孫 輝

(煙臺(tái)市公安消防支隊(duì)，山東 煙臺(tái) 261400)

●消防安全評(píng)價(jià)

基于模糊綜合評(píng)價(jià)的高層住宅建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性分析

孫 輝

(煙臺(tái)市公安消防支隊(duì)，山東 煙臺(tái) 261400)

高層住宅人員密度大、消防設(shè)施相對(duì)薄弱、火災(zāi)隱患較多，對(duì)高層住宅建筑進(jìn)行火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)，對(duì)于了解建筑的危險(xiǎn)狀態(tài)、提高建筑的消防安全水平具有重要意義。提出了高層住宅建筑火災(zāi)危險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并針對(duì)高層住宅建筑的特點(diǎn)確定了各指標(biāo)權(quán)重值，采用模糊綜合評(píng)價(jià)的方法對(duì)某高層住宅樓的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析，研究結(jié)果可為高層住宅建筑防火監(jiān)督審核提供參考。

住宅樓；模糊綜合評(píng)價(jià)；火災(zāi)危險(xiǎn)性；防火監(jiān)督

0 引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，城市的規(guī)模和數(shù)量快速增長(zhǎng)，各種高層建筑、大型聚集場(chǎng)所、地下建筑等不斷涌現(xiàn)，特別是高層住宅樓人員密度大、消防設(shè)施相對(duì)薄弱、火災(zāi)隱患較多，導(dǎo)致火災(zāi)頻發(fā)，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)極大危害。通過(guò)對(duì)高層住宅建筑進(jìn)行火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)，可以明確建筑所處危險(xiǎn)狀態(tài)，有針對(duì)性地采取防治措施并制定相應(yīng)的管理體系，從而最大限度地防止火災(zāi)事故的發(fā)生，降低火災(zāi)事故造成的損失。本文采用模糊綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)高層住宅樓的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，為高層住宅建筑防火監(jiān)督審核提供參考。

1 基于模糊綜合評(píng)價(jià)的高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

1.1 火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)模糊綜合評(píng)價(jià)方法

建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的模糊綜合評(píng)價(jià)是定量評(píng)價(jià)方法，需要針對(duì)被評(píng)價(jià)對(duì)象的特點(diǎn)建立指標(biāo)體系和量化方法，并利用模糊數(shù)學(xué)和信息擴(kuò)散理論等對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)模型進(jìn)行分析，得到量化結(jié)果，從而評(píng)價(jià)建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)水平[1]。模糊綜合評(píng)價(jià)方法的基本步驟為：(1)評(píng)判因素域U，代表綜合評(píng)判中各評(píng)判因素所組成的集合。(2)評(píng)語(yǔ)等級(jí)域V，代表綜合評(píng)判中評(píng)語(yǔ)所組成的集合，它實(shí)質(zhì)是對(duì)被評(píng)價(jià)對(duì)象變化區(qū)間的一個(gè)劃分，如很好、好、中、差、極差等評(píng)語(yǔ)。(3)模糊關(guān)系矩陣R，是單因素評(píng)價(jià)的結(jié)果，即單因素評(píng)價(jià)矩陣。模糊綜合評(píng)價(jià)所綜合的對(duì)象正是R。(4)評(píng)判因素權(quán)向量A，代表評(píng)價(jià)因素在被評(píng)對(duì)象中的重要程度，對(duì)R做加權(quán)處理。(5)模糊算子，是指合成A與R所用的計(jì)算方法。(6)計(jì)算評(píng)判結(jié)果向量B。

1.2 高層住宅建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

火災(zāi)危險(xiǎn)性指火災(zāi)發(fā)生的可能性以及火災(zāi)所產(chǎn)生的預(yù)期災(zāi)害程度的總體反映。對(duì)于一座高層住宅建筑，火災(zāi)危險(xiǎn)性綜合評(píng)價(jià)由以下幾個(gè)主要因素組成：火災(zāi)荷載狀態(tài)、自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)滅火系統(tǒng)、安全疏散設(shè)施、阻燃與防火結(jié)構(gòu)和建筑構(gòu)造、消防施救設(shè)施、電氣設(shè)備、管理及其他。根據(jù)前人研究成果和住宅建筑特點(diǎn)，提出高層住宅建筑火災(zāi)危險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如表1所示。在確定了指標(biāo)體系的權(quán)值之后，還要根據(jù)指標(biāo)體系的特點(diǎn)確定各指標(biāo)的合成方法，即將下層指標(biāo)權(quán)值復(fù)合成上層指標(biāo)權(quán)值的計(jì)算方法。

