1引言
相信你听说过“水立方”和“鸟巢”。“水立方”（中国国家游泳馆）和“鸟巢（中国国家体育馆）以其美轮美奂的外形吸引了所有人的目光，并被作为我国建筑技术和建筑理念革新的标志和里程碑。它们不是传统意义上的建筑物，而是采用了新型材料，运用了新式建筑技术，进行了独特建筑设计的复合式建筑。那么，我们怎样才能保证这类新型建筑物的防火安全呢？仍然运用现行的处方式防火设计？现有的防火设计技术标准和防火设计规范根本不能涵盖这类建筑物的设计和使用要求，对其采用处方式防火设计将是捉襟见肘的；与此同时，随着社会的不断发展，类似建筑物将大量涌现，处方式防火设计将日益显现出它的局限性。那我们在防火工作中应该如何正视和解决这个问题呢？性能化防火设计正是应运而生的时代产物。
性能化防火设计起源于八十年代中期，自英国推出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。经过近二十余年的研究和发展，国外同行在该领域积累了丰富的实践经验,性能化设计也在大量工程中得到实际运用并取得了丰硕成果；但在我国,鉴于现代社会发展起步较晚等诸多原因，性能化防火设计的发展还处于摸索和初步运用阶段，因此，性能化设计的可行性研究还是具有重要实际意义的。
2.性能化设计的基本概念和步骤
2.1性能化防火设计的概念
性能化防火设计(Performance-basedFireProtectionDesign)的标准定义是：性能化设计是一种新型的防火系统设计思路，是建立在更加理性条件上的一种新的设计方法。它不是根据确定的、一成不变的模式进行设计，而是运用消防安全工程学的原理和方法首先制定整个防火系统应该达到的性能目标，并针对各类建筑物的实际状态，应用所有可能的方法对建筑物的火灾危险和将导致的后果进行定性、定量的预测与评估，以期得到最佳的防火设计方案和最好的防火保护。
根本上说，性能化设计只是一个描述能够达到某种规定性能水平的设计过程的术语。
2.2性能化规范和性能化设计
接着需要搞清楚的就是性能化规范和性能化设计是两个不同的概念。一般规范（建筑规范或规定）规定的是建筑物内的健康、安全和舒适程度。传统上，规范都指定或规定建筑设施的方方面面：结构要求、耐火要求、机械系统、电气系统、消防系统等等。
在性能化规范中，这些对建筑物内的健康、安全和舒适程度的要求都是通过政策性的总体目标、功能目标和性能要求等术语来表述的。在大多数情况下，规范不明确规定某项解决方案，而是确定能达到规范要求的可接受的方法。
在所有使用性能化规范的情况中，都存在可以采用以性能化为基础的替代方法。如果选用了以性能化为基础的替代方法，那么其结果就是性能化设计。
2.3以性能为基础的消防安全设计
以性能为基础的消防安全设计—性能化防火设计是消防安全设计中的一种工程方法，其基础是：
(1)具有一致的消防安全总体目标和功能目标
(2)火灾场景的确定性和概率性评估
(3)相对于消防安全总体目标和功能目标而进行的对设计方案的定量评估
性能化设计方法可以同性能化规范一起使用，也可以不跟它一起使用。如果使用了性能化规范，那就应该有一套固定的消防安全总体目标、功能目标和性能要求；如果不借助性能化规范，就要由以下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
在按照上述7个步骤进行设计进行性能化设计的同时，还应该考虑火灾现场其他因素。新西兰消防防火工程设计指南就有此建议：性能化设计必需考虑的因素：起火和发展；烟气蔓延和控制；火灾蔓延和控制；火灾探测和灭火；通知使用者并疏散；消防部门的接警和响应。
3性能化设计与处方式设计对比
3.1现行处方式防火规范的不足
处方式设计(PrescriptiveFireProtectionDesign）,各国所用的防火设计规范基本上是用指令性条文的形式给出的。
