大型公共场所火灾事故分析及风险评价指标体系研究

2006-5-151大型公共场所火灾事故分析及风险评价指标体系研究陈志芬导师：黄崇福教授2006.5.152006-5-152前言随着城市化进程加快，大型公共场所在人民物质文化生活中越来越重要。由于大型公共场所人群高度密集、财产高度集中，一旦发生灾害，影响和损失非常巨大，因此，其防灾减灾问题一直都是城市防灾减灾的重点和难点问题。我国近些年在城市防灾减灾方面做了很多努力，取得了不少成绩，但多集中在工业重大事故方面及城市火灾防范方面。作好城市防灾减灾的研究，特别是大型公共场所防灾减灾研究工作，非常重要。2006-5-153《公共场所卫生管理条例》指出：公共场所是指供公众使用的具有围护结构的场所。本文研究的大型公共场所（large-scalepublicplaces)特指人群高度聚集、流动性大的城市公共场所，如影剧院、体育场馆、车站、码头、商务中心、超市、商场等群死群伤恶性事故易于发生的地点。火灾，是大型公共场所最严重、最常见事故之一。前言2006-5-154主要内容第一章绪言第二章火灾事故因果分析第三章火灾风险评价指标体系第四章结论与讨论2006-5-155第一章绪言大型公共场所特点和风险特点大型公共场所风险评价指标体系研究现状2006-5-156大型公共场所特点和风险特点建筑形式特点：高度大，空间大，跨度大，钢结构多，建筑结构复杂特殊，疏散出口少建筑使用特点：内部设施完善、功能齐全，人员密度大、流动性大，科技含量高、财富价值高，可燃物多、火灾荷载大风险特点：风险隐患多、风险源辨识难、风险种类杂，风险管理复杂、危害后果严重。第一章绪言2006-5-157风险评价指标体系研究现状指标体系直接指标体系间接指标体系等权指标体系分权指标体系属性指标数量指标绝对数指标相对数指标平均数指标特大灾害重大灾害一般灾害牛晓霞等我国处方式消防法规伍友爱等郑双中等田玉敏等2006-5-158第二章火灾事故因果分析•资料和方法•火灾发展事件树•大型公共场所火灾事故故障树分析•大型公共场所火灾事故因果分析•大型公共场所存在的主要火灾风险•小结第二章火灾事故因果分析2006-5-159数据资料第二章火灾事故因果分析2006-5-1510数据资料以1998年-2004年《中国火灾统计年鉴》所记录的特大火灾事故案例为数据，其中商场27起，各类市场28起，宾馆、饭店共9起，各类娱乐场所8起，商住楼3起，车站1起（见附录1）。数据真实性数据可靠性第二章火灾事故因果分析2006-5-1511方法事件树分析方法：从某一初因事件开始，按时序分析各后续事件的状态组合所造成的所有可能的后果事件。故障树分析方法：从某一不希望发生的后果事件开始，按照一定的逻辑关系分析引起该后果事件的所有与事故现象、原因、结果有关的事件及这些事件的逻辑组合，从而找到避免事故的措施和方法。第二章火灾事故因果分析2006-5-1512火灾发展事件树分析起火：可燃物和存在火源初期增长：可燃物和通风条件充分发展：通风条件减弱：可燃物耗尽火灾发展第二章火灾事故因果分析2006-5-1513第二章火灾事故因果分析火灾发展事件树分析2006-5-1514以火灾发展事件树（图1）的起因事件及失败事件为顶事件绘制故障树，以所选择的大型公共场所特大火灾事故案例分析为数据，依据《中华人民共和国消防法》、《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑防火规范》、《建筑内部装修设计防火规范》等相关法律法规文件，并参考郑双忠对城市火灾风险的研究进行。火灾事故故障树分析第二章火灾事故因果分析2006-5-1515火灾事故故障树分析确定标准，逐一分析完全以案例调查的记录为依据建立各故障树。案例调查中有记录的，以记录为准。案例中没有直接记录的，根据“基本情况”，“起火经过”和“扑救情况”等相关记录推出结论。对所选定的76起大型公共场所特大火灾事故逐一进行起火故障树分析、早期灭火失败故障树分析、火灾充分发展故障树分析、避难和救援失败的故障树分析，共得76组火灾事故故障树。第二章火灾事故因果分析2006-5-15162002年3月1日南充市达亨副食品有限责任公司批发市场发生特大火灾，过火面积4377平方米，受灾小食品批发经营户65家，造成19人死亡、23人受伤，直接财产损失141万元。案例分析第二章火灾事故因果分析2006-5-1517起火故障树分析Faulttreeanalysisoffirebreakingout起火消防管理部门监督不力113内部消防管理不力121123122131存在可燃物存在火源145点燃211未及时发现早期灭火不力早期灭火失败22112212未及时灭火2242火势迅速增长人员因素22212222早期灭火失败故障树分析Faulttreeanalysisoffailureofputingoutafireinfireinearlystage火灾发展故障树分析Faulttreeanalysisoffullfiredevelopment311阻燃与防火结构不力消防队控制失败火灾充分发展3241城市消防设施不足3242消防队装备不够322132243231火势迅速增长未及时赶到3211避难和救援失败故障树分析Faulttreeanalysisoffailureofevacuationofrescue411412财产救援失败避难救援失败避难失败421424422423425426431救援失败2006-5-1518火灾事故故障树分析叠加、组合，绘制综合故障树基础组故障树被叠加组故障树叠加、组合过程：被叠加组故障树对应故障树中一基本事件在基础组故障树中已经出现，则进行叠加，该基本事件在基础组故障树中的频数增加1；被叠加组故障树有基本事件在基础组故障树中未曾出现，则进行组合，并赋频数为1。