基于事故树分析的高校学生宿舍火灾规律探索及预防

张小娟

（四川师范大学工学院，四川 成都 610101）

目前，学生宿舍火灾的分析与探究所用方法多以事故树分析法[1-5]、层次分析法、模糊综合评价法等为主。如彭飞等[4]用事故树分析法对宿舍火灾隐患进行了分析，得出了人的不安全行为、物的不安全状态以及管理的缺陷，提出预防措施，并计算了采取预防措施后的各基本事件概率，可明显降低顶上事件的发生概率。目前尚未有将统计分析实例与事故树分析法相结合来探索高校学生宿舍火灾的规律。本文通过对某高校近十年学生宿舍火灾事故的规律探索以及事故树分析，运用科学合理的方法分析火灾原因，找出存在的不安全因素，以便简单直观地反映事故的成灾机理，为预防当今高校学生宿舍火灾事故提出切实可行的建议，减少事故的发生。

1 高校火灾规律探索

1.1 高校火灾事故统计分析

1.1.1 某高校宿舍火灾事故统计 （见表1）

表1 2008～2018年学生宿舍火灾事故统计

由表1可知，四川某高校2008～2018近十年所发生的学生宿舍火灾事故统计包括了时间、地点、火灾原因以及损失。

1.1.2 宿舍火灾事故原因分析

根据表1的统计，对该高校宿舍火灾事故原因进行大致分类并绘制扇形图（见图1），直观反映出学生宿舍火灾发生原因。

图1 某高校宿舍火灾事故原因分析

通过扇形图，可以明显看出该高校宿舍火灾事故主要原因依次分别为违规电器的使用、学生的不良生活习惯以及电器发生故障所导致的火灾事故。

1.2 高校火灾事故规律探索

对所收集的火灾资料进行统计，将各事故发生的星期和月份进行分类与汇总，可以得到事故发生与星期、月份的关系，从而找出其潜在的事故规律（见图2）。

图2 该高校发生火灾月份情况统计图

由图2可知，一星期发生火灾事故最多的是周日，最少的是周四；发生火灾事故较多的月份则是5、6、8月，其中6月最多。结合该校关于学生宿舍日常管理规定，每周四该高校会组织领导班子深入学生宿舍了解内务及违规电器使用情况，故火灾事故发生最少；周日正值放假期间，学校疏于管理，违规电器使用增多从而导致火灾事故的发生。每年7、8月是高校放暑假的时间，学校对于暑期留校学生的管理也比较松懈，再加上6、8月天气炎热，宿舍可燃物较多，为火灾事故的发生提供了有利条件。我们可以了解到，学生宿舍火灾事故的发生很大程度上与学校的安全管理有关，因此，在制定预防措施时，可以尽可能多地在管理方面提出合理可行的方案及建议。

2 事故树分析

2.1 事故树初步分析的基本框架

事故树分析法形象、清晰，逻辑性强，能对各种系统的危险性进行识别评价。经过初步分析，顶上事件为宿舍火灾事故，而火灾事故发生需要具备燃烧和失控的条件，燃烧三要素为可燃物、氧气以及点火能，失控则包括扑救不及时、消防技术不到位、消防设备不完善和安全逃生意识不足等。由表1可知，高校学生宿舍火灾的发生原因主要在于学生不按学校规定正确使用电器设备、电器故障、违规点明火等，在宿舍内埋下火灾隐患。通过火灾规律的探索，找到高校宿舍火灾事故发生的共同之处，即学生宿舍的管理缺陷。由图1可知，电器火灾事故是引发学生宿舍火灾事故的关键因素，违规电器的使用和电器设备的私拉乱接给学生宿舍埋下了较大的隐患。

根据初步分析，可得到高校宿舍火灾的事故树结构图。

2.2 事故树的绘制

根据上述初步分析，可以基本确定事故树结构，运用FreeFta软件，绘制出宿舍火灾事故树（见图3）。

图3 宿舍火灾事故树

2.3 定性分析

2.3.1 求事故树的最小割集和最小径集

顶上事件是学生宿舍发生火灾事故。最小割集是指能够引起顶上事件发生的最低数量的基本事件的集合。最小径集是指能够使得顶上事件不发生的最低数量的基本事件的集合。最小割集和最小径集在事故树分析中有其自身的重要性，尤其是最小割集，能够直观地告诉人们，不同事故模式的危险程度，而利用最小径集可以经济地、有效地选择预防事故的方案。

