建筑火灾风险评判制度的建构范文

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评估体系的建立

1确定火灾场景

火灾场景确定过程中最重要的是确定场景发生的概率密度函数p(e)。p(e)与起火原因及建筑用途有密切联系，可通过起火建筑用途和火灾场景起火原因估计。一般而言，建筑用途决定建筑发生火灾的总体趋势。对于同一类建筑，不同起火原因对p(e)的影响更显著。为方便和火灾统计数据联系，依据中国消防年鉴对起火原因的划分，场景e的起火原因包括放火、电气、违章操作、用火不慎、吸烟、玩火、自燃、雷击、不明、其他。建筑用途明确后，首先确定该场景的起火原因。根据（3）式，火灾场景的集合U应当包含所有可能起火原因。在实际操作中，可以进行简化，U应当包含所有主要起火原因。确定起火原因后，需确定火灾场景的总数n，即确定相同起火原因的火灾场景的数目。虽然火灾事故数量与建筑面积有一定关系，但在单个建筑火灾风险评估中，事故数量与建筑面积之间的关系可以忽略。在本文所述方法中，每种起火原因的火灾场景发生次数考虑为1次。这样火灾场景总数目n与可能主要起火原因数目保持一致。火灾场景的其他要素，如发生火灾的位置与环境、消防设施状况等，也应当明确，作为后续评估模型的输入。每个火灾场景的其他要素应尽量按最不利原则确定。如设定火灾发生在最容易造成人员伤亡或财产损失的位置。消防设施在控制火灾危害中发挥了重要作用，也应考虑火灾发生在消防设施相对最薄弱的环节。

2火灾场景发生概率

火灾场景发生的概率通过表1所示的五个等级描述。在一些半定量评估方法中，火灾场景发生概率与评估对象特点之间联系较弱。在评估中选取的火灾发生概率一般较高，如果所有评估对象类似的火灾场景都使用相同的概率，就会弱化评估对象之间的差异。例如，消防安全管理水平较高单位的火灾事故发生概率会相对较小。为了体现评估对象之间的差异，引入火灾场景ie的火灾原始发生概率()ip′e和火灾事故控制因子。()ip′e可根据火灾事故统计数据估计得到。主要参考与评估建筑用途相同的某一类建筑火灾发生起数的整体情况和该类建筑中各种起火原因引发火灾的相对比例。()ip′e考虑了较多的不利因素，赋值较为保守。对于消防安全水平较高的评估对象，事故控制因子iε能根据实际状况，在一定程度上消除这种不合适的“保守”。iε可以表示为：X1i：消防安全责任人对消防工作的重视程度；X2i：与场景ie相关消防安全管理人工作水平；X3i：与场景ie相关的消防安全制度落实情况，如用火管理制度、动火审批制度、易燃易爆危险品管理制度、用电和电气线路维护检修制度、防火检查巡查制度等的落实情况等；X4i：与场景ie相关工作人员的消防安全意识与受培训情况；X5i：与场景ie相关特殊设施、设备的状况，如是否设有电气火灾监控系统，防雷设施是否完好等。可以根据评估对象的特点，适当调整上述五个因素，使该因子更加适用。

3火灾危害程度

α为人员脆弱性因子；β为建筑脆弱性因子；keS为不同阶段的火灾危害控制能力。下文分别阐释上述项的意义与确定过程。人员脆弱性因子α描述了建筑中人员抵抗火灾危害的能力。人的行为是风险评估必须考虑的因素，然而部分评估方法对人员的因素考虑较少。由于本文主要研究一种开放的火灾风险评估方法体系，没有结合具体某一类型建筑，因此影响α的因素只列出了表3所示的四种因素。对于某一特定用途的建筑，影响α的因素需进行调整。若评估对象上述因素描述内容的主体是确定的，也可采用多属性评价法。即通过设置一定的标准，如表3所示的参考分级标准，将评估对象的现状转化为分值，并确定ρ，K，A，C对α的权重，通过加权求和得到α的值。

建筑脆弱性因子β描述建筑本身抵御火灾危害的能力。部分评估方法忽视了该因素的作用。β的值受表4所示因素影响。可以表示为：fβ的实现方法与fα相同，α,β∈。在半定量评估方法中，α与β对某一评估对象而言，意义不明显，主要在于区别同一类型不同评估对象的差别。例如，若不使用建筑脆弱性因子β，一栋5层的多层酒店和一栋25层的超高层酒店的其他评估内容都达到同样标准时，评估结果会相同，这显然和火灾风险现状不相符。在半定量火灾风险评估方法中，确定火灾危害程度是一个难点。部分半定量分析模型确定火灾后果的过程较为简单，例如在对影响火灾后果的因素进行赋值后，通过加和得到火灾危害程度等级。虽然不同因素（措施）的重要性能通过一定权重描述，但不同措施在时间上的关系却被忽略了。本文借鉴事件树火灾风险分析法中将火灾发展阶段和火灾危险控制措施相结合，确定火灾危害程度的思想。在真实火灾中，火灾危险控制措施之间并不是严格按时间阶段动作的。在同一火灾阶段的各种措施是同时起作用的，一种措施会在多个阶段中出现，且不同措施之间的重要性也是有所区别的。此外，由于数据库的不完备，危害控制措施正常启动的概率较难得到。所以在参考事件树分析法的同时，还要进行调整，使其更适合半定量评估的需要。

