■ 张骞 中国人民警察大学
火灾是城市发生频率最高的灾害之一,随着我国城镇数量增多,城镇基础设施不断建设,火灾危险性也在持续增加,暴露出我国城市消防站建设滞后、应急救援能力不足等问题。如何科学评估城市火灾风险是火灾科学研究领域的重点内容。早期城市火灾风险评估通过建立指标体系评估,随着GIS 技术的发展,利用地理格网给城市划分评估单元,评估火灾风险在不同单元空间分异特征的研究增多。《城市消防规划规范》规定,可通过区域火灾风险评估确定消防站辖区面积。已有研究从火灾危险源等方面梳理指标,以城市建设用地地块为单元进行评价,还需要研究构建覆盖火灾危险性及城市抗灾能力的指标体系。
随着经济的迅速发展,我国进入社会主义现代化新时期,城市结构的复杂性导致引发火灾的各种因素也在增多,而城市消防规划能为居民营造安全的环境。面对复杂的城市环境,需要科学的消防规划方法。编制城市消防规划需要根据火灾危险性制定不同火灾管控措施,面向城市消防规划火灾风险评估,要构建覆盖火灾危险性及城市抗灾能力的指标体系,为消防规划编制提供依据。
火灾是指在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。城市火灾是指发生在城市空间的火灾,类型包括固、液、气体火灾,根据发生场所分为工业基建与居民住宅火灾等。城市安全是指城市内人财物活动的安全。城市灾害给现代城市的发展带来严峻挑战,20世纪90年代联合国提出全球减灾行动,包括减少灾害发生率与造成的损失。城市发生灾害会造成巨大损失,要采取措施减轻灾害发生对城市造成的不良影响。
火灾危险性包含危害性与风险性双重含义,涵盖火灾发生的可能性与后果。危险源是生产生活中可能导致危险的根源或状态,火灾危险源是各种可能引发火灾的危险因素。城市消防指为预防火灾对城市造成损失而采取的防灾措施,城市消防规划是为实现城市消防安全目标制定的总体部署与安排。消防规划是城市规划的重要内容,任务是对城市消防安全进行布局,统筹规划消防通道等城市消防设施,为城市消防安全建设提供合理依据。火灾风险评估是指在火灾风险分析的基础上对火灾风险进行估算,通过对所选择的风险抵御措施进行评估,把所收集和估算的数据转化为准确的结论的过程。
城市火灾会对人类生产生活造成严重影响,建筑物是人类从事生产生活的重要场所,城市建筑选址、选材等会影响城市的消防安全。建筑火灾分为初起、猛烈与熄灭阶段,初起阶段是扑灭火灾的最好时机,所以要想减少火灾带来的危害必须从灾后反应变为灾前预防。城市消防规划就是在火灾发生前判断建筑防火是否满足建筑规划,对潜在火灾风险进行评估,对城市火灾防灾需求量化表达,寻找城市空间存在的消防短板,对城市消防站进行优化布局。
基于火灾风险评估的消防规划是现代人安居乐业的现实需要,是和谐社会建设的前提,有助于弥补消防规划方法的不足。21世纪城市是社会经济发展的主要载体,城市化战略为消防安全带来新的机遇与挑战,给防灾减灾工作提出新的要求。当前我国城市消防安全工作相对滞后,如何降低火灾损失是城市消防规划的工作重点,现有城市消防规划编制较少考虑火灾风险,而基于火灾风险评估的消防规划从火灾需求角度出发,为消防规划提供新的研究思路。当今全球化深刻影响世界,由于传统城市的升级改造,现代城市发展带来巨大机遇的同时,城市面临的安全威胁也日益复杂多样,基于火灾风险评估的消防规划是面向群众安全需求的,以保障人民安居乐业为目的。
火灾是失控的灾害性燃烧,建筑物布局位置等存在一定火灾隐患,建筑火灾给城市造成巨大损失,防范建筑火灾成为城市发展中的重要课题。当前我国处于建成小康社会的决定性阶段,新型城镇化发展规划指出要探索设立城市规划制度。城市消防规划对火灾风险评估进行了明确要求。我国现行城市消防规划编制核心是对消防站进行空间选址,如何对潜在建筑火灾风险评价是关键问题。基于城市火灾风险评估才能对火灾风险进行管理。
建筑火灾风险评估基于建筑处于风险范围内,风险区域形成以着火建筑为核心的圈层。火灾危险源是以化学能等能量失控释放造成危害的危险源,包括可燃物产生的有毒有害气体。随着城市化进程加快,城市人口密度不断增加,人们对火灾危险性认知水平方面的高低,导致火灾危险源危险性的差异。研究建筑防火间距是否符合相关规范,需要辨识建筑火灾危险源,以防火间距设置要求为判断依据评价火灾风险。城市火灾具有复杂多样的特点,发生火灾会造成巨大损失。城市火灾类型常见的有危化品火灾等,建筑火灾成因不同,应急救援所需的消防资源也就有所不同。
