地下商業街的火災風險評價

莫 寧

(重慶市公安消防特勤支隊，重慶 401121)

地下商業街的火災風險評價

莫 寧

(重慶市公安消防特勤支隊，重慶 401121)

運用IAHP-FCE評價體系，以某地下商業街為研究對象進行火災風險評價，結果表明地下商業街安全疏散能力、消防安全管理水平、滅火救援能力、防火能力是地下商業街火災風險的重要影響因素。這為預防、控制、撲滅地下商業街火災提供了理論和實踐依據，為建筑火災預防與風險分析提供了新途徑。

地下商業街；火災；風險評價

建筑設施類火災是對公眾造成損失最大、最直接的災害，建筑設施一旦發生火災，容易給人員、財產帶來嚴重損害，給受災家庭帶來經濟和心理的雙重打擊。作為現代城市最為嚴重的公共災害之一，建筑設施類火災的預防與風險分析已成為人們共同研究的課題。近年來，隨著經濟的發展，城市人口急速增長，可利用空間日漸稀少，傳統商業模式已經不能滿足當今人們日常生活的需求，為降低商業成本，地下商業街應運而生并蓬勃發展。但是由于地下商業街結構復雜，街道狹長，電氣設備和流動人員多等特點，地下商業街火災具有荷載大、煙氣毒性大且不易擴散、疏散困難、撲救困難等特點，嚴重威脅著人們的生命和財產安全[1]。因此運用科學方法分析地下商業街火災發生機理，能為人們預防、控制、撲滅火災等提供依據和支持，本文運用IAHP-FCE評價體系，以某地下商業街為研究對象，進行火災風險評價。

1 地下建筑火災風險評價研究現狀

通過查閱火災統計年鑒，近年來地下建筑火災次數雖然低于地上建筑，但平均火災傷亡率和經濟損失均高于地上建筑[2]，其中地下商場是地下建筑火災發生的主要場所。

目前，國內外對地下建筑火災風險評價研究較多。Yamana等[3]通過模型試驗，研究火災發生時煙氣的排放方式。Tamura[4]運用計算機模擬地下建筑火災發生過程。馬德鐘等[5]引入貝葉斯網絡(BN)方法，根據地下空間典型火災場景建立事件樹模型，由事件樹模型轉化得到BN模型。楊勝州等[6]運用CFD軟件對地下交通樞紐站火災進行數值模擬，以溫度、能見度、CO濃度達到人體承受極限臨界值為確定疏散時間的標準，分析3種排煙模式下火災煙氣和溫度的變化情況，確定最佳地下交通樞紐站火災排煙方式。國內外地下建筑火災風險評價多采用火災數值模擬方法和安全評價方法，對火災進行全面系統分析，但是卻難以考慮火災環境等眾多不可預見因素。運用火災數值模擬，可分析在火災場景下各危險因素的變化情況，但也無法考慮消防安全管理水平等因素。

2 火災風險評價

本文選用區間層次分析法與模糊綜合評價法相結合(IAHP-FCE)的評價體系，以地下商業街為主要研究目標，進行火災風險評價。

2.1 評價指標體系的建立

通過對地下商業街火災損失構成因素進行分析，可知主要集中于起火、火勢擴大和人員疏散不及時。綜合考慮地下商業街的特性與已建立的評價分析方法，首先采用事故樹(FTA)分析法，構建地下商業街火災損失事故樹模型。地下商業街火災引發較大損失的事故樹從火勢擴大和人員疏散失敗兩個中間事件逐步展開，一共可以歸結于15個中間事件和34個基本事件。中間事件分別為可燃物、明火源、電火源、其他火源、起火、火勢失控、火勢擴大、疏散失敗、防火能力不夠、滅火能力不夠、自救滅火能力不夠、人員疏散能力不夠、消防隊滅火不及時、建筑疏散能力不夠和管理水平不夠；基本事件分別為氧氣、縱火、雷擊、線路起火、電氣設備起火、生活用火不當、滅火設備失效、可燃物存儲不當、可燃物監督不當、消防設施布置不當、不會使用消防設備、消防供水不足、消防設備落后、火災自動報警系統失效、消防隊不能抵達現場、裝修材料起火、消防隊滅火能力不夠、防火墻設計不合理、自動噴水滅火系統故障、防煙分區不合理、建筑耐火等級不夠、防火分區設計不合理、排煙系統不合理、線路耐火等級不夠、火災荷載大、人流密度過大、安全出口設計不合理、安全培訓欠缺、消防演練不到位、疏散設施維護不到位、疏散距離太大、應急預案不合理、應急照明不合理和疏散線路不合理。運用布爾代數化簡法計算該事故樹的最小徑集，得出結構重要度，發現對事件發生影響最大的是可燃物管理不當、安全疏散方面、火源、滅火與防火能力不夠等方面的威脅。

根據以往報道中的影響地下商業街火災風險的指標統計以及本研究運用事故樹分析法得到的危險因素，依據AHP指標體系的構建原則，將評價指標體系較為客觀的分別定義為防火能力、滅火能力、消防安全管理水平和火災疏散能力。具體評價指標體系見圖1，采用區間層次分析法(IAHP)對指標的權重進行計算，參照吳育華等[7]的計算方法，對地下商業街火災風險指標進行量化，各目標下權重由大到小依次為：安全疏散能力、消防安全管理水平、滅火能力、防火能力，與事故樹的結構重要度分析結果基本相同。

