既有公共建筑改造后消防安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究

杜筱娟

摘要：在城市化不斷推進(jìn)背景下，既有建筑改造項(xiàng)目越來(lái)越多，消防改造作為既有建筑改造的重要組成部分，涉及既有建筑改造的安全與質(zhì)量。首先，分析了既有公共建筑改造后的消防安全現(xiàn)狀，歸納了既有公共建筑改造后的消防內(nèi)容及特點(diǎn)。其次，借助相關(guān)文獻(xiàn)找出影響既有建筑改造后建筑火災(zāi)的影響因素，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查的方式得到各位專(zhuān)家對(duì)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的判斷，確定了評(píng)價(jià)指標(biāo)。再次，用層次分析法得出各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法將既有公共建筑改造后的消防安全性分為五個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)，并通過(guò)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的計(jì)算，確定既有公共建筑改造后的消防安全水平。最后，以南京市某改造后的溫泉酒店為例，進(jìn)行了消防安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，驗(yàn)證了該評(píng)價(jià)模型的有效性。

關(guān)鍵詞：既有公共建筑改造；消防安全；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；層次分析法；模糊綜合評(píng)價(jià)

城市像個(gè)生命體，一直進(jìn)行著新陳代謝。當(dāng)前，我國(guó)城市建設(shè)目標(biāo)已從有沒(méi)有轉(zhuǎn)向好不好，建設(shè)路徑已由規(guī)模擴(kuò)張轉(zhuǎn)向更新提質(zhì)，更新模式已從大規(guī)模拆舊建新轉(zhuǎn)向存量增效。既有建筑改造是城市更新的重要載體。目前，我國(guó)既有建筑總面積約600億平方米，其中既有公共建筑總量約100億平方米[1]。既有公共建筑進(jìn)行改造再利用勢(shì)在必行。消防系統(tǒng)改造作為既有建筑改造過(guò)程中的重要組成部分，涉及既有建筑改造的安全與質(zhì)量，地位極其重要，亟需一套科學(xué)的消防安全評(píng)價(jià)體系助推既有建筑改造。基于此，本研究旨在建立一種適用于既有公共建筑改造后的消防安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法。為此，依據(jù)既有公共建筑改造消防安全的內(nèi)涵要求及特點(diǎn)，構(gòu)建既有公共建筑改造后消防安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，應(yīng)用層次分析法確定各指標(biāo)權(quán)重，根據(jù)模糊綜合評(píng)價(jià)法建立既有公共建筑改造后消防安全評(píng)價(jià)模型，并以南京市某改造后的溫泉酒店項(xiàng)目為例對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證，以期為既有公共建筑改造后消防安全評(píng)價(jià)提供技術(shù)支持。

一、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的確立

在發(fā)展過(guò)程中，消防安全的重點(diǎn)在建筑防火、火災(zāi)探測(cè)報(bào)警、安全疏散、消防設(shè)施聯(lián)動(dòng)、消防安全管理幾個(gè)方面。結(jié)合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》等消防相關(guān)規(guī)范、《消防法》等消防相關(guān)法律、條例、《南京市既有建筑改造消防設(shè)計(jì)審查工作指南（2021年版）》等地方行業(yè)指南以及筆者幾年來(lái)的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)科學(xué)性、系統(tǒng)性、目標(biāo)導(dǎo)向性、時(shí)效性、實(shí)用性的評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建原則，將第一層評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為五個(gè)部分：建筑特征、建筑防火能力、安全疏散情況、建筑滅火能力、消防安全管理。構(gòu)建的一級(jí)指標(biāo)層如圖1所示。在實(shí)際工程中，由于改造前的公共建筑自身狀況各不相同，改造后的使用用途不同，火源的控制情況也不同，本文僅針對(duì)具有代表性特征的公共建筑作一般性分析。

