基于AHP—FCE的高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險評估

摘 要：高層住宅火災(zāi)風(fēng)險評估對預(yù)防高層住宅火災(zāi)，保證人們的生命財產(chǎn)安全有著非常重要的意義。分析了高層住宅存在的火災(zāi)隱患，根據(jù)高層住宅建筑火災(zāi)事故樹分析結(jié)果和相關(guān)資料建立高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險評估體系，并應(yīng)用層次分析法確定各指標(biāo)權(quán)重，最后建立模糊評價模型對某高層住宅火災(zāi)危險性進行評價，得出高層住宅火災(zāi)危險性等級。評價結(jié)果表明，該方法具有較強的實用性，評價結(jié)果對高層住宅的消防安全管理具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：高層住宅；建筑火災(zāi)；層次分析法；模糊綜合評價

中圖分類號：TU971 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.09.025

在我國火災(zāi)統(tǒng)計中，建筑火災(zāi)比例占總數(shù)的80%以上，其中，住宅火災(zāi)占火災(zāi)總數(shù)的很大一部分。2014年全國共發(fā)生住宅火災(zāi)118 654起，死亡1 246人，723人受傷，直接財產(chǎn)損失70 503.5萬元。住宅火災(zāi)中，高層住宅火災(zāi)危害最大，因高層住宅層數(shù)多、體積大、人口密集，發(fā)生火災(zāi)后疏散和撲救都較困難，容易造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。因此，加強對高層住宅建筑的火災(zāi)風(fēng)險研究，建立科學(xué)、合理的高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險評估體系顯得尤為重要。

1 高層住宅存在的火災(zāi)隱患

1.1 消防設(shè)施不完善

有些小區(qū)業(yè)主已經(jīng)入住，但消防設(shè)施施工還未完畢，消防設(shè)施處于半癱瘓或癱瘓狀態(tài)。已設(shè)有消防設(shè)施的小區(qū)，有些高位水箱和消防水池?zé)o水或水量不足，導(dǎo)致消火栓無水。另外，目前部分高層住宅小區(qū)的消防器材配備不全或丟失的現(xiàn)象也很普遍。

1.2 居民的不正規(guī)裝修、用電

有的業(yè)主擅自拆除住宅區(qū)的防火墻和防火門，破壞防火、防煙分區(qū)，將入戶防火門拆除換成防盜門。室內(nèi)裝修時，所用到的很多裝飾材料的防火性能不符合國家有關(guān)部門的規(guī)范要求，電氣線路鋪設(shè)不合理，電器設(shè)備多，線路超負(fù)荷運行。

1.3 消防意識不強，不重視消防工作

物業(yè)管理人員和廣大居民的消防安全知識匱乏，消防安全意識不高。消防控制室無人值守或值班人員缺少，消防設(shè)施缺乏維護保養(yǎng)。日常生活中，居民為方便出行，將封閉樓梯間或防煙樓梯間內(nèi)的常閉式防火門設(shè)置為開啟狀態(tài)，在樓梯間內(nèi)堆放雜物，消防車道和消防登高場地被私家車占用等問題突出。

2 高層住宅火災(zāi)AHP分析

2.1 建立高層住宅火災(zāi)風(fēng)險評估指標(biāo)體系

高層住宅建筑火災(zāi)危險評價指標(biāo)體系是進行高層住宅建筑火災(zāi)危險評價的基礎(chǔ)。根據(jù)高層住宅建筑火災(zāi)事故樹結(jié)構(gòu)重要度分析可知，居民生活用可燃物、臨時存放的可燃物品、未及時報警、消防通道堵塞、未及時發(fā)現(xiàn)火情、疏散通道放置雜物、火災(zāi)應(yīng)急照明故障、防火門狀態(tài)常開、探測報警系統(tǒng)故障、消火栓故障、滅火器失效、居民不會操作等是造成高層住宅建筑火災(zāi)的主要原因。通過分析并在對許多建筑火災(zāi)事故原因調(diào)查的基礎(chǔ)上，查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及文獻、實地調(diào)研可知，導(dǎo)致高層住宅建筑火災(zāi)的主要原因是主動防火措施、被動防火措施以及安全管理存在缺陷。因此，從建筑防火能力、消防設(shè)施、安全疏散能力和安全管理能力4個方面建立高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險評估指標(biāo)因素集，見圖1.

