基于AHP—FCE的高層住宅建筑火災風險評估

摘 要：高層住宅火災風險評估對預防高層住宅火災，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隱患，根據(jù)高層住宅建筑火災事故樹分析結(jié)果和相關(guān)資料建立高層住宅建筑火災風險評估體系，并應(yīng)用層次分析法確定各指標權(quán)重，最后建立模糊評價模型對某高層住宅火災危險性進行評價，得出高層住宅火災危險性等級。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意義。

關(guān)鍵詞：高層住宅；建筑火災；層次分析法；模糊綜合評價

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

在我國火災統(tǒng)計中，建筑火災比例占總數(shù)的80%以上，其中，住宅火災占火災總數(shù)的很大一部分。2014年全國共發(fā)生住宅火災118 654起，死亡1 246人，723人受傷，直接財產(chǎn)損失70 503.5萬元。住宅火災中，高層住宅火災危害最大，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風險研究，建立科學、合理的高層住宅建筑火災風險評估體系顯得尤為重要。

1 高層住宅存在的火災隱患

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無水或水量不足，導致消火栓無水。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AHP分析

2.1 建立高層住宅火災風險評估指標體系

高層住宅建筑火災危險評價指標體系是進行高層住宅建筑火災危險評價的基礎(chǔ)。根據(jù)高層住宅建筑火災事故樹結(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的主要原因。通過分析并在對許多建筑火災事故原因調(diào)查的基礎(chǔ)上，查閱相關(guān)標準及文獻、實地調(diào)研可知，導致高層住宅建筑火災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風險評估指標因素集，見圖1.

2.2 應(yīng)用層次分析法計算指標權(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比率標度法對各指標元素進行兩兩比較而得出判斷矩陣，經(jīng)過數(shù)學計算得出各指標的權(quán)重。

2.2.2 各評價指標權(quán)重計算

請10名相關(guān)專家對各指標賦值，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人認為消防設(shè)施與安全疏散能力同樣重要，3人認為前者較后者稍微重要，則認為該組調(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風險評價指標權(quán)重。經(jīng)計算并通過一致性檢驗后得

3 高層住宅火災風險模糊綜合評價

模糊綜合評價是運用模糊數(shù)學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，將各項指標進行量化，并根據(jù)不同指標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?；静襟E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)專家針對各指標層打分，然后用概率和數(shù)學期望方法對這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。比如針對某一指標打分時，5人打分在較安全等級區(qū)間，則該指標在較安全等級狀態(tài)下的權(quán)重為0.5.

4.3 火災風險模糊綜合評估

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風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)。高層住宅建筑火災風險評價指標體系能為建筑物安全管理提供科學依據(jù)，但整個指標體系還有待進一步細化。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

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〔編輯：劉曉芳〕