这种规范对所涉及建筑物的位置、布局，建筑物的耐火等级和使用性质，内部的消防设施的要求逐条做出了规定。建筑设计者只能依据所要设计的建筑的状况，从规范中直接选定设计参数和指标。有人形象地将这种设计方法比作医生“照方抓药”。一般称这种设计方法为“处方式”设计。
“处方式规范”在我国消防界有着数十年的发展历史，它借鉴了世界各国的相关规定和理念，建立在大量实验分析和实际工作的基础上，是消防工作经验的集成，是火灾事故经验教训的总结，已相当完备和成熟。它直接给出了达到规范的安全水平，不需要使用者和查阅者有高深的专业知识，不需要复杂的分析计算，对设计和监督单位来说易于掌握，易于使用，其调整修改也较为容易。
但是，由于每座建筑的结构、用途及内部可燃物的数量和分布情况均不一样，其居住者或使用者的条件也存在很大差异，因此按照此种规范统一给定的设计参数所做出的设计方案，并不一定是最科学、最合理、最有效的。同时，由于规范条文本身的复杂性和对安全经济性因素的影响考虑不够，弹性较小等原因，也逐渐显现出它的不足：
3.1.1具体规定的技术数据与日益扩大的建筑规模不相适应
以工业厂房防火分区面积划分为例，现行规范就明显不能满足现代生产工艺的发展对建筑防火安全工程设计的要求。现行规范确定防火分区的指导思想是：根据不同建筑物的性质，制定防火分区面积标准，通过人为规定防火分区把火灾限制在一个较小区域内。这对我国早期传统生产厂房来说是合适的，而对于现代化的大规模生产已明显不适应。比如飞机尤其是大型客机（波音747、空中客车以上）的总装车间，其使用要求一个广阔的独立室内空间，不是2500m2就能简单满足的。这就与处方设计中防火分区的要求形成尖锐矛盾，最终必然是处方设计做出让步。事实上，传统的处方式规范不可能覆盖所有建筑的要求，对于“超规”建筑的设计方案，用传统的处方式规范不能很好解决。
3.1.2单独设防而缺乏系统的综合考虑
现行的处方式防火设计规范常常要求业主在建筑耐火结构、防火分区、消防给水、火灾监控、防排烟等方面都做出较大投资，而未能将各单一的防火灭火措施的作用统一考虑，结果造成消防投资的片面和浪费。其实，不同的建设单位对建设项目有着自己的特殊要求，不同的工程项目也有不同的内部功能、使用要求和建设标准。如：两幢单层面积不超过1000m2，高度分别为25m和49m的办公楼，它们在建设规模、标准、资金投入上区别将是非常大的。但根据《高层民用建筑防火设计规范》，这两幢建筑均属二类高层，规范对其内部防火要求几乎一样，这种一致的消防设计方案不可能是最符合各自要求的科学合理方案。反过来，在《高层民用建筑防火设计规范》中，对一二类高层居住建筑划分的界限是十九层，十九层及十九层以上的为一类高层，十八层及以下的为二类高层。那么，假如两幢使用性质等因素完全相同的居住建筑，只是一幢十八层，一幢十九层，按照处方式设计要求：十九层建筑物就应该采用一类高层的消防要求，十八层的建筑物采用二类高层的消防要求即可；但是我们从发生火灾的可能性和可能造成的后果上来说，二者是毫无区别的。从投资比例来讲，在两者建筑总投资相差无几的情况下，对它们提出如此悬殊的消防要求也不符合“经济、实用，在可能条件下注意美观”的原则。
3.1.3未能很好地考虑环境条件和社会因素影响
尽管处方式规范是由非常详细的条目构成的，但是对属于同一类但又不相同的具体建筑来说，这种规范的规定仍然过于笼统。因此按照该规范的要求进行设计时就会出现对部分建筑物的要求过严而对另一部分建筑物要求过宽的情况。无论从安全上还是从经济上说都不合理。
同时，规范仅将建筑物按其使用性质和高度进行划分，而没有考虑周围环境因素（如距离消防站的远近，周边是否有特种场所）和内部使用人员（或整个地区人员）的防火意识及素质。其实，针对不同周边环境，所采用的对策应该是不一样的，即便是同样的周围环境，也要考虑建筑物所在地方的社会因素带来的影响。我国地域广阔，各地条件“参差不齐”，采用现行的规范，很难达到全面、可靠、安全的效果。
