浅议事故树分析法在建设工程施工现场火灾先期防控中的应用

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  摘 要:本文就建设工程施工现场存在的火灾隐患做了简要分析,并运用事故树分析法对火灾隐患进行定性分析,提出了应从施工现场控制存放易燃易爆危险品、控制存放或使用易燃可燃的装修材料和临时用房建筑构件,用火用电和违规动用明火作业管理,临时消防设施的完善、管理、维护以及加强施工现场管理人员、民工的消防安全技能和意识等方面制定措施以提高建设工程施工现场防火能力,以达到提高消防安全水平,减少该类场所引发火灾事故对社会公共安全造成影响。
  关键词:建设工程施工现场;火灾隐患;事故树分析法;火灾先期控制
  随着我国社会和经济建设的全面发展,尤其是建筑工程产业的蓬勃发展,全国建设工程项目如雨后春笋般地不断涌现,表明我国建筑工程产业正步入一个快速发展的上升周期。在这种经济发展和需求作用的刺激下,全国建设工程项目层出不穷,但是其消防安全问题也日益突出:2009年2月北京市中央电视台新台址园区文化中心火灾,直接经济损失1.6383亿元,1名消防员牺牲、6名消防员和2名施工人员受伤;2010年11月上海市静安区教师公寓火灾,死亡58人、71人受伤等一幕幕触目惊心的场景,表明建设工程存在的消防安全问题不容忽视。因此,结合建设工程施工现场的特点,研究切实可行的防火对策,最大限度的避免火灾事故的发生,尽可能减少火灾带来的人员伤亡和财产损失,是摆在当前的迫切问题。
  1建设工程施工现场的火灾隐患分析
  建设工程施工现场普遍具有人员密集、流动量大,消防安全意识薄弱;建筑施工可燃装修、装饰材料多;施工用电设备多、功率大,电气线路敷设不符合安全要求;临时用房建筑构件的燃烧性能等级达不到A级、防火布局不合理;施工现场违反安全规定进行明火作业;消防安全管理制度落实不到位等特点。存在上述火灾隐患因素的建设工程施工现场一旦起火,人员疏散不及时,容易引起混乱,极易造成群死群伤的恶性火灾事故。
  建设工程施工现场的火灾隐患总体上可分为静态火灾隐患和动态火灾隐患两个方面。
  1.1静态火灾隐患
  静态火灾隐患是指建设工程施工现场开工建设后存在的临时用房建筑构件燃烧性能达不到A级,仓库、厨房、宿舍、办公用房等临时用房消防安全布局和防火间距不合理,临时消防设施未设置等先天性不足造成的影响消防安全的隐患。建设工程施工现场的静态火灾隐患主要表现在以下几个方面:
  (1)建设工程施工现场临时用房建筑构件燃烧性能达不到A级。许多建设工程项目的临时用房采用竹架、油毛毡或聚氨酯泡沫彩钢板搭建,这些搭建材料燃烧性能达不到不燃性要求,增加了火灾荷载,燃烧之后导致火势快速蔓延并产生大量有毒气体,极易导致火灾的扩大和人员伤亡。
  (2)仓库、厨房、宿舍、办公用房等临时用房消防安全布局和防火间距不合理。建设工程施工现场受施工地域等因素影响,现场设置的仓库、厨房、宿舍、办公用房等防火间距不足,甚至设置在同一栋临时建筑内,未能分开设置,火灾危险性大的临时用房一旦发生火灾,在热辐射和热传导的作用下,将直接火烧连营。
  (3)施工现场未设置灭火器、临时消防给水系统和应急照明等临时消防设施。建设工程施工现场火灾发生初期,灭火器、临时消防给水系统和应急照明等消防设施是早期抑制、扑灭火灾以及确保人员安全疏散的有效措施,部分建设工程施工现场未设置灭火器、临时消防给水系统和应急照明等临时消防设施,灭火与疏散措施未落实到位。
  (4)安全出口设置数量、设置位置、安全疏散距离不满足人员安全疏散要求。建设工程施工现场的安全出口数量不足、设置不明显,设置间距不符合要求,降低疏散能力和效力;设置疏散的人流路线相互交叉,疏散时容易发生冲突,引起堵塞和意外伤亡。
