚的建筑管理人员在对待性能化设计和处方式设计在能否保证建筑消防安全，以及火灾模型是否足以支持性能化设计的态度进

行了一个调查，并进行了比较。发现半数以上的管理人员认为性能化设计不能保证建筑的安全，三分之二以上的管理人员认为处方式设计能保证建筑的安全，以及三分之二以上的人认为火灾模型不足以支持性能化设计。调查结果参见表1。

世界各国几乎都存在着类似这样的情况。在很长一段时期内，建筑设计师和建筑管理人员对性能化设计技术还存在一个从初步认识、深入了解到最终肯定的意识转变过程。

另外，对于采用性能化方法设计的建筑，如何正确地评估其消防安全性方面也存在很多技术上的难题有待解决。

7展望

性能化消防设计已成为世界性建筑消防设计发展的必然趋势，它的发展将大大促进消防安全设计的科学化、合理化和成本效益的最优化，并将产生十分重大的社会效益和经济效益。尽管目前还有许多人不太理解和排斥使用它，但我们坚信随着时间的推移，将会有

越来越多的人加入到肯定性能化设计方法的行列中来。据日本方面的统计，采用性能化方法进行消防设计的建筑正在逐年增加。

我国也应该加快性能化规范及配套技术的研究步伐，充分发挥性能设计的优越性。今后应从以下几个方面人手，促进性能化设计技术的发展：

(1)加强各种火灾预测模型和火灾风险评估模型的研究，拓展性能化设计方法的应用空间。

(2)加强新材料、新技术研究，规范材料性能参数，建立和完善消防数据库，提供准确的性能化指标，为性能化应用积累基础性数据。

(3)深入研究火灾规律、火灾情况下建筑内人员逃生规律和构件变化规律，为各种火灾模型的建立提供坚实的理论依据，并拓展计算机技术在消防中的应用。

(4)积极向建筑设计师和建筑管理人员介绍性能化设计方法，使他们从认识、理解并自觉接受性能化设计方法。

(5)出台可操作性强的性能化设计指南，使建筑设计师能尽快地掌握性能化设计方法的使用。

(6)制定性能化消防设计规范，为性能化设计方法的应用提供法律依据。

参考文献：

[1]田玉敏．论“性能化”的建筑防火设计方法．消防技术与产品信息，2003，(7)．

[2]肖学锋．发展性能化防火设计，迎接加入WTO的挑战．消防科学与技术，2002，(5)．

[3]SFPE性能化消防分析和设计工程指南．

[4]倪照鹏．国外以性能为基础的建筑防火规范研究综述．消防技术与产品信息，2001，(10)．

[5]国外建筑物性能化设计研究译文集．消防安全工程工作组编，2001．

[6]T．Tanaka．性能化消防案例设计标准和用于评估的FSE工具．国外建筑物性能化设计研究译文集．消防安全工程工作组编．

篇（10）

中图分类号：TU972，X913

文献标识码：B

文章编号：1008-0422(2006)04-0101-02

收稿日期：2006-04-03

作者简介：徐海斌(1975-)，男，湖南新宁人工程师，湖南大学土木工程学院硕士研究生。

1 前言

近年来，随着我国经济建设飞速发展，建筑技术不断进步，大空间建筑不断涌现。这些体量大、容积高、使用功能特殊的建筑在消防设计方面存在许多与现行防火规范不适应的地方，特别是防火分区，为满足建筑整体功能的需要，经常会发生防火分区扩大，无法满足规范要求的问题。本文以湖南国际会展中心为工程实例，采用性能化防火评估的方式来解决防火分区扩大的问题。

2 性能化评估简述

性能化防火评估是建立在火灾安全工程学基础上的性能化消防设计的核心。它首先是确定消防安全目标，运用消防工程学的原理和方法，对建筑物的火灾危险性进行量化分析，预测各种可能起火的条件及火、烟气蔓延扩散以及人员疏散情况，然后采取相应的消防对策，并验证预定的消防安全目标是否达到，最后再视情况对设计进行优化调整，得出最经济合理的防火方案。此外，性能化评估还可以单独对建筑设计中采用新技术、新材料带来的消防安全问题进行分析，以确保规范相当或更高的消防安全水平。

评估分析流程：确定评估对象――确定消防安全目标及性能化判定标准――选择火灾场景――火灾性状预测及结果分析――改进消防安全措施以达到目标

3 湖南国际会展中心的消防性能化评估

湖南国际会展中心为大空间、大跨度建筑，建筑主体二层，建筑总高37．5m，全钢结构。一层为展厅，二层以演艺、体育竞技等大型活动为主，一层高约11m、二层高约20m，钢结构采用防火涂料保护。主要消防设施有火灾自动报警、消火栓系统、自动喷水灭火系统、雨淋系统、防烟排烟设施等。

