于志金，宋佳妮，徐瀾，李茜

摘要：為探究木質(zhì)板材火災(zāi)危險(xiǎn)性綜合評(píng)價(jià)，選用6種常用木質(zhì)板材（杉木板、松木板、榆木板、密度板、膠合板、刨花板），采用錐形量熱儀與火蔓延試驗(yàn)平臺(tái)測(cè)試6種板材的燃燒行為。將測(cè)得的燃燒反應(yīng)特性參數(shù)分為燃燒特性、生煙特性、一般煙氣毒性與火焰蔓延特性4種指標(biāo)因素，以構(gòu)建木質(zhì)板材火災(zāi)危險(xiǎn)性綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并提出一種基于博弈法組合賦權(quán)的改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)法，與火災(zāi)增長(zhǎng)速率指數(shù)評(píng)價(jià)法進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)火災(zāi)增長(zhǎng)速率指數(shù)評(píng)價(jià)法主要反映熱釋放速率快速增長(zhǎng)階段的熱危險(xiǎn)性，而改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)法在評(píng)價(jià)各指標(biāo)因素上更全面。結(jié)果表明：組合賦權(quán)的改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)法能有效評(píng)價(jià)各指標(biāo)因素對(duì)木質(zhì)板材火災(zāi)危險(xiǎn)性的影響，最終得到6種木質(zhì)板材火災(zāi)危險(xiǎn)性由小到大為：榆木板（0.674 8）＞松木板（0.663 4）＞刨花板（0.655 6）＞杉木板（0.650 5）＞密度板（0.637 7）＞膠合板（0.633 0）。組合賦權(quán)的改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)法在評(píng)價(jià)材料火災(zāi)危險(xiǎn)性時(shí)可以更科學(xué)、更全面地反映整個(gè)受火過(guò)程中的火災(zāi)危險(xiǎn)性大小，是一種評(píng)價(jià)結(jié)果可信度高的思路。

關(guān)鍵詞：熵權(quán)法；CRITIC法；博弈論；灰色關(guān)聯(lián)度；木質(zhì)板材；燃燒特性

中圖分類號(hào)：X 9文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1672-9315（2024）01-0034-09

DOI：10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2024.0104開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Study on fire hazard of wood-panel based on combination weighting-grey correlation method

YU Zhijin，SONG Jiani，XU Lan，LI Qian

（College of Safety Science and Engineering，Xian? University of Science and Technology，Xian 710054，China）

Abstract：In order to investigate the comprehensive evaluation of fire hazard of wood-panels，six commonly-used wood-panels（fir，pine，elm，density，plywood，particle board）were selected，and the combustion behaviors of the six panels were tested by using a cone calorimeter and a fire spreading experimental platform.The measured combustion reaction parameters were divided into four index factors，namely，combustion characteristics，smoke characteristics and general smoke toxicity，and flame spread characteristics，in order to construct a comprehensive evaluation index system for the fire hazard of wood-panels，and an improved grey correlation method based on the combination of the game method and assignment was proposed.And compared with the fire growth rate，it was found that the fire growth rate mainly reflects the thermal hazard in the rapid growth stage，while the improved gray correlation method tends to be more comprehensive in evaluating the factors of each indicator.The results show that the improved gray correlation method can effectively evaluate the influence of each index factor on the fire danger of wood-based panels，and the fire danger of six wood-based panels from the smallest to the largest is as follows：elm wood panel（0.674 8）>pine wood panel（0663 4）>particle board（0655 6）> fir wood panel（0.650 5）>density board（0.637 7）>plywood（0.633 0）.The improved gray correlation method with combination assignment can be more scientific and comprehensive to reflect the size of fire danger in the whole fire process when evaluating the fire danger of materials，and it is a way for evaluating the results with high credibility.

