基于AHP-FCE模型的娱乐场所消防安全评价

赵钊颖 田水承

摘 要：为了预防和遏制娱乐场所消防事故的发生，本文以W娱乐场所为具体研究对象，建立包括建筑结构和布局、着火源、消防管理、消防设施、安全疏散等指标的消防安全评价指标体系。采用层次分析法确定指标权重，借助Matlab软件和Yaahp 12.1软件处理数据，构建基于模糊综合评价法的娱乐场所消防安全评价模型。结果表明：W娱乐场所消防管理方面的消防安全等级为“不安全”，建筑结构和布局、着火源、消防设施、安全疏散等方面的消防安全等级为“比较安全”;综合每项指标的评价结果，该娱乐场所的消防安全等级为“比较安全”。

关键词：消防安全;火灾;层次分析法;模糊综合评价法;安全评价

中图分类号：X 956   文献标识码：A   文章编号：1672 - 7312（2022）01 - 0122 - 05Entertainment Venues Fire Safety Evaluation

Abstract：In order to prevent and halt the occurrence of fire accidents in entertainment venues，this article takes W entertainment venue as the specific research object，and establishes a fire safety evaluation index system including building structure and layout，ignition source，fire management，fire fighting facilities，and safe evacuation.The analytic hierarchy process is used to obtain index weights，Matlab and Yaahp 12.1 software is used to process date，a fire safety evaluation model based on fuzzy comprehensive evaluation is constructed.The results show that the fire safety level of fire management is “unsafe”，and the fire safety level of the building structure and layout，ignition source，fire fighting facilities，safe evacuation，etc.is “relatively safe”.Based on the evaluation results of each index，the fire safety level of the entertainment venue is “relatively safe”.

Key words：fire safety;fire accidents;analytic hierarchy process;fuzzy comprehensive evaluation;safety evaluation

0 引言

娱乐场所人员聚集程度高，建筑方式独特，易发生火灾等突发事故，最主要的伤害是造成建筑中的人员伤亡[1]。进行消防安全评价研究，能有效预防娱乐场所火灾的发生，减少伤亡损害。

相关专家从不同角度对人员聚集场所进行了消防安全评价研究。赵祎（2006）将现代计算机模拟软件BuildingEXODUS與MLS评价方法相结合，进行消防安全评价[2]。寇丽平（2008）、杨柳（2011）、刘思南等（2018）运用模糊综合评价法、层次分析法结合的方式，构建消防安全评价模型[3 - 5]。AKNAIT（2011）定义、比较、分析了应用火灾风险指数法和火灾风险评估的消防安全评价方法[6]。孙多娇等（2010）基于灰色关联分析法和模糊综合评价法，构建了消防安全评价模型[7]。于立东（2012）引入模糊积分，进行公共娱乐场所的消防安全评价[8]。CHEN、ZHUANG等（2013）运用火灾危险动态管理和消防控制技术进行消防安全评价[9]。SANNI（2015）利用疏散模拟工具EVACNET4建模，并结合实际案例进行消防安全评价[10]。JIANG等（2015）设置标准火灾和参数火灾两种场景，对某中心大厦火灾时的性能进行了独立的消防安全评价[11]。CHEN等（2018）借助计算机程序简化火灾分析模型和结构有限元分析模型，构建消防安全评价的结构模型[12]。RONCHI（2019）通过相关火灾风险情景的模拟优化，进行了消防安全评价[13]。

本文以W娱乐场所为研究对象，运用层次分析法和模糊综合评价法进行消防安全评价，以进一步减少和预防该类消防事故的发生。

1 影响因素与评价方法选取

1.1 火灾趋势分析

在自然状态下，火灾的发展过程包括初起、发展、猛烈、下降和熄灭5个阶段[14]。本文通过前期对火灾案例的调研，再结合娱乐场所具有人员密集、疏散困难、结构复杂等特点，将娱乐场所的火灾趋势划分为3个阶段。