3．1主要消防问题：

原设计中一、二层各设三个防火分区，中庭一个防火分区。由于业主改变使用功能，希望取消一、二层层厅的防火分区。一、二层面积有39420m2，远远超过《高层民用建筑设计防火规范》第5．1．2条防火分区允许最大建筑面积为4000m2的规定。

3．2评估分析

设置防火分区的目的是为了控制火灾大面积蔓延，减少人员伤亡和财产损失。根据会展中心的功能，确定最重要的消防安全目标是保证人员的生命安全。因此，针对防火分区扩大的问题，应从人员疏散、火灾烟气、火灾蔓延等方面进行分析，并调整消防措施以达到可接受的消防安全水平。

3．2．1人员安全疏散分析

a目标。保证人员疏散的安全性，即建筑物中人员能够在火灾来临之前到达安全地点。

b安全判定准则表1。所需安全疏散时间(日SET)小于可用安全疏散时间(ASET)。其中日SET为建筑中所有人员疏散至安全场所的时间。日SET由开始时间(Tstart)和行动时间构成(Taction)。ASET为火灾发展到对人构成危险时间。烟气是火灾中影响人员疏散的最主要危险，一般以烟气降下一定高度或浓度超标的时间作为ASET的控制指标。

采用《日本避难安全检证法》计算RSET。经计算，一层Tstart为4．5min，Taction为14．1min，则RSET为18．6min，而根据烟气运动模拟计算结果，ASET大于20min；RSET《ASET，即在现有消防设施条件下，一层能够满足疏散要求。二层Tstart为4．5min，Taction为3．8min，则RSET为8．3min，而根据烟气运动模拟计算结果，ASET大于20min；RSET＜ASET，即二层能够满足人员安全疏散要求。

3．2．2烟气控制系统分析

a目标。控制火灾情况下烟气的流动，为人员疏散和消防扑救提供较为安全的环境。

b烟气控制系统达到要求的判定条件。火灾中烟和热的影响直接作用与人，会使人失去正常的行为能力，从而影响人员疏散。温度、CO浓度，能见度常常作为判断人员是否能够安全疏散的指标。依据国外资料，允许逃生的空气温度不应高于60℃，允许逃生CO浓度不应高于500ppm，允许逃生烟气能见度不应低于13m。同时，根据《民用建筑防排烟技术规程》进行排烟系统的核算。

本工程采用CFD火灾模拟软件进行烟气蔓延计算，同时合理组织现有排烟系统。根据可燃物的数量和布置形式，通过危险源辨识，选择模拟30MW和10MW两种火灾规模，一层三个火灾场景，二层两个火灾场景。根据《民用建筑防排烟技术规程》，着火房间清晰高度(火灾烟气层危险高度)h二1．6+0．1H，H为层高，一层h为2．8m，二层考虑看台区最高处与地板及人员的平均高度，h取6m。经计算，20min时耐受指标统计见表2、表3：

以上结果表明：火灾20min时，各项人员耐受指标没有达到危险点，即ASET大于20min，人员疏散不会受到烟气威胁。 以上分析未考虑展厅自动灭火设施的作用，属于保守考虑。

3．2．3火灾蔓延分析

为防止火灾蔓延，本工程采取可燃界面非连续化的手段，不进行传统意义上的防火分区，即在现有条件下用通道分隔替代防火分隔，保留足够宽度的隔离带控制火灾荷载，使燃烧物不连续，防止可燃物在不同区域之间被辐射引燃，同时也为人员疏散留下足够的通道。判断火灾蔓延到邻近区域的标准是邻近区域内的物体接受的热辐射是否超出了该物体的临界热辐射值。根据经验公式日二(Qf12Ⅱnqf)1/2，可求得防止辐射引燃的距离。Qf为火源释放速率，R为被引燃物距火源距离，qf被引燃物收到的火源辐射流量表4。

计算时，保守的取纸张的被辐射引燃的流量作为临界热流量表5。

3．3评估结论

篇（11）

对于医院内部的火灾危险源来说，可以定义为：在医院环境内，具有潜在能量和物质释放危险的、在一定的触发因素作用下会引发火灾事故的不安全物质及其所处的环境条件。

1.2危险源辨识

在重大危险源的辨识方法研究中，将危险源分为两类进行辨识，第一类是能量或危险物质，第二类是导致能量或危险物质的约束或限制措施破坏或失效的各种不安全因素。这种辨识方法在应用与医院环境中时，结合医院内部危险源的情况，将第一类作为辨识危险源的标准，将第二类作为评估危险源的条件。

