陳 蓓 韓冬梅 顧媛媛

（濟(jì)寧市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，山東 濟(jì)寧 272000）

1 研究背景

近幾年我國(guó)火災(zāi)災(zāi)害發(fā)生頻率高，涉及面廣，造成社會(huì)生命財(cái)產(chǎn)損失大，社會(huì)反響強(qiáng)烈，暴露出人們消防意識(shí)的淡薄和城市消防工作的薄弱環(huán)節(jié)。因此，中央高度重視城市消防工作，加大了消防事業(yè)的建設(shè)及管理力度。2017年3月17日，新的《城市消防站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》批準(zhǔn)發(fā)布，對(duì)消防站建設(shè)提出新的指導(dǎo)要求。2016年8月16日，山東省公安消防總隊(duì)印發(fā)《山東省微型消防站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》，對(duì)微型消防站建設(shè)提出統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和要求。城市消防問(wèn)題越來(lái)越受到各級(jí)政府的重視。消防專項(xiàng)規(guī)劃是消防工作的重中之重，編制消防規(guī)劃，合理布局城市消防站，對(duì)于逐步完善和實(shí)施消防設(shè)施建設(shè)，提高城市綜合抗御火災(zāi)的能力具有重要的指導(dǎo)意義[1]。

隨著濟(jì)寧城鎮(zhèn)的快速發(fā)展，高層建筑、公共人員密集性場(chǎng)所大量出現(xiàn)，天然氣、液化石油氣、煤氣等危險(xiǎn)品廣泛使用，軌道線網(wǎng)建設(shè)提上日程，火災(zāi)危險(xiǎn)性不斷增大。致使消防支隊(duì)接出警和搶險(xiǎn)救援次數(shù)逐年大幅上升，社會(huì)搶險(xiǎn)救援出警比例越來(lái)越高。另外濟(jì)寧市已發(fā)布新一輪城市總體規(guī)劃，對(duì)行政區(qū)劃調(diào)整后的濟(jì)寧市的規(guī)模與發(fā)展框架重新定位，也對(duì)城市消防工作提出了更高、更新的目標(biāo)和要求。啟動(dòng)城市消防專項(xiàng)規(guī)劃能夠在上位規(guī)劃的指導(dǎo)下，建立城市消防安全體系，對(duì)于完備濟(jì)寧消防安全功能、提高公共消防服務(wù)能力、保障城市消防安全具有不可或缺的指導(dǎo)作用。

2 濟(jì)寧市消防站布局現(xiàn)狀分析

2.1 消防站數(shù)量偏少，平均轄區(qū)范圍較大

按照中心城區(qū)現(xiàn)狀城市建設(shè)用地面積196.39 km2計(jì)算至少應(yīng)建28個(gè)消防站，現(xiàn)有消防站僅占應(yīng)有數(shù)的35.7%?，F(xiàn)有普通消防站平均責(zé)任區(qū)面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)4～7 km2，普通消防站5 min服務(wù)區(qū)覆蓋率28.9%，難以保證消防車5 min之內(nèi)迅速達(dá)到責(zé)任區(qū)邊緣的要求。

2.2 特勤消防站不足，無(wú)法滿足搶險(xiǎn)救援需求

根據(jù)《城市消防規(guī)劃規(guī)范》（GB 51080—2015），特勤消防站的特勤任務(wù)服務(wù)人口不宜超過(guò)50 萬(wàn)人/站，濟(jì)寧中心城區(qū)現(xiàn)狀人口177 萬(wàn)人，僅有一處特勤消防站，嚴(yán)重超出規(guī)范要求。隨著高層建筑、地下空間等多種救援需求的快速增加，現(xiàn)有特勤站裝備警力難以支撐和保障濟(jì)寧成為淮海經(jīng)濟(jì)區(qū)中心城市的目標(biāo)。

2.3 消防裝備建設(shè)滯后城市發(fā)展

消防裝備配備整體不達(dá)標(biāo)，濟(jì)寧市消防車配備指標(biāo)0.18 輛/萬(wàn)人，未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)0.48 輛/萬(wàn)人。消防車輛結(jié)構(gòu)不合理，缺乏特種專勤消防車等特殊用途消防車，難以滿足城市特種救援的需要。另外裝備的整體性能低、更新慢、缺乏定期更新和維修。