1）起火阶段。娱乐场所人员密集，场所复杂，如果消防管理不善，工作人员或者消费人员处于不安全状态时，可能会导致娱乐场所内建筑结构的可燃物接触到着火源，产生起火。

2）火灾初期增长及发展蔓延阶段。在起火初期，场所内的自动灭火系统或者场所内的消防栓可能因为某种原因未能成功灭火;火灾蔓延后，非专业人员不能有效控制，消防人员因为某种原因未能及时到达或灭火失败，造成火灾充分发展。

3）火灾失控及人员疏散撤离阶段。火灾充分蔓延甚至造成失控，主要是由于防火措施不合理或者场所内排烟能力出现问题导致的，当安全疏散系统出现问题时，也会加大整个场所内人員疏散的困难度。

1.2 影响因素确定

根据以上火灾趋势3个阶段的分析，可以得出影响娱乐场所火灾发生的因素。

起火阶段，娱乐场所火灾的影响因素包括：场所内建筑结构、着火源、消防管理三方面。其中建筑结构的具体影响因素有防火间距、平面布局、耐火等级3个;着火源的具体影响因素有火灾荷载、装修材料燃烧等级、电气设备及线路布置3个;消防管理的具体影响因素有消防宣传力度、工作人员消防意识、其他人员消防素质3个。

火灾初期增长及发展蔓延阶段，娱乐场所火灾的影响因素包括：初期的自动灭火系统、场所内消防栓灭火、消防队灭火三方面。其中初期自动灭火系统的具体影响因素有火灾探测报警系统、自动灭火系统2个;消防栓灭火的具体影响因素有消防给水系统、消防器材配置2个;消防队灭火的具体影响因素有场所外消防栓及水源、消防车道2个。

火灾失控及人员疏散撤离阶段，娱乐场所火灾的影响因素包括：防火措施、场所内排烟能力、安全疏散系统三方面。其中防火措施的具体影响因素有防火分区、防火卷帘2个;排烟能力的具体影响因素有防排烟系统、空调系统2个;安全疏散系统的具体影响因素有安全出口、疏散通道、诱导疏散设施3个。

1.3 评价方法选取

我国对娱乐场所的火灾评价方法有很多，例如事故树分析、F&EI分析[15]、模糊数学评价法等，有的是定性角度，有的是定量角度。而娱乐场所因其自身复杂的特点，造成火灾危险性受到多个因素影响，且危险程度不存在确定的数量界限[16]，同时作为人员密集场所，娱乐场所的人员范围和人员活动也具有一定的模糊性。因此，使用模糊综合评价法评价娱乐场所的消防安全比较合理。

2 安全评价模型

2.1 W娱乐场所安全评价指标体系

W娱乐场所处于市区中心地带，交通便利，不易发生拥堵。该场所始建于2008年，占地面积约1 000 m2，总设计面积约4 000 m2，独立4层建筑设计，层高3 m，每层功能区交叉分布，结构和装饰也较为复杂，而且每层的公共通道均不同。

2.2 安全评价指标体系

根据影响娱乐场所火灾发生的因素，再结合W娱乐场所的实际情况进行判断与筛选，将影响因素按照建筑结构和布局、着火源、消防管理、消防设施、安全疏散划分为5个子系统，得出W娱乐场所的消防安全评价指标体系见表1。

如上，将W娱乐场所消防安全评价指标体系总指标划分为5个一级指标，19个二级指标。

2.3 确定指标权重

模糊综合评价过程[17]通常采用层次分析法确定指标权重，具体过程如下。

2.3.1 建立判断矩阵

经过咨询消防安全领域的专家与个人调研，再运用1～9标度法，对W娱乐场所因素集中的每一层评价指标进行相对重要性的定性描述，并赋予相应数值表示，分别建立关于U、U1、U2、U3、U4、U5的6个判断矩阵，详见表2～表7。

2.3.2 一致性检测

如果判断矩阵的一致性检验指标CR<0.1，则证明矩阵数据有效，反之无效。

运用Matlab软件进行数据处理，得到W娱乐场所消防安全评价指标U的一致性检验指标CR为0.007，建筑结构和布局U1的一致性检验指标CR为0.001，着火源U2的一致性检验指标CR为0.005，消防管理U3的一致性检验指标CR为0008，消防设施U4的一致性检验指标CR为0007，安全疏散U5的一致性检验指标CR为0015。可知矩阵U、U1、U2、U3、U4、U5的CR值均小于0.1，满足一致性。

