基于模糊理論的高層建筑火災(zāi)綜合評(píng)價(jià)

范良瓊

（華北科技學(xué)院 安全工程學(xué)院，河北 三河065201）

隨著高層建筑數(shù)量迅速增加，高層建筑火災(zāi)問(wèn)題日益顯現(xiàn)。近年來(lái)，針對(duì)高層建筑火災(zāi)的預(yù)防研究是我國(guó)城市公共安全領(lǐng)域亟待解決的重大問(wèn)題之一，因此，建立高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，有效預(yù)防和控制火災(zāi)事故是必要的。高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)涉及諸多因素，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，很難比較各因素的優(yōu)劣順序，如果只建立一個(gè)簡(jiǎn)單的評(píng)價(jià)模型，將得到?jīng)]有任何有意義的結(jié)果[1]。本文采用模糊綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，其有助于客觀的判斷出系統(tǒng)是處于安全還是危險(xiǎn)狀態(tài)。

1 高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

在火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中，所選指標(biāo)是否全面、客觀、準(zhǔn)確和實(shí)用，將與評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性和有效性成正相關(guān)[2]。本研究根據(jù)高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析和指標(biāo)體系構(gòu)建的相關(guān)原理，參照最新版《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》和實(shí)際情況建立了高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[3]。采用定性和定量分析法確定評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的高低，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及權(quán)重見(jiàn)表1。

2 基于模糊模理論的高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)

2.1 評(píng)價(jià)因子的確定

2.2 確定評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[4]，本研究確定高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)集為｛風(fēng)險(xiǎn)可忽略、風(fēng)險(xiǎn)低、風(fēng)險(xiǎn)一般、風(fēng)險(xiǎn)較高、風(fēng)險(xiǎn)高｝，對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)向量為：V=（9 ,7,5,3,1）。

并且根據(jù)模糊理論設(shè)置相應(yīng)的評(píng)價(jià)值區(qū)間如表2 所示。

表2 高校宿舍火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)分區(qū)間

2.3 基于模糊識(shí)別的風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)價(jià)模型

本研究將基于加權(quán)廣義距離之和最小模糊模式識(shí)別模型引入到綜合評(píng)價(jià)中，構(gòu)造適當(dāng)?shù)碾`屬函數(shù)以避免模糊算子的選擇。同時(shí)利用風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)特征來(lái)表征最終評(píng)價(jià)的級(jí)別，避免了最大隸屬度過(guò)多的信息損失，從而使該模糊綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果更為準(zhǔn)確合理[5]。

表1 高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)量化表

2.4 評(píng)價(jià)結(jié)果

本研究利用風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的模糊特征量對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到系統(tǒng)的最大和最小風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

當(dāng)使用對(duì)稱三角閉模糊數(shù)時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)模糊特征量表示為：

3 案例分析- 華北某高校教學(xué)樓

案例是位于北京東某大學(xué)內(nèi)的11 層單體教學(xué)樓，該樓群經(jīng)過(guò)多次翻新裝修，現(xiàn)作為綜合教學(xué)樓使用。

案例風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究:

首先對(duì)該案例的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)模糊特征量進(jìn)行了研究，各指標(biāo)的特征值見(jiàn)表1。運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法得出該案例火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)值的狀態(tài)級(jí)特征值：H=6.38，該指標(biāo)為相對(duì)安全水平。但考慮到其模糊性的安全性，需要對(duì)數(shù)據(jù)做進(jìn)一步的處理才能給出一個(gè)范圍。得到風(fēng)險(xiǎn)的層次模糊特征量：

該高層建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性最低指標(biāo)為6.25，最高為7.17，均屬于二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)。最終確定高層建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性為“風(fēng)險(xiǎn)低”水平，且屬于較安全的可能性為100%。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)評(píng)價(jià)的分析，得出以下結(jié)論：

4.1 高層建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是一個(gè)多因素的問(wèn)題，很難量化，采用這種方法是合適的。

4.2 該方法利用風(fēng)險(xiǎn)的狀態(tài)級(jí)特征來(lái)表征最終評(píng)估的級(jí)別，避免了最大隸屬度過(guò)多的信息損失，使評(píng)價(jià)結(jié)果更加科學(xué)準(zhǔn)確。

4.3 案例的評(píng)價(jià)結(jié)果將有助于該教學(xué)樓的日常管理。