  (5)建设工程施工现场电路系统配置不合理,用电设备多、耗电量大、连接电气线路复杂多样,极易引发电气火灾。如施工现场使用的照明碘钨灯,碘钨灯的石英玻璃管表面温度可达500℃~700℃,若与施工现场存在的纸皮、木板、防护网等可燃物品靠近极易引起火灾;大多数临时用房内电气线路纵横交错,倘若安装、使用和管理不当,造成电气线路过载、短路,极易引发电气火灾。
  1.2动态火灾隐患
  动态火灾隐患是指建设工程施工现场施工过程中由于消防安全管理不到位、措施不落实,施工现场相关人员消防安全知识缺乏等原因造成火灾情况下消防设施无法正常使用,人员无法安全疏散,致使火势蔓延扩大,人员生命和财产重大损失的不安全因素。建设工程施工现场的动态火灾隐患主要表现在以下几个方面:
  (1)各级施工单位没有严格贯彻执行《中华人民共和国消防法》、《海南省消防条例》、《机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定》和《建设工程施工现场消防安全技术规范》等法律法规和国家技术标准,落实消防安全责任制,履行消防安全职责,疏于对火灾隐患的自查自纠,使建设工程施工现场始终处于被动防火的不利局面。
  (2)随着工程施工进程和进度的加快,施工现场堆放大量的木模板、架料、防水保温材料、树脂防腐材料、B2、B3级装修装饰材料等易燃可燃材料和油漆及其稀释剂、焊接或气割用的氧气、乙炔、氢气等易燃易爆危险品,这些物质极大地增加了施工现场的火灾荷载且危险性高,如这些易燃可燃材料和易燃易爆危险品超量进场且存放和安全管理不到位,一旦遇火源起火后必将引起火灾事故,甚至是爆燃和爆炸事故。
  (3)施工现场违反安全管理规定和操作规程进行电焊焊接、乙炔气割、金属切割等动用明火作业。施工现场动用明火作业未按程序提出动火作业前申请和审批,未清理作业区域内的易燃可燃物,未确定灭火救援措施等,这些动火作业管理缺失和动火作业不慎的因素是导致火灾事故发生的主要原因。
  (4)各级施工单位只顾施工进度和经济利益,对施工现场设置的临时消防设施维护管理不到位,致使临时消防设施因为维护不当、长期失修,无法正常使用。没有针对施工现场建筑结构特点制定行之有效的灭火及人员疏散预案,并组织员工进行演练;现场管理人员和民工对疏散路线的设置和引导不熟悉,难以在火灾发生的紧急情况下进行快速有效疏散。   (5)建设工程施工现场工作的民工大多文化素质较低,并且没有经过系统的消防培训,缺乏必要的消防知识。有的甚至不知道火灾报警电话,不会使用灭火器、临时消防栓等常用灭火设备扑救初期小火灾,往往导致小火酿成大灾。
  通过以上分析,结合建设工程施工现场的特点,可以运用先期控制达到建设工程施工现场消防安全管理要求。
  2建设工程施工现场火灾的先期控制
  火灾的先期控制是指在火灾发生前运用科学的方法预测、分析火灾发生的关键因素、发展途径和危害程度,进而制定针对性的防范措施,实现遏制火灾发生的安全目标。
  2.1事故树分析法在火灾先期控制中的应用
  事故树分析法是一种表示导致灾害事故的各种因素之间的因果及逻辑关系,适用于定性定量分析的方法。既可定性地分析系统的火灾系统性,也可定量地研究火灾发生的原因和进行火灾预测,其分析结果为判断灾害的发生途径及引起灾害的关键因素提供一种最形象、最简洁的表达形式和定性、定量数据。因此,利用事故树分析法来研究引起建设工程施工现场火灾的关键因素和发展途径,针对关键因素和发展途径制定控制措施实现此类场所火灾的先期控制。上图(图2-1)为xx建设工程施工现场火灾事故树图,依此事故树对其火灾危险性进行定性分析:
  2.1.1火灾发展途径分析
  通过布尔代数化简事故树:
  T=T1T2
  = T3T4T2
  =(X1+ X2)(X3+X4)(X5+X6+X7)
  = X1 X3 X5+ X1 X3 X6+ X1 X3 X7+ X1 X4 X5+ X1 X4 X6+ X1 X4 X7+ X2 X3 X5+ X2 X3 X6+ X2 X3 X7+ X2 X4 X5+ X2 X4 X6+ X2 X4 X7
  由布尔代数化简式可知:{ X1,X3,X5}、{ X1,X3,X6}、{ X1,X3,X7}、{ X1,X4,X5}、{ X1,X4,X6}、{ X1,X4,X7}、{ X2,X3,X5}、{ X2,X3,X6}、{ X2,X3,X7}、{ X2,X4,X5}、{ X2,X4,X6}、{ X2,X4,X7}为引起该建设工程施工现场火灾事故的最小割集,即导致该建设工程施工现场火灾事故的基本途径有以上12条。
  2.1.2最小割集结构重要度系数分析火灾关键因素
  根据最小割集排列的基本原则:(1)当最小割集中的基本事件个数不等时,基本事件少的割集中的基本事件比基本事件多的割集中的基本事件结构重要系数大。(2)当最小割集中基本事件个数相等时,重复在各最小割集中出现的基本事件,比只在一个最小割集中出现的基本事件的结构重要系数大;重复次数多的比重复次数少的结构重要系数大。(3)在基本事件少的最小割集中出现次数少的事件与在多事件最小割集中出现次数多的事件相比较,一般来说,前者的结构重要系数大于后者。排列各基本事件的结构重要度系数顺序如下:
  I(1)=I(2)=I(3)=I(4)>I(5)=I(6)=I(7)
  从以上结果可知:X1,X2,X3,X4为4个最重要基本事件,即存放易燃易爆危险品、存放或使用易燃可燃的装修材料和临时用房建筑构件、用火用电不慎和违规动火作业、人为纵火是导致xx建设工程施工现场火灾事故的关键因素。
  2.1.3最小径集分析引起火灾关键因素
  通过布尔代数化简成功树
  T′=T1′+T2′
  =(T3′+T4′)+X5′X6′X7′
  = X1′X2′+X3′X4′+ X5′X6′X7′
  所以成功树的最小割集为:{X1′,X2′}、{X3′,X4′}、{X5′,X6′,X7′},将成功树的最小割集对偶置换可得xx建设工程施工现场火灾事故树的最小径集为:{X1,X2}、{X3,X4}、{X5,X6,X7},这3组最小径集中任一组所包含的基本事件都不发生,则顶上事件不会发生,也就是说要从减少可燃物,控制点火源,临时消防设施的完善、管理、维护以及加强施工现场管理人员和民工消防安全技能和意识着手来防止火灾事故的发生。
  2.2依据事故树分析制定建设工程施工现场防火措施
  根据事故树得出的定性分析结果,建设工程施工现场预防火灾事故的发生应从以下几个方面制定控制措施:
  2.2.1严格控制施工现场存放易燃易爆危险品、存放或使用易燃可燃的装修材料和临时用房建筑构件
  (1)施工现场使用的储装氧气、乙炔、氢气等气体的罐瓶及其附件应合格、完好和有效;气瓶运输、存放、使用时,应严禁碰撞、敲打、抛掷、滚动气瓶,乙炔瓶严禁横躺卧放,气瓶应远离火源,距火源距离不应小于10米,并应采取避免高温和防止暴晒的措施;气瓶使用前,应检查气瓶及气瓶附件的完好性,检查连接气路的气密性,并采取避免气体泄漏的措施,严禁使用已老化的橡皮气管。油漆及其稀释剂、焊接或气割用的氧气、乙炔、氢气等易燃易爆危险品应分类专库存放,严禁明火,库房内应保持通风良好。