2.3.3 计算指标权重

利用Matlab软件可以得到各个指标权重，其中一级指标U的权重值为：W={0.096，0.052，0482，0.185，0.185};二级指标U1的权重值为：W1={0.186，0.532，0.097，0.186};二级指标U2的权重值为：W2={0.276，0.128，0.595};二级指标U3的权重值为：W3={0.297，0.540，0.163};二级指标U4的权重值为：W4={0.182，0.442，0094，0182，0.050，0.050};二级指标U5的权重值为：W5={0.122，0.558，0.320}。

2.4 建立模糊综合评价矩阵

本文组织邀请了10位包括建筑防火、专职消防员、消防安全等方面的专家，对运用Yaahp 12.1建立的专家评判表进行后果投票。建立评价集V={非常安全V1，安全V2，比较安全V3，不安全V4，非常不安全V5}。之后，对W娱乐场所内的某个因素进行评价，确定该因素对评价集的隶属度，即单因素模糊评价。为了能够有效反应所有评价指标对消防安全的影响，需要在单因素模糊评价的基础上建立模糊综合评价矩阵，见表8。

2.5 安全等级

评价集V1的加权值Si为95，系统安全综合得分>90;评价集V2的加权值Si为80，系统安全综合得分为80～90;评价集V3的加权值Si为65，系统安全综合得分为60～79;评价集V4的加权值Si为45，系统安全综合得分为40～59;评价集V5的加权值Si为30，系统安全综合得分<40。

由加权值Si与隶属向量B的乘积可以计算出安全总分函数：F（U1）=62.89，即U1的消防安全等级为V3;F（U2）=67.89，即U2的消防安全等级为V3;F（U3）=53.11，即U3的消防安全等级为V4;F（U4）=75.66，即U4的消防安全等级为V3;F（U5）=68.56，即U5的消防安全等级为V3;F（U）=61.75，即U的消防安全等级为V3。

3 评价结果及分析

3.1 评价结果

由上可知，W娱乐场所在消防管理方面的消防安全等级为“不安全”，建筑结构和布局、着火源、消防设施、安全疏散等方面的消防安全等级为“比较安全”，综合每项评价指标，该娱乐场所的消防安全等级属于“比较安全”。另外，由于该场所的消防宣传力度不够，工作人员的消防意识薄弱，且其他人员的消防素质低下，使消防管理成为该场所风险性最高的一方面。

3.2 评价分析

对W娱乐场所进行消防安全评价，得出消防安全等级，可以有效促进场所经营中的本质安全以及全过程安全，也会引导该场所的安全管理人员按照风险性高低顺序：消防管理、建筑结构和布局、着火源、安全疏散、消防设施，去考虑风险发展为事故的可能性和造成事故损失的严重程度，以便合理控制安全投入。

4 结论

本文基于层次分析法和模糊综合评价法建立了娱乐场所消防安全评价，得到以下结论。

1）本文根据火灾案例调研与娱乐场所实际情况，将娱乐场所的火灾发展趋势分为：起火阶段、火灾初期增长及发展蔓延阶段、火灾失控及人员疏散撤离等3个阶段，并运用模糊综合评价法（FCE）从建筑結构和布局、着火源、消防管理、消防设施、安全疏散等5个方面构建消防安全评价模型。

2）以W娱乐场所为例，运用层次分析法确定指标权重，同时借助Matlab软件和Yaahp 12.1软件处理数据;建立单因素模糊评价矩阵和模糊综合评价矩阵，不仅反映了单个因素对评价对象的影响，也反映了所有评价指标对W娱乐场所消防安全的影响，一定程度上提高了评价结果的可靠性。

3）根据评价结果可知，W娱乐场所的消防安全等级为V3，说明消防安全等级属于“比较安全”。消防管理评价指标系统安全得分在40～59之间，安全等级是V4，属于“不安全”;其他评价指标系统安全得分均在60～79之间，安全等级是V3，属于“比较安全”。因此，该场所尤为需要在消防管理方面进一步改进和提高。

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（责任编辑：韩 莉）