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摘要:本文介绍了火灾风险指数法这种半定量的评估方法,并将这种方法应用于三合一场所的火灾危险性评估,最后以某一三合一场所为例,方便快速地计算出该场所的火灾风险指数,并通过对评估结果的分析提出了相应的改进措施,为此类场所的火灾风险评估提供了一定的参考。
关键词:火灾风险指数法三合一场所风险评估应用
1 引言
随着市场经济的快速发展和产业结构的转型,我国城乡出现了越来越多的将人员住宿场所和生产、加工、仓储、经营等场所混合设置的建筑空间,这种将住宿与生产、仓储、经营一种或一种以上使用功能违章设置在同一空间的建筑就称为三合一场所,该同一建筑空间可以是一独立建筑或一建筑中得一部分,且住宿与其他使用功能之间未设置有效的防火分隔。据不完全统计,
由此可见,三合一场所已经称为火灾频发的事故地点,造成了大量的人员伤亡和财产损失,所以,做好三合一场所的火灾风险评估工作,对于正确认识该场所的火灾危险性,明确火灾隐患,加强消防安全管理工作有十分重要的意义。
2 火灾风险指数法简介
火灾风险评估方法可分为定性、半定量、定量三类。定性的分析方法主要有安全检查表法、预先危险性分析法等; 定量的分析方法主要有事件树、事故树、火灾模拟方法等; 半定量的分析方法主要有 NFPA 101M 火灾安全评估系统、火灾风险指数法、模糊层次分析法等。本文拟用火灾风险指数法这种半定量的评估方法来对三合一场所的火灾风险进行评估。
根据Watts五步法,火灾风险指数法一般按照5步对火灾安全参数进行分级,以决定他们的相对重要性。
(1)确定火灾安全的决策水平,火灾风险指数法中主要包括5个决策水平:方针、目标、策略、参数和考核项目。方针:为达到火灾安全所采纳的总方针或行动计划;目标:要达到的特定火灾安全目标;策略:独立的火灾安全方案,能够全部或部分地符合火灾安全目标;参数:可以通过直接或间接测量或评估来确定的火灾风险因素;考核目标:火灾安全参数不可少的可测特征。
(2)描述构成水平的属性。根据决策水平和三合一场所火灾风险分析,描述三合一场所火灾实际影响5个决策水平的因素,这些因素称作决策水平的属性。
(3)属性权重赋值。每个属性对于决策水平的实际影响分量并不一样,通过跟属性赋予权重值,可以系统评价决策水平。
(4)建立数值等级,对属性进行赋值或测量。
(5)选择评估模型,计算火灾风险指数。
3 确定三合一场所安全的决策水平和属性的描述
3.1 确定决策水平
通常,火灾安全分级需要多于两个水平。在火灾风险指数法中,主要用一下五个决策水平:方针、目标、策略、参数和考核项目。
三合一场所的安全目标主要包括以下三个方面:一是人员生命安全,包括起火建筑和相邻建筑内的人员安全以及消防员的安全;二是预防火灾在建筑内蔓延;三是预防火灾蔓延至周围建筑。
对于确定的火灾安全目标,常用Delphi方法定义火灾安全方针。根据火灾安全目标相对于火灾安全方针的重要性,先让Delphi专家对火灾安全目标进行分级,然后将平均结果反馈给Delphi小组的每一个成员,如此重复直至得到意见一致的可接受水平。
火灾安全策略的措施有很多,如预防着火、限制可燃物、防火分区、火灾探测和警报、灭火和保护曝火的人或物等,它们可以通过取火灾安全概念树的割集而获得。
3.2 属性的描述
(1)三合一场所的火灾安全方针可以表述为:“火灾发生时,有不少于一条逃生通道可以使用,保证火灾初期消防系统及时启动,尽可能保证人员快速有效疏散。”
(2)三合一场所的火灾安全目标:一是保证人员生命安全,二是预防火灾蔓延,三是预防火灾蔓延至周围建筑。
(3)三合一场所的火灾安全策略与安全目标的对应关系如表1:
