建筑火灾风险评估方法及应用案例

建筑火灾风险评估方法及应用案例第一节概述一、评估的目的和内容（一）目的建筑火灾风险评估的目的一般包括以下两个方面：（1）查找、分析和预测建筑及其周围环境存在的各种火灾风险源，以及可能发生火灾事故的严重程度，并确定各风险因素的火灾风险等级；（2）根据不同风险因素的风险等级，提出有针对性的消防安全对策与措施，为建筑的所有者、使用者和消防主管部门制定相关消防决策提供参考依据，最大限度地消除和降低各项火灾风险。（二）内容建筑火灾风险评估的内容，根据分析角度不同而有所不同。从建筑功能来看，包括人员疏散安全的评估、建筑结构安全的评估、消防灭火救援力量的评估等；从空间范围来看，包括建筑局部区域的评估、建筑周边环境的评估和整个建筑的评估；从时间角度来看，包括建筑设计方案的评估、建筑使用前的验收评估以及建筑使用现状的评估。但是，从评估的具体工作内容来看，一般包括以下几个方面：（1）评估范围的确定；（2）相关信息的采集；（3）评估方法的选择；（4）火灾风险的计算；（5）安全措施和建议；（6）评估报告的编制。二、评估的流程根据评估目的和评估内容的不同，建筑火灾风险评估的流程也不尽相同，但是通常都包含以下几个步骤：（一）信息采集在明确火灾风险评估的目的和内容的基础上，收集所需的各种资料，重点收集与建筑防火安全相关的信息，包括：（1）建筑概况：包括建筑位置、功能布局、可燃物性质与分布、人员特点与分布、运营管理流程等。（2）周围环境情况：包括建筑周边消防车道的布置、消防水源的位置、灭火救援的进攻路线、与邻近建筑物的间距以及室外疏散场地的设置等。（3）消防设计图纸资料：与建筑消防安全相关的总平面图、消防各项专业设计图纸与消防设计说明等。（4）消防设施相关资料：各消防设施的性能参数。（5）火灾事故应急救援预案：包括火灾报警信息处理流程、人员疏散组织流程等。（6）消防安全规章制度：包括消防安全管理的组织机构、消防安全管理原则、现场应急处理原则和程序、消防设施的维护保养、消防检查和演练等。（7）相关检测报告：包括消防系统检测报告和消防器材报告等。（二）火灾风险源识别通过资料分析和现场勘查，查找评估对象的火灾风险来源，确定其存在的部位、方式以及发生作用的途径和变化规律。然后，根据所采集的信息，主要从以下几个方面入手，分析与建筑火灾风险相关的各种影响因素：（1）建筑历史情况；（2）火灾危险源；（3）建筑防护；（4）人员疏散；（5）消防安全管理；（6）消防力量。（三）评估指标体系建立根据确定的评估目的，在火灾风险源识别的基础上，进一步分析导致火灾隐患的影响因素及其相互关系，突出重点，选择主要因素，忽略次要因素。然后，对各影响因素按照不同的层次进行分类，形成不同层次的评估指标因素集。评估指标因素集的划分应科学合理、便于实施评估、相对独立且具有明显的特征界限。（四）风险分析与计算根据不同层次评估指标的特征，选择合理的评估方法，按照不同的风险因素确定风险概率，根据各风险因素对评估目标的影响程度，进行定量或定性的分析和计算，确定各风险因素的风险等级。（五）确定评估结论根据评估结果，明确指出建筑设计或建筑本身的消防安全状态，提出合理可行的消防安全意见。（六）风险控制措施根据火灾风险分析与计算结果，遵循针对性、技术可行性、经济合理性的原则，提出消除或降低火灾风险的技术措施和管理对策。第二节指标体系构建一、指标体系构建原则在建立建筑火灾风险评估指标体系时，一般遵循如下原则：（一）科学性指标体系应能够全面反映所评估建筑火灾风险的各项方面，必须以可靠数据资料为基础，采取科学合理的分析方法，最大限度地排除评估人主观因素的影响和干扰，以保障分析评估的质量。（二）系统性实际的分析对象往往是一个复杂系统，包括多个子系统。因此，需要对评估对象进行详细的剖析，研究系统与子系统间的相互关系，最大限度地识别评估对象的所有风险，才能评估它们对系统影响的重要程度。