二級(jí)指標(biāo)的識(shí)別方法有很多，應(yīng)用較多的方法有事故樹(shù)法或事件樹(shù)法，但這兩種方法對(duì)研究人員的要求較高，需要研究人員擁有完備的消防知識(shí)和豐富的消防工作經(jīng)驗(yàn)，否則極易造成指標(biāo)缺失、指標(biāo)體系不全、不客觀，從而導(dǎo)致評(píng)估結(jié)果出現(xiàn)誤差的情況。因此，本文所選用的辨識(shí)二級(jí)指標(biāo)的方法，是根據(jù)有關(guān)建筑防火規(guī)范、消防法規(guī)、消防安全方面的書(shū)籍，在專(zhuān)家的指導(dǎo)下，對(duì)二級(jí)指標(biāo)進(jìn)行定性分析和確定。

最終構(gòu)建的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系目標(biāo)層是既有公共建筑改造后的消防安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。指標(biāo)層劃分為兩級(jí)指標(biāo)，一級(jí)指標(biāo)層中一級(jí)指數(shù)5個(gè)，二級(jí)指標(biāo)層中共包含二級(jí)指數(shù)28個(gè)。構(gòu)建的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如圖2所示。

二、評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

本文構(gòu)建既有公共建筑改造后消防安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型的方法是層次分析法與模糊綜合評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法。首先借助層次分析法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重，然后通過(guò)模糊綜合評(píng)價(jià)來(lái)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。

（一）評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的權(quán)重系數(shù)確定

通過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)閱讀研究后發(fā)現(xiàn)[2-6]，建筑消防安全評(píng)價(jià)指標(biāo)多采用層次分析法賦權(quán)，本文選用層次分析法確定權(quán)重。邀請(qǐng)11位專(zhuān)家討論，意見(jiàn)統(tǒng)一后，采用 “1-9標(biāo)度法”請(qǐng)專(zhuān)家對(duì)指標(biāo)兩兩比較打分，取眾數(shù)作為最后打分意見(jiàn)。兩兩比較形成判斷矩陣：

并進(jìn)行矩陣的一致性檢驗(yàn)

RI值詳見(jiàn)表1。

進(jìn)行判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)：

第一步，根據(jù)公式（2-2）計(jì)算判斷矩陣的最大特征值λmax和一致性指標(biāo)CI；

第二步，查表2-1，找到判斷矩陣的RI值；

第三步，根據(jù)公式（2-3）求得判斷矩陣的一致性比率CR；

第四步，當(dāng)CR<0.1時(shí)，可判定一致性檢驗(yàn)通過(guò)，可用其歸一化特征向量作為權(quán)向量；當(dāng)CR≥0.1時(shí)，須對(duì)aij加以調(diào)整，重新建立正互反矩陣A，直到一致性檢驗(yàn)通過(guò)為止。可使用yaahp軟件進(jìn)行分析。yaahp軟件有自動(dòng)修正功能，對(duì)于判斷矩陣一致性不通過(guò)的可以自動(dòng)修正，直至一致性檢驗(yàn)通過(guò)。

最終，既有公共建筑改造后的消防安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的權(quán)重統(tǒng)計(jì)如表2所示。

（二）模糊綜合評(píng)價(jià)模型的建立

1.確定評(píng)價(jià)對(duì)象和它的特征因素集、評(píng)價(jià)語(yǔ)句集

本文的評(píng)價(jià)對(duì)象是既有公共建筑改造后消防安全風(fēng)險(xiǎn)，其特征因素集U已在前文確定，即既有公共建筑改造后消防安全評(píng)價(jià)指標(biāo)，評(píng)價(jià)語(yǔ)句集V中的元素劃分要適當(dāng)，本文對(duì)評(píng)價(jià)語(yǔ)句集的劃分為：V=（非常安全，比較安全，一般安全，比較危險(xiǎn)，非常危險(xiǎn)）。

2.確定模糊權(quán)重向量A

權(quán)重是代表特征因素集U中各元素的重要程度，本文采用層次分析法確定模糊權(quán)重向量。

3.確定模糊關(guān)系矩陣R

首先單因素評(píng)價(jià)，得到U到V的模糊映射Rf=（ri1，ri2，...，rij），rij表示U中第i個(gè)元素ui獲得V中第j個(gè)評(píng)價(jià)vj的程度，然后對(duì)其歸一化，使∑nj=1rij=1，再將各單因素評(píng)判的模糊映射聯(lián)立成綜合評(píng)價(jià)矩陣：

