基于模糊综合评价的高层住宅建筑火灾危险性分析

孙 辉

(烟台市公安消防支队，山东 烟台 261400)

●消防安全评价

基于模糊综合评价的高层住宅建筑火灾危险性分析

孙 辉

(烟台市公安消防支队，山东 烟台 261400)

高层住宅人员密度大、消防设施相对薄弱、火灾隐患较多，对高层住宅建筑进行火灾危险性评价，对于了解建筑的危险状态、提高建筑的消防安全水平具有重要意义。提出了高层住宅建筑火灾危险评价指标体系，并针对高层住宅建筑的特点确定了各指标权重值，采用模糊综合评价的方法对某高层住宅楼的火灾风险进行了分析，研究结果可为高层住宅建筑防火监督审核提供参考。

住宅楼；模糊综合评价；火灾危险性；防火监督

0 引言

近年来，随着我国城市化进程的不断加快，城市的规模和数量快速增长，各种高层建筑、大型聚集场所、地下建筑等不断涌现，特别是高层住宅楼人员密度大、消防设施相对薄弱、火灾隐患较多，导致火灾频发，给人们的生命财产安全带来极大危害。通过对高层住宅建筑进行火灾危险性评价，可以明确建筑所处危险状态，有针对性地采取防治措施并制定相应的管理体系，从而最大限度地防止火灾事故的发生，降低火灾事故造成的损失。本文采用模糊综合评价方法对高层住宅楼的火灾风险进行分析，为高层住宅建筑防火监督审核提供参考。

1 基于模糊综合评价的高层住宅建筑火灾风险评估方法

1.1 火灾风险模糊综合评价方法

建筑火灾风险的模糊综合评价是定量评价方法，需要针对被评价对象的特点建立指标体系和量化方法，并利用模糊数学和信息扩散理论等对风险评价统计模型进行分析，得到量化结果，从而评价建筑的火灾风险水平[1]。模糊综合评价方法的基本步骤为：(1)评判因素域U，代表综合评判中各评判因素所组成的集合。(2)评语等级域V，代表综合评判中评语所组成的集合，它实质是对被评价对象变化区间的一个划分，如很好、好、中、差、极差等评语。(3)模糊关系矩阵R，是单因素评价的结果，即单因素评价矩阵。模糊综合评价所综合的对象正是R。(4)评判因素权向量A，代表评价因素在被评对象中的重要程度，对R做加权处理。(5)模糊算子，是指合成A与R所用的计算方法。(6)计算评判结果向量B。

1.2 高层住宅建筑火灾危险性评价指标体系

火灾危险性指火灾发生的可能性以及火灾所产生的预期灾害程度的总体反映。对于一座高层住宅建筑，火灾危险性综合评价由以下几个主要因素组成：火灾荷载状态、自动报警系统、自动灭火系统、安全疏散设施、阻燃与防火结构和建筑构造、消防施救设施、电气设备、管理及其他。根据前人研究成果和住宅建筑特点，提出高层住宅建筑火灾危险评价指标体系，如表1所示。在确定了指标体系的权值之后，还要根据指标体系的特点确定各指标的合成方法，即将下层指标权值复合成上层指标权值的计算方法。

1.3 指标权重的确定

应针对实际高层住宅的特点对建筑物的基本评价指标进行赋值，取值的大小代表该参数的火灾危险程度。将指标层因素的每一项作为基本评价单元，每个单元对被评价场所的消防安全水平都会产生影响。因此，需要通过实际考察被评价场所的火灾风险因素来衡量基本评价单元风险指数的大小。对于某个基本评价单元，其风险指数的大小取决于该单元下设的各个风险因素的实际发生情况，实际风险越多，评价单元的火灾风险指数值越大。

对指标层中每个评价单元的赋值方法为：(1)按照指标层因素中所列出的各项火灾风险对被评价场所进行检查，记录存在的风险。(2)每个基本评价单元Ui对应的n个火灾风险因素中，根据检查结果，实际存在的风险因素数量为m，将实际存在风险因素数量与火灾风险因素总数的比值定义为ri，即ri=m/n。(3)通过ri的大小，可以得到量化的基本评价单元的火灾风险指数[2]。

对基本评价单元赋值后，便可计算上一层因素的权重：设某层有n个因素，X=(x1,x2,…,xn)，要比较它们对上一层的影响程度，确定在该层中相对于某一准则所占的比重(即把n个因素对上层某一目标的影响程度排序)。上述比较是两两因素之间进行的比较，用rij表示第i个因素相对于第j个因素的比较结果，rij=1/rji，则模糊关系矩阵R为：

通过对指标层因素所构成的模糊关系矩阵进行归一化处理，便可计算出系统层因素的权重值，从而得到建筑物的火灾风险等级。

2 应用实例

2.1 某高层住宅建筑基本情况

选取某高层住宅楼作为评估对象，该建筑为钢筋混凝土框架结构，耐火等级为二级，地上22层，地下2层，其中1～22层为居民住宅，地下一层为储物室，地下二层常年上锁。周围建筑密度大，与两个小区相邻，交通比较拥挤，防火分区不明显，未设置自动报警系统。