Key words：entropy weight method；CRITIC method；game theory；grey correlation degree；wood-panel；combustion characteristics

0引言

2020年，中國(guó)人造板總產(chǎn)量達(dá)到3.1億m3，同比增長(zhǎng)0.8%，各類木質(zhì)板材被廣泛應(yīng)用于室內(nèi)裝潢、家具制造及船舶制造、車廂制造、軍事工業(yè)等[1-3]。同時(shí)，作為一種可燃材料，木質(zhì)板材一旦失控燃燒，會(huì)釋放大量熱及煙霧毒氣，對(duì)人民生命健康和財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生嚴(yán)重威脅[4-6]。因此，評(píng)估木質(zhì)材料的潛在火災(zāi)危險(xiǎn)性具有重要意義。國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)木質(zhì)材料燃燒特性研究較多[7-9]，但其研究手段大多基于錐形量熱試驗(yàn)，主要從熱、煙、毒3個(gè)方面對(duì)材料火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)，而沒有考慮到材料的其他燃燒特性。僅通過(guò)單一試驗(yàn)對(duì)木質(zhì)板材的燃燒情況進(jìn)行分析，很難有效地整體評(píng)價(jià)木質(zhì)板材在真實(shí)火災(zāi)場(chǎng)景中的危險(xiǎn)性。

目前，材料多屬性火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法尚未有統(tǒng)一遵循標(biāo)準(zhǔn)。王紅雙等發(fā)現(xiàn)火災(zāi)增長(zhǎng)指數(shù)分析（Fire Growth Index，F(xiàn)GI）與Petrella風(fēng)險(xiǎn)矩陣更適用于軟墊座椅材料的火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估，而火災(zāi)增長(zhǎng)速率指數(shù)評(píng)估（Fire Growth Rate，F(xiàn)IGRA）僅考慮材料熱釋放速率峰值與到達(dá)峰值時(shí)間，存在一定局限性[10]；劉術(shù)敬等通過(guò)火災(zāi)危險(xiǎn)綜合指數(shù)（IFHI）及閃燃特性指數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)鋰離子電池電解液火災(zāi)危險(xiǎn)性[11]，涉及評(píng)價(jià)指標(biāo)較少，存在一定局限性；高飛、王文和等運(yùn)用層次分析法定量計(jì)算電池火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)[12-13]；劉立憲借助模糊層次分析法對(duì)聚苯乙烯泡沫芯材火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估[14]；李暉等利用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)改性竹絲裝飾材料的性能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[15]；張丁然等建立合適的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)聚合物火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)[16]，評(píng)價(jià)過(guò)程中存在權(quán)重確定時(shí)主觀性強(qiáng)，數(shù)據(jù)偏倚等問(wèn)題?？偨Y(jié)歸納現(xiàn)有方法，發(fā)現(xiàn)目前的火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估方法主要存在以下問(wèn)題：常用方法如FGI與FIGRA的火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)比較單一，僅考慮了熱危險(xiǎn)性；常用專家打分法確定指標(biāo)權(quán)重，該方法存在主觀性強(qiáng)，過(guò)于依賴專家水平等問(wèn)題；而單一使用定量方法確定指標(biāo)權(quán)重（如熵權(quán)法）會(huì)帶來(lái)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化過(guò)程造成數(shù)據(jù)偏倚和信息損失，或者對(duì)數(shù)據(jù)量要求高等問(wèn)題。

因此，結(jié)合熵權(quán)法考慮到指標(biāo)之間的差異性與CRITIC法考慮到指標(biāo)之間的相關(guān)性的特點(diǎn)，在傳統(tǒng)灰色關(guān)聯(lián)法基礎(chǔ)上，提出可區(qū)分不同評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重大小的改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)法，使得材料間的火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)可進(jìn)行橫向比較?；阱F形量熱儀試驗(yàn)與火蔓延試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果建立多因素火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)模型，并用熵權(quán)法與CRITIC法的組合賦權(quán)結(jié)果改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)法引入材料火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)中，為常用木質(zhì)品火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)估提供新的思路。

1燃燒試驗(yàn)

1.1錐形量熱儀試驗(yàn)

