既有高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及應(yīng)用

楊君濤,何其澤

(公安部上海消防研究所,上海 200032)

?

既有高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及應(yīng)用

楊君濤,何其澤

(公安部上海消防研究所,上海 200032)

既有高層建筑具有火災(zāi)危險(xiǎn)性大、消防設(shè)施不完善等特點(diǎn)，故針對(duì)既有高層建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估顯得尤為重要。為此，建立了一些高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，并針對(duì)高層住宅建筑開(kāi)展火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)的細(xì)化研究，通過(guò)火災(zāi)安全性分析、專家咨詢等手段，根據(jù)住宅建筑的特殊性系統(tǒng)建立了半定量的評(píng)估指標(biāo)級(jí)別，并采用專家打分法確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，對(duì)建立的高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系進(jìn)行實(shí)例應(yīng)用，驗(yàn)證了其適用性。

既有高層住宅；建筑火災(zāi)；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；指標(biāo)細(xì)化

高層建筑是社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展先進(jìn)程度的重要標(biāo)志，隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，高層建筑已不再是北京、上海等一線城市特有的風(fēng)景，越來(lái)越多的二、三線城市涌現(xiàn)出大量的高層建筑群，高層建筑已經(jīng)成為我國(guó)城市建筑的一種重要建筑形式。然而，高層建筑普遍存在火災(zāi)危險(xiǎn)性大、救援困難等特點(diǎn)[1]，以上海市為例，即將竣工的上海中心大廈總高度為632 m，而上海市消防部隊(duì)裝備云梯登高車的最大救援高度不足90 m，外部救援力量很難對(duì)這類高層建筑進(jìn)行有效施救。高層建筑必須建立自身的防火和滅火觀念，故針對(duì)高層建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估顯得尤為重要。

高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的相關(guān)研究主要采用層次分析法作為研究手段，國(guó)內(nèi)火災(zāi)學(xué)者已經(jīng)建立了一些高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，這些模型的核心內(nèi)容是火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)的細(xì)化分析和各個(gè)指標(biāo)權(quán)重的確定。盧兆明等[2]將火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)分解為火災(zāi)荷載、出口數(shù)量、通道距離等16個(gè)分級(jí)指標(biāo)，基于30人的專家打分結(jié)果，得到了指標(biāo)的權(quán)重和置信概率。毛春艷等[3]在上述分級(jí)指標(biāo)體系基礎(chǔ)上將指標(biāo)分值修正為半定量的五級(jí)指標(biāo)體系，簡(jiǎn)化了評(píng)估流程。李強(qiáng)等[4]將評(píng)估指標(biāo)體系劃分為防火、滅火、疏散、管理4大類共16項(xiàng)指標(biāo)，評(píng)估結(jié)果與某高層酒店火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)情況取得了較好的一致性。辛晶等[5]在半定量的指標(biāo)體系基礎(chǔ)上，通過(guò)云模型將確定的權(quán)重系數(shù)轉(zhuǎn)化為正態(tài)分布的形式，使得評(píng)價(jià)結(jié)果更加直觀。上述高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究是面向所有類型的高層建筑，然而建筑類別的差異往往會(huì)造成火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)程中評(píng)估指標(biāo)體系的較大差異。由于建筑形式、可燃物分布、人員密度等特點(diǎn)的不同，影響高層建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性的因素也各不相同，因此，采用普適的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法往往無(wú)法得到精確的評(píng)估結(jié)果。

住宅建筑是高層建筑中較為特殊的一類建筑，具有可燃物及點(diǎn)火源多、火災(zāi)荷載大、夜間火災(zāi)不易察覺(jué)和疏散難度大等特點(diǎn)，由于歷史原因，不同時(shí)期建設(shè)的高層住宅建筑消防標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，因此極易產(chǎn)生消防隱患，尤其是2011年上海發(fā)生的11·15火災(zāi)造成重大人員傷亡，給高層住宅建筑火災(zāi)安全敲響了警鐘[6]。筆者在以往學(xué)者高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的基礎(chǔ)上，針對(duì)既有高層住宅建筑開(kāi)展評(píng)估指標(biāo)的細(xì)化研究，通過(guò)火災(zāi)安全性分析、專家咨詢等手段，根據(jù)住宅建筑的特殊性系統(tǒng)建立半定量的評(píng)估指標(biāo)級(jí)別，并采用專家打分法確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重。另外，筆者還對(duì)建立的高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系進(jìn)行實(shí)例應(yīng)用，以驗(yàn)證其適用性。

1 火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估方法

在建筑物火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估中，目前主要研究方法有對(duì)照規(guī)范評(píng)定方法、安全檢查評(píng)分表法、邏輯分析法、計(jì)算機(jī)模化法、綜合評(píng)估法[7]。筆者通過(guò)比較各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，最終確定選用綜合評(píng)估法來(lái)評(píng)價(jià)既有高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。綜合評(píng)估法的基本評(píng)價(jià)過(guò)程為：①根據(jù)影響因素的邏輯關(guān)系，建立分層次的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；②分析指標(biāo)體系各元素之間的關(guān)系，確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)；③處理評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)計(jì)算綜合評(píng)價(jià)值；④根據(jù)綜合評(píng)價(jià)計(jì)算結(jié)果得出評(píng)價(jià)結(jié)論。