（三）综合性系统的安全设计人、机、环境等多个方面，不同因素对安全的影响程度不同，因此，分析方法既要充分反映评估对象各方面的重要功能，又要防止过分强调某个因素而导致系统失去平衡。风险评估用综合考虑各方面的情况，对于同类系统应采取一致的评估标准。（四）适用性风险评估的方法要适合被评估建筑的具体情况，并且具有较强的可操作性。所采用的方法要简单、结论要明确、效果要显著。若设定的不确定因素过多，计算过于复杂，导致适用人员难以理解和应用，反而得不到好的效果。二、指标体系结构根据对国外火灾风险评估相关研究成果的分析，结合建筑工程的特点，综合考虑评估方法的可操作性与适用性，基于层次法和专家打分系统的危险度评估方法，比较适宜于建筑火灾风险评估，这种评估方法属于半定量的分析方法。基于层次分析的危险度评估方法原则上需要把一个系统分为多个层次，一半取为二层或三层，每个层次的单元根据需要进一步划分为若干因素，再从火灾可能和火灾危害等方面来分析各因素的火灾危险度，各个组成因素的危险度是进行系统危险分析的基础，在此基础上确定评估对象的火灾风险等级。针对建筑火灾风险评估而言，可选择一下几个层次的指标体系结构：（一）一级指标一级指标包括火灾危险源、建筑防火性能、内部消防管理和外部消防力量（见图4-1）。图4-1一级指标因素集（二）二级指标二级指标包括客观因素、人为因素、建筑特性、被动防火措施、主动防火措施、增援力量和消防团队（见图4-2）。图4-2二级指标因素集火灾风险火灾危险源建筑防火性能内部消防管理外部消防力量火灾风险火灾危险源客观原因人为原因建筑防火性能建筑特性被动防火措施内部消防管理外部消防力量增援力量消防团队（三）三级指标三级指标包括电气火灾、易燃易爆危险品、周边环境、气象因素、用火不慎、防火致灾、吸烟不慎、火灾荷载、建筑高度、建筑用途、建筑面积、人员荷载、内部装修、消防扑救条件、防火间距、防火分隔、防火分区、疏散通道、耐火等级、消防给水、灭火器材配置、防排烟系统、疏散诱导系统、火灾自动报警系统、自动灭火系统、消防设施维护、消防安全责任制、消防应急预案、消防培训与演练、隐患整改落实、消防组织管理、普通中队、特勤中队、指挥机关、消防经理、消防主管、防火助理、灭火助理、消防车配备等相关内容（见图4-3至图4-6）。图4-3火灾危险源对应的三级指标因素集建筑防火图4-4建筑防火性能对应的三级指标因素集火灾危险源客观因素人为因素电器火灾易燃易爆危险品周边环境气象因素用火不慎放火致灾吸烟不慎建筑防火性能建筑特性被动防火措施主动防火措施火灾荷载建筑高度建筑用途建筑面积人员荷载内部装修消防扑救条件防火间距防火分隔防火分区疏散通道耐火等级消防给水灭火器材配置防排烟系统疏散诱导因素火灾自动报警系统自动灭火系统图4-5内部消防管理对应的三级指标因素集图4-6外部消防力量对应的三级指标因素集第三节量化处理方法一、指标权重的计算目前国内外常用的评估指标权重计算方法只要有专家打分法（Delphi法）、集值统计迭代法、层次分析法等。这里采用专家打分法确定指标权重，这种方法通过向若干专家（一般以10~15名为宜）咨询并征求意见，来确定各项评估指标的权重系数。设j个专家针对某一指标体系给出的各指标权重系数为：），，，，，（mjijjj21若其平方和误差在其允许误差范围内，即：minjijijnjn12111max则），，，，（njmjnjijnjjnnn1111111（4-1）为满意的权重系数集。否则，对一些偏差大的i，需要再征求有关专家意见进行修改，直到满意为止。二、各项风险值的计算考虑到人员判断的不确定性和个体认识的差异，运用集体决策的思想，评分值的设计采用一个分值范围，并分别用多位专家根据所建立的指标体系，按照对安全有利的情况（越内部消防通道消防设施维护消防安全责任制消防应急预案消防培训与演练隐患整改落实消防通道组织管理外部消防力量增援力量消防团队普通中队特勤中队指挥机关到场时间人员实力消防装备通讯能力预案完善临时消防站有利得分越高）进行了评分，从而降低不确定性和认识差异对结果准确性的影响。