建筑火災(zāi)風(fēng)險評判制度的建構(gòu)范文

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評估體系的建立

1確定火災(zāi)場景

火災(zāi)場景確定過程中最重要的是確定場景發(fā)生的概率密度函數(shù)p(e)。p(e)與起火原因及建筑用途有密切聯(lián)系，可通過起火建筑用途和火災(zāi)場景起火原因估計。一般而言，建筑用途決定建筑發(fā)生火災(zāi)的總體趨勢。對于同一類建筑，不同起火原因?qū)(e)的影響更顯著。為方便和火災(zāi)統(tǒng)計數(shù)據(jù)聯(lián)系，依據(jù)中國消防年鑒對起火原因的劃分，場景e的起火原因包括放火、電氣、違章操作、用火不慎、吸煙、玩火、自燃、雷擊、不明、其他。建筑用途明確后，首先確定該場景的起火原因。根據(jù)（3）式，火災(zāi)場景的集合U應(yīng)當(dāng)包含所有可能起火原因。在實際操作中，可以進(jìn)行簡化，U應(yīng)當(dāng)包含所有主要起火原因。確定起火原因后，需確定火災(zāi)場景的總數(shù)n，即確定相同起火原因的火災(zāi)場景的數(shù)目。雖然火災(zāi)事故數(shù)量與建筑面積有一定關(guān)系，但在單個建筑火災(zāi)風(fēng)險評估中，事故數(shù)量與建筑面積之間的關(guān)系可以忽略。在本文所述方法中，每種起火原因的火災(zāi)場景發(fā)生次數(shù)考慮為1次。這樣火災(zāi)場景總數(shù)目n與可能主要起火原因數(shù)目保持一致。火災(zāi)場景的其他要素，如發(fā)生火災(zāi)的位置與環(huán)境、消防設(shè)施狀況等，也應(yīng)當(dāng)明確，作為后續(xù)評估模型的輸入。每個火災(zāi)場景的其他要素應(yīng)盡量按最不利原則確定。如設(shè)定火災(zāi)發(fā)生在最容易造成人員傷亡或財產(chǎn)損失的位置。消防設(shè)施在控制火災(zāi)危害中發(fā)揮了重要作用，也應(yīng)考慮火災(zāi)發(fā)生在消防設(shè)施相對最薄弱的環(huán)節(jié)。

2火災(zāi)場景發(fā)生概率

火災(zāi)場景發(fā)生的概率通過表1所示的五個等級描述。在一些半定量評估方法中，火災(zāi)場景發(fā)生概率與評估對象特點之間聯(lián)系較弱。在評估中選取的火災(zāi)發(fā)生概率一般較高，如果所有評估對象類似的火災(zāi)場景都使用相同的概率，就會弱化評估對象之間的差異。例如，消防安全管理水平較高單位的火災(zāi)事故發(fā)生概率會相對較小。為了體現(xiàn)評估對象之間的差異，引入火災(zāi)場景ie的火災(zāi)原始發(fā)生概率()ip′e和火災(zāi)事故控制因子。()ip′e可根據(jù)火災(zāi)事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)估計得到。主要參考與評估建筑用途相同的某一類建筑火災(zāi)發(fā)生起數(shù)的整體情況和該類建筑中各種起火原因引發(fā)火災(zāi)的相對比例。()ip′e考慮了較多的不利因素，賦值較為保守。對于消防安全水平較高的評估對象，事故控制因子iε能根據(jù)實際狀況，在一定程度上消除這種不合適的“保守”。iε可以表示為：X1i：消防安全責(zé)任人對消防工作的重視程度；X2i：與場景ie相關(guān)消防安全管理人工作水平；X3i：與場景ie相關(guān)的消防安全制度落實情況，如用火管理制度、動火審批制度、易燃易爆危險品管理制度、用電和電氣線路維護(hù)檢修制度、防火檢查巡查制度等的落實情況等；X4i：與場景ie相關(guān)工作人員的消防安全意識與受培訓(xùn)情況；X5i：與場景ie相關(guān)特殊設(shè)施、設(shè)備的狀況，如是否設(shè)有電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，防雷設(shè)施是否完好等。可以根據(jù)評估對象的特點，適當(dāng)調(diào)整上述五個因素，使該因子更加適用。