(1)

針對(duì)高層住宅建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系，將遵循以下流程進(jìn)行分析，在了解建筑特點(diǎn)、防火特性和救援現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，科學(xué)建立系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法，從而增強(qiáng)其對(duì)住宅類建筑的適用性。高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系的分析流程如圖1所示。該流程主要包括：① 通過(guò)文獻(xiàn)綜述確定指標(biāo)來(lái)源；②通過(guò)實(shí)地調(diào)研和專家咨詢確定該項(xiàng)內(nèi)容的影響因素；③通過(guò)影響因素的對(duì)比分析進(jìn)行指標(biāo)初選，初步擬定評(píng)價(jià)指標(biāo)；④進(jìn)行指標(biāo)篩選，優(yōu)選出對(duì)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)影響較大的最終指標(biāo)；⑤根據(jù)各個(gè)指標(biāo)之間的邏輯關(guān)系，確定指標(biāo)體系的層次結(jié)構(gòu)；⑥通過(guò)專家打分方法，確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，最終建立完整的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

圖1 火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估方法流程

2 既有高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)細(xì)化分析

影響既有高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的因素主要集中在建筑特性、主被動(dòng)防火系統(tǒng)、安全疏散設(shè)施、消防安全管理和外部救援力量等方面，筆者以這幾方面為一級(jí)指標(biāo)細(xì)化構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如表1所示。

(1)建筑特性。建筑特性是指建筑物自身的特征和其內(nèi)外部的致災(zāi)因素。如建筑年限、高度、用途、人群數(shù)量及特點(diǎn)、周邊環(huán)境影響等。建筑特性主要反映了建筑既有的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，建筑年限越早、高度越高、用途越復(fù)雜、人員數(shù)量越多，相應(yīng)的建筑風(fēng)險(xiǎn)越大，其發(fā)生火災(zāi)的概率和造成的后果也就越大。

(2)建筑主被動(dòng)防火。建筑主被動(dòng)防火主要包括兩個(gè)方面，一方面是針對(duì)建筑火災(zāi)所采取的被動(dòng)防火設(shè)計(jì)，主要是由建筑空間的合理布局，適用有效的防火分隔，符合規(guī)定要求的建材和構(gòu)件等設(shè)防內(nèi)容所形成，如建筑耐火等級(jí)、防火分區(qū)、防火間距等；另一方面是針對(duì)建筑火災(zāi)所配置的消防設(shè)施，主要是由主動(dòng)自動(dòng)(或手動(dòng))控制的滅火、報(bào)警、防排煙和消火栓等設(shè)備系統(tǒng)組成，如自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)滅火系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓、防排煙系統(tǒng)等。其主要功能是能夠及早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并及時(shí)報(bào)警，實(shí)施有效的控制和撲救，是直接限制火災(zāi)發(fā)生和發(fā)展的技術(shù)，在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)檢查是否按規(guī)定設(shè)置了各系統(tǒng)，以及系統(tǒng)是否完好。

(3)安全疏散設(shè)施。安全疏散設(shè)施是指保證人們安全地撤離危險(xiǎn)區(qū)域，建筑物應(yīng)設(shè)置的必要疏散設(shè)施，如安全出口、疏散走道、消防電梯、事故廣播、事故照明和安全指示標(biāo)志等。安全疏散設(shè)施對(duì)于火災(zāi)發(fā)生后建筑內(nèi)人員的逃生至關(guān)重要，其設(shè)計(jì)合理且設(shè)施完好將會(huì)最大限度地降低火災(zāi)發(fā)生后人員的傷亡，降低建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

(4)消防安全管理。消防安全管理是指人們?yōu)榱祟A(yù)防火災(zāi)和降低火災(zāi)損失所采取的管理措施，如消防宣傳教育培訓(xùn)、應(yīng)急預(yù)案編制與演練、消防設(shè)施維護(hù)、物業(yè)管理等?？v觀國(guó)內(nèi)外火災(zāi)發(fā)生的原因，人的過(guò)失和不安全行為造成火災(zāi)事故約占火災(zāi)總數(shù)的85%以上，可見(jiàn)加強(qiáng)消防安全管理，可以有效地降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

表1 既有高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)、分級(jí)和權(quán)重

(5)外部救援力量。外部救援力量是指為了滅火所借助的建筑物以外的力量,主要包括消防隊(duì)、消防車通道及室外消防給水系統(tǒng)等。當(dāng)建筑火災(zāi)發(fā)生且火勢(shì)較大時(shí)，需要外部救援力量盡快發(fā)揮作用，以減少火災(zāi)的損失，降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。

