建筑性能化防火设计

（三）评估模型

建立在科学实验、计算模型和概率分析基础上的评估模型可对设计方案在建筑火灾中的实际应用效果进行测算和模拟，并判断其是否能实现既定的性能目标。在火灾安全评估中有许多评估模型，其中有两种较复杂的评估模型被认为是评价性能设计的最重要的评估模型。 1、区域模型

区域模型通常把房间分为两个控制体，即上部热烟气层与下部冷空气层。目前使用的比较多的、有典型作用的区域模型是由美国标准与技术研究所（NIST）开发的计算多室火灾与烟气蔓延的CFAST模型。CFAST可以用来预测用户设定火源条件下建筑内的火灾环境。 2、场模型

场模型也称作CFD（Computational Fluid-Dynamics ）模型，即计算流体动态模型。是用数学方法，通过求解代表物理定律的数学方程，来预测流体流动、

热传输、质量传输、化学反应和相关现象的学科。

目前国际上广泛采用的FLUENT和FDS软件。FLUENT软件作为大型商业软件的杰出代表，在模型制作、网格划分、湍流模型等方面具有无与伦比的优势，其劣势为虽然具有燃烧模型，但是没有为消防专门进行过优化，模型配置需要较强流体力学背景；而FDS作为专业消防的惟一一款免费软件，也具有相当的普及性，但是只能用矩形来模拟复杂形状，结果会有一定程度失真。

三、性能化设计的基本内容

英国建筑物防火安全工程（FSE）设计主要参考资料为英国国家标准“BSDD240：Part1：1997建筑物防火安全工程—防火安全工程原则的应用指南”。

有关FSE设计可区分为四个阶段：定性设计、定量分析、基准比对评估、报告与结果。

定性设计的目的用以探讨建筑设计有何危害、会造成什么后果，或设定防火安全目标及分析方法。此阶段可使设计师了解整体的防火策略。

定量分析则对防火建议方案的有效性加以计算验证。定量分析有两种： （1）决定性程序 将火灾成长、扩展、烟移动及对人员后果影响予以定量化（从理论分析、经验关系推论、使用方程式及火灾模拟方法）。

（2）概率性程序 估算发生某种不预期火灾情景的可能性（利用火灾发生频率的统计数据、系统可靠度、建筑背景资料及决定性程序所获得的资料）。 定量分析系统包含以下六项子系统。

① SS1：起火居室内火灾发生及发展；

② SS2：烟及有毒气体的扩散； ③ SS3：火灾延烧超过起火居室以外；

④ SS4：火灾探测及消防设施的启动；

⑤SS5：消防行动介入； ⑥SS6：人员避难。

基准比对评估则以所设定的基准值（从决定或概率性程序所获得）用来与实际结果（绝对限界值或比较限界值）比较。

报告与结果的内容宜包括研究目标、建筑物基本资料描述、结果分析（假设条件、计算过程、灵敏度分析）、结果与合格基准比较、管理要求、结论、参考资料等。

第三节 性能化设计的基本步骤

一、确定性能化设计的内容 及工程参数

（一）性能化设计内容