基于模糊層次綜合法在高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的應(yīng)用

高玄++徐堅(jiān)++陳嘉慧++張勝軍++祝猛

摘要：進(jìn)行高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，對(duì)預(yù)防高層建筑火災(zāi)起到十分重要的作用。文章通過(guò)總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)資料、結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整、在高層建筑火災(zāi)評(píng)估體系的基礎(chǔ)上，建立相應(yīng)的模糊評(píng)價(jià)模型，求出其評(píng)價(jià)矩陣，并利用層次分析法得到相關(guān)指標(biāo)的權(quán)重，然后運(yùn)用模糊算子進(jìn)行合成。最終與實(shí)際的高層建筑相結(jié)合，對(duì)其進(jìn)行火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。根據(jù)得到的評(píng)價(jià)結(jié)論，給出相應(yīng)的優(yōu)化建議及舉措。

Abstract： The fire risk assessment of high-rise building plays an important role in preventing high-rise building fires. Based on the related literatures and the actual situation， the article establishes the corresponding fuzzy evaluation model based on the evaluation system of high-rise building fire， obtains its evaluation matrix， and obtains the weight of the relevant indexes by AHP， and then uses the fuzzy operator to synthesize. Finally fire risk assessment is carried out combined with the actual high-rise buildings. According to the evaluation results obtained， the corresponding optimization suggestions and measures are given.

關(guān)鍵詞：火災(zāi)；高層建筑；模糊層次綜合法

Key words： fire；high-rise building；fuzzy hierarchy synthesis method

中圖分類(lèi)號(hào)：D631.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）02-0168-03

0 引言

隨著社會(huì)的進(jìn)步和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，我國(guó)的現(xiàn)代化水平取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，人口在不斷的向城市匯集，同樣一起進(jìn)步的還有高層建筑。凡事都有雙面性，高層建筑也不例外，它不僅節(jié)約了大量的城市土地，而且為我們的提供了舒適的城市生活，與此同時(shí)假如爆發(fā)火災(zāi)，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡事故，頻頻發(fā)生的高層建筑火災(zāi)事故已經(jīng)成為當(dāng)前急切需要處理的問(wèn)題之一。由于高層建筑引發(fā)火災(zāi)因素眾多、建造結(jié)構(gòu)復(fù)雜有助于火勢(shì)的蔓延、建筑火災(zāi)的荷載大、層數(shù)多、人員集中火災(zāi)撲救難度大等特點(diǎn)，因此對(duì)其高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估已經(jīng)成為當(dāng)下燃眉之急的問(wèn)題。

1 模糊綜合評(píng)價(jià)模型的確定

模糊綜合評(píng)價(jià)法是使用模糊數(shù)學(xué)的一套方法，目的在于處理各種不肯定的、難以計(jì)算的難題，將某些界定模棱兩可，不容易劃定的問(wèn)題清楚化、量化而進(jìn)行綜合性的一種評(píng)價(jià)方法。而高層建筑火災(zāi)安全系統(tǒng)本身是一個(gè)既復(fù)雜又有不肯定因素繁多的系統(tǒng)，考慮到該評(píng)價(jià)方法的自身的特點(diǎn)，使用該法對(duì)高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估擁有較強(qiáng)的科學(xué)性[1]。理由如下：

首先，由于高層建筑火災(zāi)安全影響評(píng)價(jià)的影響因子非常多，而每個(gè)影響因子應(yīng)取的權(quán)重?cái)?shù)又不一致，所以要完全對(duì)其進(jìn)行定量化評(píng)價(jià)是件很困難的事，如評(píng)價(jià)高層建筑室內(nèi)外消火栓系統(tǒng)時(shí)，就只能很籠統(tǒng)用“安全”、“危險(xiǎn)”等安全等級(jí)詞匯來(lái)描述。其次，部分因素極易受到外部環(huán)境的干擾，具有明顯不確定性，且規(guī)律性也不強(qiáng)等。另外，由于人的主觀性較強(qiáng)，因人而異的判斷標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重影響我們?cè)诨馂?zāi)評(píng)估中所做的判斷，從而造成評(píng)價(jià)結(jié)果的多樣性，也無(wú)法得到有效的判斷。模糊綜合評(píng)價(jià)，采用定性與定量的方法相結(jié)合把模糊問(wèn)題具體化避免了因人而異的評(píng)估結(jié)果但是由于模糊評(píng)價(jià)過(guò)程中各指標(biāo)權(quán)數(shù)的確定不是一開(kāi)始就確定的，而是隨著在過(guò)程中產(chǎn)生的，由于人的主觀性的原因，也難免會(huì)給評(píng)價(jià)結(jié)果帶來(lái)一定的偏差。文章應(yīng)用層次分析法（AHP），通過(guò)邀請(qǐng)相關(guān)專業(yè)人員進(jìn)行定權(quán)，從而避免了主觀性。綜上述，在對(duì)高層建筑火災(zāi)安全評(píng)估時(shí)，采用了模糊層次綜合評(píng)價(jià)法。

2 實(shí)例分析

2.1 工程概況

文章以云南省昆明市昆明萬(wàn)達(dá)雙塔為實(shí)例。位于云南省昆明市南壩段西200米，是云南目前最高的樓，建筑一共71層其中地上68層地下3層，主體高度高達(dá)317米。

