基于AHP—FCE的高层住宅建筑火灾风险评估

摘 要：高层住宅火灾风险评估对预防高层住宅火灾，保证人们的生命财产安全有着非常重要的意义。分析了高层住宅存在的火灾隐患，根据高层住宅建筑火灾事故树分析结果和相关资料建立高层住宅建筑火灾风险评估体系，并应用层次分析法确定各指标权重，最后建立模糊评价模型对某高层住宅火灾危险性进行评价，得出高层住宅火灾危险性等级。评价结果表明，该方法具有较强的实用性，评价结果对高层住宅的消防安全管理具有一定的指导意义。

关键词：高层住宅；建筑火灾；层次分析法；模糊综合评价

中图分类号：TU971 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.09.025

在我国火灾统计中，建筑火灾比例占总数的80%以上，其中，住宅火灾占火灾总数的很大一部分。2014年全国共发生住宅火灾118 654起，死亡1 246人，723人受伤，直接财产损失70 503.5万元。住宅火灾中，高层住宅火灾危害最大，因高层住宅层数多、体积大、人口密集，发生火灾后疏散和扑救都较困难，容易造成人员伤亡和财产损失。因此，加强对高层住宅建筑的火灾风险研究，建立科学、合理的高层住宅建筑火灾风险评估体系显得尤为重要。

1 高层住宅存在的火灾隐患

1.1 消防设施不完善

有些小区业主已经入住，但消防设施施工还未完毕，消防设施处于半瘫痪或瘫痪状态。已设有消防设施的小区，有些高位水箱和消防水池无水或水量不足，导致消火栓无水。另外，目前部分高层住宅小区的消防器材配备不全或丢失的现象也很普遍。

1.2 居民的不正规装修、用电

有的业主擅自拆除住宅区的防火墙和防火门，破坏防火、防烟分区，将入户防火门拆除换成防盗门。室内装修时，所用到的很多装饰材料的防火性能不符合国家有关部门的规范要求，电气线路铺设不合理，电器设备多，线路超负荷运行。

1.3 消防意识不强，不重视消防工作

物业管理人员和广大居民的消防安全知识匮乏，消防安全意识不高。消防控制室无人值守或值班人员缺少，消防设施缺乏维护保养。日常生活中，居民为方便出行，将封闭楼梯间或防烟楼梯间内的常闭式防火门设置为开启状态，在楼梯间内堆放杂物，消防车道和消防登高场地被私家车占用等问题突出。

2 高层住宅火灾AHP分析

2.1 建立高层住宅火灾风险评估指标体系

高层住宅建筑火灾危险评价指标体系是进行高层住宅建筑火灾危险评价的基础。根据高层住宅建筑火灾事故树结构重要度分析可知，居民生活用可燃物、临时存放的可燃物品、未及时报警、消防通道堵塞、未及时发现火情、疏散通道放置杂物、火灾应急照明故障、防火门状态常开、探测报警系统故障、消火栓故障、灭火器失效、居民不会操作等是造成高层住宅建筑火灾的主要原因。通过分析并在对许多建筑火灾事故原因调查的基础上，查阅相关标准及文献、实地调研可知，导致高层住宅建筑火灾的主要原因是主动防火措施、被动防火措施以及安全管理存在缺陷。因此，从建筑防火能力、消防设施、安全疏散能力和安全管理能力4个方面建立高层住宅建筑火灾风险评估指标因素集，见图1.

2.2 应用层次分析法计算指标权重

2.2.1 层次分析法

层次分析法（Analytic Hierarchy Process，简称“AHP”）是一种将定性分析与定量分析相结合的系统分析方法。AHP的基本思想是按问题的要求建立一个递阶、有序的层次结构模型，通过对模型中每一层次因素之间应用1～9比率标度法对各指标元素进行两两比较而得出判断矩阵，经过数学计算得出各指标的权重。

2.2.2 各评价指标权重计算

请10名相关专家对各指标赋值，根据众值的确定原则，结合区间的众值概念对专家打分进行计算。例如，4人认为消防设施与安全疏散能力同样重要，3人认为前者较后者稍微重要，则认为该组调查数据的众值在1～2之间。

根据各判断矩阵，运用层次分析法软件yaahp计算高层住宅建筑火灾风险评价指标权重。经计算并通过一致性检验后得

3 高层住宅火灾风险模糊综合评价

模糊综合评价是运用模糊数学知识从评价集到确定对象的因素集的一个模糊映射，模糊映射是由实际所测得的数据通过数学运算得到模糊关系矩阵所确定的。以此为基础，兼顾评判对象各种特性、各方面因素，将各项指标进行量化，并根据不同指标对评判对象的影响程度来分配权系数，从而得出整体评价。基本步骤如下：①建立综合评价的因素集U；②确定因素权向量W；③建立综合评价的评价集V；④进行单因素模糊评价，获得评价矩阵R；⑤建立综合评价模型B.B=W R=（b1，b2，···，bn）.其中，“ ”称为综合评价合成算子，根据高层住宅风险评价的特点采用M（ ，+）计算。

4 实例应用

该住宅建筑位于北京市的某小区，高约78 m，共28层，其中，地上26层，地下2层，地下1层是设备层，地下2层为车库，10层及10层以上设置连廊。该建筑于2003-04建成，采用现浇钢筋砼剪力墙结构，建筑物抗震设防裂度为8度，耐火等级为一级。住宅内部每层公共区域设置2个消火栓和消防报警装置、防烟楼梯间和乙级防火门、灭火器。

4.1 评价集的选取

采用5级百分制评价，把评价集v划分为5个评价等级，即v={v1，v2，v3，v4，v5}={安全，较安全，一般安全，危险，很危险}，见表2.

4.2 构造模糊评判矩阵

利用专家调查法，请10名相关专家针对各指标层打分，然后用概率和数学期望方法对这10位专家的子因素评判结果进行统计，最终形成各子因素的评价矩阵。比如针对某一指标打分时，5人打分在较安全等级区间，则该指标在较安全等级状态下的权重为0.5.

4.3 火灾风险模糊综合评估

4.3.1 建筑防火能力的综合评价矩阵

建筑防火能力的综合评价矩阵为：

（1）

4.3.2 消防设施的综合评价矩阵

消防设施的综合评价矩阵为：

（2）

4.3.3 安全疏散能力的綜合评价矩阵

安全疏散能力的综合评价矩阵为：

（3）

4.3.4 安全管理能力的综合评价矩阵

安全管理能力的综合评价矩阵为：

（4）

4.3.5建立该高层住宅安全评价矩阵

该高层住宅安全评价矩阵为：

（5）

由最大隶属度原则可知，该高层住宅的防火能力、消防设施、安全疏散和安全管理4方面评价较好，总体安全现状属于较安全。

5 结论

模糊综合评价法对于涉及多种因素的高层住宅火灾风险评价是比较适用的。在对北京某住宅的实例评估中，模糊综合评价法可操作性强，评价结果能够为高层住宅的日常安全管理提供理论依据。高层住宅建筑火灾风险评价指标体系能为建筑物安全管理提供科学依据，但整个指标体系还有待进一步细化。另外，由于专家打分法具有较大的主观性，对数据的采集和处理方法仍需进一步修正和完善，从而保证评价结果的可靠性。

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〔编辑：刘晓芳〕