4.確定模糊評(píng)價(jià)結(jié)果

通過(guò)模糊運(yùn)算，得到模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果，即：

B=A·R=（b1，b2，…，bn）其中bj=∑mi=1（ai×rij） （2-10）

5.模糊綜合評(píng)價(jià)模型的最終建立

利用yaaph軟件，得到既有公共建筑改造后消防安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型。

三、南京市溫泉酒店改造后消防安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的實(shí)證研究

南京市某溫泉酒店在2021年進(jìn)行了全面改造。該酒店所在主樓于2013年建成，原建筑規(guī)劃用途為普通倉(cāng)庫(kù)、其它輔助設(shè)施，建筑高度23.9米，建筑面積10325.7平方米。自新冠疫情發(fā)生以來(lái)，原大樓經(jīng)營(yíng)受到巨大沖擊，經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)大幅下降，經(jīng)營(yíng)形勢(shì)十分困難。為應(yīng)對(duì)經(jīng)營(yíng)困難局面，業(yè)主單位對(duì)此樓部分業(yè)態(tài)開(kāi)展轉(zhuǎn)型調(diào)整。經(jīng)過(guò)多番協(xié)調(diào)會(huì)議，區(qū)規(guī)劃部門(mén)同意該倉(cāng)庫(kù)樓按商業(yè)功能使用。

改造后的溫泉酒店位于建筑的4-5層，裝修改造面積為3800平方米。由于改造面積較小，因此該溫泉酒店的施工圖可豁免施工圖設(shè)計(jì)審查。由于該溫泉酒店未達(dá)到南京市建設(shè)工程消防審驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)，屬于備案項(xiàng)目，因此圖紙也不需要經(jīng)過(guò)消防設(shè)計(jì)審查，該項(xiàng)目也未設(shè)置監(jiān)理。

該項(xiàng)目將建筑使用功能由倉(cāng)庫(kù)改為賓館酒店，改變了建筑使用功能，且該溫泉酒店只租賃了大樓的部分樓層，因此該溫泉酒店的裝修改造可定性為改變了使用功能的局部改造。

倉(cāng)庫(kù)改為溫泉酒店，在改造區(qū)域，除了承重墻體、防火分區(qū)，其余內(nèi)容都進(jìn)行了重建。平面重新布局，疏散路徑重新規(guī)劃計(jì)算，原消防電氣線路全部更換，各消防設(shè)施末端設(shè)備重新更換，消防水箱容積增大，消防正壓風(fēng)機(jī)、排煙風(fēng)機(jī)更換型號(hào)、增加數(shù)量。

消防安全是由建筑內(nèi)所有消防系統(tǒng)構(gòu)成的，但該溫泉酒店的消防改造僅針對(duì)自己承租部分，與原大樓消防系統(tǒng)的銜接可能不匹配；該溫泉酒店整個(gè)消防改造過(guò)程無(wú)政府監(jiān)管，改造內(nèi)容是否符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)無(wú)法保證。

本文對(duì)評(píng)價(jià)語(yǔ)句集的劃分為：V=（非常安全，比較安全，一般安全，比較危險(xiǎn)，非常危險(xiǎn)）。在對(duì)該溫泉酒店消防安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)過(guò)程中，邀請(qǐng)10位專(zhuān)家對(duì)二級(jí)指標(biāo)因素進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到評(píng)分統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3，表中的數(shù)字為10位專(zhuān)家對(duì)該溫泉酒店每一項(xiàng)評(píng)價(jià)語(yǔ)句的結(jié)果統(tǒng)計(jì)，如對(duì)于火災(zāi)荷載密度A1，沒(méi)有專(zhuān)家選擇“非常安全”和“比較安全”，3位專(zhuān)家選擇“一般安全”，6位專(zhuān)家選擇“比較危險(xiǎn)”，1位專(zhuān)家選擇“非常危險(xiǎn)”。