1.1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料選擇6種常見木質(zhì)板材，即杉木板、松木板、榆木板、密度板、膠合板和刨花板。試件尺寸為100 mm×100 mm×12 mm（長(zhǎng)×寬×厚）。將試件放置于103±2 ℃的真空干燥箱內(nèi)，通過(guò)烘干法測(cè)算材料含水率[17]。具體材料參數(shù)見表1。

1.1.2試驗(yàn)儀器與方法

試驗(yàn)采用英國(guó)FTT公司制造的錐形量熱儀（CONE），參考ISO 5660-1∶2015標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)。

為保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)及測(cè)量準(zhǔn)確性，試驗(yàn)前需對(duì)儀器裝置進(jìn)行校準(zhǔn)工作。將樣品放入邊長(zhǎng)為100 mm×100 mm的正方形托盤中，所有樣品均使用鋁箔紙包住樣品的側(cè)面和底面，試驗(yàn)過(guò)程中環(huán)境溫度約為26±2 ℃，相對(duì)濕度為50±5%。在熱輻射強(qiáng)度為35 kW/m2的條件下對(duì)試樣進(jìn)行測(cè)試。打開氣體流量開關(guān)，開始測(cè)試。測(cè)試開始前需掃描60 s基線，并打開隔離板，使樣品暴露在錐形加熱器下，通過(guò)電火花點(diǎn)火器引燃材料，樣品點(diǎn)燃后移開，若樣品未在5 min內(nèi)點(diǎn)燃，則測(cè)試結(jié)束。測(cè)試完成后，關(guān)閉氣體流量開關(guān)，保存測(cè)試數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。同種工況試驗(yàn)重復(fù)進(jìn)行至少3次以上，取其平均值進(jìn)行分析。

1.2火蔓延試驗(yàn)

1.2.1試驗(yàn)樣品

試驗(yàn)樣品選擇6種常見木質(zhì)板材，即杉木板、松木板、榆木板、密度板、膠合板和刨花板作為研究對(duì)象。挑選質(zhì)量均勻、無(wú)裂縫、表面平整光滑的樣品，樣品尺寸為400 mm×20 mm×2 mm（長(zhǎng)×寬×厚）。為降低材料含水量對(duì)試驗(yàn)精確度的影響，將試驗(yàn)樣品置于（103±2）℃的真空干燥箱內(nèi)烘至12 h后，每隔30 min測(cè)量其重量，直至絕干。

1.2.2試驗(yàn)裝置與方法

試驗(yàn)裝置主要由視頻采集系統(tǒng)和燃燒臺(tái)2個(gè)部分組成。燃燒臺(tái)整體由不銹鋼制成，保證試樣水平懸空進(jìn)行自由雙面燃燒。表面火蔓延情況采用數(shù)字?jǐn)z像儀進(jìn)行圖像采集。為方便后期處理，在燃燒架橫縱向分別貼有粘性刻度標(biāo)尺。試驗(yàn)開始時(shí)使用線性點(diǎn)火器點(diǎn)燃材料一端后移開點(diǎn)火器，如果火焰蔓延距離低于5 cm，則認(rèn)為火蔓延不能夠維持。將所得視頻利用Matlab進(jìn)行圖像處理。最終得到6種材料的表面火在室溫及水平角度下的火焰蔓延速度。

1.3結(jié)果與分析

6種木質(zhì)板材的燃燒測(cè)試結(jié)果見表2。指標(biāo)因素中CO濃度與CO2濃度為試件從受熱分解到反應(yīng)結(jié)束時(shí)的氣體平均濃度。從易燃程度來(lái)看，6種材料中杉木板與密度板點(diǎn)燃時(shí)間較短；從熱危險(xiǎn)性來(lái)看，膠合板與榆木板總釋放熱較大；從發(fā)煙量來(lái)看，松木板與刨花板的總產(chǎn)煙量較大。根據(jù)火蔓延試驗(yàn)結(jié)果，膠合板是幾種材料中最難持續(xù)燃燒的。由此可見，根據(jù)單一參數(shù)評(píng)價(jià)材料火災(zāi)危險(xiǎn)程度，評(píng)價(jià)結(jié)果可能存在差異甚至相悖，難以判斷出試樣整體的火災(zāi)危險(xiǎn)程度。因此，應(yīng)該綜合考慮多方面指標(biāo)，通過(guò)合理方法將所得數(shù)據(jù)進(jìn)行整合考量。