(4)火灾安全重要参数。可直接或间接测量或评估火灾危险因素,每一因素对火灾安全策略、目标和方针的完成都有贡献。对于三合一场所的火灾,影响火灾风险的21 个参数见表 2。
(5)考核项目
火灾安全参数需要通过分析相关的考核项目加以量化。
4 权重Wi的赋值
权重的作用就是表示出各个属性相对于其他属性的重要性,因此,权重的赋值是多属性评估的关键组成部分。
(1)用同一个标度尺给20个参数Xi赋值,i=1,2,…,20,使得这些值可以比较和合并,不同方法可以使用不同的标度尺,对每个参数都可能用1~5之间的整数值来描述(称做Likert标度尺)。数值越高,表示火灾安全性能越好。
(2)建立策略和参数的关系,目标和策略的关系以及方针和目标的关系。成立Delphi专家组,给出一个具体的策略S1,并给出20个参数的列表。如果参数的标尺为1~5,并且■,给这些参数赋予权重。这样,通过Delphi操作程序,最终得到一个列表Ci,j;i=1,2,…,20。类似的,将参数P1,P2,…,P20分别与策略S1,S2,…,S10结合,其结果可以用下列矩阵乘法形式来表示
其矩阵形式表示为S=C×P,其中,1≤Ci,j≤5(整数值)。
Delphi 专家组建立相应的矩阵B(3行10列),推导出3个目标O1,O2,O3和10个策略S1,S2,…,S10之间的关系
O=B×S
其中,1≤bi,j≤5(只取整数值)。
建立相应的矩阵A(1行3列,范围仍然是1~5),可以推导出火灾安全总方针G与3个目标O1,O2,O3之间的关系
G=A×O
至此,得到以下矩阵关系式
S=C×P O=B×S
G=A×O
或 G=A×B×C×P
其中A,B和C是Delphi 专家组定义的矩阵。这样就建立了火灾安全总方针与20个火灾安全参数之间的关系。
(3)确定属性权重wi的值。矩阵乘法W=A×B×C的结果是一个行向量W,它含有20个元素w1,w2,…,w20,这就是所期望的权重。通常把wi归一化,即有:
■
描述了火灾安全每个参数xi对火灾安全总方针的影响。
5 火灾风险指数R的估计
根据下列公式计算三合一场所火灾风险指数R
■
6 某三合一场所火灾风险评估
某三合一场所建于2006年,砖混结构,耐火等级三级,建筑面积8000m2,共四层:一层为百货商场,二层为商场仓库,三、四层为居民住宅区。该场所各层均配置了若干个灭火器,室内有自动喷水灭火系统,但不能喷水,没有防排烟系统,有两个疏散楼梯,走道上有应急照明和安全疏散指示标志。
1) 确定Likert标度尺的实际物理意义。见表3
2) 通过Delphi专家组确定关系矩阵A,B,C
由Delphi专家组打分和Delphi程序,得到火灾安全参数——策略对应关系,用关系矩阵C表示;火灾安全策略——目标对应关系,用关系矩阵B表示;火灾安全目标——方针对应关系,用关系矩阵A表示。关系矩阵C、B、A表示为:
C=
B=■
A=■
3) 计算三合一场所火灾安全重要参数和火灾安全方针的关系矩阵W和风险指数R
依据W=A×B×C,通过计算得到
W=[ 77694310218247637793797885248737449908531043806733594514457431]
归一化得到:
W=[0.0523 0.0636 0.0688 0.0555 0.0514 0.0525 0.0255 0.0531 0.0353 0.0588 0.0502 0.0667 0.0575 0.0703 0.0543 0.0494 0.0400 0.0346 0.0308 0.0291]
通过专家组给该建筑火灾安全重要参数打分,打分标准见表 4。
专家对三合一场所的打分矩阵为:
W=[4 3 2 1 3 2 23 3 1 1 1 1 2 1 4 3 3 2 2]
根据■,计算得R=2.1378
4)风险指数与评估结果的关系