3火災(zāi)危害程度

α為人員脆弱性因子；β為建筑脆弱性因子；keS為不同階段的火災(zāi)危害控制能力。下文分別闡釋上述項的意義與確定過程。人員脆弱性因子α描述了建筑中人員抵抗火災(zāi)危害的能力。人的行為是風(fēng)險評估必須考慮的因素，然而部分評估方法對人員的因素考慮較少。由于本文主要研究一種開放的火災(zāi)風(fēng)險評估方法體系，沒有結(jié)合具體某一類型建筑，因此影響α的因素只列出了表3所示的四種因素。對于某一特定用途的建筑，影響α的因素需進(jìn)行調(diào)整。若評估對象上述因素描述內(nèi)容的主體是確定的，也可采用多屬性評價法。即通過設(shè)置一定的標(biāo)準(zhǔn)，如表3所示的參考分級標(biāo)準(zhǔn)，將評估對象的現(xiàn)狀轉(zhuǎn)化為分值，并確定ρ，K，A，C對α的權(quán)重，通過加權(quán)求和得到α的值。

建筑脆弱性因子β描述建筑本身抵御火災(zāi)危害的能力。部分評估方法忽視了該因素的作用。β的值受表4所示因素影響?？梢员硎緸椋篺β的實現(xiàn)方法與fα相同，α,β∈。在半定量評估方法中，α與β對某一評估對象而言，意義不明顯，主要在于區(qū)別同一類型不同評估對象的差別。例如，若不使用建筑脆弱性因子β，一棟5層的多層酒店和一棟25層的超高層酒店的其他評估內(nèi)容都達(dá)到同樣標(biāo)準(zhǔn)時，評估結(jié)果會相同，這顯然和火災(zāi)風(fēng)險現(xiàn)狀不相符。在半定量火災(zāi)風(fēng)險評估方法中，確定火災(zāi)危害程度是一個難點。部分半定量分析模型確定火災(zāi)后果的過程較為簡單，例如在對影響火災(zāi)后果的因素進(jìn)行賦值后，通過加和得到火災(zāi)危害程度等級。雖然不同因素（措施）的重要性能通過一定權(quán)重描述，但不同措施在時間上的關(guān)系卻被忽略了。本文借鑒事件樹火災(zāi)風(fēng)險分析法中將火災(zāi)發(fā)展階段和火災(zāi)危險控制措施相結(jié)合，確定火災(zāi)危害程度的思想。在真實火災(zāi)中，火災(zāi)危險控制措施之間并不是嚴(yán)格按時間階段動作的。在同一火災(zāi)階段的各種措施是同時起作用的，一種措施會在多個階段中出現(xiàn)，且不同措施之間的重要性也是有所區(qū)別的。此外，由于數(shù)據(jù)庫的不完備，危害控制措施正常啟動的概率較難得到。所以在參考事件樹分析法的同時，還要進(jìn)行調(diào)整，使其更適合半定量評估的需要。