2組合賦權(quán)的改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)法火災(zāi)危害性評(píng)價(jià)

2.1綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

依據(jù)中國(guó)《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》（GB8624）、《材料產(chǎn)煙毒性危險(xiǎn)分級(jí)》（GB/T20285）標(biāo)準(zhǔn)與要求并結(jié)合已有研究[18-19]，選擇指標(biāo)按屬性分組構(gòu)建木質(zhì)板材評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。該綜合評(píng)價(jià)體系的目標(biāo)層為木質(zhì)板材火災(zāi)危險(xiǎn)性綜合評(píng)價(jià)，將測(cè)得6種材料燃燒反應(yīng)特性參數(shù)分為燃燒特性、生煙特性與一般煙氣毒性、火焰蔓延特性4種指標(biāo)因素，以構(gòu)建木質(zhì)板材火災(zāi)危險(xiǎn)性綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，如圖1所示。

2.2組合權(quán)重

2.2.1數(shù)據(jù)規(guī)范化處理

由于原始數(shù)據(jù)的大小及單位對(duì)信息影響效果不同，即存在量綱差異，現(xiàn)需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。熵權(quán)法標(biāo)準(zhǔn)化處理公式如下。

正向指標(biāo)如下

uij=xij-min（xij）max（xij）-min（xij）（1）

反向指標(biāo)如下

uij=max（xij）-xijmax（xij）-min（xij）（2）

式中uij為歸一化處理后的第i個(gè)樣本對(duì)象的第j項(xiàng)指標(biāo)；min（xij）為原始數(shù)據(jù)中的最小值；max（xij）為原始數(shù)據(jù)中的最大值。

2.2.2熵權(quán)法計(jì)算權(quán)重

熵原本是一種源于熱力學(xué)的概念[20]。1948年，麥克勞·香農(nóng)將熵的概念引入信息論中，作為體系混亂程度的度量。作為一種客觀賦權(quán)方法，熵權(quán)法通過(guò)各指標(biāo)的變異程度，利用信息熵計(jì)算指標(biāo)的權(quán)重[18]。

將規(guī)范化處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)以下步驟進(jìn)行計(jì)算。

指標(biāo)熵值Ej如下

Ej=-1lnn∑nipijlnpij（3）

式中pij為指標(biāo)比重，pij=uij∑nj=1uij，若pij=0，則定義limpij→0pijlnpij=0。

各評(píng)價(jià)指標(biāo)熵權(quán)如下

Wj=-1-Ej∑nj=11-Ej，j=1，2，…，n（4）

2.2.3CRITIC法計(jì)算權(quán)重

CRITIC法是由DIAKOULAKI提出的一種用于處理多屬性決策的綜合賦權(quán)方法，該方法圍繞評(píng)價(jià)指標(biāo)間的對(duì)比度和矛盾性計(jì)算權(quán)重[21]。

將規(guī)范化處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)以下步驟進(jìn)行計(jì)算。

指標(biāo)內(nèi)變異性如下

δj=∑ni=1（uij-j）2n-1；j=1，2，…，m（5）

j=1n∑ni=1uij；j=1，2，…，m（6）

式中δj為第j項(xiàng)的標(biāo)準(zhǔn)差；j為第j項(xiàng)的平均數(shù)。

指標(biāo)內(nèi)沖突性如下

Rj=∑nj=1（1-rij）；i≠j；j=1，2，…，m（7）

式中rij為第i個(gè)指標(biāo)和第j個(gè)指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)，Rj為指標(biāo)的沖突性，其具體計(jì)算公式如下

rij=∑ni，j=1（ui-i）（uj-j）∑ni=1（ui-i）2∑nj=1（uj-j）2；i≠j（8）

式中i和j為n個(gè)對(duì)象中第i個(gè)指標(biāo)和第j個(gè)指標(biāo)的均值。

指標(biāo)信息量如下

Cj=δjRj；i≠j；j=1，2，…，m（9）

指標(biāo)權(quán)重如下

ωj=Cj∑mk=1Cj（10）

Cj越大，第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)所包含的信息量越大，該指標(biāo)的相對(duì)重要性也就越大，即權(quán)重越大。