2.2 應(yīng)用層次分析法計算指標(biāo)權(quán)重

2.2.1 層次分析法

層次分析法（Analytic Hierarchy Process，簡稱“AHP”）是一種將定性分析與定量分析相結(jié)合的系統(tǒng)分析方法。AHP的基本思想是按問題的要求建立一個遞階、有序的層次結(jié)構(gòu)模型，通過對模型中每一層次因素之間應(yīng)用1～9比率標(biāo)度法對各指標(biāo)元素進行兩兩比較而得出判斷矩陣，經(jīng)過數(shù)學(xué)計算得出各指標(biāo)的權(quán)重。

2.2.2 各評價指標(biāo)權(quán)重計算

請10名相關(guān)專家對各指標(biāo)賦值，根據(jù)眾值的確定原則，結(jié)合區(qū)間的眾值概念對專家打分進行計算。例如，4人認(rèn)為消防設(shè)施與安全疏散能力同樣重要，3人認(rèn)為前者較后者稍微重要，則認(rèn)為該組調(diào)查數(shù)據(jù)的眾值在1～2之間。

根據(jù)各判斷矩陣，運用層次分析法軟件yaahp計算高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險評價指標(biāo)權(quán)重。經(jīng)計算并通過一致性檢驗后得

3 高層住宅火災(zāi)風(fēng)險模糊綜合評價

模糊綜合評價是運用模糊數(shù)學(xué)知識從評價集到確定對象的因素集的一個模糊映射，模糊映射是由實際所測得的數(shù)據(jù)通過數(shù)學(xué)運算得到模糊關(guān)系矩陣所確定的。以此為基礎(chǔ)，兼顧評判對象各種特性、各方面因素，將各項指標(biāo)進行量化，并根據(jù)不同指標(biāo)對評判對象的影響程度來分配權(quán)系數(shù)，從而得出整體評價。基本步驟如下：①建立綜合評價的因素集U；②確定因素權(quán)向量W；③建立綜合評價的評價集V；④進行單因素模糊評價，獲得評價矩陣R；⑤建立綜合評價模型B.B=W R=（b1，b2，···，bn）.其中，“ ”稱為綜合評價合成算子，根據(jù)高層住宅風(fēng)險評價的特點采用M（ ，+）計算。

4 實例應(yīng)用

該住宅建筑位于北京市的某小區(qū)，高約78 m，共28層，其中，地上26層，地下2層，地下1層是設(shè)備層，地下2層為車庫，10層及10層以上設(shè)置連廊。該建筑于2003-04建成，采用現(xiàn)澆鋼筋砼剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑物抗震設(shè)防裂度為8度，耐火等級為一級。住宅內(nèi)部每層公共區(qū)域設(shè)置2個消火栓和消防報警裝置、防煙樓梯間和乙級防火門、滅火器。

4.1 評價集的選取

采用5級百分制評價，把評價集v劃分為5個評價等級，即v={v1，v2，v3，v4，v5}={安全，較安全，一般安全，危險，很危險}，見表2.

4.2 構(gòu)造模糊評判矩陣

利用專家調(diào)查法，請10名相關(guān)專家針對各指標(biāo)層打分，然后用概率和數(shù)學(xué)期望方法對這10位專家的子因素評判結(jié)果進行統(tǒng)計，最終形成各子因素的評價矩陣。比如針對某一指標(biāo)打分時，5人打分在較安全等級區(qū)間，則該指標(biāo)在較安全等級狀態(tài)下的權(quán)重為0.5.

4.3 火災(zāi)風(fēng)險模糊綜合評估

4.3.1 建筑防火能力的綜合評價矩陣

建筑防火能力的綜合評價矩陣為：

（1）

4.3.2 消防設(shè)施的綜合評價矩陣

消防設(shè)施的綜合評價矩陣為：

（2）

4.3.3 安全疏散能力的綜合評價矩陣

安全疏散能力的綜合評價矩陣為：

（3）

4.3.4 安全管理能力的綜合評價矩陣

安全管理能力的綜合評價矩陣為：

（4）

4.3.5建立該高層住宅安全評價矩陣

該高層住宅安全評價矩陣為：

（5）

由最大隸屬度原則可知，該高層住宅的防火能力、消防設(shè)施、安全疏散和安全管理4方面評價較好，總體安全現(xiàn)狀屬于較安全。

5 結(jié)論

模糊綜合評價法對于涉及多種因素的高層住宅火災(zāi)風(fēng)險評價是比較適用的。在對北京某住宅的實例評估中，模糊綜合評價法可操作性強，評價結(jié)果能夠為高層住宅的日常安全管理提供理論依據(jù)。高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險評價指標(biāo)體系能為建筑物安全管理提供科學(xué)依據(jù)，但整個指標(biāo)體系還有待進一步細(xì)化。另外，由于專家打分法具有較大的主觀性，對數(shù)據(jù)的采集和處理方法仍需進一步修正和完善，從而保證評價結(jié)果的可靠性。

參考文獻

[1]徐剛.高層建筑逃生自救安全措施分析[J].中國科技信息，2011（11）：292-293.

[2]胡廣霞.高層住宅火災(zāi)風(fēng)險分析及對策研究[J].建筑安全，2017（1）：26-28.

[3]郭金玉，張忠彬，孫慶云.層次分析法的研究與應(yīng)用[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2008，18（5）：148-152.

[4]馮占文，劉貞堂，李忠輝，等.應(yīng)用層次分析-模糊綜合評判法對煤與瓦斯突出危險性的預(yù)測[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2009，19（3）：149-154.

[5]李強，張源.基于模糊層次分析法的高層建筑火災(zāi)風(fēng)險評估[J].武警學(xué)院學(xué)報，2010，26（2）：34-36.

〔編輯：劉曉芳〕