1.3 指標(biāo)權(quán)重的確定

應(yīng)針對(duì)實(shí)際高層住宅的特點(diǎn)對(duì)建筑物的基本評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行賦值，取值的大小代表該參數(shù)的火災(zāi)危險(xiǎn)程度。將指標(biāo)層因素的每一項(xiàng)作為基本評(píng)價(jià)單元，每個(gè)單元對(duì)被評(píng)價(jià)場(chǎng)所的消防安全水平都會(huì)產(chǎn)生影響。因此，需要通過(guò)實(shí)際考察被評(píng)價(jià)場(chǎng)所的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因素來(lái)衡量基本評(píng)價(jià)單元風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的大小。對(duì)于某個(gè)基本評(píng)價(jià)單元，其風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的大小取決于該單元下設(shè)的各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素的實(shí)際發(fā)生情況，實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)越多，評(píng)價(jià)單元的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值越大。

對(duì)指標(biāo)層中每個(gè)評(píng)價(jià)單元的賦值方法為：(1)按照指標(biāo)層因素中所列出的各項(xiàng)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)被評(píng)價(jià)場(chǎng)所進(jìn)行檢查，記錄存在的風(fēng)險(xiǎn)。(2)每個(gè)基本評(píng)價(jià)單元Ui對(duì)應(yīng)的n個(gè)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因素中，根據(jù)檢查結(jié)果，實(shí)際存在的風(fēng)險(xiǎn)因素?cái)?shù)量為m，將實(shí)際存在風(fēng)險(xiǎn)因素?cái)?shù)量與火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因素總數(shù)的比值定義為ri，即ri=m/n。(3)通過(guò)ri的大小，可以得到量化的基本評(píng)價(jià)單元的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)[2]。

對(duì)基本評(píng)價(jià)單元賦值后，便可計(jì)算上一層因素的權(quán)重：設(shè)某層有n個(gè)因素，X=(x1,x2,…,xn)，要比較它們對(duì)上一層的影響程度，確定在該層中相對(duì)于某一準(zhǔn)則所占的比重(即把n個(gè)因素對(duì)上層某一目標(biāo)的影響程度排序)。上述比較是兩兩因素之間進(jìn)行的比較，用rij表示第i個(gè)因素相對(duì)于第j個(gè)因素的比較結(jié)果，rij=1/rji，則模糊關(guān)系矩陣R為：

通過(guò)對(duì)指標(biāo)層因素所構(gòu)成的模糊關(guān)系矩陣進(jìn)行歸一化處理，便可計(jì)算出系統(tǒng)層因素的權(quán)重值，從而得到建筑物的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

2 應(yīng)用實(shí)例

2.1 某高層住宅建筑基本情況

選取某高層住宅樓作為評(píng)估對(duì)象，該建筑為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，耐火等級(jí)為二級(jí)，地上22層，地下2層，其中1～22層為居民住宅，地下一層為儲(chǔ)物室，地下二層常年上鎖。周圍建筑密度大，與兩個(gè)小區(qū)相鄰，交通比較擁擠，防火分區(qū)不明顯，未設(shè)置自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。

根據(jù)上文高層住宅建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的主要因素，對(duì)該住宅樓實(shí)際情況分析如下：(1)火災(zāi)荷載狀態(tài)，該建筑為居民住宅樓，沒(méi)有統(tǒng)一進(jìn)行裝修，都是居民自己進(jìn)行的裝修。(2)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，該建筑設(shè)置了手動(dòng)火災(zāi)報(bào)警裝置和火災(zāi)警報(bào)裝置。(3)自動(dòng)滅火系統(tǒng)，該建筑設(shè)置了室內(nèi)外消火栓，沒(méi)有設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。(4)安全疏散設(shè)施，該建筑設(shè)置了兩個(gè)安全出口，在一層樓內(nèi)設(shè)置了10個(gè)疏散指示標(biāo)志。(5)阻燃、防火結(jié)構(gòu)及建筑構(gòu)造，該建筑沒(méi)有設(shè)置防火墻和防火卷簾，防火分區(qū)不明顯。(6)消防施救設(shè)施，該建筑只設(shè)置了一個(gè)通風(fēng)井，沒(méi)有設(shè)置排煙系統(tǒng)，設(shè)置了消防車通道，但是部分通道被汽車、自行車堵住。(7)電氣設(shè)備，該建筑沒(méi)有設(shè)置消防控制室，部分設(shè)置了火災(zāi)事故照明。(8)管理及其他，該建筑位于交通擁擠的地方，鄰近兩個(gè)居民小區(qū)，部分人員進(jìn)行過(guò)消防培訓(xùn)。

