楊雅娟工程師 閆 超 馬 峻教授

(1.北京市朝陽區(qū)消防救援支隊，北京 100018；2.首都經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)，北京 100070)

0 引言

隨著經(jīng)濟發(fā)展和人口增長，早期露天批發(fā)市場逐漸轉(zhuǎn)變發(fā)展成地下批發(fā)商城。地下批發(fā)商城具有地下建筑和批發(fā)市場的特點，如人員密集、存在大量可燃物、通風(fēng)條件差、用電設(shè)備多等，極易發(fā)生火災(zāi)事故。因此，對地下批發(fā)商城的火災(zāi)危險性進行評估分析，能較早發(fā)現(xiàn)商場內(nèi)部存在的火災(zāi)隱患，通過分析找到影響火災(zāi)發(fā)生的關(guān)鍵因素，有針對性的采取處置措施，針對重點部位重點監(jiān)控[1]，這樣，可大大提高地下批發(fā)商場的安全性。因此，對地下批發(fā)商城進行火災(zāi)危險性評估是非常重要的。

目前，針對地下建筑火災(zāi)研究多以火災(zāi)仿真方法為主，項帆、趙宏作等[2-3]總結(jié)了地下商場類建筑的火災(zāi)危險性及對策措施；王守奇[4]利用FDS對淮海某地下商場進行火災(zāi)仿真，分析不同類型的排煙系統(tǒng)對人員疏散的影響；呂辰[5]對某地下車庫設(shè)定3種火災(zāi)場景，利用FDS研究自然通風(fēng)、排煙噴淋對火災(zāi)的影響。這些研究多為對建筑火災(zāi)整體情況進行評估，提出發(fā)生火災(zāi)后的補救措施，而針對火災(zāi)預(yù)防應(yīng)對能力的影響因素以及之間的關(guān)系研究較少。為此，本文采用解釋結(jié)構(gòu)模型(Interpretive Structural Model，ISM)和層次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)確定影響地下批發(fā)商城火災(zāi)危險性的因素及它們之間的關(guān)系，建立地下批發(fā)商城火災(zāi)預(yù)防應(yīng)對能力解釋結(jié)構(gòu)模型，采用層次分析法確定各要素的影響大小，對制定具體預(yù)防措施，提高地下商場安全性具有重要價值和意義。

1 地下批發(fā)商城隱患排查

地下批發(fā)商城火災(zāi)隱患指潛在的引起火災(zāi)事故的可能性，或者在地下批發(fā)商城發(fā)生火災(zāi)時增加人員傷害或財產(chǎn)損失，或者影響人員疏散、滅火救援等不安全因素的和。針對地下批發(fā)商城進行火災(zāi)隱患排查，排查結(jié)果,見表1。

表1 地下批發(fā)商城隱患排查Tab.1 Hidden danger investigation of underground wholesale mall

2 地下批發(fā)商城火災(zāi)危險因素的ISM模型分析

解釋結(jié)構(gòu)模型是將復(fù)雜系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)要素，構(gòu)成一個多級遞階的結(jié)構(gòu)模型[6]。它以定性分析為主，可將模糊思想轉(zhuǎn)化為有明確結(jié)構(gòu)關(guān)系的模型。首先分析選取地下批發(fā)商城火災(zāi)危險性影響因素；然后建立鄰接矩陣和可達矩陣，分析可達矩陣；最后構(gòu)建地下批發(fā)商城火災(zāi)危險性影響因素的多層遞階結(jié)構(gòu)[7]。

2.1 影響因素

結(jié)合地下商城和批發(fā)市場建筑的特點及對某地下批發(fā)商城的實地安全隱患調(diào)查情況，在查閱相關(guān)資料基礎(chǔ)上，確定影響地下批發(fā)商城火災(zāi)危險性的影響因素，見表2。

表2 地下批發(fā)商城火災(zāi)危險影響因素Tab.2 Influencing factors of fire risk in underground wholesale mall