根据上文高层住宅建筑火灾危险性评价指标体系的主要因素，对该住宅楼实际情况分析如下：(1)火灾荷载状态，该建筑为居民住宅楼，没有统一进行装修，都是居民自己进行的装修。(2)自动报警系统，该建筑设置了手动火灾报警装置和火灾警报装置。(3)自动灭火系统，该建筑设置了室内外消火栓，没有设置自动喷水灭火系统。(4)安全疏散设施，该建筑设置了两个安全出口，在一层楼内设置了10个疏散指示标志。(5)阻燃、防火结构及建筑构造，该建筑没有设置防火墙和防火卷帘，防火分区不明显。(6)消防施救设施，该建筑只设置了一个通风井，没有设置排烟系统，设置了消防车通道，但是部分通道被汽车、自行车堵住。(7)电气设备，该建筑没有设置消防控制室，部分设置了火灾事故照明。(8)管理及其他，该建筑位于交通拥挤的地方，邻近两个居民小区，部分人员进行过消防培训。

2.2 火灾危险性评价指标隶属度确定

为了能科学、合理地进行火灾危险性评价，针对上述高层住宅建筑特点，编制了与建筑物防火安全评价指标体系对应的防火安全隶属度调查表，如表1所示，并根据实际情况对其打分赋值。

2.3 火灾危险性模糊综合计算

建筑内部火灾荷载状态的评估矩阵为：

指标权重A1=(0.33,0.10,0.49,0.74,1.00)，则B1=A1×R1=(0,0.519,1.361,0.78)。

自动报警系统的评估矩阵为：

指标权重A2=(0.55,0.46,1.00,0.91,0.10,0.28)，则B2=A2×R2=(0.268,0.333,0.961,1.738)。

表1 某住宅楼火灾危险性评价指标体系及防火安全隶属度

自动灭火系统的评估矩阵为：

指标权重A3=(0.10,0.10,1.00)，则B3=A3×R3=(0.07,0.03,0,1.1)。

安全疏散设施的评估矩阵为：

指标权重A4=(0.40,0.10,1.00,1.00,1.00)，则B4=A4×R4=(0.99,0.84,1.17,0.5)。

阻燃、防火结构及建筑构造的评估矩阵为：

指标权重A5=(0.10,0.70,0.40,1.00)，则B5=A5×R5=(0.1,0.28,0.6,1.22)。

消防施救设施的评估矩阵为：

指标权重A6=(0.10,0.55,1.00,0.55)，则B6=A6×R6=(0.22,0.285,1.19,0.505)。

电气设备的评估矩阵为：

指标权重A7=(1.00,0.60,0.10,0.70)，则B7=A7×R7=(0.86,0.54,0.16,0.84)。

管理及其他的评估矩阵为：

指标权重A8=(0.55,0.10,1.00)，则B8=A8×R8=(0.23,0.45,0.66,0.31)。

系统总评估矩阵为：

总指标权重A=(0.095,0.10,0.10,0.38,0.76,0.76,1.00,0.81)，综合因素评估结果为：B=A×R=(1.6995,1.738705,2.724995,2.95)。通过对结果进行规一化处理得出：B°=(0.186,0.191,0.299,0.324)。结果显示，该住宅楼评价18.6%为很好，19.1%为较好，29.9%为一般，32.4%为差，根据最大隶属度原则，该高层住宅楼的防火安全评价结果为差。

上述综合评价结果表明，该住宅楼的防火安全水平为差，存在较大火灾危险性。根据计算得出的权重进一步分析，得出影响建筑物火灾风险等级的原因主要体现在以下几个方面：建筑自动报警系统、建筑自动灭火系统和建筑阻燃、防火结构及建筑构造系统。评价结果与实际情况符合，可为消防部门有针对性地做好防火监督管理工作提供依据。

[1] 范维澄,孙金华,陆守香,等.火灾危险评估方法学[M].北京:科学出版社,2004.

[2] 胡忠日,孙迎霞,方正.高层建筑火灾危险性模糊综合评估初探[J].消防科学与技术,2003,22(5):354-356.

(责任编辑马龙)

ComprehensiveFuzzyEvaluation-basedFireRiskAnalysisofHigh-riseResidentialBuildings

SUN Hui

(YantaiMunicipalFireBrigade,ShandongProvince261400,China)

The occupant density of high-rise residential buildings is usually high, but there are less fire control facilities and more fire hazards than ordinary constructions. It is of great significance to evaluate the fire risks of residential buildings so as to understand the fire safety condition and improve the safety level of the building. In this paper, the fire risk of a residential building is assessed by comprehensive fuzzy evaluation method, and corresponding improvement measures are proposed in order to provide some reference in fire prevention supervision and management for the fire department.

residential building; comprehensive fuzzy evaluation; fire risk; fire supervision

2017-07-16

孙辉(1979— )，男，山东栖霞人，助理工程师。

D631.6

A

1008-2077(2017)10-0058-04