3.1.4禁锢建筑设计自由性
现代科学技术发展迅猛，新材料、新产品、新技术不断涌现。计算机技术、通讯技术和材料科学的发展，在推动消防技术进步的同时，也表现出它们的正常要求与现行规范之间的冲突。由于处方式规范对所用技术和材料均做出了明确规定，使得在设计中较难采用新材料、新技术，仅依据现行规范进行防火安全设计已不能满足社会发展的要求。
同时，建筑技术的进步和建筑艺术的发展，要求在建筑结构、形式、功能等方面对传统程式做出突破和创新。当今，现代化的高层建筑、大型建筑和地下建筑的数量越来越多，功能越来越复杂，综合化程度越来越高。在这种情况下，现行规范的设计思想很难满足建筑防火设计的需要，容易造成设计方法的千篇一律，制约建筑物的应用功能，也限制了设计人员灵感的自由度。
此外，消防技术与产品的发展为现代建筑设计提供了新的防火手段。新型防火建筑材料、构件以及消防设备和系统的出现，为建筑防火设计提供了新思路，增加了灵活选择防火设计方案的可能性。然而，这些方面的实现在某种程度上受到了现行规范的制约。
3.1.5不能适用于特殊建筑的防火安全要求
处方式消防设计方法要求直接根据相应的消防规范，选定设计参数和指标。当遇到规范中没有规定的建筑物类型时，就无法选用适合的防火设计方案。而这些未被规范涵盖的建筑，往往都是形式非常特殊、功能非常特定的场所，保证这些场所的消防安全是十分重要的，但是这种情况下，处方式消防设计方法却无能为力。比如文章开头所提到的“水立方”和“鸟巢”，而这些遇到的困难不单是体现在这些国家大型工程上，随着社会快速发展，我们基层大队在日常的设计审核中也遇到了类似的难题，例如丽水市缙云县的缙云阁工程在审查中就遇到了这个问题，该项目在套用处方式消防设计方法时就体现出了种种不足，迫切需要一种全新的防火安全设计方法，这就是性能化防火设计。
3.2性能化防火设计的优越性
性能化防火设计可以为工程师和业主提供的好处肯定是多于处方式设计的，这点毋庸质疑。相对于处方式防火设计，性能化设计主要有以下几点独特之处：
3.2.1性能化防火设计具备更广泛的一致性
性能化设计本来就是单独对待每一个对象，无论是处方式框架内的还是处方式设计范围外的，尤其针对特殊建筑或者特殊使用要求，都能全面的包含、容纳，实时的提出个性性能化设计方案，满足建筑物的防火安全需求。
3.2.2借助多种分析工具增加性能化设计可靠性
在性能化设计的七个步骤中，最为关键和重要的一步就是提出性能化设计方案和评估设计方案。评估设计方案的基石就是各种火灾模型和风险性分析工具。火灾模型也随着性能化的发展而逐步成熟，像CFAST模型，就是一个优秀的多室火灾模型，已经广泛运用于性能化设计流程。评估工具的大大成熟，促进了性能化评估的精确化、实际化，增加了性能化设计的可靠性。
3.2.3性能化设计是系统化的设计
火灾不是静止的，它是流动的、不断蔓延并扩大的，所以处方式的局部防火设计必然是有局限和不安全的。只有从整体上着眼，预计火灾的可能发展，在其发展链条上截断一环，才能做到高效的防火灭火，阻止火灾对建筑物以及人员的损害。性能化设计针对个体，重点突出,把握全局，有机结合局部，这才符合系统化理论,是一种大势所趋。
3.2.4性能化设计提供廉价而有效的防火系统
在处方式防火设计中，有很多消防设施都是冗余的，也有许多地方没有得到合理保护，就源于它不能对可能的火灾进行假想而采取相应的防范措施，只能凭经验感性的去处理主观判断的部位，并且对防火设施没有理性的判断，都是参照规范的标准，在消防设施的数量上没有一个明确的概念。这往往不能取得良好效果，还会大幅提升消防成本，失去了消防的重要意义。