第二章火灾事故因果分析2006-5-1519基础组故障树被叠加组故障树起火消防管理部门监督不力113内部消防管理不力121123122131存在可燃物存在火源145点燃111111131存在可燃物起火点燃消防管理部门监督不力111113内部消防管理不力121122123存在火源14214511212122131存在可燃物存在火源142内部消防管理不力121122消防管理部门监督不力111113起火点燃1111112006-5-1520火灾事故故障树分析最左位数字规定：起火—1，早期灭火失败—2，火灾充分发展—3，避难和救援失败—4；阶数确定：顶事件为第一阶，从上往下，遇“门”则阶数增一位。从上往下，其阶数与代码数字从左至右的位数对应；频数反映：代码的最右一位数。给基本事件确定代码2231早期灭火失败故障树早期灭火不力设备因素频数最大第二章火灾事故因果分析自动灭火系统不力2006-5-1521起火消防管理部门监督不力111内部消防管理不力113112121123122124131存在可燃物存在火源1411441422143点燃145146211213212未及时发现早期灭火不力早期灭火失败22112212未及时灭火人员因素2241设备因素火势迅速增长22212223222222312233223222422234第二章火灾事故因果分析2006-5-1522311313312阻燃与防火结构不力消防队控制失败火灾充分发展未及时赶到3241消防队装备不够城市消防设施不足322132233222324232243231火势迅速增长323232113213321232143242411413412财产救援失败避难救援失败避难失败431救援失败432433421424422423425426434第二章火灾事故因果分析2006-5-1523第二章火灾事故因果分析2006-5-1524大型公共场所火灾事故因果分析图成功成功失败起火早期灭火失败早期灭火成功火灾充分发展避难和救援失败阻止火灾发展成功避难和救援成功消防管理部门监督不力111内部消防管理不力113112121123122124131存在可燃物存在火源141143142点燃144211213212未及时发现早期灭火不力22112212未及时灭火人员因素2241设备因素火势迅速增长22212223222222312233223222422234311313312阻燃与防火结构不力消防队控制失败未及时赶到3231消防队装备不够城市消防设施不足322132233222323232243241火势迅速增长32423211321332123214411413412财产救援失败避难失败431救援失败432433421424422423425成功1451461473243第二章火灾事故因果分析2006-5-1525存在的主要火灾风险火灾风险隐患突出人管理环境第二章火灾事故因果分析2006-5-1526小结分析过程：绘制火灾发展事件树，火灾事故故障树，叠加、组合形成综合的故障树组，并计算综合故障树组各基本事件统计频数。分析结果：存在易燃易爆危险源和火灾荷载大消防监督管理和大型公共场所内部自身的消防管理与城市经济发展的不协调消防安全教育的落后、城市市政消防设施的不完备与消防队设备的不充分第二章火灾事故因果分析2006-5-1527第三章火灾风险评价指标体系火灾风险评价指标的确定指标权重的确定指标风险值判断小结第三章火灾风险评价指标体系2006-5-1528火灾风险评价指标的确定环境是包括自然和人文等因素的大环境，易损性即承灾体易损性，风险是由致灾因子风险性，承灾体易损性及环境综合作用的结果，包含损失和不确定性两层含义。第三章火灾风险评价指标体系2006-5-1529火灾风险评价指标的确定自上而下与自下而上相结合的原则自上而下：将与大型公共场所火灾风险相关的要素划分为四大类：风险源、人、管理、环境，并以此为一级指标，向下细分，形成自上而下的指标体系。自下而上：按照火灾风险因果分析图中给出的各火灾风险最小致因，逐级向上归纳组合，与自上而下的指标相协调，并最终以自上而下的一级指标为归宿。第三章火灾风险评价指标体系2006-5-1530第三章火灾风险评价指标体系2006-5-1531表3返回2006-5-1532基本事件信息贡献程度＝基本事件的频率×信息量，其中，i为基本事件编号，pi为基本事件的信息程度，fi是编号为i的基本事件频率，vi为基本事件信息量，由编号为i的基本事件在故障树中的位置决定，n为基本事件频数，N为样本总数，本文样本总数为76。指标权重的确定确定各基本事件的信息贡献程度第三章火灾风险评价指标体系2006-5-1533指标权重的确定第三章火灾风险评价指标体系2006-5-1534指标权重的确定叠加各指标的信息贡献程度若编号为i的基本事件是指标j的组合因素，则记：。指标的信息贡献程度Pj定义为该指标所包含的组合因素——基本事件的信息贡献程度之和，即如下公式：（3-3）各指标的信息贡献程度见表3“指标信息”列，表中所列之指标信息值均为四舍五入后的数字。jijiijpP第三章火灾风险评价指标体系表32006-5-1535指标权重的确定一级指标在指标体系中具有相同的权重，各赋权重1。二级指标信息贡献程度在各自归属的一级指标下做归一化处理，以此作为该指标的权重。例如：一级指标“风险源”中包括火灾荷载密度、建筑特点、使用特点等指标，在“风险源”指标下进行二级指标信息贡献程度的归一化处理。已求得：P1=3，P2=0.5329，P3=0.5921，125.431jjPSSPqjj1453.0,1292.0,7273.0321qqq求和由归一化公式得指标权重确定各指标权重第三章火灾风险评价指标体系2006-5-1536火灾风险评价指标体系2006-5-1537指标风险值判断),...,,(),...,,(),...,,(),...,,(4321442414332313222212112111SSSSeeeEeeeEeeeEeeeE设“风险源”、“人”、“管理”、“环境”分别为第一、第二、第三、第四个一级指标，各一级指标下的二级指标个数分别为：M1，M2，M3，M4。根据评价需要，确定各