楊君濤,何其澤

(公安部上海消防研究所,上海 200032)

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既有高層住宅建筑火災風險評估及應用

楊君濤,何其澤

(公安部上海消防研究所,上海 200032)

既有高層建筑具有火災危險性大、消防設施不完善等特點，故針對既有高層建筑的火災風險評估顯得尤為重要。為此，建立了一些高層建筑火災風險評估模型，并針對高層住宅建筑開展火災風險評估指標的細化研究，通過火災安全性分析、專家咨詢等手段，根據(jù)住宅建筑的特殊性系統(tǒng)建立了半定量的評估指標級別，并采用專家打分法確定各個指標的權(quán)重，對建立的高層住宅建筑火災風險評估指標體系進行實例應用，驗證了其適用性。

既有高層住宅；建筑火災；風險評估；指標細化

高層建筑是社會和經(jīng)濟發(fā)展先進程度的重要標志，隨著我國社會主義市場經(jīng)濟的高速發(fā)展，高層建筑已不再是北京、上海等一線城市特有的風景，越來越多的二、三線城市涌現(xiàn)出大量的高層建筑群，高層建筑已經(jīng)成為我國城市建筑的一種重要建筑形式。然而，高層建筑普遍存在火災危險性大、救援困難等特點[1]，以上海市為例，即將竣工的上海中心大廈總高度為632 m，而上海市消防部隊裝備云梯登高車的最大救援高度不足90 m，外部救援力量很難對這類高層建筑進行有效施救。高層建筑必須建立自身的防火和滅火觀念，故針對高層建筑的火災風險評估顯得尤為重要。

高層建筑火災風險評估的相關研究主要采用層次分析法作為研究手段，國內(nèi)火災學者已經(jīng)建立了一些高層建筑火災風險評估模型，這些模型的核心內(nèi)容是火災風險評估指標的細化分析和各個指標權(quán)重的確定。盧兆明等[2]將火災風險評估指標分解為火災荷載、出口數(shù)量、通道距離等16個分級指標，基于30人的專家打分結(jié)果，得到了指標的權(quán)重和置信概率。毛春艷等[3]在上述分級指標體系基礎上將指標分值修正為半定量的五級指標體系，簡化了評估流程。李強等[4]將評估指標體系劃分為防火、滅火、疏散、管理4大類共16項指標，評估結(jié)果與某高層酒店火災風險情況取得了較好的一致性。辛晶等[5]在半定量的指標體系基礎上，通過云模型將確定的權(quán)重系數(shù)轉(zhuǎn)化為正態(tài)分布的形式，使得評價結(jié)果更加直觀。上述高層建筑火災風險評估的研究是面向所有類型的高層建筑，然而建筑類別的差異往往會造成火災風險評估過程中評估指標體系的較大差異。由于建筑形式、可燃物分布、人員密度等特點的不同，影響高層建筑火災危險性的因素也各不相同，因此，采用普適的火災風險評估方法往往無法得到精確的評估結(jié)果。

住宅建筑是高層建筑中較為特殊的一類建筑，具有可燃物及點火源多、火災荷載大、夜間火災不易察覺和疏散難度大等特點，由于歷史原因，不同時期建設的高層住宅建筑消防標準不盡相同，因此極易產(chǎn)生消防隱患，尤其是2011年上海發(fā)生的11·15火災造成重大人員傷亡，給高層住宅建筑火災安全敲響了警鐘[6]。筆者在以往學者高層建筑火災風險評估方法的基礎上，針對既有高層住宅建筑開展評估指標的細化研究，通過火災安全性分析、專家咨詢等手段，根據(jù)住宅建筑的特殊性系統(tǒng)建立半定量的評估指標級別，并采用專家打分法確定各個指標的權(quán)重。另外，筆者還對建立的高層住宅建筑火災風險指標體系進行實例應用，以驗證其適用性。

1 火災風險綜合評估方法

在建筑物火災危險性評估中，目前主要研究方法有對照規(guī)范評定方法、安全檢查評分表法、邏輯分析法、計算機模化法、綜合評估法[7]。筆者通過比較各種方法的優(yōu)缺點，最終確定選用綜合評估法來評價既有高層住宅建筑火災風險。綜合評估法的基本評價過程為：①根據(jù)影響因素的邏輯關系，建立分層次的評價指標體系；②分析指標體系各元素之間的關系，確定評價指標的權(quán)重系數(shù)；③處理評價指標，根據(jù)評價結(jié)構(gòu)計算綜合評價值；④根據(jù)綜合評價計算結(jié)果得出評價結(jié)論。