风险指数与评估结果的关系见表5。
评估结果:该三合一场所火灾安全评估在一般至差之间,存在很大的安全隐患。
5) 结论分析
根据专家打分和相关计算结果,结构装配的完整能力和隔热能力,以及场所的探测系统和灭火系统对此类场所火灾的危险性影响较大。故可根据评估结果提出如下建议:(1)建筑设计之初,应对建筑构件的完整性进行认真衡量,从源头上杜绝和减少火灾发生; ( 2) 建筑构件要选择具有耐火性的材料,防止火灾时无法有效隔火耐热;( 3) 应当全面设置火灾探测系统,尽早发现火情,做好人员疏散; ( 4)场所内灭火系统要能够快速响应,及时启用,避免人为操作失误或系统无法启动带来的伤害; ( 5) 增加安全疏散通道和防火卷帘等,提高火灾安全性; ( 6) 进一步提高人员消防安全素质和意识,加强培训力度,减少人员伤亡。
7 小结
本文通过使用火灾风险指数法对三合一场所的火灾危险性进行评估,对评价过程中发现的问题提出了一定的解决方法,但因为专家组组成人员及评价主观因影响,其评价结果尚不具体,仅可作为参考。对三合一场所火灾风险评估方法与评估具体操作依然需要进一步思考和研究。
参考文献
[1]范维澄,孙金华,陆守香等.火灾风险评估方法学[M].北京: 科学出版社,2004:179 -183.
[2]张光辉,浦金云,曹冬华.火灾风险指数法在潜艇机舱火灾风险评估中的应用[J].航海工程,2005,( 6) :4 -6.
[3]孙金华,褚冠全,刘小勇.火灾风险与保险[M].北京: 科学出版社,2008.
[4]王光东.火灾风险指数法在高校宿舍楼火灾风险评估中的应用[J].武警学院学报,2012,( 8) :29 -31.
[5]王跃琴.火灾风险指数法在厂房火灾安全评价中的应用[J].消防技术与产品信息,2010,( 5) :38 -41.
[6]王跃琴,田玉敏,李文莉.甲乙类厂房火灾风险指数评价方法研究[J].消防科学与技术,2009,( 12) :941-944.
作者简介:潘婷婷,女,1990年1月生,江苏泰州人,在读硕士,研究方向为消防指挥。
关键词:火灾风险指数法三合一场所风险评估应用
1 引言
随着市场经济的快速发展和产业结构的转型,我国城乡出现了越来越多的将人员住宿场所和生产、加工、仓储、经营等场所混合设置的建筑空间,这种将住宿与生产、仓储、经营一种或一种以上使用功能违章设置在同一空间的建筑就称为三合一场所,该同一建筑空间可以是一独立建筑或一建筑中得一部分,且住宿与其他使用功能之间未设置有效的防火分隔。据不完全统计,
由此可见,三合一场所已经称为火灾频发的事故地点,造成了大量的人员伤亡和财产损失,所以,做好三合一场所的火灾风险评估工作,对于正确认识该场所的火灾危险性,明确火灾隐患,加强消防安全管理工作有十分重要的意义。
2 火灾风险指数法简介
火灾风险评估方法可分为定性、半定量、定量三类。定性的分析方法主要有安全检查表法、预先危险性分析法等; 定量的分析方法主要有事件树、事故树、火灾模拟方法等; 半定量的分析方法主要有 NFPA 101M 火灾安全评估系统、火灾风险指数法、模糊层次分析法等。本文拟用火灾风险指数法这种半定量的评估方法来对三合一场所的火灾风险进行评估。
根据Watts五步法,火灾风险指数法一般按照5步对火灾安全参数进行分级,以决定他们的相对重要性。
(1)确定火灾安全的决策水平,火灾风险指数法中主要包括5个决策水平:方针、目标、策略、参数和考核项目。方针:为达到火灾安全所采纳的总方针或行动计划;目标:要达到的特定火灾安全目标;策略:独立的火灾安全方案,能够全部或部分地符合火灾安全目标;参数:可以通过直接或间接测量或评估来确定的火灾风险因素;考核目标:火灾安全参数不可少的可测特征。
(2)描述构成水平的属性。根据决策水平和三合一场所火灾风险分析,描述三合一场所火灾实际影响5个决策水平的因素,这些因素称作决策水平的属性。
