1、地下商业街的火灾风险评价 莫宁 重庆市公安消防特勤支队 摘 要： 运用 IAHP-FCE 评价体系, 以某地下商业街为研究对象进行火灾风险评价, 结果表明地下商业街安全疏散能力、消防安全管理水平、灭火救援能力、防火能力是地下商业街火灾风险的重要影响因素。这为预防、控制、扑灭地下商业街火灾提供了理论和实践依据, 为建筑火灾预防与风险分析提供了新途径。关键词： 地下商业街; 火灾; 风险评价; 作者简介：莫宁 (1980) , 男, 湖南湘潭人, 工程师。收稿日期：2017-03-16Fire Risk Assessment of Underground Commercial StreetsMO
2、Ning Special Task Unit of Chongqing Fire Corps; Abstract： This research studies the fire risks of an underground commercial street with the evaluation system of IAHP-FCE. The finding shows that underground commercial street fire evacuation capacity, fire safety management, firefighting and rescue ca
3、pability are the important factors affecting the fire risks of the underground commercial street, which provides theory and practice basis for prevention, control, extinguishment of fires and a new approach for building fire prevention and risk analysis.Keyword： underground commercial street; fire;
4、risk assessment; Received： 2017-03-16建筑设施类火灾是对公众造成损失最大、最直接的灾害, 建筑设施一旦发生火灾, 容易给人员、财产带来严重损害, 给受灾家庭带来经济和心理的双重打击。作为现代城市最为严重的公共灾害之一, 建筑设施类火灾的预防与风险分析已成为人们共同研究的课题。近年来, 随着经济的发展, 城市人口急速增长, 可利用空间日渐稀少, 传统商业模式已经不能满足当今人们日常生活的需求, 为降低商业成本, 地下商业街应运而生并蓬勃发展。但是由于地下商业街结构复杂, 街道狭长, 电气设备和流动人员多等特点, 地下商业街火灾具有荷载大、烟气毒性大且不易扩散、
5、疏散困难、扑救困难等特点, 严重威胁着人们的生命和财产安全1。因此运用科学方法分析地下商业街火灾发生机理, 能为人们预防、控制、扑灭火灾等提供依据和支持, 本文运用 IAHP-FCE 评价体系, 以某地下商业街为研究对象, 进行火灾风险评价。1 地下建筑火灾风险评价研究现状通过查阅火灾统计年鉴, 近年来地下建筑火灾次数虽然低于地上建筑, 但平均火灾伤亡率和经济损失均高于地上建筑2, 其中地下商场是地下建筑火灾发生的主要场所。目前, 国内外对地下建筑火灾风险评价研究较多。Yamana 等3通过模型试验, 研究火灾发生时烟气的排放方式。Tamura4运用计算机模拟地下建筑火灾发生过程。马德钟等5引
6、入贝叶斯网络 (BN) 方法, 根据地下空间典型火灾场景建立事件树模型, 由事件树模型转化得到 BN 模型。杨胜州等6运用 CFD 软件对地下交通枢纽站火灾进行数值模拟, 以温度、能见度、CO 浓度达到人体承受极限临界值为确定疏散时间的标准, 分析 3 种排烟模式下火灾烟气和温度的变化情况, 确定最佳地下交通枢纽站火灾排烟方式。国内外地下建筑火灾风险评价多采用火灾数值模拟方法和安全评价方法, 对火灾进行全面系统分析, 但是却难以考虑火灾环境等众多不可预见因素。运用火灾数值模拟, 可分析在火灾场景下各危险因素的变化情况, 但也无法考虑消防安全管理水平等因素。2 火灾风险评价本文选用区间层次分析法
7、与模糊综合评价法相结合 (IAHP-FCE) 的评价体系, 以地下商业街为主要研究目标, 进行火灾风险评价。2.1 评价指标体系的建立通过对地下商业街火灾损失构成因素进行分析, 可知主要集中于起火、火势扩大和人员疏散不及时。综合考虑地下商业街的特性与已建立的评价分析方法, 首先采用事故树 (FTA) 分析法, 构建地下商业街火灾损失事故树模型。地下商业街火灾引发较大损失的事故树从火势扩大和人员疏散失败两个中间事件逐步展开, 一共可以归结于 15 个中间事件和 34 个基本事件。中间事件分别为可燃物、明火源、电火源、其他火源、起火、火势失控、火势扩大、疏散失败、防火能力不够、灭火能力不够、自救灭
8、火能力不够、人员疏散能力不够、消防队灭火不及时、建筑疏散能力不够和管理水平不够;基本事件分别为氧气、纵火、雷击、线路起火、电气设备起火、生活用火不当、灭火设备失效、可燃物存储不当、可燃物监督不当、消防设施布置不当、不会使用消防设备、消防供水不足、消防设备落后、火灾自动报警系统失效、消防队不能抵达现场、装修材料起火、消防队灭火能力不够、防火墙设计不合理、自动喷水灭火系统故障、防烟分区不合理、建筑耐火等级不够、防火分区设计不合理、排烟系统不合理、线路耐火等级不够、火灾荷载大、人流密度过大、安全出口设计不合理、安全培训欠缺、消防演练不到位、疏散设施维护不到位、疏散距离太大、应急预案不合理、应急照明不
