基于模糊理論的高層建筑火災綜合評價

范良瓊

（華北科技學院 安全工程學院，河北 三河065201）

隨著高層建筑數量迅速增加，高層建筑火災問題日益顯現。近年來，針對高層建筑火災的預防研究是我國城市公共安全領域亟待解決的重大問題之一，因此，建立高層建筑火災風險評價，有效預防和控制火災事故是必要的。高層建筑火災風險評價涉及諸多因素，是一個復雜的系統，很難比較各因素的優劣順序，如果只建立一個簡單的評價模型，將得到沒有任何有意義的結果[1]。本文采用模糊綜合評價模型對系統進行綜合評價，其有助于客觀的判斷出系統是處于安全還是危險狀態。

1 高層建筑火災風險評價指標體系

在火災風險評價中，所選指標是否全面、客觀、準確和實用，將與評價結果的科學性和有效性成正相關[2]。本研究根據高層建筑火災風險分析和指標體系構建的相關原理，參照最新版《建筑防火設計規范》和實際情況建立了高層建筑火災風險評價指標體系[3]。采用定性和定量分析法確定評價指標權重的高低，評價指標體系及權重見表1。

2 基于模糊模理論的高層建筑火災風險綜合評價

2.1 評價因子的確定

2.2 確定評價風險等級

根據相關文獻[4]，本研究確定高層建筑火災風險等級評價集為｛風險可忽略、風險低、風險一般、風險較高、風險高｝，對應的評價向量為：V=（9 ,7,5,3,1）。

并且根據模糊理論設置相應的評價值區間如表2 所示。

表2 高校宿舍火災風險等級評分區間

2.3 基于模糊識別的風險綜合評價模型

本研究將基于加權廣義距離之和最小模糊模式識別模型引入到綜合評價中，構造適當的隸屬函數以避免模糊算子的選擇。同時利用風險等級特征來表征最終評價的級別，避免了最大隸屬度過多的信息損失，從而使該模糊綜合評價的結果更為準確合理[5]。

表1 高層建筑火災風險評價指標量化表

2.4 評價結果

本研究利用風險等級的模糊特征量對系統的狀態風險進行評價，得到系統的最大和最小風險等級。

當使用對稱三角閉模糊數時，風險等級模糊特征量表示為：

3 案例分析- 華北某高校教學樓

案例是位于北京東某大學內的11 層單體教學樓，該樓群經過多次翻新裝修，現作為綜合教學樓使用。

案例風險評價研究:

首先對該案例的風險等級模糊特征量進行了研究，各指標的特征值見表1。運用模糊綜合評價法得出該案例火災風險評價值的狀態級特征值：H=6.38，該指標為相對安全水平。但考慮到其模糊性的安全性，需要對數據做進一步的處理才能給出一個范圍。得到風險的層次模糊特征量：

該高層建筑火災危險性最低指標為6.25，最高為7.17，均屬于二級風險。最終確定高層建筑火災危險性為“風險低”水平，且屬于較安全的可能性為100%。

4 結論

通過對高層建筑火災風險指標評價的分析，得出以下結論：

4.1 高層建筑火災風險評價是一個多因素的問題，很難量化，采用這種方法是合適的。

4.2 該方法利用風險的狀態級特征來表征最終評估的級別，避免了最大隸屬度過多的信息損失，使評價結果更加科學準確。

4.3 案例的評價結果將有助于該教學樓的日常管理。