[摘要] 通過(guò)調(diào)查全國(guó)大中型商業(yè)建筑的特大火災(zāi)案例，建立控制火災(zāi)蔓延系統(tǒng)模型進(jìn)行分析。采用Bayes方法，通過(guò)故障樹(shù)分析，進(jìn)行系統(tǒng)決策，為防治火災(zāi)蔓延提供依據(jù)。

[關(guān)鍵詞] 商業(yè)建筑 火災(zāi)蔓延 Bayes方法 系統(tǒng)決策

一、前言

近幾年來(lái)，城市大中型商業(yè)建筑特大火災(zāi)事故的發(fā)生與控制火災(zāi)蔓延不利有很大關(guān)系。商業(yè)建筑火災(zāi)荷載大、燃燒迅速、蔓延途徑多，容易通過(guò)開(kāi)敞的樓梯間、自動(dòng)扶梯、豎井、管道等通道蔓延，而且燃燒產(chǎn)生大量的煙霧，導(dǎo)致建筑物內(nèi)能見(jiàn)度極低，對(duì)人員的疏散安全構(gòu)成嚴(yán)重的威脅。本文根據(jù)火災(zāi)蔓延的規(guī)律性，對(duì)全國(guó)大中型商業(yè)建筑的特大火災(zāi)事故控制火災(zāi)蔓延失敗的原因進(jìn)行調(diào)查，建立系統(tǒng)模型進(jìn)行分析。最后通過(guò)Bayes統(tǒng)計(jì)和故障樹(shù)分析方法，得出我國(guó)當(dāng)前大中型商業(yè)建筑在火災(zāi)發(fā)生情況下控制火災(zāi)蔓延失敗的概率，為防治火災(zāi)蔓延提供依據(jù)。

二、系統(tǒng)模型分析

調(diào)查1995年～2005年全國(guó)大中型商業(yè)建筑的特大火災(zāi)事故案例，分析得到控制火災(zāi)蔓延失敗 (T)主要原因?yàn)椋褐鲃?dòng)控制火災(zāi)蔓延失敗(N1)、被動(dòng)控制火災(zāi)蔓延失敗(N2)和火災(zāi)發(fā)展迅猛。N1基本事件有：未安裝自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)或安裝后被拆除(a1)；自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)閥門關(guān)閉(a2)；自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)供水源不足(a3)；自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)水泵無(wú)法啟動(dòng)(a4)；自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)未啟動(dòng)或不能聯(lián)動(dòng)(a5)；自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)未設(shè)消防電源(a6)。N2基本事件有：防火、防煙分區(qū)未劃分或劃分不當(dāng)(n1)；分隔物耐火性差(n2)；防火卷簾下面堆放有物品，使卷簾無(wú)法封閉(n3)；防火卷簾沒(méi)有啟動(dòng)或未實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)(n4)；防火卷簾未設(shè)消防電源 (n5) ；樓板耐火性差或樓板上鑿有孔洞( n6)；樓梯間未封閉或封閉不嚴(yán)(n7)；自動(dòng)扶梯未封閉(n8)；中廳未作防火分隔(n9)；玻璃幕墻未作防火分隔(n10)；風(fēng)道、管道、電纜等貫通部位未作防火分隔(n11)；外墻采用可燃材料(n12)；室內(nèi)裝修采用可燃材料(n13)；建筑物的耐火等級(jí)被降低(n14)；防排煙設(shè)施防排煙失敗(n15)。火災(zāi)發(fā)展迅猛因素主要是火災(zāi)荷載大(m1)和空氣供應(yīng)充分(m2)。

通過(guò)以上分析，按照各基本事件之間的邏輯關(guān)系，建立系統(tǒng)故障樹(shù)模型。

三、系統(tǒng)Bayes統(tǒng)計(jì)和故障樹(shù)分析

在控制火災(zāi)蔓延系統(tǒng)中，由于各基本事件只有“發(fā)生”和“不發(fā)生”兩種情況，因此服從二點(diǎn)分布。采用Bayes統(tǒng)計(jì)分析方法，由驗(yàn)前分布和抽樣實(shí)驗(yàn)所確定的后驗(yàn)分布來(lái)計(jì)算各基本事件的條件期望與方差見(jiàn)表1。

由表1中各基本事件參數(shù)值，根據(jù)系統(tǒng)故障樹(shù)的結(jié)構(gòu)函數(shù)計(jì)算系統(tǒng)故障的概率。在故障樹(shù)分析中，重要度反映了各基本事件對(duì)系統(tǒng)的影響程度，其中關(guān)鍵重要度表示部件故障概率的變化率所引起的系統(tǒng)故障概率的變化率，較好地反映了部件對(duì)系統(tǒng)的影響程度，因此可以通過(guò)部件關(guān)鍵重要度的排序來(lái)衡量其對(duì)系統(tǒng)的影響程度。部件的關(guān)鍵重要度越大，觸發(fā)系統(tǒng)故障的可能性越大。表2為各基本事件的關(guān)鍵重要度。

四、系統(tǒng)決策

1.由各基本事件關(guān)鍵重要度的排序知：造成商業(yè)建筑控制火災(zāi)蔓延失敗的主要原因是a1事件——商業(yè)建筑未安裝自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)，n1事件——防火、防煙分區(qū)未劃分或劃分不當(dāng)，其關(guān)鍵重要度的數(shù)量級(jí)為10-1，而n13事件——室內(nèi)裝修采用可燃材料的關(guān)鍵重要度為9.8245×10-2，僅次于前兩項(xiàng)。

2.在所安裝的自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)中，供水源不足最為嚴(yán)重，其次是①水泵無(wú)法啟動(dòng);②自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng);③自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)閥門關(guān)閉、未設(shè)消防電源問(wèn)題。

3.在被動(dòng)控制火災(zāi)蔓延措施中，防火分區(qū)劃分不當(dāng)問(wèn)題最突出，其次是商業(yè)建筑內(nèi)部的可燃性裝修。

4.在用防火分隔物阻隔火災(zāi)蔓延措施中，樓梯間未封閉或封閉不嚴(yán)問(wèn)題最為嚴(yán)重。其次是防火卷簾在火災(zāi)發(fā)生時(shí)不能啟動(dòng)或未實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)；分隔物耐火性差；中廳未作防火分隔；防火卷簾下堆放物品，使卷簾無(wú)法封閉；防火卷簾未設(shè)消防電源；樓板的耐火性差或樓板上鑿有孔洞；玻璃幕墻未作防火分隔；風(fēng)道、管道電纜等貫通部位未作防火分隔；建筑物的耐火等級(jí)被降低；防排煙設(shè)施防排煙失敗。

5.自動(dòng)扶樓未進(jìn)行封閉；外墻采用可燃材料。

綜上所述，商業(yè)建筑未安裝自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)問(wèn)題、防水分區(qū)劃分問(wèn)題及采用可燃裝修問(wèn)題最為突出。因此，必須首先提高這三個(gè)部件的可靠度，才能有效降低商業(yè)建筑控制火災(zāi)蔓延失敗的概率。

五、結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)調(diào)查商業(yè)建筑火災(zāi)蔓延的規(guī)律性，建立控制火災(zāi)蔓延系統(tǒng)故障樹(shù)模型進(jìn)行分析。通過(guò)采用Bayes統(tǒng)計(jì)分析方法，得到各基本事件的條件期望估計(jì)與方差。在此基礎(chǔ)上通過(guò)系統(tǒng)故障樹(shù)分析各基本事件對(duì)系統(tǒng)的影響程度，最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行決策，為控制商業(yè)建筑火災(zāi)的蔓延提供依據(jù)。

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