消防安全评估研究综述

李 军副研究员

(中国建筑科学研究院, 北京 100013)

0 引言

随着社会的快速发展，城市化建设日新月异，建筑规模和种类也随着增多，对消防安全保障工作提出了更大的挑战和更高的要求。我国各地政府相继出台建筑消防安全评估相关法律法规要求和技术标准规范，以指导社会科学地开展评估工作。消防安全评估是对区域或建筑的消防安全情况做出定性或定量的评价，系统专业的评估报告有助于针对性地开展安全监督防控工作，有效预防和减少火灾事故，保障人民生命财产安全[1]。本文将详细阐述消防安全评估的发展现状和趋势，包括评估意义、评估分类、评估方法、评估程序、建议及展望5个方面，为我国建筑消防安全评估工作提供理论支撑和参考依据。

1 消防安全评估的意义

(1)科学评判消防安全等级。当代建筑类型多种多样，使用功能、建筑材料、结构形式及配套设施等方面的更新换代给消防安全带来了新的问题和挑战。国家和地区现代化、工业化和信息化进程的日新月异，使得区域内的消防安全形势也日益复杂和严峻。考虑到目前的消防标准规范不能完全覆盖所有情形，处方式的评估方式也不能适用于所有区域和建筑，因而评估人员有时就会感到无所适从。在此背景下，众多学者积极探索创新消防安全评估理论方法，以保证消防安全等级评定的精确度和科学性。常利用计算机软件进行火灾模拟仿真，以建筑和区域消防安全性能为研究目标，进一步完善了消防评估的系统模式，大大提升了消防安全评估的科学性、有效性和经济性。

(2)准确反映火灾客观规律。许多人都将是否满足规范要求作为判定火灾事故是否发生的准则，这就造成人们对消防安全的思想懈怠、意识麻痹。而事实证明，火灾的发生常出乎人们意料，传统的消防监督机制具有片面性和局限性。消防安全评估作为一个动态过程，应能反映消防安全现状及当前状况下事故结果的预测，反映相对安全与绝对危险的逻辑关系，进一步揭示建筑火灾发展的客观规律，为确定科学有效的消防监督机制提供了理论基础。

(3)指导健全社会消防管理体系。随着我国火灾研究和消防工程的不断发展，消防安全评估工作可以有效地指导健全社会消防服务管理工作，为消防设施建设、消防站布局及消防装备设施的配置等提供技术帮助。同时，可根据消防安全评估结论制定不同的处置细则，如指导消防员处理火警信息的处置措施。

(4)发挥社会技术力量参与消防工作。开展消防安全评估工作，推行消防评估资质制度，可充分发挥社会各部门、行业的引领作用。利用社会上的技术力量，委托具有专业性、技术性强的社会消防评估机构或科研机构承担消防安全评估工作，强化其中的科技含量，推动消防技术的发展，为消防执法监督提供专家意见或技术依据，携手共同做好消防工作。

2 消防安全评估的分类

建筑消防安全评估根据不同的划分标准可以划分为不同的类型，下面梳理了常见的3种划分标准，分别是按评估阶段划分、按评估内容划分、按评估对象划分，其中按评估对象划分应用最为广泛，可分为区域消防安全评估、火灾高危单位消防安全评估和其他单体建筑消防安全评估。其逻辑关系，如图1。

图1 建筑消防安全评估分类

对于不同情况下的类型，其主要含义与用途，见表1。

表1 消防安全评估类型说明表

续表

3 消防安全评估的方法分析

3.1 规范对照法

规范对照法是依据现行的消防标准、规范逐项比对，对工程、系统中已知的危险类别、设计缺陷以及与一般工艺设备、操作、管理有关的潜在危险性和有害性进行判别，检查其是否符合规范要求。当前我国公安消防部门进行建筑防火审查及检查现有建筑防火设施时通常选用这种方法，采取安全检查表等形式进行分析评估。此方法简便易行，而且大多数场合均能适用，但仍然存在少部分建筑构造复杂、用途众多，无法适用现行消防规范，且只能进行定性分析，无法满足消防安全评估中定量要求。规范对照法的使用流程，如图2。

3.2 逻辑分析法

逻辑分析法是指基于演绎分析，运用运筹学原理对火灾发生原因和结果进行关联分析，揭示火灾事件与消防隐患之间的层次关系。该法可对导致火灾事故的隐患及其逻辑关系进行定性描述，构造火灾事故的逻辑分析图[3]。同时，可基于隐患发生概率开展火灾事故的定量分析。但因火灾发生涉及因素多、数据量大，并不是所有的逻辑图都可以用“与”“或”等关系准确描述，导致了逻辑分析法不能对复杂逻辑关系或间接隐患进行准确地分析。李岩采用因果分析法对火灾发展的全过程进行事故树和事件树分析，建立了全面的火灾风险评估体系[4]。MY Liu等综合考虑火灾发生的整个过程，采用系统分析方法阐述了火灾发生的全部过程，对火灾防治具有重要的参考价值[5]。