然后采用模糊集值统计方法，通过计算得出一个统一的结果。对于指标iu，专家jp依据其评估标准和对该指标有关情况的了解给出一个特征值区间11iiba，，22iiba，，…，ijijba，，…，mqmqba，，如表4-1所示。表4-1评估指标特征的估计区间评估专家评估指标1u2u…iu…mu1p1111ba，2121ba，…11iiba，…11mmba，1p1212ba，2222ba，…22iiba，…22mmba，……1pjjba11，jjba22，…ijijba，…mjmjba，……1pqqba11，qqba22，…iqiqba，…mqmqba，则评估指标的特征值可按下列进行计算，即：niqjijijijijiababx1122/21（4-2）式中：i=1，2，…，m；j=1，2，…，q。根据以上计算结果，用线性加权模型计算各级指标火灾风险度：niiiFWR1（4-3）式中：R——建筑火灾风险；iW——基层指标的权重；iF——基层指标的评估得分。通过多次讨论和征求专家意见，确定建筑火灾风险评估中指标因素的评分标准如表4-2~表4-6所示。表4-2火灾危险源评分标准（客观因素）指标权重建议评分标准电气火灾0.4电线0.3使用年限0～3年0～3使用年限3～8年3～7使用年限＞87～10用电设备0.4最大使用荷载与设计荷载比值0～0.80～3最大使用荷载与设计荷载比值0.8～13～7最大使用荷载与设计荷载比值＞17～10防护0.3有漏电保护0无漏电保护10易燃易爆危险品0.4锅炉房0.3与周边建筑间距合理；操作间与附属间可燃物数量较少0～2.5与周边建筑间距较近；操作间与附属间可燃物数量较少2.5～5与周边建筑间距合理；操作间与附属间可燃物数量较多5～7.5与周边建筑间距较近；操作间与附属间可燃物数量较多7.5～10发电机房0.4油箱存储量≤8小时；油箱容积≤1m³；0～2.5油箱存储量＞8小时；油箱容积≤1m³；2.5～5油箱存储量≤8小时；油箱容积＞1m³；5～7.5油箱存储量＞8小时；油箱容积＞1m³；7.5～10其他化学品0.3无0～3有，但不超标3～7有，而且超标7～10周边环境0.1无较大火灾危险性的建筑；无临时建筑；无可燃绿化带0～2.5无较大火灾危险性的建筑；无临时建筑；有可燃绿化带2.5～5无较大火灾危险性的建筑；有临时建筑5～7.5有较大火灾危险性的建筑7.5～10气象因素0.1体育场；有避雷设施0～2.5体育馆，有避雷设施2.5～5体育场；无避雷设施5～7.5体育馆，无避雷设施7.5～10表4-3火灾危险源评分标准（人为因素）指标权重建议评分标准用火不慎0.5燃气0.25使用不经常；用量少0～2.5使用不经常；用量大2.5～5使用经常；用量少5～7.5使用经常；用量多7.5～10电气0.25使用不经常；电气少0～2.5使用不经常；电气大2.5～5使用经常；电气少5～7.5使用经常；电气多7.5～10明火0.25使用不经常；明火少0～2.5使用不经常；明火大2.5～5使用经常；明火少5～7.5使用经常；明火多7.5～10人员素质0.25经过岗前培训；有上岗证0～2.5经过岗前培训；无上岗证2.5～5未经过岗前培训；有上岗证5～7.5未经过岗前培训；无上岗证7.5～10放火致灾0.2监控系统0.4完善且先进0～3.5数量足够、水平一般3.5～7有缺陷7～10人员素质0.2高0～3.5中3.5～7低7～10安全制度0.4健全0不健全10吸烟不慎0.3场馆内不许吸烟0～2.5允许吸烟；有专用吸烟区；有人巡视2.5～5允许吸烟；有专用吸烟区；无人巡视5～7.5允许吸烟；无人巡视7.5～10表4-4建筑防火性能建议评分标准（建筑特性）指标权重建议评分标准公共区火灾荷载0.1无危害（全部不