(3)属性权重赋值。每个属性对于决策水平的实际影响分量并不一样,通过跟属性赋予权重值,可以系统评价决策水平。
(4)建立数值等级,对属性进行赋值或测量。
(5)选择评估模型,计算火灾风险指数。
3 确定三合一场所安全的决策水平和属性的描述
3.1 确定决策水平
通常,火灾安全分级需要多于两个水平。在火灾风险指数法中,主要用一下五个决策水平:方针、目标、策略、参数和考核项目。
三合一场所的安全目标主要包括以下三个方面:一是人员生命安全,包括起火建筑和相邻建筑内的人员安全以及消防员的安全;二是预防火灾在建筑内蔓延;三是预防火灾蔓延至周围建筑。
对于确定的火灾安全目标,常用Delphi方法定义火灾安全方针。根据火灾安全目标相对于火灾安全方针的重要性,先让Delphi专家对火灾安全目标进行分级,然后将平均结果反馈给Delphi小组的每一个成员,如此重复直至得到意见一致的可接受水平。
火灾安全策略的措施有很多,如预防着火、限制可燃物、防火分区、火灾探测和警报、灭火和保护曝火的人或物等,它们可以通过取火灾安全概念树的割集而获得。
3.2 属性的描述
(1)三合一场所的火灾安全方针可以表述为:“火灾发生时,有不少于一条逃生通道可以使用,保证火灾初期消防系统及时启动,尽可能保证人员快速有效疏散。”
(2)三合一场所的火灾安全目标:一是保证人员生命安全,二是预防火灾蔓延,三是预防火灾蔓延至周围建筑。
(3)三合一场所的火灾安全策略与安全目标的对应关系如表1:
(4)火灾安全重要参数。可直接或间接测量或评估火灾危险因素,每一因素对火灾安全策略、目标和方针的完成都有贡献。对于三合一场所的火灾,影响火灾风险的21 个参数见表 2。
(5)考核项目
火灾安全参数需要通过分析相关的考核项目加以量化。
4 权重Wi的赋值
权重的作用就是表示出各个属性相对于其他属性的重要性,因此,权重的赋值是多属性评估的关键组成部分。
(1)用同一个标度尺给20个参数Xi赋值,i=1,2,…,20,使得这些值可以比较和合并,不同方法可以使用不同的标度尺,对每个参数都可能用1~5之间的整数值来描述(称做Likert标度尺)。数值越高,表示火灾安全性能越好。
(2)建立策略和参数的关系,目标和策略的关系以及方针和目标的关系。成立Delphi专家组,给出一个具体的策略S1,并给出20个参数的列表。如果参数的标尺为1~5,并且■,给这些参数赋予权重。这样,通过Delphi操作程序,最终得到一个列表Ci,j;i=1,2,…,20。类似的,将参数P1,P2,…,P20分别与策略S1,S2,…,S10结合,其结果可以用下列矩阵乘法形式来表示
其矩阵形式表示为S=C×P,其中,1≤Ci,j≤5(整数值)。
Delphi 专家组建立相应的矩阵B(3行10列),推导出3个目标O1,O2,O3和10个策略S1,S2,…,S10之间的关系
O=B×S
其中,1≤bi,j≤5(只取整数值)。
建立相应的矩阵A(1行3列,范围仍然是1~5),可以推导出火灾安全总方针G与3个目标O1,O2,O3之间的关系
G=A×O
至此,得到以下矩阵关系式
S=C×P O=B×S
G=A×O
或 G=A×B×C×P
其中A,B和C是Delphi 专家组定义的矩阵。这样就建立了火灾安全总方针与20个火灾安全参数之间的关系。
(3)确定属性权重wi的值。矩阵乘法W=A×B×C的结果是一个行向量W,它含有20个元素w1,w2,…,w20,这就是所期望的权重。通常把wi归一化,即有:
■
描述了火灾安全每个参数xi对火灾安全总方针的影响。
5 火灾风险指数R的估计
根据下列公式计算三合一场所火灾风险指数R
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6 某三合一场所火灾风险评估