3 基于GIS的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

為了能夠全面反映濟(jì)寧中心城區(qū)火突風(fēng)險(xiǎn)的各個(gè)方面，規(guī)劃從火災(zāi)危險(xiǎn)性、易損性、抗災(zāi)能力三個(gè)方面著手，根據(jù)中心城區(qū)消防規(guī)劃相關(guān)現(xiàn)狀調(diào)研資料、圖紙及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，篩選出相應(yīng)的評(píng)估指標(biāo)，進(jìn)行各項(xiàng)緩沖區(qū)分析并綜合加權(quán)疊加，形成火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)度綜合評(píng)價(jià)圖。

3.1.1 危險(xiǎn)性

危險(xiǎn)源起火的程度直接對(duì)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的大小產(chǎn)生影響，因此選取重點(diǎn)消防單位、火災(zāi)危險(xiǎn)源（加油加氣站、天然氣門站、燃?xì)夤芫€等）、建筑高度作為衡量危險(xiǎn)性的指標(biāo)因子。

3.1.2 易損性

易損性是承災(zāi)體易于遭受火災(zāi)影響的性質(zhì)，不同區(qū)域承受火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的能力不同，火災(zāi)對(duì)其造成的破壞程度也不同，因此造成了火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)性的差異。本規(guī)劃選用地區(qū)的易損性特征作為評(píng)估火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的基本原則之一，用人口密度、建筑密度、經(jīng)濟(jì)密度等因子反映中心城區(qū)易損性特征。

3.1.3 抗災(zāi)能力

抗災(zāi)能力主要指發(fā)生火災(zāi)時(shí)的應(yīng)對(duì)能力，消防站布局、消防通道、消火栓等是城市抗災(zāi)功能的重要組成部分，合理地進(jìn)行規(guī)劃與建設(shè)，可以有效地把火災(zāi)事故扼死在搖籃中，從整體上降低火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)[2]。規(guī)劃選取消防站責(zé)任區(qū)覆蓋程度、消防通道、消火栓作為影響因子進(jìn)行評(píng)估。

3.2 評(píng)估方法及結(jié)果

指標(biāo)因子的基準(zhǔn)得分為Si，權(quán)重為Wi，用因子指標(biāo)的評(píng)分與該因子對(duì)應(yīng)的權(quán)值相乘，并進(jìn)行累加，得到指標(biāo)最后的評(píng)估分?jǐn)?shù)（公式1），再將各指標(biāo)進(jìn)行加權(quán)平均（公式2），得評(píng)價(jià)單元的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)值。

把中心城區(qū)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)劃分為5個(gè)等級(jí)，分別表示中心城區(qū)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)為極高、較高、中等、較低、低。通過(guò)計(jì)算獲得火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，并和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)之間建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，具體內(nèi)容如表1所示。

表1 評(píng)價(jià)結(jié)果與火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

借助gis手段，利用濟(jì)寧市總規(guī)中心城區(qū)路網(wǎng)、現(xiàn)狀建筑分布、人口分布、用地性質(zhì)等信息對(duì)各類因子進(jìn)行緩沖區(qū)分析，然后將各因子圖層按照研究指標(biāo)進(jìn)行識(shí)別疊加后，生成火災(zāi)危險(xiǎn)性、易損性和抗災(zāi)能力3個(gè)分項(xiàng)評(píng)估結(jié)果。再將火災(zāi)危險(xiǎn)性、易損性和抗災(zāi)能力評(píng)估結(jié)果進(jìn)行疊加，按照表1的評(píng)價(jià)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行等級(jí)劃分。

4 濟(jì)寧市消防站規(guī)劃布局研究

借助于GIS系統(tǒng)落實(shí)消防站的科學(xué)布局，通過(guò)模擬5 min之內(nèi)消防車可以達(dá)到的區(qū)域，明確其布局合理與否，由此展開(kāi)更為科學(xué)且有效的規(guī)劃[3]。在道路信息網(wǎng)中，在部分路段上會(huì)對(duì)消防車等具有特殊情況的車輛給予優(yōu)先通行權(quán)，但是一旦有消防車在城市中通過(guò)，還是會(huì)受到其他車輛的影響。若是考慮消防車的行走時(shí)間，將不能單純地分析道路設(shè)計(jì)車速，還是應(yīng)該重點(diǎn)依照道路實(shí)際擁擠行走的時(shí)間加以計(jì)算[4]。各個(gè)路段平時(shí)及高峰時(shí)段的車流量需要合理地分析，獲取的相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)該依照具體的情況加以確定，依照地區(qū)城市規(guī)劃和城市本身的用地性質(zhì)，在實(shí)際調(diào)查的過(guò)程中，對(duì)建立的GIS系統(tǒng)模型展開(kāi)討論，由此判斷交通流量的實(shí)際分布情況。