2.2.4基于博弈理論計(jì)算組合權(quán)重

在組合多種所得權(quán)重時(shí)，利用博弈論的思想可以在不同權(quán)重之間尋找各方最大化共同利益，克服傳統(tǒng)的平均分配權(quán)重的弊端[22-23]。如果選擇M種賦權(quán)方法，就可以構(gòu)造出M個(gè)權(quán)重向量uk=[uk1，uk2…，ukm]；k=1，2，…，M；m為指標(biāo)個(gè)數(shù)。文中M取2，m取8。

不同向量的任意線性組合為

u=∑Lk=1ak·uTk；ak＞0（11）

式中u為綜合權(quán)重向量；ak為線性組合系數(shù)。

為協(xié)調(diào)不同賦權(quán)方法間的偏好度而獲得合理的權(quán)重，對(duì)ak進(jìn)行優(yōu)化，并極小化u與uk的離差，從而獲得合理的權(quán)重偏好度。即

u1·uT1u1·uT2…u1·uTL

u2·uT1u2·uT2…u2·uTL

………

uL·uT1uL·uT2…uL·uTLa1

a2

aL=u1·uT1

u2·uT2

uL·uTL（12）

將得到的（a1，a2，…）進(jìn)行歸一化處理，得到權(quán)重偏好度為

a*k=ak∑Lk=1ak（13）

運(yùn)用博弈論得出的綜合權(quán)重向量為

u*=∑Lk=1a*k·uTk（14）

從計(jì)算方法上來(lái)看，熵權(quán)法和CRITIC法有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。熵權(quán)法適用于指標(biāo)之間的差異較大的情況，可以較好地考慮指標(biāo)之間的差異性，但忽略了指標(biāo)之間的相關(guān)性。CRITIC法主要考慮指標(biāo)之間的相關(guān)性，而對(duì)指標(biāo)之間的差異性考慮較少。將2種方法結(jié)合使用，并通過(guò)博弈論計(jì)算組合權(quán)重，考慮指標(biāo)之間的相互影響和制約，這樣計(jì)算得到的權(quán)重更加全面，更符合實(shí)際情況。

2.2.5改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)度分析法

灰色關(guān)聯(lián)度法是灰色系統(tǒng)理論的重要組成部分之一，適用于既含有已知信息又含有未知與未確定信息的系統(tǒng)[24-26]。通過(guò)各個(gè)評(píng)價(jià)目標(biāo)與最優(yōu)目標(biāo)的關(guān)聯(lián)程度進(jìn)行排序，能夠反應(yīng)各因素變化特性[18]，但是傳統(tǒng)灰色關(guān)聯(lián)度分析法沒有區(qū)分不同評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重大小。因此在灰色關(guān)聯(lián)度分析法中引入組合賦權(quán)結(jié)果，具體計(jì)算步驟如下。

1）確定參考數(shù)列和比較數(shù)列為

X0（k）={x10，x20，…，xm0}；k=1，2，…，m（15）

Xi（k）={x1i，x2i，…，xmi}；k=1，2，…，n（16）

式中X0（k）為參考數(shù)列；Xi（k）為比較數(shù)列；m和n分別為數(shù)列維度。

2）求關(guān)聯(lián)系數(shù)

將試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)無(wú)量綱化處理后，計(jì)算關(guān)聯(lián)度系數(shù)為

ξi（i）=miniminjΔ（j）+ρmaximaxjΔi（j）Δi（j）+ρmaximaxjΔi（j）（17）

式中Δ（j）為每個(gè)待評(píng)價(jià)的比較樣本與參考樣本的絕對(duì)差值，其中，miniminjΔ（j）指最小偏差值；maximaxjΔi（j）指最大偏差值；ρ為分辨系數(shù)，ρ∈[0，1]。