2.2 火災風險的模糊綜合評價模型

建立評價集，等級分為安全、較安全、一般安全、不安全和危險，每一個等級對應一個模糊因子，采用專家調查法對隸屬矩陣進行賦值，根據專家對模糊評價語集的評分結果，分別構建防火能力、滅火能力、消防安全管理和疏散能力隸屬度矩陣，根據風險隸屬度向量，確定地下商業街的火災風險，矩陣的合成運算參照李鴻吉的算法[8]。

圖1 地下商業街火災風險評價指標體系

2.3 實例應用

應用上文所述地下商業街火災風險評價模型對某地下商業街進行實例驗證。該地下商業街全長800 m，人行街道寬2.5 m，加上商販擺攤，實際商鋪為314個，進出口階梯長約12 m，寬1.5 m，設有11個進出口，有明顯安全出口引導標志，街道內設16處室內消火栓，無明顯消防宣傳公告，靠4臺大功率風機24小時不停運轉維持通風，售賣物品大致分為服裝類、家電類、食品類等，可燃物種類較多。

經過綜合考慮，將評價的專家組成員定為3名火災風險評價高校專家，3名防火系統專家，專家根據實際情況對各影響因子進行評分，結合評分通過計算得出地下商業街防火能力風險隸屬度向量為B1=(0.344,0.379,0.289,0.801,0.013)，滅火能力風險隸屬度向量為B2=(0.162,0.334,0.381,0.090, 0.026)，消防安全管理水平風險隸屬度向量為B3=(0.238,0.261,0.351,0.119,0.042)，安全疏散能力的風險隸屬度向量為B4=(0.087,0.311,0.412,0.104, 0.086)，其風險隸屬度在第3級或者第2級最大，所以評價結果為第3級“一般安全”。可見，該地下商業街存在一定的火災風險，應進一步加強消防安全管理，落實各級防火責任制，確保消防設施完好有效，定期進行安全疏散演練，以提高防滅火能力和安全疏散能力。

3 結論

采用區間層次分析法與模糊綜合評價法相結合(IAHP-FCE)的評價體系對地下商業街火災風險進行評價。運用事故樹分析法(FTA)識別地下商業街存在的火災危險因素，篩選后的指標為防火能力、滅火能力、消防管理和疏散能力4個方面。構建地下商業街火災3級安全評價指標體系，通過IAHP對指標的權重進行計算，得到防火能力、滅火能力、消防安全管理水平、安全疏散能力的風險隸屬度。評價指標體系與事故樹的結構重要度分析結果基本相同。用構建的IAHP-FCE評價模型對地下商業街進行實例運算，評價結果顯示實例地下商業街火災安全狀況為“一般安全”。事實上，建筑火災作為一個包含大量不確定性因素的系統，需要進行大量的優化工作，經典的優化方法在處理復雜的甚至是多重不確定性的系統問題時，往往達不到預期目標。目前廣泛應用的模糊規劃和隨機規劃一定程度上可以解決部分模糊決策系統和隨機決策系統的優化問題，但是仍然無法解決多重不確定性系統的優化問題。在本文中，通過對某地下商業街火災風險評價結果，發現該地下商業街在火災風險上有很大的改進空間，比如火災荷載管理、火源監督管理、自動噴水滅火系統、供配電線路、消防設施、火災應急預案、安全出口設計等。因此，建議地下商業街的自動噴水滅火系統及其他滅火系統，需嚴格按照相關建筑設計防火規范進行設計；為防止火災發生，需有專業的消防巡查人員24小時安全巡視，定期進行消防演練，完善地下商業街火災應急預案；安全出口的設計需符合地下建筑防火設計規范，當地下商業街人流密度過大時，需加強巡視，一旦發生火災及時組織人員疏散。本文只是對地下商業街火災風險評價的初步探討，相關的理論還需要繼續深入研究。

[1] 毛海林.淺談大型商場的火災危險性及消防安全管理對策：以重慶市沙坪壩區三峽廣場地下商場為例[J].中國科技投資,2012,2(12):10-13.

[2] 公安部消防局.中國火災統計年鑒[M].北京:中國人民公安大學出版社,2012.

[3] TANAKA T,YAMANA T.Smoke control in large scale spaces-part2:smoke control in large scale spaces[J].Fire Science Technology,1985,5(1):41-40.

[4] CRESCI R J.Smoke and fire control in high-rise office buildings-part2:analysis of stair pressurization systems[C]//ASHRAE Symposium Bulletin,1973:16-23.

[5] 馬德仲,丁文飛,劉勝楠.基于貝葉斯網絡的地下空間火災風險評估方法研究[J].中國安全科學學報,2013,23(11):151-155.

[6] 楊勝州,莫善軍,潘遷宏.地下交通樞紐站火災煙氣控制數值模擬研究[J].中國安全生產科學技術,2012,8(12):49-52.

[7] 吳育華，諸為，李新全,等.區間層次分析法——IAHP[J].天津大學學報(自然科學版),1995,28(5):700-705.

[8] 李鴻吉.模糊數學基礎及實用算法[M].北京:科學出版社,2005:356-357.

(責任編輯馬龍)

FireRiskAssessmentofUndergroundCommercialStreets

MO Ning

(SpecialTaskUnitofChongqingFireCorps,Chongqing401121,China)

This research studies the fire risks of an underground commercial street with the evaluation system of IAHP-FCE. The finding shows that underground commercial street fire evacuation capacity, fire safety management, firefighting and rescue capability are the important factors affecting the fire risks of the underground commercial street, which provides theory and practice basis for prevention, control, extinguishment of fires and a new approach for building fire prevention and risk analysis.

underground commercial street; fire; risk assessment

2017-03-16

莫寧(1980— )，男，湖南湘潭人，工程師。

X913.4

A

1008-2077(2017)10-0066-03