濟(jì)寧市的消防規(guī)劃原則上是將濟(jì)寧市行政范圍全包括，但是由于城市非建設(shè)用地人煙稀少，農(nóng)村分布又成散點(diǎn)分布，不適宜消防規(guī)范“5分鐘”要求，因此，濟(jì)寧中心城區(qū)為本次規(guī)劃的重點(diǎn)研究范圍?！稘?jì)寧市城市總體規(guī)劃（2014-2030）》中關(guān)于城市各類建設(shè)用地的安排符合城市遠(yuǎn)期發(fā)展的總體要求，作為濟(jì)寧市中心城區(qū)消防規(guī)劃遠(yuǎn)期規(guī)劃的參考依據(jù)，至規(guī)劃期末，城市建設(shè)用地面積為385 km2，為消防站空間布局的研究范圍。

4.1 合理的構(gòu)建交通網(wǎng)絡(luò)

以《濟(jì)寧市城市總體規(guī)劃（2014-2030）》路網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用ArcGIS網(wǎng)絡(luò)分析（Network Analyst）技術(shù)，構(gòu)建濟(jì)寧市交通網(wǎng)絡(luò)。首先建立文件地理數(shù)據(jù)庫(kù)，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，然后把線狀要素類（例如道路、高架等）加入到模型中，并設(shè)置網(wǎng)絡(luò)的連通性、通行成本、轉(zhuǎn)彎等網(wǎng)絡(luò)屬性。在此基礎(chǔ)上，還可以模擬單行線、路口禁轉(zhuǎn)、路口紅燈等待等常見(jiàn)路況。由于消防車具有道路優(yōu)先權(quán)，可不考慮單行、紅燈等實(shí)際道路限制。另外根據(jù)濟(jì)寧中心城區(qū)所有出租車在2018年6月里實(shí)時(shí)平均運(yùn)行速度及外地同等城市消防車車速經(jīng)驗(yàn)，確定濟(jì)寧中心城區(qū)消防車時(shí)速為主干30～35 km/h，次干、支路為25～30 km/h。由此構(gòu)建交通網(wǎng)絡(luò)。

4.2 模擬火災(zāi)發(fā)生點(diǎn)

理論上每一棟建筑都有發(fā)生火災(zāi)的可能，都應(yīng)為潛在的火災(zāi)發(fā)生點(diǎn)，但是城市的建設(shè)用地范圍非常大，建模的工作量太大了。有學(xué)者研究表明，可將城市道路圍合的地塊中心點(diǎn)代表火災(zāi)發(fā)生點(diǎn)。如果地塊面積偏大，在地塊內(nèi)增加若干火災(zāi)發(fā)生點(diǎn)，減小誤差，增加規(guī)劃的合理性。

4.3 消防站候選地址模擬

依據(jù)責(zé)任區(qū)劃分原則，將濟(jì)寧中心城區(qū)遠(yuǎn)期用地劃分為14個(gè)大的分區(qū)，利用ArcGIS“位置分配”原理，使用最小化設(shè)施點(diǎn)數(shù)模型，經(jīng)過(guò)計(jì)算，系統(tǒng)自動(dòng)選擇出78處消防站[5]。再使用最大化覆蓋模型，分別計(jì)算當(dāng)消防站個(gè)數(shù)為76、77、79時(shí)的選址情況，最后經(jīng)過(guò)結(jié)果對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)76個(gè)消防站的情況既能有效覆蓋中心城區(qū)建設(shè)用地又比較經(jīng)濟(jì)合理。依據(jù)每個(gè)消防站輻射的火災(zāi)發(fā)生位置，劃分出76個(gè)消防責(zé)任分區(qū)，然后對(duì)每個(gè)責(zé)任區(qū)進(jìn)行站址優(yōu)化，依據(jù)最大化覆蓋模型和最小化阻抗模型計(jì)算每個(gè)責(zé)任區(qū)內(nèi)的消防站，最終確定76個(gè)消防站的具體選址，其中現(xiàn)狀保留10個(gè)，遠(yuǎn)期規(guī)劃新增66個(gè)。

5 結(jié)語(yǔ)

本文以濟(jì)寧市中心城區(qū)為研究對(duì)象，借助gis系統(tǒng)開(kāi)展火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作，模擬消防站的5分鐘救援到達(dá)能力。從4～7 km2的責(zé)任區(qū)面積理論要求和5分鐘消防響應(yīng)時(shí)間兩個(gè)方面科學(xué)合理的確定了消防站的數(shù)量和位置，從而使消防規(guī)劃更切合實(shí)際、更具指導(dǎo)性和可操作性， 能夠有效降低中心城區(qū)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，保障城市消防安全。