在上述分析研究基礎(chǔ)上，筆者通過(guò)專家咨詢、系統(tǒng)分析和文獻(xiàn)調(diào)研等方法，并參考工業(yè)、企業(yè)和城市等方面安全評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，構(gòu)建了既有高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用定性和定量相結(jié)合的方法對(duì)各種指標(biāo)進(jìn)行定量化，給出各種指標(biāo)和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。該指標(biāo)體系是依據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》[9]及《中華人民共和國(guó)消防法》[10]等法律法規(guī)，并結(jié)合筆者實(shí)地調(diào)研和專家討論，從指標(biāo)的可操作性出發(fā)而建立的。

依據(jù)高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用的綜合評(píng)價(jià)法最終確定了既有高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)分級(jí)表，如表2所示。

表2 高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)分級(jí)表

3 火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)用舉例

以上海市已建某高層住宅樓為例，該住宅樓地上30層為公寓，住宅樓每層為7戶，設(shè)有3臺(tái)電梯，速度為1.75 m/s，其中一臺(tái)為消防電梯，住宅樓的基本情況如圖2所示。

圖2 高層住宅建筑算例實(shí)景圖

通過(guò)資料評(píng)估、現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估和理論計(jì)算，分別從建筑特性、建筑被動(dòng)防火、建筑主動(dòng)防火、安全疏散設(shè)施、消防安全管理及外部救援力量6個(gè)方面對(duì)該建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，得到該建筑的一級(jí)指標(biāo)評(píng)分和火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)分，如表3所示。

表3 某建成建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)一級(jí)指標(biāo)評(píng)分及綜合評(píng)分

從上述實(shí)例分析可以看出，筆者設(shè)計(jì)的指標(biāo)體系能夠較為科學(xué)地描述高層住宅建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，具有很好的適用性。

4 結(jié)論

首先，筆者通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研、火災(zāi)安全性分析、專家咨詢等手段，針對(duì)既有高層住宅建筑開(kāi)展火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)的細(xì)化研究，建立了31項(xiàng)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，并根據(jù)半定量的分級(jí)方法將每一項(xiàng)指標(biāo)分為5個(gè)等級(jí)。其次，根據(jù)住宅建筑的特殊性系統(tǒng)建立了半定量的評(píng)估指標(biāo)級(jí)別，并采用專家打分法確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，從而建立了住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。最后，將高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系應(yīng)用于某高度為30層的典型住宅建筑，得到了該住宅建筑各個(gè)一級(jí)指標(biāo)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分，通過(guò)與建筑實(shí)際情況的調(diào)查對(duì)比，驗(yàn)證了該火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)的合理性和適用性。

[1] 陳家強(qiáng).高層建筑火災(zāi)與應(yīng)對(duì)措施[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2007，26(4):109-113.

[2] 盧兆明，陸君安，胡永清.高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中一種具有置信度和方差的權(quán)系數(shù)[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2001，11(5):11-42.

[3] 毛春艷，周宗放.基于多級(jí)物元分析的高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].建筑科學(xué)，2008，24(1):24-26.

[4] 李強(qiáng)，張?jiān)?基于模糊層次分析法的高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].武警學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，26(2):34-36.

[5] 辛晶，夏登友，龐西磊.基于云理論的高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2011，30(3):258-261.

[6] 劉媛媛.幾起典型性火災(zāi)原因分析及思考[J].消防技術(shù)與產(chǎn)品信息，2012(10):67-69.

[7] 孫迎霞.高層建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性模糊綜合評(píng)估方法研究[D].武漢：武漢大學(xué),2004.

[8] 朱仕斌，張峰曉.調(diào)查和專家打分法在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的應(yīng)用[J].山西建筑，2006(22):274-275.

[9] 住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部.建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范：GB50016-2014[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2014：37-49.

[10] 中國(guó)政府法制信息網(wǎng).中華人民共和國(guó)消防法[EB/OL].(2009-01-20).http://www. chinalaw.gov.cn/article/fgkd/xfg/fl/200901/2009010012 7613.shtml.

YANG Juntao:Associate Researcher; Shanghai Fire Research Institute of MPS, Shanghai 200032, China.

Fire Risk Assessment and Application of Existing High-rise Residential Buildings

YANGJuntao,HEQize

Existing high-rise buildings are typically characterized with serious fire hazards and inadequate fire protection facilities. Therefore, this paper established a number of high-rise building fire risk assessment model, and specifically investigates on the indexes refinement of fire risk assessment for residential buildings. According to theoretical analysis and expert consultation, a semi-quantitative fire risk assessment system with two levels of indexes particularly for residential buildings has been established. The weight of each index has also been determined form the scoring results from experts. The application of the fire risk assessment index system for the establishment of high - rise residential buildings is carried out, which proves the feasibility of the method.

existing high-rise residential building; building fire; fire risk assessment; index refinement

2095-3852(2017)02-0153-05

A

2016-10-18.

楊君濤(1979-)，男，河北邢臺(tái)人，公安部上海消防研究所副研究員，主要研究方向?yàn)橄腊踩?guī)劃、火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及消防理論.

上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)研發(fā)平臺(tái)專項(xiàng)基金項(xiàng)目(16DZ2292600).

X932

10.3963/j.issn.2095-3852.2017.02.007