某三合一场所建于2006年,砖混结构,耐火等级三级,建筑面积8000m2,共四层:一层为百货商场,二层为商场仓库,三、四层为居民住宅区。该场所各层均配置了若干个灭火器,室内有自动喷水灭火系统,但不能喷水,没有防排烟系统,有两个疏散楼梯,走道上有应急照明和安全疏散指示标志。
1) 确定Likert标度尺的实际物理意义。见表3
2) 通过Delphi专家组确定关系矩阵A,B,C
由Delphi专家组打分和Delphi程序,得到火灾安全参数——策略对应关系,用关系矩阵C表示;火灾安全策略——目标对应关系,用关系矩阵B表示;火灾安全目标——方针对应关系,用关系矩阵A表示。关系矩阵C、B、A表示为:
C=
B=■
A=■
3) 计算三合一场所火灾安全重要参数和火灾安全方针的关系矩阵W和风险指数R
依据W=A×B×C,通过计算得到
W=[ 77694310218247637793797885248737449908531043806733594514457431]
归一化得到:
W=[0.0523 0.0636 0.0688 0.0555 0.0514 0.0525 0.0255 0.0531 0.0353 0.0588 0.0502 0.0667 0.0575 0.0703 0.0543 0.0494 0.0400 0.0346 0.0308 0.0291]
通过专家组给该建筑火灾安全重要参数打分,打分标准见表 4。
专家对三合一场所的打分矩阵为:
W=[4 3 2 1 3 2 23 3 1 1 1 1 2 1 4 3 3 2 2]
根据■,计算得R=2.1378
4)风险指数与评估结果的关系
风险指数与评估结果的关系见表5。
评估结果:该三合一场所火灾安全评估在一般至差之间,存在很大的安全隐患。
5) 结论分析
根据专家打分和相关计算结果,结构装配的完整能力和隔热能力,以及场所的探测系统和灭火系统对此类场所火灾的危险性影响较大。故可根据评估结果提出如下建议:(1)建筑设计之初,应对建筑构件的完整性进行认真衡量,从源头上杜绝和减少火灾发生; ( 2) 建筑构件要选择具有耐火性的材料,防止火灾时无法有效隔火耐热;( 3) 应当全面设置火灾探测系统,尽早发现火情,做好人员疏散; ( 4)场所内灭火系统要能够快速响应,及时启用,避免人为操作失误或系统无法启动带来的伤害; ( 5) 增加安全疏散通道和防火卷帘等,提高火灾安全性; ( 6) 进一步提高人员消防安全素质和意识,加强培训力度,减少人员伤亡。
7 小结
本文通过使用火灾风险指数法对三合一场所的火灾危险性进行评估,对评价过程中发现的问题提出了一定的解决方法,但因为专家组组成人员及评价主观因影响,其评价结果尚不具体,仅可作为参考。对三合一场所火灾风险评估方法与评估具体操作依然需要进一步思考和研究。
参考文献
[1]范维澄,孙金华,陆守香等.火灾风险评估方法学[M].北京: 科学出版社,2004:179 -183.
[2]张光辉,浦金云,曹冬华.火灾风险指数法在潜艇机舱火灾风险评估中的应用[J].航海工程,2005,( 6) :4 -6.
[3]孙金华,褚冠全,刘小勇.火灾风险与保险[M].北京: 科学出版社,2008.
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[5]王跃琴.火灾风险指数法在厂房火灾安全评价中的应用[J].消防技术与产品信息,2010,( 5) :38 -41.
[6]王跃琴,田玉敏,李文莉.甲乙类厂房火灾风险指数评价方法研究[J].消防科学与技术,2009,( 12) :941-944.
作者简介:潘婷婷,女,1990年1月生,江苏泰州人,在读硕士,研究方向为消防指挥。