(1)

針對高層住宅建筑的火災風險評估體系，將遵循以下流程進行分析，在了解建筑特點、防火特性和救援現(xiàn)狀的基礎上，科學建立系統(tǒng)的評價方法，從而增強其對住宅類建筑的適用性。高層住宅建筑火災風險評估體系的分析流程如圖1所示。該流程主要包括：① 通過文獻綜述確定指標來源；②通過實地調(diào)研和專家咨詢確定該項內(nèi)容的影響因素；③通過影響因素的對比分析進行指標初選，初步擬定評價指標；④進行指標篩選，優(yōu)選出對火災風險影響較大的最終指標；⑤根據(jù)各個指標之間的邏輯關系，確定指標體系的層次結(jié)構(gòu)；⑥通過專家打分方法，確定各個指標的權(quán)重，最終建立完整的評價指標體系。

圖1 火災風險綜合評估方法流程

2 既有高層住宅建筑火災風險評估指標細化分析

影響既有高層住宅建筑火災風險的因素主要集中在建筑特性、主被動防火系統(tǒng)、安全疏散設施、消防安全管理和外部救援力量等方面，筆者以這幾方面為一級指標細化構(gòu)建評價指標體系，如表1所示。

(1)建筑特性。建筑特性是指建筑物自身的特征和其內(nèi)外部的致災因素。如建筑年限、高度、用途、人群數(shù)量及特點、周邊環(huán)境影響等。建筑特性主要反映了建筑既有的火災風險，建筑年限越早、高度越高、用途越復雜、人員數(shù)量越多，相應的建筑風險越大，其發(fā)生火災的概率和造成的后果也就越大。

(2)建筑主被動防火。建筑主被動防火主要包括兩個方面，一方面是針對建筑火災所采取的被動防火設計，主要是由建筑空間的合理布局，適用有效的防火分隔，符合規(guī)定要求的建材和構(gòu)件等設防內(nèi)容所形成，如建筑耐火等級、防火分區(qū)、防火間距等；另一方面是針對建筑火災所配置的消防設施，主要是由主動自動(或手動)控制的滅火、報警、防排煙和消火栓等設備系統(tǒng)組成，如自動報警系統(tǒng)、自動滅火系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓、防排煙系統(tǒng)等。其主要功能是能夠及早發(fā)現(xiàn)火災并及時報警，實施有效的控制和撲救，是直接限制火災發(fā)生和發(fā)展的技術，在進行風險評價時，應檢查是否按規(guī)定設置了各系統(tǒng)，以及系統(tǒng)是否完好。

(3)安全疏散設施。安全疏散設施是指保證人們安全地撤離危險區(qū)域，建筑物應設置的必要疏散設施，如安全出口、疏散走道、消防電梯、事故廣播、事故照明和安全指示標志等。安全疏散設施對于火災發(fā)生后建筑內(nèi)人員的逃生至關重要，其設計合理且設施完好將會最大限度地降低火災發(fā)生后人員的傷亡，降低建筑的火災風險。

(4)消防安全管理。消防安全管理是指人們?yōu)榱祟A防火災和降低火災損失所采取的管理措施，如消防宣傳教育培訓、應急預案編制與演練、消防設施維護、物業(yè)管理等?？v觀國內(nèi)外火災發(fā)生的原因，人的過失和不安全行為造成火災事故約占火災總數(shù)的85%以上，可見加強消防安全管理，可以有效地降低火災風險。

表1 既有高層住宅建筑火災風險評價指標、分級和權(quán)重

(5)外部救援力量。外部救援力量是指為了滅火所借助的建筑物以外的力量,主要包括消防隊、消防車通道及室外消防給水系統(tǒng)等。當建筑火災發(fā)生且火勢較大時，需要外部救援力量盡快發(fā)揮作用，以減少火災的損失，降低火災風險。

在上述分析研究基礎上，筆者通過專家咨詢、系統(tǒng)分析和文獻調(diào)研等方法，并參考工業(yè)、企業(yè)和城市等方面安全評價的指標體系，構(gòu)建了既有高層住宅建筑火災風險評價指標體系，利用定性和定量相結(jié)合的方法對各種指標進行定量化，給出各種指標和分級標準如表1所示。該指標體系是依據(jù)《建筑設計防火規(guī)范》[9]及《中華人民共和國消防法》[10]等法律法規(guī)，并結(jié)合筆者實地調(diào)研和專家討論，從指標的可操作性出發(fā)而建立的。