2.2 評(píng)價(jià)過(guò)程

2.2.1 建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

通過(guò)總結(jié)相關(guān)文獻(xiàn)資料如一些法律文件、行業(yè)規(guī)定、消防規(guī)范、管理制度，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，從高層建筑火災(zāi)本身出發(fā)，得出了高層建筑火災(zāi)安全評(píng)價(jià)體系，詳情見(jiàn)表1。

2.2.2 確定評(píng)語(yǔ)等級(jí)論域

本文高層建筑火災(zāi)安全評(píng)價(jià)選擇的評(píng)價(jià)級(jí)是：

{Y1：非常安全；Y2：比較安全；Y3：安全；Y4：比較危險(xiǎn)；Y5：非常危險(xiǎn)}

2.2.3 確定隸屬度矩陣

根據(jù)之前建立的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，同時(shí)結(jié)合昆明萬(wàn)達(dá)雙塔實(shí)際情況，邀請(qǐng)10位專業(yè)人員對(duì)其評(píng)分，依據(jù)具體的評(píng)分結(jié)果得到所對(duì)應(yīng)的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)值進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)表并確定其判斷矩陣。詳情見(jiàn)表1。

2.2.4 確定各指標(biāo)權(quán)重

文章通過(guò)層次分析法確定評(píng)價(jià)體系各指標(biāo)的權(quán)重，使用構(gòu)建的判斷矩陣計(jì)算出其最大特征值和特征向量，并求出各指標(biāo)相對(duì)于準(zhǔn)則層的權(quán)重。指標(biāo)權(quán)重采用“方根法”[2]計(jì)算。

2.2.5 模糊矩陣的合成運(yùn)算

應(yīng)用模糊算法把各指標(biāo)組合的評(píng)價(jià)矩陣與其對(duì)應(yīng)權(quán)數(shù)合成。按照B=W？莓R（？莓表示算法M（·﹢））公式進(jìn)行計(jì)算，然后對(duì)其結(jié)果進(jìn)行歸一化，最終得到模糊評(píng)估的結(jié)果[3]，通過(guò)加權(quán)平均運(yùn)算可以求出各準(zhǔn)則層隸屬度向量及目標(biāo)層總隸屬度向量。各隸屬度向量為：endprint

3 結(jié)果分析

根據(jù)最大隸屬度的原則可知，及結(jié)合上節(jié)求出的個(gè)隸屬度向量我們可以總結(jié)如下：

由BA1=（0.1236，0.2856，0.3934，0.1279，0.0695）可知，建筑滅火能力的最大為0.3934，評(píng)估結(jié)果為安全級(jí)；由BA2=（0.1928，0.2988，0.2290，0.1308，0.0388）可知，建筑的防火能力最大為0.2988，評(píng)估結(jié)果為比較安全級(jí)；由BA3=（0.0292，0.2243，0.4713，0.2236，0.0531）可知，消防安全及疏散管理的最大是0.4713，評(píng)估結(jié)果為安全，但在比較危險(xiǎn)也高達(dá)0.2236，表明消防及疏散的處境都比較危險(xiǎn)，不很好的預(yù)防突發(fā)事件；由BA4=（0.1381，0.1949，0.3531，

0.2341，0.0789）可知，建筑內(nèi)物及人的最大隸屬度為0.3531，屬于安全，雖全體使用人員的消防意識(shí)不夠，即使在人員訓(xùn)練等方面做了努力，但是該指標(biāo)的評(píng)分依然不高。

由B=（0.1147，0.2541，0.3962，0.1759，0.0591）可知目標(biāo)層的最大隸屬度為0.3962，所以該建筑整體安全現(xiàn)狀處于安全等級(jí)。但是比較危險(xiǎn)等級(jí)也高達(dá)0.1759，可見(jiàn)雖然建筑整體火災(zāi)安全處于安全，但也是處于比較危險(xiǎn)的情形之中，須采取措施加以改進(jìn)。

4 優(yōu)化建議

在建筑滅火能力層面對(duì)自動(dòng)噴水與氣體滅火系統(tǒng)做出的改善措施如下：必須嚴(yán)格按照高層建筑的相關(guān)消防設(shè)計(jì)規(guī)定進(jìn)行實(shí)施，提升設(shè)備設(shè)施的可靠性與安全性；同時(shí)更加注重管理，定期進(jìn)行檢查與定期進(jìn)行保養(yǎng)，從而減少人為的錯(cuò)誤及設(shè)備的故障。

為了增強(qiáng)應(yīng)急疏散的能力，管理人員應(yīng)加強(qiáng)該方面設(shè)備的管理與布置。比如安全通道是否暢通、消防電梯是否能正常運(yùn)行、安全警示標(biāo)志是否醒目、應(yīng)急照明是否完好等。

定期開(kāi)展安全消防大檢查，通過(guò)檢查可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)建筑存在的潛在危險(xiǎn)源并及時(shí)消除，彌補(bǔ)消防管理漏洞，而且檢查過(guò)程是一次良好的安全教育，對(duì)提高人員的火災(zāi)安全意識(shí)有良好作用[5]。

參考文獻(xiàn)：

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