基于K—均值聚類分析法的建筑物火災(zāi)危險(xiǎn)性分級

張小曼　陳洋　孫滔　張靚

摘 要：火災(zāi)危險(xiǎn)度FR是衡量建筑物火災(zāi)危險(xiǎn)性等級的指標(biāo)因素。通過對36所建筑物進(jìn)行評判，計(jì)算出火災(zāi)危險(xiǎn)度FR，再利用K-均值聚類分析的方法對這36所建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行分級。最終將這36所建筑物按照火災(zāi)危險(xiǎn)性分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四級。

關(guān)鍵詞：K-均值聚類；建筑物；FR

中圖分類號：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

doi：10.19311/j.cnki.1672 3198.2016.22.087

0 引言

當(dāng)前國家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城鎮(zhèn)化建設(shè)已成為新時代的主題，隨著現(xiàn)代建筑中人員和財(cái)產(chǎn)的高度密集，一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢必將失去控制，造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失是不可估量的。為了盡可能的避免火災(zāi)事故的發(fā)生，如何對建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)性分級成為人們?nèi)找骊P(guān)心的問題。

1 建筑物火災(zāi)危險(xiǎn)性評判

近幾十年來，國內(nèi)外基于火災(zāi)安全科學(xué)及工程提出了許多理論預(yù)測方法，常用的評價建筑物火災(zāi)危險(xiǎn)性的方法大致分為定性分析和定量分析方法。本文通過對36所建筑物進(jìn)行評判，計(jì)算出火災(zāi)危險(xiǎn)度FR，再利用K-均值聚類分析的方法進(jìn)行分級。

2 K-均值聚類分析法

2.1 K-均值聚類分析的基本思想

K-均值聚類法的基本思想是：以K為參數(shù)，將n個對象分割成K個簇，然后用某種原則進(jìn)行修改，直到每個聚類中所有值與該聚類中心距離的總和最小，每個聚類的聚類中心就是每個聚類的均值。

2.2 K-均值聚類分析計(jì)算

3 用K-均值聚類分析法對建筑物火災(zāi)危險(xiǎn)性分級

3.1 建筑物火災(zāi)危險(xiǎn)性分級評判依據(jù)

本文用建筑火災(zāi)危險(xiǎn)度（FR）來綜合評價建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)性：

FR=（QnC+Qi）BLHDWR

3.2 K-均值聚類分析模型的建立與樣本分析

根據(jù)所參與的課題和實(shí)習(xí)資料，以及查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)資料，選取了其中36所建筑物，計(jì)算出火災(zāi)危險(xiǎn)度FR，再利用K—均值聚類分析的方法進(jìn)行分級。其中，人員危險(xiǎn)因子H和財(cái)產(chǎn)危險(xiǎn)因子D分為取值1.5和1。通過K—均值聚類分析后，建筑物18、34為第一類，建筑物1、2、4、7、8、9、10、11、12、13、14、15、17、20、21、22、24、25、26、27、28、30、31、32、33、35、36為第二類，建筑物3、5、6、16、19、23為第三類，建筑物29為第四類。

4 結(jié)論

基于K-均值聚類分析法，將這36所建筑物分為4類，第一類是火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的建筑物，稱為Ⅱ級建筑物；第二類是火災(zāi)危險(xiǎn)性最小的建筑物，稱為Ⅳ級建筑物；第三類是火災(zāi)危險(xiǎn)性較小的建筑物，稱為Ⅲ級建筑物；第四類是火災(zāi)危險(xiǎn)性最大的建筑物，稱為Ⅰ級建筑物。

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