■ 韋相宇 WEI Xiangyu 田世祥 TIAN Shixiang 代張音 DAI Zhangyin

0 引言

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，各式各樣的高層建筑拔地而起，一些高樓已逐漸成為我國現(xiàn)代化城市的地標性建筑[1]。建設(shè)多功能化、大型化、綜合性的高層住宅建筑是目前住宅建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢[2]，可為社會經(jīng)濟環(huán)境注入新的活力；但由于高層住宅建筑具有樓層高、設(shè)備多、人員密集等特點[3]，應(yīng)急疏散能力較弱，一旦發(fā)生火災(zāi)等事故，難以保證人員安全[4]。根據(jù)2018 年《中國消防年鑒》[5]顯示，國內(nèi)建筑類火災(zāi)占火災(zāi)類總事故的80%以上，因此，對高層住宅建筑進行火災(zāi)風(fēng)險研究，確定其主要影響因素并及時提出整改建議，對減少人員傷亡和財產(chǎn)損失具有重要意義。

目前，國內(nèi)許多學(xué)者對高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險進行了大量研究，例如：王江波[6]等以20 個高層住宅小區(qū)為例，分析火災(zāi)狀況下高層住宅建筑內(nèi)外部隱患和救援問題對群眾疏散時所面對的風(fēng)險；胡廣霞[7]運用事故樹方法，對高層住宅建筑火災(zāi)起因進行統(tǒng)計分析，得到引發(fā)高層住宅火災(zāi)的12 個主要因素；孫輝[8]提出高層住宅建筑火災(zāi)危險評價指標體系，并將模糊綜合評價法應(yīng)用于某高層住宅樓的火災(zāi)風(fēng)險評價，得出影響建筑物火災(zāi)風(fēng)險等級的主要原因；孫睿婷[9]等利用結(jié)構(gòu)熵權(quán)法計算高層住宅火災(zāi)風(fēng)險評價指標的權(quán)重，提出高層住宅火災(zāi)風(fēng)險綜合評價方法，并結(jié)合實例應(yīng)用驗證該方法的可行性。但是上述研究所采用的風(fēng)險分析方法較為單一、籠統(tǒng)，考慮到高層住宅建筑火災(zāi)的多層次性、復(fù)雜性及不確定性，本文將以魚骨思維為導(dǎo)向，基于安全系統(tǒng)工程原理，結(jié)合層次分析 法（Analytic hierarchy process，AHP），對高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險進行分析研究。

1 基于魚骨圖-AHP法的安全風(fēng)險評估

1.1 繪制火災(zāi)風(fēng)險魚骨圖

考慮到高層住宅建筑火災(zāi)屬于復(fù)雜的系統(tǒng)工程問題，且具有體積巨大、電器設(shè)備多、人員集中等特點，本文嘗試從安全系統(tǒng)工程的理論視角出發(fā)，基于“人—物—管—環(huán)”的事故連鎖原理，按照全面客觀、準確合理的原則，參考管理人員、從業(yè)人員填寫的調(diào)查問卷及實地調(diào)研收集的資料，篩選出對高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險有顯著影響的4 個主要風(fēng)險因素和18 個風(fēng)險因子，繪制出高層住宅建筑火災(zāi)魚骨圖（圖1）。

1.2 基于魚骨圖-AHP 法的安全風(fēng)險評估模型

層次分析法（AHP）是結(jié)合定性與定量分析的一種決策方法，目前廣泛應(yīng)用于各種復(fù)雜系統(tǒng)問題[10-12]。在解決實際問題時，首先需要把復(fù)雜的評估系統(tǒng)分層，進行層次化梳理；然后通過比較系統(tǒng)中風(fēng)險因子之間的關(guān)聯(lián)影響，確定各風(fēng)險因子間標度級別并進行定量化處理，構(gòu)造判斷矩陣；最后求出各風(fēng)險因子的相對權(quán)重[13-15]。具體步驟如下。

1.2.1 構(gòu)建高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險評估指標體系

以圖1 為依據(jù)，構(gòu)建如圖2 所示高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險評估指標體系。

圖1 高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險魚骨圖

圖2 高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險評估指標體系

1.2.2 構(gòu)造判斷矩陣

依據(jù)“1～9”標度法（表1），由專家對案例中各項評估指標打分，得到風(fēng)險評估指標Pij值，再將各指標因素兩兩比較，分別得到評估指標權(quán)重的排序結(jié)果，求出n階判斷矩陣P=(pij)n×n。

表1 判斷矩陣標度定義[16]

1.2.3 一致性檢驗及權(quán)重排序

為使判斷矩陣P=(pij)n×n的精確度更高，需要通過一致性檢驗的方式，衡量判斷矩陣的準確性。當隨機一致性比率RC＜0.10 時，認為判斷矩陣通過一致性檢驗，表示可接受；相反，則不可接受，應(yīng)對判斷矩陣作適當修正[14-18]，具體計算公式為：

式中，λmax為判斷矩陣的最大特征值；n表示階數(shù)；IC為判斷矩陣的一致性指標；IR為判斷矩陣的平均隨機一致性指標，具體取值見表2。

表2 平均隨機一致性指標參考值[17]

2 實例應(yīng)用

2.1 案例概況

貴陽市花果園某高層住宅高185 m，地 上35 層、地 下2 層；其外觀為正方形柱體，占地面積約16 600 m2，耐火等級為一級。周圍來往人群密集復(fù)雜，交通便利，離地鐵口約800 m，樓內(nèi)配有火災(zāi)自動噴淋系統(tǒng)、消防栓、滅火器、自動報警系統(tǒng)及消防控制室，滅火設(shè)備所設(shè)置的安裝間距和位置均符合要求。同時，樓內(nèi)設(shè)有全方位監(jiān)控攝像頭和完備的實時監(jiān)控系統(tǒng)，方便及時觀測樓內(nèi)動向，采集風(fēng)險信息。