2火灾危险源分类

按火灾危险源的危险性、所处环境及可能引发火灾的危害性，通过现场观察法、查阅相关事故记录、查阅相关文献资料、结合具体工作任务进行分析等方法对医院消防安全危险源进行统计分析。具体按照医院影响消防安全的因素分类包括：

2.1电器

根据消防部门从各类火灾调查情况看，电器线路老化、过负荷、短路仍是引发火灾的主要原因之一，针对医院具体情况，日常使用电器设备是医院中数量最多、危险性较高的危险源。

2.2危险化学品

是指具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质，对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品，包含医院实验室、药剂科、麻醉科及其他临床医技科室使用各类危险化学品。

2.3放射源

放射源本身有严格的安全管理规定，另外在放射源所处环境发生火情时，有特殊的应急预案和处理办法，同时需要上报政府相关部门处置。在危险源管理上，对医院涉及放射源使用、管理的单位按照北京市《放射性物品库风险等级和安全防范要求》（DB11/412-2007）的相关规定对放射性物品库进行分等级管理，严格执行相应防范要求。

2.4特种设备

指危险性较大的锅炉、压力容器（含气瓶）、压力管道、电梯、施工设施等。

2.5医疗气体

包括氧气、压缩空气、负压吸引、氩气、笑气、氦气、氮气等，用于医院手术、治疗、康复、急救等用途的气体及气体所处环境、存放瓶器。

2.6其他易燃物

对于病案科病历、财务处票据、病房后勤存放衣物的库房内等放置其他易燃物的部位也作为危险源重点管理对象。如此分类对危险源进行评估、管理，尽管医院安全系统中危险源种类繁多复杂，但是我们可以有条不紊开展安全管理工作，做到重点监控。

3危险源风险评估方法

根据查阅资料文献，风险评估方法的种类很多，大体可分为定性分析方法、半定量分析方法和定量分析方法三大类，长期以来火灾风险评估以定性分析方法和半定量分析方法为主。由于定性分析方法主要用于识别最危险的火灾事件，但难以给出火灾危险等级，而定量分析方法需要综合考虑因素过于复杂，部分系数较难确定，因此本文采用定性与定量分析相结合的半定量分析方法建立指标体系。通过分析研究医院火灾危险源的特点，参考大量文献资料，并结合多年消防安全工作经验，提出了适用于医院火灾危险源风险评估方法。这种方法以火灾风险分级系统为基础，通过对火灾危险源以及其他风险参数进行分析，按照一定的原则对其赋予适当的指数，使用数学方法综合起来得到子系统的指数，从而快速简单地估算出相对火灾风险等级。

3.1建立指标体系

建立评价指标体系是进行风险评估中的关键部分，指标是反映评估对象某一方面特征或状态的要素，各要素的集合就构成指标体系。指标体系是由火灾事故各风险指标组成的一个整体，它能反映所要评价对象的火灾风险状况。根据危险源分类，并参考医院消防安全管理相关文献内容，由消防专业专家及医院安保工作人员，采用专家打分法以设计出医院各类火灾危险源的指标体系和各评价指标标准值。其中以电器类危险源为例，一级指标分别为本身材质、环境参数和人员管理，二级指标中有使用年限、使用时间、连接线路、自身温度、火灾负荷、人员密度、防火设施、引火因素、培训情况、管理情况等。评估指标标准值结合实际情况，按照最安全、安全、较安全、较危险、危险五个级别设置。

3.2应用灰关联算法进行计算指标体系权重

灰色系统理论是邓聚龙教授于1982年提出，主要用于解决“小样本、信息不确定”问题，其特点为“少数据建模”，具有简单、直观和计算量小的优点，而且其定量分析的结果与定性分析的结果一般能够吻合。所以在对存在不确定性知识的灰色系统进行分析时，它具有不可比拟的优越性能。根据医院火灾危险源辨识后的特性，将影响危险源的“人、地、物、事”等因素量化，使用灰关联的算法对建立的矩阵进行归一化处理，计算关联度，得出相关的权重。经过计算，得到电器类危险源的指标体系权重计算及标准值。

3.3开发信息管理系统实现火灾危险源管理可视化

开发设计基于图形化管理的火灾危险源风险评估系统，将指标体系通过算法使用系统自动计算。评估时通过直接输入评估参数可以得到风险评估结果及相对应的管理措施，满足对医院火灾危险源评估分析。

4实例分析

医院某建筑内外科诊疗室的医用X型臂电器设备，属于电器类火灾危险源，根据现场调研得到该电气设备的实测值，使用指标体系进行评估。经计算，医院某建筑内外科诊疗室的医用X型臂电器设备风险系数为0.6487，风险等级为最安全的级别，计算结果与现场评估结果相吻合。