參考對火災(zāi)發(fā)展階段的劃分，將火災(zāi)發(fā)展劃分為5個階段，并給出五個階段中火災(zāi)危害的主要控制措施，如表5。可通過模糊綜合評價法判斷每個階段中火災(zāi)危害控制措施對該階段火災(zāi)危害的控制能力因子keS。專家在對評估對象進(jìn)行檢查評估后，根據(jù)評估對象現(xiàn)狀，結(jié)合自身經(jīng)驗，給出每一階段各種控制措施對火災(zāi)危害控制能力的判斷。專家的判斷作為模糊綜合評價法的輸入。為了方便后續(xù)處理，采用模糊綜合評價中的等級參數(shù)評價法將評價結(jié)果百分化，即[0,100]keS∈。得到α，β和ekS后即可建立s(e)的求法。首先定義火災(zāi)危害程度s的等級。參照2007年國務(wù)院頒布的《生產(chǎn)安全事故報告和調(diào)查處理條例》對火災(zāi)等級標(biāo)準(zhǔn)的劃分，以及其他風(fēng)險評估方法對后果的分級，本文采用的火災(zāi)危害程度等級劃分標(biāo)準(zhǔn)如表6所示。通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定s(e)是困難的，因為現(xiàn)有火災(zāi)統(tǒng)計資料一般只包含“火災(zāi)發(fā)展階段3（包含階段3）”之后的案例，很難獲得清晰的火災(zāi)控制措施與火災(zāi)后果之間的關(guān)系?；谶@種情況，本文提出如下算法來實現(xiàn)s(e)。

在火災(zāi)后果與火災(zāi)發(fā)展階段之間建立主要對應(yīng)關(guān)系，即火災(zāi)發(fā)展1-5階段分別與火災(zāi)后果Ⅰ-Ⅴ等級相對應(yīng)。以第3階段為例，這種對應(yīng)關(guān)系可理解為：“當(dāng)火災(zāi)發(fā)展到第3階段，出現(xiàn)Ⅲ等級火災(zāi)后果的概率最大”。如前所述，在真實火災(zāi)中，火災(zāi)發(fā)展階段之間的劃分并不是非常清晰的，同一種危害控制措施可能在多個火災(zāi)階段都發(fā)揮作用，造成通過火災(zāi)危害控制措施的能力，評價火災(zāi)可能發(fā)展到某一階段時，不僅要考慮該階段的危害控制措施，還要考慮其他階段措施的情況。當(dāng)然，本階段的措施會起到主導(dǎo)作用。正態(tài)分布在風(fēng)險評估中的應(yīng)用非常廣泛，火災(zāi)風(fēng)險評估中很多物理量都可以使用正態(tài)分布表示。本文假設(shè)在火災(zāi)發(fā)展某一階段的火災(zāi)危害控制措施與其他階段火災(zāi)危害控制措施在重要性上服從正態(tài)分布的規(guī)律。

確定火災(zāi)風(fēng)險

確定火災(zāi)風(fēng)險前，需要構(gòu)建后果量化函數(shù)。本文采用風(fēng)險矩陣實現(xiàn)g(s)。風(fēng)險矩陣通過將可預(yù)測的最嚴(yán)重火災(zāi)危害與相應(yīng)的火災(zāi)發(fā)生頻率結(jié)合起來，實現(xiàn)火災(zāi)風(fēng)險的定性估計。風(fēng)險矩陣由于意義清晰，操作簡單，在多種風(fēng)險評估方法中都得到了廣泛的使用。建立風(fēng)險矩陣之前，要確定火災(zāi)場景發(fā)生頻率的分級（表1），火災(zāi)危害程度分級（表6）和作為評估結(jié)果的風(fēng)險等級。參考對風(fēng)險等級的劃分，制定表7所示的風(fēng)險分級標(biāo)準(zhǔn)。參考風(fēng)險矩陣建立方法，制定如表8所示的風(fēng)險矩陣。根據(jù)該風(fēng)險矩陣可得到火災(zāi)場景e下建筑的火災(zāi)風(fēng)險等級。建筑每個火災(zāi)場景的風(fēng)險iRisk就能說明該建筑的風(fēng)險狀況。根據(jù)建筑火災(zāi)風(fēng)險Risk的定義即需要將各火災(zāi)場景的風(fēng)險相加。由于風(fēng)險等級無法直接相加，因此需對各風(fēng)險等級賦予一定的分值，再以相加的分值來反映建筑的整體火災(zāi)風(fēng)險。