2.2 構(gòu)建鄰接矩陣

地下批發(fā)商城影響火災(zāi)危險性鄰接矩陣A是把不同要素的關(guān)系用0和1標(biāo)識，進行定性分析。根據(jù)各因素間的關(guān)系，對10個影響因素進行比較，如下式。

i,j=1,2,…10

其中，Si為行Sj為列，Si與Sj有直接關(guān)系則為1，Si與Sj無直接關(guān)系則為0，所得的矩陣A為鄰接矩陣。

A=

2.3 構(gòu)建可達矩陣

可達矩陣是用矩陣形式來描述圖中各節(jié)點之間經(jīng)過一定長度通路后可達到的程度[8]。可達矩陣的計算方法采用布爾矩陣的運算性質(zhì)。用1表示兩元素之間能夠建立通路，用0表示不能建立通路。各影響因素之間的直接關(guān)系可通過鄰接矩陣A來反映，其之間存在的間接關(guān)系可由可達矩陣M來描述。依據(jù)布爾矩陣法則，根據(jù)矩陣A計算可達矩陣M=(A+I)r+1=(A+I)r≠(A+I)r-1，計算可知：當(dāng)r=2時，滿足上述條件，結(jié)果如下：

M=

2.4 構(gòu)建解釋結(jié)構(gòu)模型

分級結(jié)果簡化處理得到ISM模型[9]，如圖1。

圖1 地下批發(fā)商城ISM模型Fig.1 ISM model of underground wholesale mall

2.5 基于模型的分析

從圖1可知，該模型是一個有向?qū)蛹壗Y(jié)構(gòu)模型，隨著層級數(shù)的增高，其影響因素就會更宏觀，涵蓋范圍也會更大，相反層級數(shù)越低，其影響因素更具體，涵蓋范圍相對較小。從模型中可以觀察到第一層二級因素為噴淋系統(tǒng)、線路問題、疏散通道、疏散出口、電動車充電、可燃物。這些因素直接影響到地下批發(fā)商城火災(zāi)預(yù)防應(yīng)對能力。第二層是一級因素，對二級因素產(chǎn)生影響，間接對火災(zāi)事故產(chǎn)生影響， 如感煙探測器、防火分隔、疏散指示標(biāo)志、貨物堆積。發(fā)生火災(zāi)時，感煙探測器如若發(fā)生損壞不能及時報警或不能報警，與其關(guān)聯(lián)的防火卷簾不能有效直降，噴淋系統(tǒng)無法啟動，進而導(dǎo)致商城內(nèi)部火災(zāi)會迅速蔓延。經(jīng)實地調(diào)查，本文所研究的地下批發(fā)商城無倉庫，商城內(nèi)商鋪戶主將貨物大量堆積在疏散通道上和疏散出口處，且貨物均為可燃物，一旦發(fā)生火災(zāi)，一方面火災(zāi)蔓延速度會加快，另一方面安全疏散通道被占用及出口處堆積的貨物會影響人員疏散效率，導(dǎo)致總疏散時間變長。疏散指示標(biāo)識不正確會使人們在火災(zāi)發(fā)生的情況下無法快速找到最近的疏散通道及出口，進而影響人員疏散效率。二級因素是導(dǎo)致火災(zāi)事故發(fā)生的直接因素，如在商城私拉電線進行電動車充電，若操作不當(dāng)，極易引發(fā)火災(zāi)。

3 影響因素的影響力分析

解釋結(jié)構(gòu)模型只能對地下批發(fā)商城影響火災(zāi)預(yù)防應(yīng)對能力的各因素做定性分析，但不能確定各因素的權(quán)重。層次分析法可進行定量分析，可彌補解釋結(jié)構(gòu)模型的這一缺陷，其分析步驟是：先建立指標(biāo)體系，再構(gòu)造判斷矩陣計算權(quán)重，最后根據(jù)權(quán)重對指標(biāo)進行分析。

3.1 建立指標(biāo)體系

分析火災(zāi)事故可得出火災(zāi)發(fā)生原因，大致可分為4類：消防設(shè)備設(shè)施、可燃物、人員疏散、用電隱患。本文從這4個方面進行考慮，運用層次分析法建立地下批發(fā)商城火災(zāi)預(yù)防應(yīng)對能力的影響因素等級層次分析結(jié)構(gòu)，如圖2。