我国自古有防火传统,古人很早就有了防火意识。改革开放后,我国消防事业得到迅速发展,消防法律法规建设日趋完善。国家消防规划规范开始实施,城市消防规划应贯彻预防为主的工作方针,依据消防条例等有关规定,结合城市规划进行编制,城市消防规划包括消防站规划、消防供水与通信规划等内容。我国城市消防规划对消防车道等进行了详细规划,消防站布局根据扑救责任区最远点初起火灾所需消防时间确定。城市消防站分为普通与特勤类型,普通消防站包括一二级消防站,消防规划编制对消防站设置提出要求,地市级应设特勤消防站。
城市是复杂的系统,城市火灾风险评估标准有多种,需要分解为多个目标进行评估。城市火灾风险评估涉及多方面影响因素,文章采用MCE 方法构建火灾风险评估指标体系。多准则评价产生于决策科学领域,可对系列可行候选方案进行决策评价。MCE 与GIS 叠合发挥GIS 处理空间数据优势,GIS-MCE 过程包括构造决策矩阵、应用决策规则等阶段。运用GIS-MCE 方法构建火灾风险评估体系,按照不同评价标准分级,由评价因子等级构成评价矩阵。区域火灾风险指标权重如表1所示。
表1 区域火灾风险指标权重
火灾风险评估指标选取是科学性工作,要求体现明确性与可行性原则。建筑火灾风险评估是复杂的系统,涉及高层民用建筑等,各种建筑存在不同风险。运用层次分析法确定火灾风险评估指标权重,AHP 是定性定量结合的决策分析法,可以有效解决难以定量定性解决的复杂问题。城市火灾潜在风险为火灾发生提供可能性,考虑建筑火灾造成的危害,将火灾风险分为安全、风险较小、危险等级。火灾风险评估目的是找出城市消防安全漏洞,为城市土地利用优化提供决策依据,需要对城市火灾风险空间分布特征进行研究。结合城市建筑普查信息,对建筑类型等统计分析,城市火灾发生后道路成为逃离火场的重要通道,需要对城市道路情况进行分析。根据对城市风险等级的划分,得出风险等级空间分布。
根据近年火灾统计数据,火灾事故类型主要是电气火灾,火灾事故多发于交通工具、人员密集场所、办公场所等。研究区是昆明市东北部的滇中新区,其中生活用火不慎、电线电缆损坏等是导致事故的主要原因。研究区火灾原因与全国情况存在差异,人的安全意识因素占75%。所以需要立足区域火灾特点进行风险评估。
现有火灾风险评估以行政单元为评级单元,城市建设用地分为居住用地、公共服务设施用地、物流仓储用地等,根据环境质量等要素将用地分为42 小类,居住用地按环境质量等因素分为3 类。各单元用地性质等方面具有相近空间属性。统一把各指标评价值无量纲化为5 个等级,建筑耐火等级通过现场调研进行评判。居住用地人口密度高于公园绿地,通过分析用地类型将地块单元人口密度分为5 个等级。用地类型复杂区域进行建筑耐火等级判断,需按耐火等级标准识别建筑分布区,研究区用地类型简单,建筑密度以地块单元密度值分为5 个等级。采用加权平均法计算评价单元风险值,用指标因子对应评分与对应权值相乘,得到抗灾能力指标评估分数DVF,得出评价单元火灾风险值R。区域火灾风险评估流程图如图1所示。
根据城市火灾风险评估指标体系,结合现场调研、城市用地类型识别等信息评估指标因子。以昆明市滇中新区为例,规划内南部地区危险性较高,大板桥地区危险性高于嵩明县。大板桥地区工业分布密集,发生火灾可能性较大。嵩明县老城区建筑质量较差,危险性为中度;新建区火灾危害性较低。农村地区建筑耐火等级低。城镇地区易损性风险最高,南部大板桥工业片区易损性高。由于城镇地区人口密度大,城区起火可能性大。农村地区人口密度小,火灾易损性小。南部工业地区从业人口多,火灾易损性较高。
叠加危险性与抗灾能力指标评估结果进行火灾风险等级划分,研究区火灾风险整体较高,高风险区分布于杨林镇、嵩明县、老城区棚户区、城中村及长水机场周边,新建城区风险较低。城中村、工业园区是火灾高风险密集地区,由于区域建筑密度大,易燃材料堆积,消防安全条件差,发生火灾后救援难度大。牛栏江镇乡村片区呈现“大分散,小集中”,消防安全条件差,发生火灾易造成严重后果。嵩明县北部老城区棚户区建筑年代久远,耐火等级较低,发生火灾易造成重大损失。棚户区还存在管理差,整改资金缺口大等问题。长水机场周边建筑耐火等级高,火灾危险性较低。由于经济密度较高,片区城市消防系统完善,区域城市火灾风险等级为中低等级。