依據(jù)高層住宅建筑火災風險評價指標體系，采用的綜合評價法最終確定了既有高層住宅建筑火災風險綜合評價分級表，如表2所示。

表2 高層住宅建筑火災風險綜合評價分級表

3 火災風險評估應用舉例

以上海市已建某高層住宅樓為例，該住宅樓地上30層為公寓，住宅樓每層為7戶，設有3臺電梯，速度為1.75 m/s，其中一臺為消防電梯，住宅樓的基本情況如圖2所示。

圖2 高層住宅建筑算例實景圖

通過資料評估、現(xiàn)場評估和理論計算，分別從建筑特性、建筑被動防火、建筑主動防火、安全疏散設施、消防安全管理及外部救援力量6個方面對該建筑火災風險進行了評價，得到該建筑的一級指標評分和火災風險綜合評分，如表3所示。

表3 某建成建筑火災風險評價一級指標評分及綜合評分

從上述實例分析可以看出，筆者設計的指標體系能夠較為科學地描述高層住宅建筑的火災風險，具有很好的適用性。

4 結(jié)論

首先，筆者通過文獻調(diào)研、火災安全性分析、專家咨詢等手段，針對既有高層住宅建筑開展火災風險評估指標的細化研究，建立了31項火災風險指標，并根據(jù)半定量的分級方法將每一項指標分為5個等級。其次，根據(jù)住宅建筑的特殊性系統(tǒng)建立了半定量的評估指標級別，并采用專家打分法確定各個指標的權(quán)重，從而建立了住宅建筑火災風險評估方法。最后，將高層住宅建筑火災風險指標體系應用于某高度為30層的典型住宅建筑，得到了該住宅建筑各個一級指標的火災風險評分，通過與建筑實際情況的調(diào)查對比，驗證了該火災風險評估指標的合理性和適用性。

[1] 陳家強.高層建筑火災與應對措施[J].消防科學與技術，2007，26(4):109-113.

[2] 盧兆明，陸君安，胡永清.高層建筑火災風險評估中一種具有置信度和方差的權(quán)系數(shù)[J].中國安全科學學報，2001，11(5):11-42.

[3] 毛春艷，周宗放.基于多級物元分析的高層建筑火災風險評估[J].建筑科學，2008，24(1):24-26.

[4] 李強，張源.基于模糊層次分析法的高層建筑火災風險評估[J].武警學院學報，2010，26(2):34-36.

[5] 辛晶，夏登友，龐西磊.基于云理論的高層建筑火災風險評估[J].消防科學與技術，2011，30(3):258-261.

[6] 劉媛媛.幾起典型性火災原因分析及思考[J].消防技術與產(chǎn)品信息，2012(10):67-69.

[7] 孫迎霞.高層建筑火災危險性模糊綜合評估方法研究[D].武漢：武漢大學,2004.

[8] 朱仕斌，張峰曉.調(diào)查和專家打分法在風險評估中的應用[J].山西建筑，2006(22):274-275.

[9] 住房與城鄉(xiāng)建設部.建筑設計防火規(guī)范：GB50016-2014[S].北京：中國計劃出版社，2014：37-49.

[10] 中國政府法制信息網(wǎng).中華人民共和國消防法[EB/OL].(2009-01-20).http://www. chinalaw.gov.cn/article/fgkd/xfg/fl/200901/2009010012 7613.shtml.

YANG Juntao:Associate Researcher; Shanghai Fire Research Institute of MPS, Shanghai 200032, China.

Fire Risk Assessment and Application of Existing High-rise Residential Buildings

YANGJuntao,HEQize

Existing high-rise buildings are typically characterized with serious fire hazards and inadequate fire protection facilities. Therefore, this paper established a number of high-rise building fire risk assessment model, and specifically investigates on the indexes refinement of fire risk assessment for residential buildings. According to theoretical analysis and expert consultation, a semi-quantitative fire risk assessment system with two levels of indexes particularly for residential buildings has been established. The weight of each index has also been determined form the scoring results from experts. The application of the fire risk assessment index system for the establishment of high - rise residential buildings is carried out, which proves the feasibility of the method.

existing high-rise residential building; building fire; fire risk assessment; index refinement

2095-3852(2017)02-0153-05

A

2016-10-18.

楊君濤(1979-)，男，河北邢臺人，公安部上海消防研究所副研究員，主要研究方向為消防安全規(guī)劃、火災風險評估及消防理論.

上海市科學技術委員會研發(fā)平臺專項基金項目(16DZ2292600).

X932

10.3963/j.issn.2095-3852.2017.02.007