圖2 地下批發(fā)商城火災(zāi)預(yù)防應(yīng)對能力評價指標(biāo)體系Fig.2 Evaluation index system of fire prevention ability of underground wholesale mall

3.2 構(gòu)造兩兩判斷矩陣及權(quán)重計算

其中，Xij表示第i個指標(biāo)對第j個指標(biāo)產(chǎn)生影響程度，取值范圍及含義，見表3。

表3 Xij的取值范圍Tab.3 The value range of Xij

根據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn)，采用專家打分法，構(gòu)建判斷矩陣，得出地下批發(fā)商城火災(zāi)預(yù)防應(yīng)對能力系統(tǒng)中各元素的權(quán)重，見表4。

表4 影響因素的指標(biāo)權(quán)重Tab.4 Index weight of influencing factors

由表4可知，在地下批發(fā)商城火災(zāi)預(yù)防應(yīng)對能力的分析中，消防設(shè)備設(shè)施權(quán)重為0.441 5，人員疏散因素權(quán)重為0.427 3，可燃物因素權(quán)重為0.091 8，用電隱患權(quán)重為0.039 4。在三級要素中，感煙探測器、防火分隔、疏散通道、疏散出口影響最大。

從圖1和表4中各個指標(biāo)的權(quán)重可知：導(dǎo)致地下批發(fā)商城火災(zāi)發(fā)生的因素數(shù)量多且結(jié)構(gòu)不清楚，應(yīng)用ISM和AHP相結(jié)合的方法，不僅可以看出元素之間的關(guān)系，還能明確各因素所占權(quán)重。如在導(dǎo)致地下批發(fā)商城火災(zāi)的直接因素中，疏散通道所占權(quán)重(0.262 3)較大，疏散指示標(biāo)志所占權(quán)重(0.036 7)相對較小，所以應(yīng)在提高疏散通道通行效率方面重點采取措施。

4 對策措施

解釋結(jié)構(gòu)模型針對地下批發(fā)商城火災(zāi)預(yù)防應(yīng)對能力分析總結(jié)出10個影響因素。將10個影響因素分成2個層次并得出因素之間的邏輯關(guān)系[10]。導(dǎo)致地下批發(fā)商城火災(zāi)發(fā)生的深層因素是感煙探測器、防火分隔、疏散指示標(biāo)志和貨物堆積4個因素。因此應(yīng)定期檢查并維修感煙探測器，確保防火門的正常使用及防火卷簾的有效下降，要定期檢查疏散指示標(biāo)識是否損壞，以及指示方向是否正確，若發(fā)現(xiàn)損壞情況及時檢查維修；根據(jù)《商店建筑設(shè)計規(guī)范》增設(shè)倉庫，嚴(yán)禁在商場的疏散通道上堆積貨物。

運用層次分析法可計算出地下批發(fā)商城火災(zāi)預(yù)防應(yīng)對能力的所有因素的權(quán)重，感煙探測器的權(quán)重為0.226 9、防火分隔的權(quán)重為0.159 6、疏散通道的權(quán)重為0.262 3、疏散出口的權(quán)重為0.128 3。因此，要重視這4個因素，確保安全出口數(shù)量，并保持疏散通道和疏散出口的暢通。

5 結(jié)論

(1)地下批發(fā)商城火災(zāi)預(yù)防應(yīng)對能力的影響因素種類眾多，不同影響因素之間關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用ISM構(gòu)建多層遞階模型，定性分析各個影響因素間的關(guān)系，再用AHP確定層次中復(fù)雜因素的相對重要性，最終得出各影響因素權(quán)重。這種定性定量相結(jié)合的方法可提高分析的有效性，為提升地下批發(fā)商城的安全性提供參考依據(jù)。

(2)結(jié)合ISM解釋結(jié)構(gòu)模型和AHP層次分析法，得出感煙探測器和防火分隔2種影響因素會對地下批發(fā)商城火災(zāi)預(yù)防應(yīng)對能力產(chǎn)生較大影響，因此感煙探測器和防火分隔的檢查維修非常重要。