基于事故树法的高校学生宿舍火灾分析

刘 辉，邹继颖，付 净

(吉林化工学院资源与环境工程学院，吉林吉林132022)

近年来，高校学生宿舍火灾不断发生，引起了社会各界的极大关注．例如，2012年12月20日日本福冈大学女生宿舍火灾;2013年11月12日广西医科大学宿舍楼突发火灾．学生宿舍主要为人员密集和多种可燃物较为集中的场所，一旦造成火灾事故的发生，极易造成重大财产损失及人员伤亡，因此，本文主要以地方省属高校学生宿舍为研究对象，运用事故树法分析高等学校学生宿舍火灾的危险性，找出造成火灾事故的主要原因，从而对学校宿舍管理提供帮助及参考意义．

1 事故树法基本理论

1．1 事故树分析法简介

事故树分析(AccidentTreeAnalysis，简称ATA)法起源于故障树分析法(简称FTA)，是一种预防事故、分析事故的系统安全分析方法，是安全系统工程的重要分析方法之一，应用此方法，可以进行事故的预测，制定好预防措施，减少事故发生的概率．运用此方法分析事故的因果关系较为直观、明了，思路清晰，逻辑性强，既可定性分析，又可定量分析［1-2］．它是从要分析的特定事故或故障开始(顶上事件)，层层分析其发生原因，直到找出事故的基本原因，即故障树的底事件为止．这些底事件又称为基本事件，他们的数据是已知的或者已经有过统计或实验的结果［3］．

1．2 事故树分析法的特点

(1)事故树分析是一种图形演绎方法，是事故事件在一定条件下的逻辑推理方法．它可以就某些特定的故障状态作逐层次深入的分析，分析各层次之间各因素的相互联系与制约关系，即输入(原因)与输出(结果)的逻辑关系，并且用专门符号标示出来，并指出单元故障与系统事故之间的逻辑关系，便于找出系统的薄弱环节［4］．

(2)事故树分析能对导致灾害或功能事故的各种因素及其逻辑关系做出全面、简洁和形象的描述，为改进设计、制定安全技术措施提供依据．

(3)事故树分析不仅可以分析某些元、部件故障对系统的影响，而且可对导致这些元、部件故障的特殊原因(人的因素、环境等)进行分析［5］．

(4)事故树分析可作为定性评价，也可定量计算系统的故障概率及其可靠性参数，为改善和评价系统安全性提供了定量依据［6］．

(5)事故树分析是图形化的技术资料，具有直观性，即使不曾参与系统设计的管理、操作和维修人员通过阅读也能全面了解和掌握各项防灾控制要点［7］．

1．3 事故树法的分析步骤

事故树法的分析具体步骤如图1所示．

图1 事故树法的分析步骤

2 建立学生宿舍火灾事故树

图2 高校学生宿舍火灾事故树

学生宿舍事故树如图2所示，该事故树中考虑了24个不同的底事件，各符号所代表的事件如表1所示

表1 高校学生宿舍火灾事故树的基本事件

查阅高校宿舍火灾及事故树等相关文献，并且同时走访相关管理部门，得出基本事件经验估计概率值［8-10］，如表 2 所示．

表2 高校学生宿舍火灾事故树基本事件概率值

2．1 宿舍火灾事故树的最小割集和最小径集计算

在事故树中，我们把引起顶事件发生的基本事件的集合称为割集，也称截集或截止集．一个事故树中的割集一般不止一个，在这些割集中，凡不包含其他割集的，叫做最小割集．

在事故树中，当所有基本事件都不发生时，顶事件肯定不会发生．然而，顶事件不发生常常并不要求所有基本事件都不发生，而只要某些基本事件不发生顶事件就不会发生．这些不发生的基本事件的集合称为径集，也称通集或路集．在同一事故树中，不包含其他径集的径集称为最小径集．

通过计算，求得图2事故树最小割集共324组．

将图2事故树转化为成功树，通过计算成功树的割集，从而得到最小径集为3个．

图2中宿舍火灾事故树有24个基本事件，其最小割集为324个，从而有324个途径可导致高校学生宿舍火灾事故的发生，而且每组因子都非常少，说明极易导致该类事故的发生;因而最小径集为3个，所以共有3条途径可预防事故的发生，并且有2组最小径集中因子非常多多，说明事故控制难度较大，应加强相应的管理．