参考对火灾发展阶段的划分，将火灾发展划分为5个阶段，并给出五个阶段中火灾危害的主要控制措施，如表5。可通过模糊综合评价法判断每个阶段中火灾危害控制措施对该阶段火灾危害的控制能力因子keS。专家在对评估对象进行检查评估后，根据评估对象现状，结合自身经验，给出每一阶段各种控制措施对火灾危害控制能力的判断。专家的判断作为模糊综合评价法的输入。为了方便后续处理，采用模糊综合评价中的等级参数评价法将评价结果百分化，即[0,100]keS∈。得到α，β和ekS后即可建立s(e)的求法。首先定义火灾危害程度s的等级。参照2007年国务院颁布的《生产安全事故报告和调查处理条例》对火灾等级标准的划分，以及其他风险评估方法对后果的分级，本文采用的火灾危害程度等级划分标准如表6所示。通过统计数据确定s(e)是困难的，因为现有火灾统计资料一般只包含“火灾发展阶段3（包含阶段3）”之后的案例，很难获得清晰的火灾控制措施与火灾后果之间的关系。基于这种情况，本文提出如下算法来实现s(e)。

在火灾后果与火灾发展阶段之间建立主要对应关系，即火灾发展1-5阶段分别与火灾后果Ⅰ-Ⅴ等级相对应。以第3阶段为例，这种对应关系可理解为：“当火灾发展到第3阶段，出现Ⅲ等级火灾后果的概率最大”。如前所述，在真实火灾中，火灾发展阶段之间的划分并不是非常清晰的，同一种危害控制措施可能在多个火灾阶段都发挥作用，造成通过火灾危害控制措施的能力，评价火灾可能发展到某一阶段时，不仅要考虑该阶段的危害控制措施，还要考虑其他阶段措施的情况。当然，本阶段的措施会起到主导作用。正态分布在风险评估中的应用非常广泛，火灾风险评估中很多物理量都可以使用正态分布表示。本文假设在火灾发展某一阶段的火灾危害控制措施与其他阶段火灾危害控制措施在重要性上服从正态分布的规律。

确定火灾风险

确定火灾风险前，需要构建后果量化函数。本文采用风险矩阵实现g(s)。风险矩阵通过将可预测的最严重火灾危害与相应的火灾发生频率结合起来，实现火灾风险的定性估计。风险矩阵由于意义清晰，操作简单，在多种风险评估方法中都得到了广泛的使用。建立风险矩阵之前，要确定火灾场景发生频率的分级（表1），火灾危害程度分级（表6）和作为评估结果的风险等级。参考对风险等级的划分，制定表7所示的风险分级标准。参考风险矩阵建立方法，制定如表8所示的风险矩阵。根据该风险矩阵可得到火灾场景e下建筑的火灾风险等级。建筑每个火灾场景的风险iRisk就能说明该建筑的风险状况。根据建筑火灾风险Risk的定义即需要将各火灾场景的风险相加。由于风险等级无法直接相加，因此需对各风险等级赋予一定的分值，再以相加的分值来反映建筑的整体火灾风险。

如何确定分值需从Risk的应用目的进行分析。Risk的应用对象一般是管理决策机构，比如奥组委需要知道每个比赛场馆的风险值，消防部门需明确辖区内各单位建筑的风险大小。Risk的分值虽没有明确的物理意义，但分值大小须能反映各级火灾风险对社会公众的影响程度，且具有一定区分度。可通过下式将各火灾风险等级转换为建筑火灾风险分值形式。

实例分析

下面以某医院建筑为例说明该体系的使用。该建筑地上24层，地下3层，建筑高度92m，建筑面积82000m2，2006年投入使用。地上1-5层为门诊，6-24层为住院部，地下主要用作车库和设备用房，部分区域用作药库。该建筑15层部分医疗实验室内无火灾自动报警系统；23层会议室内无自动喷水灭火系统和火灾自动报警系统；个别部位的探测器存在故障；部分区域缺少灭火器；部分楼梯间防火门损坏，不能自动关闭；其他区域消防设备都按现行国家规范设置，且日常维护较好，能正常工作。

该医院消防安全管理水平较好。消防安全责任人对消防安全工作十分重视，各级消防安全管理人都参加了消防局开展的消防培训课程，并培训合格。医院缺少安全用电相关制度，其他消防安全管理制度较为齐全，且已严格落实。医院每年对员工进行消防安全培训，开展灭火、疏散演练。各岗位的消防安全职责都已明确，现场评估中各岗位基本履行本岗位的安全职责。此外，医院为无烟医院，吸烟引起火灾的几率较小。参考2004至2009年医院类建筑火灾原因统计表9所示，进而可知2004-2009年平均起火原因占总火灾起数的比率，如表10。和其他类建筑相比，医院类建筑每年发生的火灾总起数相对较少。在引起火灾的原因中，电气和用火不慎所占比例最高，其次是用火不慎和吸烟，放火、玩火、自燃和雷击引起火灾所占比例之和为6.28%。

在设计火灾场景中，将忽略发生火灾概率较小的场景。参考统计数据，设计火灾场景的集合{,1,2,...,6}iU=ei=，1e至6e对应的起火原因分别为：电气、用火不慎、其他、不明、违章操作和吸烟。由于篇幅所限，本文将直接给出各场景的评估结果。根据表11中的结果和式11可以算出该建筑的火灾风险分值。由于对医院类建筑设定的火灾场景数目为6，则调整η=0.83，使得该类建筑的可能最大火灾风险得分为100分。经计算该建筑的火灾风险得分为10.65分。该分数相对较低，说明建筑火灾风险较小。如上文所述，该分数主要用于同类建筑之间的比较，各火灾场景风险评估结果更能揭示实际的火灾风险情况。

作者：裴楠单位：安徽省消防总队全椒县大队