  (2)建设工程施工现场装修材料的选择应遵循以下原则:建筑内部装修设计应妥善处理好装修效果和使用安全之间的矛盾,在满足规范对选材要求的基础上,在考虑美观装饰的前提下,积极采用不燃性材料和难燃性材料,尽量避免采用在燃烧时会产生大量浓烟或有毒气体的材料,做到安全适用,技术先进,经济合理。倡导采用无烟、不燃性的新型装修装饰材料。
  (3)建设工程施工现场仓库、厨房、宿舍、办公用房、变配电房、发电机房以及易燃易爆危险品库房等临时用房所采用的建筑构件其燃烧性能等级应达到A级,严禁使用聚氨酯泡沫夹芯板和竹木材料搭建上述临时用房。
  2.2.2严格控制用火用电不慎和违规动火作业
  要严格落实施工现场动用明火审批制度,安装电器设备、进行电气切割作业等,必须由合格的焊工、电工等专业技术人员操作。氧气、乙炔瓶两者不能混放,焊接作业时要派一监护人,配置必要的消防器材,并在焊接点附近采用不燃材料板遮挡的同时清理干净其周围可燃物,防止焊珠四处喷溅和掉落引发火灾。同时要加强临时用电管理,采用合格电线、尽量不用老化电线,线路实际使用电流荷载合理,电线不要铺设在可燃物上面,严禁乱接乱拉用电,避免引发电气火灾。   2.2.3临时消防设施的完善、管理、维护以及加强施工现场管理人员、民工的消防安全技能和意识
  (1)严格落实施工现场各方消防安全管理责任。《建筑法》、《消防法》、《建设工程消防监督管理规定》(公安部119号令)和《建设工程施工现场消防安全技术规范》等相关法律法规和规范明确规定,建筑工地施工现场的消防安全由施工单位负责。实行施工总承包的,由总包单位负责,分包单位向总包单位负责,服从总承包单位对施工现场的消防安全管理。对建筑物局部改建、扩建和装修的工程,建设单位应当与施工单位在订立合同中明确各方对施工现场的消防安全负责。施工单位应层层落实消防安全责任制,形成纵向到底,横向到边的严密消防工作网络。
  (2)加强临时消防设施的完善、管理和维护工作。施工总承包单位在施工现场应按《建设工程施工现场消防安全技术规范》的规定标准设置临时消防栓、灭火器、应急照明等临时消防设施。施工现场消防安全负责人应定期组织消防安全管理人员对施工现场的消防安全进行动态即时检查;落实每日防火检查巡查制度和每月全面检查制度,重点检查各项消防安全管理制度是否落实,临时消防设施是否完好有效。
  (3)加强施工现场管理人员和民工的消防安全教育培训工作。各级施工单位应编制施工现场灭火及应急疏散预案并定期开展灭火及应急疏散的演练。施工人员进场前,施工现场的消防安全管理人员应向施工人员进行消防安全教育和培训。讲解施工现场消防安全管理制度、防火技术方案、灭火及应急疏散预案的主要内容,施工现场临时消防设施的性能及使用、维护方法,报火警的程序方法以及扑灭初起火灾和自救逃生的知识、技能。
  建设工程施工现场的防火安全问题近年来一直是人们关注的焦点,也是消防部门工作的难点,特别是在国民经济和建筑工程产业迅速发展的今天,建设工程施工现场火灾防控工作形势日趋复杂和严峻。如何赶上时代发展的步伐,切实做好建设工程施工现场的消防安全工作,还需要各级消防部门结合建设工程施工现场的实际情况开展有针对性的防火对策探讨,运用新的防火技术,建立完整的科学火灾评估体系,寻求及制定切实有效的防火措施,切实提升建设工程施工现场整体消防安全水平。
  参考文献
  [1] 公安部政治部:《工业企业防火工程》,警官教育出版社,1998年10月版.
  [2] 李引擎:《建筑防火工程》,化学工业出版社,2004年版.
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