城市公共建筑防火系統層次分析模型與評價

2019-11-07 09:43:36閆金花西南科技大學土木工程與建筑學院四川綿陽621010

安徽建筑 2019年10期

閆金花（西南科技大學土木工程與建筑學院，四川綿陽 621010）

1 城市公共建筑火災特征

城市公共建筑人員密集，是火災的多發場所，容易造成群死群傷事故，是火災重點防范場所，火災具有幾個特征：①起火因素復雜多樣。建筑內部功能復雜，存在著多種火源和大量可燃物，人員密度大，人為因素引起火災存在著很大的不確定性。②火災蔓延途徑多，煙囪效應顯著。城市公共建筑中高層建筑較多，內部的樓梯間、電梯井、管道井、中廳等的煙囪效應顯著，火災蔓延迅速。③人員密集，疏散困難。由于垂直疏散距離遠，疏散時間較長，在人員密集的情況下很容易出現踩踏事故，疏散難度加大。④火災波及面較大，尤其是應注意毗連建筑的防火安全。由于城市建筑密度相對較大，一旦發生火災，由于熱輻射，熱對流等原因，會給與其相毗連的建筑帶來很大的威脅。⑤火災撲救難度大。滅火條件不易保證，給火災撲救帶來很大的難度。

2 層次分析模型的建立

城市公共建筑防火系統評價與決策采用層次分析法，首先建立層次分析模型，見圖1。

系統目標：保證城市公共建筑的防火安全。

該系統由兩個子系統構成，分別為：事前預防系統S1和事后控制系統S2。

圖1 城市公共建筑防火系統層次分析模型

事前預防系統S1主要包括3個因素，分別為：A1—控制點火源，A2—預防人的不安全行為，A3—控制物的不安全狀態。

事后控制系統S2主要由7個因素組成，分別為：B1—耐火構造與裝修，B2—平面布局，B3—防火、防煙分區，B4—消防控制中心、火災自動報警、自動噴水、自動排煙系統，B5—消火栓、滅火器等，B6—疏散樓梯、安全出口、消防電梯、安全通道等，B7—人的自防自救能力。

下面分別就各因素內容進行分析：

A1—控制點火源。

A2—預防人的不安全行為。公共建筑內存在著大量的可燃物，很容易由于人的不安全行為而觸發火災，如亂扔煙頭、違章電氣焊，液化氣體因管理不善泄漏等，以及人為玩火、縱火等。

A3—控制物的不安全狀態。如電源線路老化引起的短路,電氣設備自身發生故障產生高溫引燃可燃物等。

B1—耐火構造與裝修。公共建筑的耐火等級一般為一級，建筑構造應該能夠為人員安全疏散提供必要的疏散時間，為消防人員滅火創造有利時機，并能有效防止建筑物結構過早因強度喪失而坍塌。建筑室內外裝修應采用不燃或難燃材料，進行阻燃處理，減少材料燃燒釋放的熱量和有毒煙氣等。

B2—平面布局。應合理解決建筑物的位置、防火間距、消防車道等問題。公共建筑的位置應靠近主干道的交通便捷處，這樣既便于大量人流的集散，又便于消防人員進行交通組織與疏散。根據城市規劃要求，合理確定公共建筑與周圍建筑物的防火間距，防止飛火危及周圍建筑物。建筑物周圍應合理設置消防車道,為消防滅火創造有利條件.

B3—防火、防煙分區。公共建筑一般體量較大，標準層面積也大，為了將火勢控制在起火單元，防止火災向周圍蔓延，每層應設置防火、防煙分區，并使用防火墻、耐火樓板、水幕保護的防火卷簾等進行分隔，保證每個防火分區至少有兩個出口。防煙分區不應跨越防火分區。

B4—消防控制中心、火災自動報警、自動噴水、自動排煙系統。公共建筑的消防控制室是指揮管理樓內分散各處的火災自動報警、自動噴水、自動排煙系統、廣播等的中心，在火災發生時,能夠由電氣設備進行控制，停止客梯運行，切斷電源，接通事故照明電源，開動排煙風機、關閉防火閥、防火門、監測消防梯及消防水泵工作性能等。消防控制中心應設在明顯的位置處，并直通室外,靠近建筑物出入口，且應采用耐火墻，并與其它部門進行防火分隔。

B5—消火栓、滅火器等。公共建筑應設置室內外消防給水管道、消防水池、室內外消火栓、消防水泵房、消防水箱、滅火器等,以保證人員救火時使用。

B6—疏散樓梯、安全出口、消防電梯、安全通道等。防煙樓梯和消防電梯都必須有嚴格的防煙、防火措施，做到疏散人員一經到達這里就可以安全地疏散出去。安全疏散設計要求路線簡捷，便于人們在緊急時容易判斷，保證至少有兩個疏散口，以保證人流疏散暢通。安全出口應分散設置，易于尋找，盡量縮短安全疏散距離，疏散路線上要有在火災情況下也能容易辨認的疏散標志。

B7—人的自防自救能力。城市公共建筑高層居多，這給消防人員的火災撲救工作帶來困難，而且城市交通容易發生堵塞現象，消防車到達需做的準備工作等都需要一定的時間，因此，在消防車到達之前，應立足于自防自救。

3 層次分析方法

層次分析法是一種定量與定性相結合的方法，先將復雜問題條理化、層次化，構造出問題的層次分析結構模型。層次分析模型一般由目標層、準則層、指標層、方案層等組成，然后通過評判選出最優方案。對判斷矩陣的量化采用1～9個標度值表示，建立各層指標的判斷矩陣，得出各層指標單排序和總排序權值。為了保證層次分析法得出的結論具有合理性或基本合理性，有必要對判斷矩陣的單排序和總排序一致性檢驗。一般采用CI作為度量判斷矩陣偏離一致性的指標：，式中λmax為判斷矩陣最大特征值；n為判斷矩陣的階數。為了度量不同階判斷矩陣是否具有滿意的一致性，需引入判斷矩陣的平均隨機一致性指標RI值，1～9階判斷矩陣的RI值見表1。