[摘 要] 文章通過(guò)分析目前國(guó)內(nèi)外火災(zāi)研究現(xiàn)狀，以系統(tǒng)相關(guān)性原理為基礎(chǔ)，提出區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)性的概念，利用隨機(jī)函數(shù)和隨機(jī)過(guò)程理論，建立了區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)性計(jì)算模型，使其在火災(zāi)預(yù)防、人員疏散、消防設(shè)施配置、區(qū)域規(guī)劃等方面具有關(guān)鍵性作用。

[關(guān)鍵詞] 區(qū)域火災(zāi) 風(fēng)險(xiǎn) 相關(guān)性 隨機(jī)理論

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，城市化的建設(shè)高速發(fā)展。與此同時(shí)，火災(zāi)形勢(shì)也日益嚴(yán)峻，

在各類(lèi)火災(zāi)中，建筑火災(zāi)發(fā)生頻率高，火災(zāi)造成人員傷亡多，經(jīng)濟(jì)損失大。特別是城市中不同類(lèi)型的多層、高層建筑與日俱增。其建筑內(nèi)裝修材料、電器設(shè)備等增多。因此形成建筑火災(zāi)的特性:火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣多，毒性大;需要安全疏散的人員多，難度大;火勢(shì)蔓延快，煙氣擴(kuò)散快;消防人員滅火撲救難等。

目前，國(guó)內(nèi)外的研究主要集中在對(duì)于火災(zāi)過(guò)程、特性、煙氣、火災(zāi)場(chǎng)景、疏散等各方面，采用模擬、實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等方式，在火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展以及火災(zāi)的損失等方面均有深入研究，并已經(jīng)取得了成就。但是，對(duì)于各功能區(qū)域間的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相互影響、相互關(guān)聯(lián)程度的研究，卻少之又少，主要集中在以多米諾效應(yīng)為核心的模型上。而各功能區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相互影響、關(guān)聯(lián)的程度直接影響著整體區(qū)域的布局。一個(gè)合理的布局，可以有效阻止火災(zāi)蔓延或減緩火災(zāi)蔓延的速度，有效地疏散人群，從而降低火災(zāi)所造成的損失。

本文運(yùn)用系統(tǒng)安全的原理，結(jié)合系統(tǒng)相關(guān)性的理念，討論區(qū)域之間的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)性，從而為整體布局、整體規(guī)劃提供有效的參考價(jià)值。

一、區(qū)域的劃分及區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)性的定義

1.區(qū)域的劃分。對(duì)于一個(gè)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)目標(biāo)，可視為一個(gè)整體系統(tǒng)，例如:商場(chǎng)、賓館等。而系統(tǒng)由于其功能性的相對(duì)獨(dú)立，又可以劃分各個(gè)子系統(tǒng)，即火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。例如，商場(chǎng)可以劃分為家電區(qū)、家具區(qū)、衣襪區(qū)等。

2.區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)性的提出及定義。根據(jù)系統(tǒng)相關(guān)性的定義，系統(tǒng)的各個(gè)組成部分是按照一定方式、一定關(guān)系組合起來(lái)，各組成部分之間有一定的相互作用。而對(duì)于火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)目標(biāo)這個(gè)系統(tǒng)而言，火災(zāi)過(guò)程尤其是火災(zāi)蔓延過(guò)程，是由于系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)區(qū)域之間存在相互影響的因素，進(jìn)而相互作用影響火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。那么將區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)性進(jìn)行如下定義:

區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)性是指系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)區(qū)域之間的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相互影響相互制約的程度。

3.區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)性的意義。目前國(guó)內(nèi)外火災(zāi)蔓延方面的研究，大都采用的是火災(zāi)模擬或者以熱輻射、對(duì)流等熱量傳導(dǎo)形式建立的模型進(jìn)行計(jì)算，從而確定火災(zāi)從起火點(diǎn)蔓延到另一區(qū)域的時(shí)間及變化趨勢(shì)。對(duì)于一個(gè)區(qū)域規(guī)劃人員而言，他所需要了解整個(gè)區(qū)域內(nèi)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)并進(jìn)行合理布局，避免相互影響較大的不合理布局形式出現(xiàn)，從而在布局階段就開(kāi)始對(duì)火災(zāi)進(jìn)行有效地預(yù)防和控制。同樣，火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)性的研究也可以為危險(xiǎn)源分布、消防設(shè)施配備、疏散通道設(shè)計(jì)等提供參考，如避免相互影響較大的危險(xiǎn)源聚集，在影響較大的區(qū)域間設(shè)置消防設(shè)施、設(shè)計(jì)疏散通道等。

二、單個(gè)區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估

火災(zāi)的形式、種類(lèi)多種多樣，而且火災(zāi)具有隨機(jī)性和確定性的雙重性規(guī)律。單個(gè)區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)取決于區(qū)域內(nèi)的危險(xiǎn)物質(zhì)分布、數(shù)量、物質(zhì)的燃燒特性等等因素，這是其確定性的表現(xiàn)，但是火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展均具有隨機(jī)性，而且對(duì)于具體某個(gè)區(qū)域而言，其火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展是與時(shí)間參數(shù)密切相關(guān)的。即單個(gè)區(qū)域的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)可表述為: (1)

其中為該區(qū)域火災(zāi)發(fā)生概率函數(shù)(具有隨機(jī)性);

為該區(qū)域火災(zāi)損失函數(shù)(具有確定性)。

三、火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)性模型的建立

根據(jù)馬爾科夫隨機(jī)理論的分析，可以參照單體風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方式來(lái)確定單個(gè)區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn) 。單個(gè)區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)是一個(gè)隨時(shí)間變化的隨機(jī)函數(shù)，也是一個(gè)隨機(jī)過(guò)程。

假設(shè)已經(jīng)將整個(gè)區(qū)域劃分為N個(gè)單體區(qū)域，根據(jù)隨機(jī)過(guò)程函數(shù)的特點(diǎn)，任意兩個(gè)單體區(qū)域i、j在任意時(shí)刻 均存在互協(xié)方差:(2)

其中為隨機(jī)過(guò)程的均值。

根據(jù)互協(xié)方差的定義，所表示的就是單體區(qū)域i、j在 時(shí)刻相互之間的影響程度。

根據(jù)區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)性的定義，以任意區(qū)域之間的互相關(guān)函數(shù)，即互協(xié)方差函數(shù)，來(lái)表征火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)性:

即區(qū)域i起火后，在t時(shí)間段內(nèi)對(duì)未起火區(qū)域j的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)影響。

那么對(duì)于整個(gè)區(qū)域而言，可以建立區(qū)域系統(tǒng)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)性矩陣:(3)

從矩陣中可以得出，每行元素之和代表了單體區(qū)域火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)整個(gè)區(qū)域的火災(zāi)影響程度。

四、結(jié) 論

本文通過(guò)提出火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)性的概念，利用隨機(jī)過(guò)程互協(xié)方差的數(shù)學(xué)涵義，建立了火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)性模型，為區(qū)域消防規(guī)劃、火災(zāi)預(yù)防以及人員疏散等各個(gè)方面提供了有效參考。

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