通过上述事故树的结构，可得到该事故的布尔代数表达式：

将上述布尔代数表达式化简后，得最小割集数为96个；通过计算，得最小径集共4个。

2.3.2 基本事件的结构重要度分析

结构重要度分析反映了各基本事件的重要程度，由最小割集或者最小径集可得到基本事件的结构重要度排序：

2.3.3 定性结果分析

由图4可知，（1） 从事故树的结构上看，“或门”比较多，说明在宿舍电路出现问题、火灾现场失控的情况下，宿舍火灾事故很容易发生；（2） 从事故树的最小割集与最小径集看，割集数量很多，并且每个最小割集所包含的基本事件数很少，说明顶上事件容易发生；最小径集较少，且每个最小径集中所包含的基本事件数较多，说明要做到预防顶上事件的发生，采取的应对措施较少且准备过程复杂烦琐，这也是学生宿舍火灾事故频发的原因之一；（3） 从结构重要度上看，基本事件X1、X4、X3、X2的结构重要度系数最大，其次是基本事件X16、X15、X14、X13，说明要预防宿舍火灾事故的发生，应着重预防X1、X4、X3、X2和X16、X15、X14、X13。根据事故树结构，预防措施主要包括减少宿舍内可燃物的堆放，增强学生安全意识，加强消防设施器材的定期检查与维护等。

2.4 定量分析

2.4.1 基本事件概率统计

通过给各个基本事件发生的概率赋值，计算顶上事件发生的概率、概率重要度和临界重要度等重要参数，找出事故的解决方法，使系统处于安全的状态。

根据事故树结构再结合事件出现的可能性，给每个基本事件赋值，具体概率赋值如表2所示。

表2 各基本事件概率值

2.4.2 顶上事件的概率

由表1各基本事件的概率赋值，可以计算出顶上事件发生的概率为：

2.4.3 概率重要度

由顶上事件的发生概率可算出各基本事件的概率重要度系数，再按概率重要度系数的大小排出各基本事件的概率重要度顺序：

2.4.4 定量结果分析

由上述分析结果可看出，基本事件X1、X2、X3、X4概率的变化对顶上事件的影响较大，而在临界重要度分析中，基本事件X1、X2、X3、X11、X12、X13、X15、X16对顶上事件的影响较大，因为运用临界重要度系数分析更有参考价值，故可以从影响较大的基本事件如X2、X3、X11、X12、X13、X15、X16入手，寻找解决高校学生宿舍火灾事故的方法。

3 预防措施

通过事故树分析，可以简单明了地分析出顶上事件的原因，根据事故树的结构从事故发生源头上找出解决方案，并制定相应措施，将高校学生宿舍火灾事故的发生率降到最低。而在高校学生宿舍的修建及日常管理中，有些因素难以改变，如氧气的浓度大小、建筑物防火等级、宿舍衣物的数量、宿舍木质桌椅等，通过定性定量结果分析对比，找出对顶上事故发生影响较大的基本事件，再结合探索的规律，提出具体预防对策如下：

（1） 学生宿舍应尽量减少其他易燃易爆物质的存放，一些生活必备物品也应当进行严格管理与控制，如酒精、打火机、蚊香在学生日常生活中容易使用等易引发火灾的物品，但具有较大的火灾危险性；

（2） 严格规范宿舍电器的使用方法及注意事项。学生宿舍中常见的是违规电器的存放和使用，大部分学生对于火灾事故抱有侥幸心理，认为事故离得很远，偶尔一两次使用违规电器是没有什么问题的，但就是由于这种心理的存在，再加上平时不良的生活习惯，火灾往往更易发生。在宿舍电器的管理上，首先应健全宿舍电器管理制度，定期开展安全突击检查；其次要宣传宿舍常用电器的使用注意事项，加强学生关于电器的安全意识的培养；

（3） 高校应着重培养学生的消防安全意识，定期进行消防安全知识的培训以及消防演习，在校刊校栏上宣传消防知识，强调宿舍火灾所造成的严重后果，将消防安全渗透到学生生活的各个方面。根据事故树的分析，安全逃生意识不足，也是火灾造成人员伤亡的一大原因。学校在进行消防教育的同时，要切实训练学生的火灾逃生技能，确保自身的安全；

（4） 加大消防经费投入，改善消防基础设施。设施的完备是预防火灾发生的基础，学生宿舍属人员密集场所，高校同时也应当加强消防设施的管理，进行定期检查和维护保养，及时发现隐患，及时进行整改，防止消防器材被人为损坏；

（5） 高校应定期开展宿舍管理效果反馈工作，找出在学生宿舍管理中存在的不足，并提出改进措施。学生宿舍管理部门应该肩负起应有的责任，可与学校其他相关部门合作，促进校园安全建设；同时也应该明确，不管是否处于火灾发生高峰期都应当严查严管，不容懈怠。

4 结语

安全是人类生存发展过程中亘古不变的话题。大学生作为社会主要知识群体，生命、财产安全更应当受到重视。本文通过收集某高校近十年火灾事故，探索了潜在的火灾规律，得出了高校安全管理的重要性；并运用安全系统工程的事故树分析原理，从各基本事件上入手，分析探讨了导致学生宿舍火灾发生的一系列原因；通过计算最小割集、最小径集和结构重要度等，得到了对顶上事件发生概率影响较大的各基本事件，如宿舍中可燃物、易燃易爆等物品等的存在，宿舍中违规电器的使用、线路老化短路、私拉乱接等。针对这些基本事件发生的原因，制定相应的有效措施，促进校园安全文化的建设，确保学生的生命和财产安全，为学生创造良好的生活、学习环境，营造安全温馨的校园氛围。