9、合理和疏散线路不合理。运用布尔代数化简法计算该事故树的最小径集, 得出结构重要度, 发现对事件发生影响最大的是可燃物管理不当、安全疏散方面、火源、灭火与防火能力不够等方面的威胁。根据以往报道中的影响地下商业街火灾风险的指标统计以及本研究运用事故树分析法得到的危险因素, 依据 AHP 指标体系的构建原则, 将评价指标体系较为客观的分别定义为防火能力、灭火能力、消防安全管理水平和火灾疏散能力。具体评价指标体系见图 1, 采用区间层次分析法 (IAHP) 对指标的权重进行计算, 参照吴育华等7的计算方法, 对地下商业街火灾风险指标进行量化, 各目标下权重由大到小依次为:安全疏散能力、消防安全管理水平
10、、灭火能力、防火能力, 与事故树的结构重要度分析结果基本相同。2.2 火灾风险的模糊综合评价模型建立评价集, 等级分为安全、较安全、一般安全、不安全和危险, 每一个等级对应一个模糊因子, 采用专家调查法对隶属矩阵进行赋值, 根据专家对模糊评价语集的评分结果, 分别构建防火能力、灭火能力、消防安全管理和疏散能力隶属度矩阵, 根据风险隶属度向量, 确定地下商业街的火灾风险, 矩阵的合成运算参照李鸿吉的算法8。图 1 地下商业街火灾风险评价指标体系 下载原图2.3 实例应用应用上文所述地下商业街火灾风险评价模型对某地下商业街进行实例验证。该地下商业街全长 800 m, 人行街道宽 2.5 m, 加上
11、商贩摆摊, 实际商铺为 314 个, 进出口阶梯长约 12 m, 宽 1.5 m, 设有 11 个进出口, 有明显安全出口引导标志, 街道内设 16 处室内消火栓, 无明显消防宣传公告, 靠 4 台大功率风机 24 小时不停运转维持通风, 售卖物品大致分为服装类、家电类、食品类等, 可燃物种类较多。经过综合考虑, 将评价的专家组成员定为 3 名火灾风险评价高校专家, 3 名防火系统专家, 专家根据实际情况对各影响因子进行评分, 结合评分通过计算得出地下商业街防火能力风险隶属度向量为 B1= (0.344, 0.379, 0.289, 0.801, 0.013) , 灭火能力风险隶属度向量为 B
12、2= (0.162, 0.334, 0.381, 0.090, 0.026) , 消防安全管理水平风险隶属度向量为 B3= (0.238, 0.261, 0.351, 0.119, 0.042) , 安全疏散能力的风险隶属度向量为 B4= (0.087, 0.311, 0.412, 0.104, 0.086) , 其风险隶属度在第 3 级或者第 2 级最大, 所以评价结果为第 3 级“一般安全”。可见, 该地下商业街存在一定的火灾风险, 应进一步加强消防安全管理, 落实各级防火责任制, 确保消防设施完好有效, 定期进行安全疏散演练, 以提高防灭火能力和安全疏散能力。3 结论采用区间层次分析法与
13、模糊综合评价法相结合 (IAHP-FCE) 的评价体系对地下商业街火灾风险进行评价。运用事故树分析法 (FTA) 识别地下商业街存在的火灾危险因素, 筛选后的指标为防火能力、灭火能力、消防管理和疏散能力 4 个方面。构建地下商业街火灾 3 级安全评价指标体系, 通过 IAHP 对指标的权重进行计算, 得到防火能力、灭火能力、消防安全管理水平、安全疏散能力的风险隶属度。评价指标体系与事故树的结构重要度分析结果基本相同。用构建的IAHP-FCE 评价模型对地下商业街进行实例运算, 评价结果显示实例地下商业街火灾安全状况为“一般安全”。事实上, 建筑火灾作为一个包含大量不确定性因素的系统, 需要进行
14、大量的优化工作, 经典的优化方法在处理复杂的甚至是多重不确定性的系统问题时, 往往达不到预期目标。目前广泛应用的模糊规划和随机规划一定程度上可以解决部分模糊决策系统和随机决策系统的优化问题, 但是仍然无法解决多重不确定性系统的优化问题。在本文中, 通过对某地下商业街火灾风险评价结果, 发现该地下商业街在火灾风险上有很大的改进空间, 比如火灾荷载管理、火源监督管理、自动喷水灭火系统、供配电线路、消防设施、火灾应急预案、安全出口设计等。因此, 建议地下商业街的自动喷水灭火系统及其他灭火系统, 需严格按照相关建筑设计防火规范进行设计;为防止火灾发生, 需有专业的消防巡查人员 24 小时安全巡视, 定
15、期进行消防演练, 完善地下商业街火灾应急预案;安全出口的设计需符合地下建筑防火设计规范, 当地下商业街人流密度过大时, 需加强巡视, 一旦发生火灾及时组织人员疏散。本文只是对地下商业街火灾风险评价的初步探讨, 相关的理论还需要继续深入研究。参考文献1毛海林.浅谈大型商场的火灾危险性及消防安全管理对策:以重庆市沙坪坝区三峡广场地下商场为例J.中国科技投资, 2012, 2 (12) :10-13. 2公安部消防局.中国火灾统计年鉴M.北京:中国人民公安大学出版社, 2012. 3TANAKA T, YAMANA T.Smoke control in large scale spaces-part
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