3）計(jì)算關(guān)聯(lián)度

將評(píng)價(jià)指標(biāo)與對(duì)象間的關(guān)聯(lián)系數(shù)均值化，求得原始關(guān)聯(lián)度R0i為

R0i=1n∑nk=1ξi（18）

將所求組合權(quán)重帶入下列公式，最終計(jì)算熵權(quán)-灰色關(guān)聯(lián)度Ri為

Ri=∑nj=1Wjξi（i）（19）

3木質(zhì)板材火災(zāi)危險(xiǎn)性綜合評(píng)價(jià)

3.1權(quán)重計(jì)算

3.1.1基于熵權(quán)法的權(quán)重

依據(jù)熵權(quán)法原理，信息熵越大，提供信息的不確定性越小，指標(biāo)的相對(duì)重要性越小，反之，信息熵越小，指標(biāo)的相對(duì)重要性越大[18]。結(jié)合式（3）～（4）可得熵權(quán)法計(jì)算結(jié)果，詳見表3。由表3可知，各指標(biāo)的信息熵值不同，這表明不同指標(biāo)的信息量大小不同。通過(guò)計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重可以得到不同指標(biāo)的重要程度，表3中的權(quán)重結(jié)果顯示了各指標(biāo)在總體中的相對(duì)重要程度。例如，根據(jù)表3中的數(shù)據(jù)，指標(biāo)因素C2的信息熵值為0.813 5，而其權(quán)重為0.170 9，說(shuō)明C2在總體中具有相對(duì)較高的重要性。相反，指標(biāo)因素C6的信息熵值為0892 9，但其權(quán)重為0.098 2，表明其在總體中的重要性相對(duì)較低。

3.1.2基于CRITIC法的權(quán)重

利用式（5）～（10）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差與相關(guān)系數(shù)，據(jù)此得出信息量，進(jìn)而得到各級(jí)指標(biāo)權(quán)重，見表4。根據(jù)CRITIC法計(jì)算結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)C1和C8的信息量較大，其權(quán)重也相對(duì)較大，分別為0.169 4和0.170 7。而C7的信息量最小，其權(quán)重為0.098 9，遠(yuǎn)小于其他指標(biāo)。這表明在評(píng)價(jià)對(duì)象的多個(gè)方面中，C1和C8所代表的因素對(duì)于最終評(píng)價(jià)結(jié)果的貢獻(xiàn)最大，而C7的重要性最小。

3.1.3組合權(quán)重確定

熵權(quán)法根據(jù)指標(biāo)間離散程度確定權(quán)重，而CRITIC法則根據(jù)計(jì)算評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)差衡量指標(biāo)間對(duì)比程度[27-28]，綜合2種方法更能全面體現(xiàn)指標(biāo)權(quán)重。

根據(jù)博弈論方法將熵權(quán)法和CRITIC法計(jì)算的指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行偏好度分析，尋找最優(yōu)化組合權(quán)重與各個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象確定權(quán)重間的總體偏差，使偏差之和達(dá)到最小，從而得到最優(yōu)的火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)指標(biāo)綜合權(quán)重。Matlab軟件求得最優(yōu)化線性組合系數(shù)（a*1，a*2）=（0.39，0.61），進(jìn)而求得火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的最優(yōu)化綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果見表5。

3.2改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)度分析法計(jì)算

由于評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中的數(shù)據(jù)存在正向指標(biāo)和反向指標(biāo)，因此選取正向指標(biāo)最大值與反向指標(biāo)最小值構(gòu)造最優(yōu)數(shù)列[29-30]。加權(quán)關(guān)聯(lián)度值反映了材料的各項(xiàng)指標(biāo)與最優(yōu)數(shù)列的關(guān)聯(lián)程度，進(jìn)而反映了材料的火災(zāi)危險(xiǎn)性。因此，依據(jù)火災(zāi)危險(xiǎn)性綜合評(píng)價(jià)模型，評(píng)價(jià)結(jié)果屬于加權(quán)關(guān)聯(lián)度值越大，材料火災(zāi)危險(xiǎn)性越小的類型。所得6種材料的加權(quán)關(guān)聯(lián)度由大到小排序?yàn)椋河苣景?松木板>刨花板>杉木板>密度板>膠合板，詳見表6。依據(jù)計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)天然板材與刨花板在幾類板材中火災(zāi)危險(xiǎn)性相對(duì)較小。