由此得一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣：

建筑特征狀況A的模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣

建筑防火能力B的模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣

安全疏散狀況C的模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣

建筑滅火能力D的模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣

消防安全管理狀況E的模糊綜合評(píng)價(jià)矩陣

把每一項(xiàng)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則的評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重歸一化，得到權(quán)重向量：

WS=（WA? WB? WC? WD WE）=（0.1258?? 0.1265 0.2095 0.2038 0.3345）

WA=（0.0429 0.0422 0.0168 0.0238）

WB=（0.0379 0.0154 0.0254 0.0186 0.0292）

WC=（0.0223 0.0279 0.0161 0.0173 0.00980.0464 0.0284 0.0413）

WD=（0.0465 0.0357 0.0365 0.0390 0.02680.0193）

WE=（0.1072 0.0210 0.0460 0.0710 0.0892）

各二級(jí)評(píng)價(jià)的隸屬度分別為：

BA=WA·RA=（0.078，0.396，0.276，0.225，0.025）

BB=WB·RB=（0，0.12，0.185，0.315，0.379）

BC=WC·RC=（0.022，0.195，0.124，0.512，0.148）

BD=WD·RD=（0.036，0.213，0.215，0.356，0.18）

BE=WE·RE=（0，0.059，0.156，0.417，0.369）

建筑特征狀況指標(biāo)第2級(jí)的權(quán)重最高，綜合評(píng)價(jià)為“比較安全”。主要是由于此建筑為2013年建造，建造年代距今較近，當(dāng)時(shí)的建造標(biāo)準(zhǔn)較高。建筑防火能力指標(biāo)第5級(jí)的權(quán)重最高，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為“非常危險(xiǎn)”，主要由于實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)管井豎向封堵問(wèn)題、裝修材料問(wèn)題、防火分區(qū)擅自改動(dòng)導(dǎo)致建筑防火能力較差。安全疏散狀況指標(biāo)第4級(jí)的權(quán)重最高，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為“比較危險(xiǎn)”，這主要是由于疏散門(mén)凈寬偏小，且疏散走道上的排煙風(fēng)機(jī)未能正常運(yùn)作引起。建筑滅火能力指標(biāo)第4級(jí)的權(quán)重最高，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為“比較危險(xiǎn)”，現(xiàn)場(chǎng)查看后發(fā)現(xiàn)，地下消防水池水量不足，且距離消防控制室距離較遠(yuǎn)，液位信號(hào)沒(méi)有傳到消控室，導(dǎo)致水池不能及時(shí)補(bǔ)水，且水泵現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試不能達(dá)到銘牌上的額定揚(yáng)程。消防安全管理狀況指標(biāo)第4級(jí)的權(quán)重最高，綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為“比較危險(xiǎn)”，該建筑的消防設(shè)施維護(hù)不到位，消防水泵、消防風(fēng)機(jī)、消防管網(wǎng)都存在問(wèn)題。由此也可以看出，該大樓消防安全制度沒(méi)能落到實(shí)處，平時(shí)消防安全檢查不到位。

由計(jì)算得出目標(biāo)層5個(gè)評(píng)語(yǔ)集隸屬度，分別為0.022，0.169，0.18，0.387，0.242，因此得出5個(gè)評(píng)語(yǔ)集中第4級(jí)的權(quán)重最高，根據(jù)集合最大隸屬度法則，最終綜合評(píng)定消防安全隱患為“比較危險(xiǎn)”，與酒店實(shí)際情況相符。物業(yè)及其他相關(guān)單位可基于此評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行消防安全提升工作。

結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)既有公共建筑改造后的消防安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)問(wèn)題，建立了既有公共建筑改造后的消防安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系，為既有公共建筑改造消防建設(shè)提供了新思路，對(duì)于我國(guó)的既有公共建筑改造的消防安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)具有一定的可借鑒性，有助于我國(guó)既有公共建筑改造后消防安全性能的提升。

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