此外，性能化设计是针对特定情况下的应用，这样可以更准确反映预期火灾对特定设施的作用和影响，其提出的防火对策的净结果是能使总的火灾损失降低。这种建立在对个别被保护结构、过程或部件的损失可能取得一致的基础上之上的防火设计方法，从理论上讲，能提供更有效的消防安全保护。由此可见，性能化设计的方案更加科学合理，更加灵活适用，可以降低建筑成本确保建筑安全，有利于新技术、新材料、新产品的发展。
4性能化防火设计的局限性
性能化防火设计作为一种发展中的防火设计方法，没有经过工程实例的反复检验和改进，还是一种不是很成熟的设计方法，还存在着这样或者那样的不足。
4.1缺乏监督管理信任感
性能化设计应用之初，在消防行政管理部门对其不熟悉、不适应的情况下，并且缺少相应的专业人员进行分析审查，那么对性能化设计结果将持怀疑态度，对其实际效果无法把握，因此对批准这种设计方案存在顾虑。
4.2设计周期较长
性能化设计包括7个步骤，性能化设计需要收集更多的建筑资料并进行假想设计，还要利用模型对设计进行分析评估以确定设计结果的合理性，这就要求用更多的工程时间来分析、计算和准备设计文件及相关资料，性能化设计需要一个较长的设计周期。
4.3现阶段的人员素质不利于性能化推广
性能化设计方案的质量更多的要以设计者和审查者以自身素质给予保障，这就对设计者和审查者的业务水平和专业功底提出更高要求。
但是，当前设计者的素质差别很大，大多数设计者根本不能满足性能化设计的要求，而性能化设计的要求又具有很大的弹性，所以难以根据他们的素质做出正确的评价，性能化设计的推广还有待于设计者和审查者专业素质的进一步提升。
4.4用途变更将是性能化设计的硬伤
性能化设计同处方设计一样，建筑物的占用或使用性质的变更可能改变防火的需求，而这直接与性能化设计初设的各种前提条件相关。因而，这种类似建筑使用用途的改变，将直接导致性能化设计初始数据变更，将可能导致回馈评估失效，从根本上否定原有性能化设计方案。
4.5性能化设计与日常的消防安全管理密切相关
性能化设计的安全目标与消防系统、人员疏散组织等密不可分，火灾时需要保证消防系统如同所预想的那样运行，这就要求消防监督部门在日常监督中时刻注意，因而也给监督管理工作提出了更高的要求。
5性能化防火设计的可行性
应该说，性能化防火设计方法在我国仍是一个新兴产物，而且它突破现行规范的设计思想使之具有极大的自由度，只有正确的对待和运用，才能推动其健康发展。
5.1必须审慎地确定性能化防火设计的适用范围
性能化防火设计的对象必须是国家和本地现行的消防技术规范和标准所未能涵盖、按规范和标准实施确有困难或影响建筑物使用功能的建筑工程；或由于采用新技术、新材料和新施工方法，在实际应用中有可能产生消防安全问题的建筑工程；性质极其重要，安全目标超出一般要求的政治敏感度高场所，一旦发生火灾危害大、影响大的工程；特殊工程如地铁、隧道、地下建筑工程等。根据具体情况可以是整座建筑物、建筑物中的某些特殊部分或建筑物的某一特定系统。特别值得指出的是，不能以消防安全性能化设计为由任意突破国家规范，把它作为不按规范施工逃避监督的借口。因此，对那些国家和本地现行的消防技术规范和标准已有明确规定的建筑工程，和国家现行消防技术规范明令禁止的设计内容（如地下室内不能使用液化石油气等），不能使用性能化防火设计。在性能化设计的过程中还必须遵循严格的设计审核程序，实行全程监控，确保设计能达到确定的消防安全目标。
5.2必须以科学的思想接纳其观点
性能化设计思想是火灾科学和安全工程学发展的产物，其基本思想的科学性是显然的。但从目前建筑审核的依据《中华人民共和国消防法》第十条和“公安部第三十号令”第十七条来看，其实施尚没有法律依据，而且，采用性能化方法进行设计的项目，需要消防部门投入更多的精力进行监督，我们消防监督部门可能因此对性能化设计产生排斥情绪。但是，根据《消防法》第八条第二款的规定，政府和公安消防机构“对消防工作，应当加强科学研究，推广、使用先进消防技术、消防装备”。所以，对于建立在先进火灾科学和安全工程学基础上的性能化消防设计方法，政府和公安消防机构进行积极推广和应用是则无旁贷的。