火災(zāi)增長(zhǎng)速率指數(shù)評(píng)估（FIGRA）是借助熱釋放速率峰值與到達(dá)熱釋放速率峰值的時(shí)間的比值來(lái)預(yù)測(cè)火蔓延速率與火勢(shì)大小，進(jìn)而評(píng)價(jià)火災(zāi)危險(xiǎn)性的一種評(píng)價(jià)方法。改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)法和FIGRA方法都是用于評(píng)價(jià)材料的火災(zāi)危險(xiǎn)性的方法，但是它們的計(jì)算原理和指標(biāo)體系不同。現(xiàn)引入火災(zāi)增長(zhǎng)速率指數(shù)（FIGRA）對(duì)6種木質(zhì)板材開展火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)，計(jì)算結(jié)果見表7。

比較改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)法和FIGRA計(jì)算方法的結(jié)果可以看出，對(duì)于同一類可燃物，F(xiàn)IGRA法評(píng)價(jià)結(jié)果主要取決于熱釋放速率峰值與達(dá)到熱釋放速率峰值時(shí)間，如松木板達(dá)到熱釋放速率峰值的時(shí)間最短，因此其FIGRA評(píng)價(jià)結(jié)果最大，這表明FIGRA法主要反應(yīng)了熱釋放速率（HRR）快速增長(zhǎng)階段的熱危險(xiǎn)性，而不能客觀反應(yīng)試樣整個(gè)受火過(guò)程中的火災(zāi)危險(xiǎn)性大小。改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)法采用熵權(quán)法和CRITIC法確定權(quán)重后應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)法計(jì)算關(guān)聯(lián)度，指標(biāo)體系涵蓋了木質(zhì)板材的燃燒特性、生煙特性、一般煙氣毒性和火焰蔓延特性4個(gè)方面。改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)法的評(píng)價(jià)結(jié)果在不同材料之間有所差異，且指標(biāo)體系更加綜合。而FIGRA方法只能得出每種材料的單一評(píng)價(jià)結(jié)果。因此，改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)法相比FIGRA方法具有更為綜合的評(píng)價(jià)能力和更高的應(yīng)用靈活性。

由此可見，基于組合賦權(quán)的改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)法的材料火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)模型，綜合了燃燒特性、生煙特性和煙毒性及火蔓延特性，使評(píng)價(jià)更為全面，且通過(guò)組合賦權(quán)法提升了灰色關(guān)聯(lián)度分析法的綜合性與科學(xué)性，有助于定量區(qū)分材料火災(zāi)安全性能的高低。

4結(jié)論

1）建立了較完整的木質(zhì)板材火災(zāi)危險(xiǎn)性綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，確定了由引燃危險(xiǎn)性、熱危險(xiǎn)性、煙氣危險(xiǎn)性、火蔓延危險(xiǎn)性4個(gè)指標(biāo)因素8個(gè)次指標(biāo)因素的權(quán)重。

2）結(jié)合熵權(quán)法、CRITIC法與灰色關(guān)聯(lián)度分析法優(yōu)點(diǎn)，提出基于組合賦權(quán)的改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)法的木質(zhì)材料火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)模型，為實(shí)現(xiàn)材料多指標(biāo)火災(zāi)危險(xiǎn)性綜合評(píng)價(jià)提供了一種思路。

3）應(yīng)用組合賦權(quán)的改進(jìn)灰色關(guān)聯(lián)法對(duì)材料進(jìn)行火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)，定量算出6種木質(zhì)板材在35 kW/m2條件下火災(zāi)危險(xiǎn)性由小到大依次為：榆木板、松木板、刨花板、杉木板、密度板、膠合板。

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