如何確定分值需從Risk的應(yīng)用目的進(jìn)行分析。Risk的應(yīng)用對象一般是管理決策機(jī)構(gòu)，比如奧組委需要知道每個比賽場館的風(fēng)險值，消防部門需明確轄區(qū)內(nèi)各單位建筑的風(fēng)險大小。Risk的分值雖沒有明確的物理意義，但分值大小須能反映各級火災(zāi)風(fēng)險對社會公眾的影響程度，且具有一定區(qū)分度。可通過下式將各火災(zāi)風(fēng)險等級轉(zhuǎn)換為建筑火災(zāi)風(fēng)險分值形式。

實例分析

下面以某醫(yī)院建筑為例說明該體系的使用。該建筑地上24層，地下3層，建筑高度92m，建筑面積82000m2，2006年投入使用。地上1-5層為門診，6-24層為住院部，地下主要用作車庫和設(shè)備用房，部分區(qū)域用作藥庫。該建筑15層部分醫(yī)療實驗室內(nèi)無火災(zāi)自動報警系統(tǒng)；23層會議室內(nèi)無自動噴水滅火系統(tǒng)和火災(zāi)自動報警系統(tǒng)；個別部位的探測器存在故障；部分區(qū)域缺少滅火器；部分樓梯間防火門損壞，不能自動關(guān)閉；其他區(qū)域消防設(shè)備都按現(xiàn)行國家規(guī)范設(shè)置，且日常維護(hù)較好，能正常工作。

該醫(yī)院消防安全管理水平較好。消防安全責(zé)任人對消防安全工作十分重視，各級消防安全管理人都參加了消防局開展的消防培訓(xùn)課程，并培訓(xùn)合格。醫(yī)院缺少安全用電相關(guān)制度，其他消防安全管理制度較為齊全，且已嚴(yán)格落實。醫(yī)院每年對員工進(jìn)行消防安全培訓(xùn)，開展滅火、疏散演練。各崗位的消防安全職責(zé)都已明確，現(xiàn)場評估中各崗位基本履行本崗位的安全職責(zé)。此外，醫(yī)院為無煙醫(yī)院，吸煙引起火災(zāi)的幾率較小。參考2004至2009年醫(yī)院類建筑火災(zāi)原因統(tǒng)計表9所示，進(jìn)而可知2004-2009年平均起火原因占總火災(zāi)起數(shù)的比率，如表10。和其他類建筑相比，醫(yī)院類建筑每年發(fā)生的火災(zāi)總起數(shù)相對較少。在引起火災(zāi)的原因中，電氣和用火不慎所占比例最高，其次是用火不慎和吸煙，放火、玩火、自燃和雷擊引起火災(zāi)所占比例之和為6.28%。

在設(shè)計火災(zāi)場景中，將忽略發(fā)生火災(zāi)概率較小的場景。參考統(tǒng)計數(shù)據(jù)，設(shè)計火災(zāi)場景的集合{,1,2,...,6}iU=ei=，1e至6e對應(yīng)的起火原因分別為：電氣、用火不慎、其他、不明、違章操作和吸煙。由于篇幅所限，本文將直接給出各場景的評估結(jié)果。根據(jù)表11中的結(jié)果和式11可以算出該建筑的火災(zāi)風(fēng)險分值。由于對醫(yī)院類建筑設(shè)定的火災(zāi)場景數(shù)目為6，則調(diào)整η=0.83，使得該類建筑的可能最大火災(zāi)風(fēng)險得分為100分。經(jīng)計算該建筑的火災(zāi)風(fēng)險得分為10.65分。該分?jǐn)?shù)相對較低，說明建筑火災(zāi)風(fēng)險較小。如上文所述，該分?jǐn)?shù)主要用于同類建筑之間的比較，各火災(zāi)場景風(fēng)險評估結(jié)果更能揭示實際的火災(zāi)風(fēng)險情況。

作者：裴楠單位：安徽省消防總隊全椒縣大隊