5.3设计导则和专门人才将为性能化设计提供广阔的应用舞台
性能化防火设计需要较高的技术背景，需要有一支高素质的设计审核队伍。
因此，必须深入开展对火灾安全工程学的研究，建立火灾基础数据库，开发实用的消防安全评估模型和方法，制订设计导则，进而制订与导则相配套的技术规范和技术法规（如建筑防火审查的方法与程序等），使性能化设计有法可依，有章可循。同时，要开展相应的专业教育，建立起专业的人才培养制度，制定专业人员的资质认定标准，为性能化设计的科学合理使用提供良好的技术支持和外部环境。可喜的是，在公安部、建设部、科技部等有关部门的大力推动下，中国科学技术大学火灾科学重点实验室及公安部的四个消防研究所等单位共同承担了以性能化消防安全为主题的“十五”国家科技攻关研究课题，并已制定出了“建筑物性能化防火设计技术导则”的初稿，目前正广泛征求意见。
5.4必须处理好性能化设计规范和处方式设计规范的关系
应该看到，现行的处方式设计方法以其应用简单，安全目标的可评估性强，而具有强大的生命力。即使是性能化规范制订出来以后，性能化设计方法也不可能完全取代“处方式”的设计方法，两者必将是相互依存，互为补充。因此，我们必须科学、严格地把握好两种规范的应用范围，处理好两种规范的关系，把它们科学地运用到防火设计和消防审核工作中。
5.5加强建设性能化规范的法律法规体系
如前所述，针对性能化设计，鉴于我国目前防火监督战线的实际情况，目前要对性能化设计进行必要的或者说全面的管理那是非常困难的。这就要求我们在培养性能化设计人才、编制性能化规范的同时，必须加强性能化法律法规体系的建设，做到监督时有人可管，评估时有技术可考，处罚时有法可依，拥有一套完整的性能化监督管理体系，确保性能化健康有序的发展。
此外，还可以通过立法的形式引入金融、保险等社会监督机制，补充行政监督体系的不足。一方面按照《行政许可法》的“行政许可法定原则”，对于采用新技术、新工艺、新材料，可能影响建设工程质量和安全，又没有国家强制性技术标准做出限制的，行政执法机关就难于进行监督；另一方面对于采用性能化防火设计的建设工程，在投入使用以后可能对内部的使用功能、平面布局进行调整，建筑内部的消防设施也可能由于维护保养、产品更换等原因使其性能无法满足当初设计时的要求，因此有必要定期对这样的建筑物重新进行火灾风险评估。综合上述两方面原因引入金融、保险等社会监督机制后，由于建筑的火灾风险和金融、保险机构的经济利益息息相关，他们就会积极主动去监督，并通过经济手段去约束建筑物的所有者、使用者。这方面国外已经有了成功的经验可以供我们借鉴。
6结束语
性能化防火设计方法面向社会发展重大需求而产生，是处方式设计方法的重要补充，它有着火灾相关学科研究发展的有力支持，能确保建筑防火设计达到预期的消防安全目标，对于提高我国城市消防安全水平和消防管理水平，促进建筑防火设计和消防安全咨询的专业化，及其他专业设计的观念更新，提高设计的科学合理性都有着重要的意义，随着我国经济建设的飞速发展，必将有着广阔的应用前景。
但作为一种新型的工程设计方法要在实践中全面实施需要具备诸多的条件，其中法规体系对其认可和相应的配套制度是推进实施的先决条件，而法规、技术标准的制定和实施需要一个试行和不断完善的过程，在这个过程中没有实践的经验就无法去不断完善，因此在现阶段必须尽快制定有关性能化防火设计的法规以解决在实施过程中的突出问题，并通过实践的经验去不断完善法规和技术标准。
同时由于性能化设计本身就具有一种不确定性，在制定性能化法律法规的时候，可以借鉴欧美法系，重精神，重法释，确立相应的仲裁机构，达到对性能化体系的完善监督管理。（来源：丽水消防支队 作者：史小华 消防天下）
