淺議森林防火性能化設計方法

摘要：根據消防工程、森林防火的原理和方法，參照建筑防火性能化設計方法，結合我國的森林防火現狀，提出了森林防火性能化設計方法。將性能化設計理念融入到森林防火設計中有利于提高我國的林火管理水平。

關鍵詞：森林防火；性能化設計；林火行為

引言：森林火災是在時間和空間上失去控制、超過一定面積、造成一定損失的森林燃燒現象。由于自然和歷史的原因，我國森林火災頻繁發生，是世界上森林火災危害最嚴重的國家之一。1987年大興安嶺特大森林火災發生后，國家加強了對森林防火的投入，使我國的森林防火研究與實踐在深度和廣度上都取得了較大的進展，特別是隨著一系列規章制度、規范和行業標準的實施，我國的森林防火工作逐步向管理規范化方向邁進。與城市消防相比，我國的森林防火具有防護面積大、投入少、科技含量低、管理粗放等特點。隨著林業六大工程的實施，林內可燃物大量積累，森林防火面積大幅度增加，加上全球氣候變暖帶來的不利影響，我國森林防火面臨的形勢十分嚴峻。

1性能化防火設計概述

與傳統的“處方式”防火設計方法相比，性能化防火設計方法具有以下優勢：①有利于建筑防火設計中為達到安全目標而充分發揮設計人員的主觀創造性；②有利于新思維、新技術、新工藝、新材料、新設備的發展與及時推廣應用；③有利于各項防火技術的優化組合和總體防火效果的發揮；④有利于保險部門參與建筑的消防工作；⑤性能化設計思想強調建筑物消防設計的整體性，綜合考慮消防設計的各個技術要素，有助于消防設計科學化、合理化和成本效益最優化；⑥性能化防火設計必須要預設火災場景，可以為設計者、消防監督部門及公眾提供一個較好的交流平臺；⑦有利于設計規范和標準的國際化。

建筑性能化防火分析與設計己成為國際上一個勢在必行的發展趨勢。從20世紀70年代出現性能化防火設計思想的萌芽，短短的30年，這種思想己經發展成為國際上火災科學研究的一個熱點。英國是最早提出采用性能化防火設計的國家，在1985年就開始編制有關性能化防火設計規范。新西蘭1992年也開始采用性能化設計法規。美國、澳大利亞、英國、加拿大等國家在建筑消防性能化設計方面進行了大量的研究工作。在我國，1996年國家開始組織有關單位和人員系統地開展相關研究，目前己取得了一些成果，如公安部四川消防科研所進行的《大空間公共建筑火災疏散評估技術》和《高層建筑性能化防火設計安全評估技術》相關研究等。但由于消防設計內容涉及面廣，實現向性能化設計的轉化也不是一件容易的事。我國在這一領域的起步較晚，從事相關研究的人員也不多，所以在許多領域還是空白。雖然我國還沒有頒布性能化防火設計規范，但一些科技工作者對會展中心、機場航站樓、地下商場、礦山等場所進行了性能化防火分析、設計的探索和實踐。基于性能化的防火設計方法涉及到消防領域的各個方面，其主要目的就是要以最有效、經濟的方法，將火災的發生率控制在最低限度，并能保證在火災發生時能盡快將其撲滅，若火災未能得到有效控制，則要將有關人員以最快的速度撤離火災現場，對重要保護對象進行適當處置。性能化防火設計的步驟主要為：①確定防火安全目標；②分析建筑物結構和內部的可燃物、人員等特征，確定性能化指標和設計指標；③建立火災場景和設計火災；④選擇合適的分析、計算方法，根據設定的火災場景利用火災工程學成熟的理論，分析或模擬火災可能發生或蔓延的途徑、范圍和消防措施所能達到的效果等；⑤制定設計方案；⑥進行安全評估；⑦設計方案的優化選擇，并最終確定設計方案，編寫設計報告。

2森林防火性能化設計方法我國森林火災的特點是：火災集中在少數多發的省（區），在森林火災多發的省區，火災又集中在少數幾個地、州或縣市范圍內；我國一年四季都有森林火災的發生，但各地防火期不同；草原火、境外入侵火對我國東北、西南林區的森林資源安全構成威脅。所以，在進行森林防火設計時，必須針對各地的森林、氣候、地理特點和火源規律提出相應的森林防火目標和措施，性能化防火設計為這種思路提供了設計依據。

森林防火性能化設計就是綜合運用消防工程、林火原理、林火生態、林火預測預報的原理和方法，針對森林可燃物狀況、地形條件、氣候特點、火源規律和現有的森林消防基礎設施條件、林火管理水平，確立森林防火目標，預測各種可能情況下的林火行為，制定一種或多種設計方案，用林火行為模擬的方法來檢驗、評估設計方案，從而得出最優化的森林防火設計方案，為森林提供最合理的防火保護。

2.1森林防火性能化設計的意義

（1）通過設計過程中的林火行為模擬，可以定量化地指導森林防火基礎設施建設、制定合理的滅火預案，引導有限的防火經費流向最合理的地方，改變我國當前森林防火設計粗放的局面。

（2）有利于充分發揮設計人員的創造力，有利于城市消防的新思維、新方法、新技術、新設備向管理相對粗放的森林防火領域滲透，提高我國的森林防火水平。

（3）有利于森林火災保險事業的發展，從而降低森林經營者的火災風險，促進林業良性發展。

2.2森林防火性能化設計步驟

2.2.1資料收集及森林調查

需要收集的資料有：地形圖、森林資源分布圖、林相圖、土地利用圖、交通圖、行政區劃圖、歷史火災資料、有關規程或國家標準；需要調查的內容主要有：森林和可燃物類型及分布、森林消防基礎設施建設情況、氣候條件、土壤狀況、林區阻隔帶情況、林區交通條件、林區水源條件、重點保護對象情況、林火管理水平、林火控制能力、林區居民點和企事業單位分布、群眾防火意識、火源規律、火險等級及其分布等。

2.2.2確定并量化防火目的及損失目標

森林防火目的包括保證人員的生命安全、保護森林資源和財產、限制火災及滅火行動對環境的影響三個方面。損失目標是森林經營者、政府、保險公司和公眾希望通過防火措施而達到的目標并愿意為此付出代價的安全程度。設計目標是對損失目標的概念化。性能標準是針對具體的森林防火措施提出的技術指標和設計指標，這些標準可以在防火設計中作為設計參數使用，也是評估待選方案的性能基準。

3結束語

性能化設計方法是建筑防火設計的一種可供選擇的工程設計方法，其發展代表了國際消防安全工作的最新潮流。在我國，還沒有制訂建筑性能化防火設計規范，只有少量針對大型建筑物等特殊場所開展的設計案例，在森林防火領域的研究與應用還是空白。本文從消防工程、森林防火的原理和方法出發，參考建筑性能化防火設計的研究成果，結合我國的森林防火現狀，初步探討了森林防火性能化設計的意義和方法。性能化設計是一種新的防火設計思維，其設計思想融入到森林防火設計中將有利于提高我國的林火管理水平。