2．2 宿舍火灾事故树重要度分析

2．2．1 结构重要度分析

利用最小割集来求取事故树的结构重要度为:

2．2．2 概率重要度分析

利用顶上事件发生概率函数求得顶上事件对基本事件发生的概率，其概率重要度排序结果为:

显然，X14，X13，X15，X16仍是比较重要的，即衣物和棉被、书籍和座椅、易燃易爆物品、报警迟缓延误救援时机．

2．2．3 临界重要度分析

根据一般情况来说，发生概率大的事件容易发生，但相对控制来说也比较容易，并且概率重要度、基本事件所在割集对顶上事件发生的总概率的贡献均不能反映此类问题，所以需要进行事故树的临界重要度分析，图2事故树临界重要度结果为:

显然，X14、X13、X16、X15、X8仍是最重要因子，即书籍和座椅、衣物和棉被、报警迟缓延误救援时机、易燃易爆物品、违章使用电器．

2．2．4 预防措施

通过概率重要度和临界重要度分析得知衣物和棉被、书籍和座椅、易燃易爆物品、报警迟缓延误救援时机比较重要，因此，控制好以上几个因素就可以较好的控制火灾的发生，具体措施如下:

(1)开展安全检查，加大处罚力度．宿舍的值班、管理、服务人员实行每日巡查制度，及时纠正违章行为．同学们对安全检查要主动地配合，还要经常进行自查，积极举报各种违章行为和安全隐患;对违章行为的处罚要理解，处罚不是目的，但只教育不处罚是达不到杜绝违章行为的目的．

(2)减少宿舍木制座椅等设施，从而有效控制火灾的发生．

(3)严禁在宿舍内使用大功率违章电器、电热设备以及煤气炉、酒精炉、液化气炉等明火．学生宿舍内可燃物品多，使用电炉、酒精炉等，稍有不慎或疏忽便能引起火灾．

(4)保持消防器材设施的完好有效．宿舍楼内设置的防火门、室内消防栓、火火器、应急照明灯、疏散指步灯等消防器材、设施、疏散通适、安全门、学校都明确专人管理，还定期进行检查、维护、保养，保持完好有效．同学们平时不要随意挪动、损坏这些消防器材、设施．

3 结 论

运用安全系统工程的事故树原理，分析了高校学生宿舍火灾发生的主要原因，同时指出了高等学校宿舍管理部门应加强对学生宿舍的管理，合理配置消防设施并同时引入现代监控设备等先进的相应设施，并且要加强对学生的安全教育工作，警惕可能带来的各种引火源及其火种，从而有效预防高校学生宿舍火灾事故的发生．

［1］ 王泰升．用事故树法分析(FTA)预防事故、分析事故［J］．河北化工，1989，8:56-59．

［2］ 卜全民，毕军，袁增伟，等．运用模糊数学方法改进事故树分析法研究［A］．国际安全科学与技术研讨会论文集［C］．沈阳:东北大学安全工程研究中心，2008:56-59．

［3］ 何光勇．事故树分析法在脚手架坍塌事故中的应用［J］．中小企业管理与科技:下旬刊，2012(4):266-267．

［4］ 徐倜．从建筑施工脚手架倒塌事故致因分析探讨脚手架工程质量控制［J］．工程建设与设计，2013(1)．

［5］ 万健，林文剑．谈事故树分析法在建筑施工安全评价中的应用［J］．山西建筑，2008，34(17):11-12．

［6］ 尤立明，周同岭，张集，等．事故树分析在高等学校实验室消防安全管理中的应用［J］．实验科学与技术，2008，25(6):168-170．

［7］ 倪淑芳．脚手架上安全事故的预防措施［J］．城市建筑，2013(10):222-244

［8］ 陈德新，李厚彪．学生宿舍火灾的风险分析［J］．聊城师院学报，2002，15(4):12-14．

［9］ 胡雪．预防校园火灾事故，创建平安校园［J］．消防技术与产品信息，2006(12):41-43．

［10］朱向东，石剑荣．学生宿舍火灾事故树分析［J］．安全与环境工程，2009，16(1):78-84．