2.2 風(fēng)險評估

2.2.1 構(gòu)建高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險評估指標體系

結(jié)合實際情況，基于魚骨圖-AHP 法構(gòu)建如圖2 所示的高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險評估指標體系，對該高層住宅樓進行火災(zāi)風(fēng)險評估。

2.2.2 構(gòu)造判斷矩陣

邀請從事消防安全研究10 年以上的5 位資深專家（正高職稱3 名、副高職稱2 名），依據(jù)個人知識背景、工作經(jīng)驗并結(jié)合實際情況，按照1～9 標度表，將準則層與指標層各因素之間的關(guān)系以數(shù)字標度形式表示出來，對各項評估指標打分，最終得到如表3～7 所示判斷矩陣。

表3 準則層判斷矩陣

2.2.3 一致性檢驗及權(quán)重排序

運用MATLAB 計算得到判斷矩陣的最大特征值λmax和最大特征向量Wij，具體內(nèi)容如表8 所示。準則層中，安全管理能力D ＞建筑整體布局A ＞滅火能力B ＞安全疏散能力C；指標層中，防火教育培訓(xùn)與演習(xí)D3所占權(quán)重最大，消防隊業(yè)務(wù)水平B4、消防車道及疏散通道A4、逃生照明和指示標志C3、逃生通道數(shù)和寬度C4、人流密度C1、火場供水能力B5、建筑材料A3等因素也占較大權(quán)重。

表8 結(jié)果統(tǒng)計表

2.3 整改措施建議

根據(jù)上述評估指標總排序判斷出的各風(fēng)險因子重要程度，可以從以下4 個方面對高層住宅建筑火災(zāi)防控工作提出針對性建議。

2.3.1 提高安全管理能力

樹立消防責(zé)任意識，對于管理者而言至關(guān)重要。在評價指標總排序中，防火教育培訓(xùn)與演習(xí)D3占比最大，因此，管理者除了加強自身責(zé)任意識外，還應(yīng)積極開展消防安全培訓(xùn)，定期進行消防演習(xí)，增強全體工作人員對消防安全重視程度，將消防安全意識落到實處。

2.3.2 完善建筑布局

建筑內(nèi)的疏散系統(tǒng)能夠最大程度地保障人們的生命安全和財產(chǎn)安全。消防車道及疏散通道A4、逃生照明和指示標志C3、逃生通道數(shù)和寬度C4在總排序中排名靠前，恰好說明建筑布局對于火災(zāi)防控的重要性。高層住宅建筑的安全出口數(shù)量與寬度、消防疏散通道等，必須經(jīng)過有關(guān)部門審查驗收并正式批準后，方能投入使用。

2.3.3 加強滅火能力

滅火能力主要體現(xiàn)在“人”和“物”兩個方面，即：一方面，與建筑所在轄區(qū)內(nèi)的消防隊救援速度及業(yè)務(wù)水平有關(guān)；另一方面，與建筑物內(nèi)部設(shè)置的滅火設(shè)備（如滅火器、自動噴淋系統(tǒng)、消防栓等）是否配備完善、能否正常使用有關(guān)。高層住宅建筑體積大、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)備繁多，除了要及時更新樓層內(nèi)的滅火系統(tǒng)等級，還要定期更換破損或無法正常使用的滅火設(shè)備，密切關(guān)注樓層動態(tài)。

2.3.4 提升安全疏散能力

當火災(zāi)發(fā)生時，能否保證人員安全迅速地撤離尤為重要。消防安全管理人員應(yīng)定期檢查安全疏散設(shè)施的運行情況，完善建筑內(nèi)應(yīng)急疏散系統(tǒng)。在日常的設(shè)備維護工作中，除了檢查建筑內(nèi)各應(yīng)急設(shè)備以外，還應(yīng)在疏散樓梯內(nèi)安裝應(yīng)急照明燈，并確保應(yīng)急照明的照度滿足要求；同時，將疏散指示標志置于明顯位置，保證疏散指示標志無損壞和指示標志錯誤的情況；此外，應(yīng)定期查看疏散通道情況，發(fā)現(xiàn)有雜物堆放時及時進行處理。

3 結(jié)語

為了更好地預(yù)防高層住宅建筑火災(zāi)事故，本文提出基于魚骨圖-AHP法的安全風(fēng)險評估方法，通過MATLAB 計算得到最大特征值和最大特征向量，經(jīng)過一致性檢驗后求得所有評估指標權(quán)重值，可實現(xiàn)對各指標因素的重要度排序。在此基礎(chǔ)上，通過實例應(yīng)用，驗證該方法的可行性。從排序可以看出，準則層中的安全管理能力權(quán)重值最大，其次是建筑整體布局；指標層中，防火教育培訓(xùn)與演習(xí)、消防隊業(yè)務(wù)水平、消防車道及疏散通道重要度較高，對此提出相應(yīng)建議及整改措施。在后期的研究中，可進一步與實踐相結(jié)合，持續(xù)優(yōu)化高層住宅建筑火災(zāi)風(fēng)險評估體系，以提高風(fēng)險評估的準確性，增強風(fēng)險管理決策的科學(xué)性。

表4 建筑整體布局指標層判斷矩陣

表5 滅火能力指標層判斷矩陣

表6 安全疏散能力指標層判斷矩陣

表7 安全管理能力指標層判斷矩陣