2.2 火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬度確定

為了能科學(xué)、合理地進(jìn)行火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)，針對(duì)上述高層住宅建筑特點(diǎn)，編制了與建筑物防火安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系對(duì)應(yīng)的防火安全隸屬度調(diào)查表，如表1所示，并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其打分賦值。

2.3 火災(zāi)危險(xiǎn)性模糊綜合計(jì)算

建筑內(nèi)部火災(zāi)荷載狀態(tài)的評(píng)估矩陣為：

指標(biāo)權(quán)重A1=(0.33,0.10,0.49,0.74,1.00)，則B1=A1×R1=(0,0.519,1.361,0.78)。

自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的評(píng)估矩陣為：

指標(biāo)權(quán)重A2=(0.55,0.46,1.00,0.91,0.10,0.28)，則B2=A2×R2=(0.268,0.333,0.961,1.738)。

表1 某住宅樓火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及防火安全隸屬度

自動(dòng)滅火系統(tǒng)的評(píng)估矩陣為：

指標(biāo)權(quán)重A3=(0.10,0.10,1.00)，則B3=A3×R3=(0.07,0.03,0,1.1)。

安全疏散設(shè)施的評(píng)估矩陣為：

指標(biāo)權(quán)重A4=(0.40,0.10,1.00,1.00,1.00)，則B4=A4×R4=(0.99,0.84,1.17,0.5)。

阻燃、防火結(jié)構(gòu)及建筑構(gòu)造的評(píng)估矩陣為：

指標(biāo)權(quán)重A5=(0.10,0.70,0.40,1.00)，則B5=A5×R5=(0.1,0.28,0.6,1.22)。

消防施救設(shè)施的評(píng)估矩陣為：

指標(biāo)權(quán)重A6=(0.10,0.55,1.00,0.55)，則B6=A6×R6=(0.22,0.285,1.19,0.505)。

電氣設(shè)備的評(píng)估矩陣為：

指標(biāo)權(quán)重A7=(1.00,0.60,0.10,0.70)，則B7=A7×R7=(0.86,0.54,0.16,0.84)。

管理及其他的評(píng)估矩陣為：

指標(biāo)權(quán)重A8=(0.55,0.10,1.00)，則B8=A8×R8=(0.23,0.45,0.66,0.31)。

系統(tǒng)總評(píng)估矩陣為：

總指標(biāo)權(quán)重A=(0.095,0.10,0.10,0.38,0.76,0.76,1.00,0.81)，綜合因素評(píng)估結(jié)果為：B=A×R=(1.6995,1.738705,2.724995,2.95)。通過(guò)對(duì)結(jié)果進(jìn)行規(guī)一化處理得出：B°=(0.186,0.191,0.299,0.324)。結(jié)果顯示，該住宅樓評(píng)價(jià)18.6%為很好，19.1%為較好，29.9%為一般，32.4%為差，根據(jù)最大隸屬度原則，該高層住宅樓的防火安全評(píng)價(jià)結(jié)果為差。

上述綜合評(píng)價(jià)結(jié)果表明，該住宅樓的防火安全水平為差，存在較大火災(zāi)危險(xiǎn)性。根據(jù)計(jì)算得出的權(quán)重進(jìn)一步分析，得出影響建筑物火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的原因主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：建筑自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、建筑自動(dòng)滅火系統(tǒng)和建筑阻燃、防火結(jié)構(gòu)及建筑構(gòu)造系統(tǒng)。評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際情況符合，可為消防部門有針對(duì)性地做好防火監(jiān)督管理工作提供依據(jù)。

[1] 范維澄,孫金華,陸守香,等.火災(zāi)危險(xiǎn)評(píng)估方法學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2004.

[2] 胡忠日,孫迎霞,方正.高層建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性模糊綜合評(píng)估初探[J].消防科學(xué)與技術(shù),2003,22(5):354-356.

(責(zé)任編輯馬龍)

ComprehensiveFuzzyEvaluation-basedFireRiskAnalysisofHigh-riseResidentialBuildings

SUN Hui

(YantaiMunicipalFireBrigade,ShandongProvince261400,China)

The occupant density of high-rise residential buildings is usually high, but there are less fire control facilities and more fire hazards than ordinary constructions. It is of great significance to evaluate the fire risks of residential buildings so as to understand the fire safety condition and improve the safety level of the building. In this paper, the fire risk of a residential building is assessed by comprehensive fuzzy evaluation method, and corresponding improvement measures are proposed in order to provide some reference in fire prevention supervision and management for the fire department.

residential building; comprehensive fuzzy evaluation; fire risk; fire supervision

2017-07-16

孫輝(1979— )，男，山東棲霞人，助理工程師。

D631.6

A

1008-2077(2017)10-0058-04