逻辑分析法的使用流程，如图3。

图2 规范对照法使用流程

图3 逻辑分析法使用流程

常见的逻辑分析法对比，见表2。

表2 逻辑分析法使用流程

3.3 综合评估法

综合评估法是目前应用最为广泛的一种方法，其以数理统计为基础，建立火灾的影响因素集，并确定其影响程度和权重分配。评估对象及影响因素集以一个逻辑递进、层次清晰的形式展现，并判断相互关系确定权重，对每一个因素评估，计算得出对整个评估对象的消防安全性能评价[6]。此方法综合考虑了各种因素对火灾的影响，全面实际，已广泛应用到各类评估工作当中。综合评估法的使用流程，如图4。

图4 综合评估法使用流程

为避免综合评估法的主观性、提高评估的准确度，许多学者常采用其他方法进行过程修正。董聪聪提出一种基于模糊综合评价的消防安全评估方法，采用层次分析法相对客观合理地确定评价指标的权重,建立消防安全评估的模糊综合评价模型[7]。层次分析法将复杂问题简单化，模糊综合评价法利用模糊数学理论将定性转化为定量来描述结果，采用隶属度函数表示对象与集合的关系，更加符合人们的思维模式，更好地处理因素之间的复杂关系。Sunita Bansal等人提出模糊综合评价法利用专家经验评估建筑安全的整体评估，解决了不确定性和模糊性的准确度难题[8]。冯凌杰等人将事故树、层次分析法、模糊综合评价相结合,通过事故树构建了城中村火灾风险评估指标体系,较好的分析评价城中村火灾风险安全等级[9]。郑蝉蝉等人基于BP神经网络理论建立了西南地区传统村落消防安全评估的指标体系，提高了评估系统的抗干扰能力、容错性和求解率[10]。徐坚强等人基于智慧消防大数据平台，将贝叶斯网络方法引入火灾风险定量评估过程,构建建筑消防安全动态评估模型，达到实时监测、动态评估的效果[11]。综合评估法是综合考虑系统基本要素，建立评估指标体系，科学选用其他方法确定权重、评估步骤，做出对整个建筑物的消防安全评估。不论选用何种方法，主要目的是科学合理地评估建筑消防安全状态，并根据评估结论及过程寻找消防系统的短板，以指导消防管理工作，改进消防技术措施。

3.4 计算机模化法

计算机模化法是为了补齐“处方式”消防安全评估的技术短板，采用计算机模拟程序的方法分析、论证、评估建筑消防安全水平。其应用计算机数值分析建立火灾模型，对火灾过程的各方面(如火灾发生发展、烟气产生与扩散、消防设施情况及人员反应与行为等)进行动态模拟，计算火场温度、压力、气体浓度、烟密度等参数，并考察其影响，估计对人员和财产的影响程度，从而做出安全性评价[12]。Peacock、Chow Peacock、Chow等人，提出了建筑群及居民区火灾及蔓延模型、城市火灾及消防队的处置法(多属性组织与管理)模型等多种不同类型和级别的火灾模型[13]。该法能定量比较不同方案的火灾危险程度，方便、科学地进行火灾模拟与评估，选定最经济合理的消防措施，是规范转化的重要方法之一。但评估结果的可靠性依赖于模型的精确性，需要丰富的数据，涉及面广，工作量大。计算机模化法的使用流程，如图5。

图5 计算机模块法使用流程

计算机模化法主要包括人员疏散和烟气流动2个模型。发生火灾时，随着时间的推移，人员疏散和火灾发展可认为是不可逆转的。在火场形势恶化以前，首先应确保所有人员能够安全疏散，其次是保护财产安全，降低火灾的直接和间接损失。人员安全疏散模拟的判定规则通常是从发生火灾至达到危险状态的时间(ASET)是否大于从发生火灾至人员全部疏散完毕的时间(RSET)，时间分析，如图6[14]。RSET包括火灾探测时间、准备时间和运动时间；ASET主要依据烟气温度、能见度、有毒气体浓度等指标随火灾发展的时空变化决定。当ASET>RSET时，则认为建筑物中人员能够安全疏散，建筑具备一定的消防安全性能。

图6 计算机模化法时间分析图

消防安全评估方法应根据建筑实际情况，对各种评估方法进行优选，以确保评估工作的科学性、合理性，保证评估结果可靠。为便于分析选择，汇总4种常见的评估方法对比，见表3[15-20]。

表3 消防安全评估方法对比

4 消防安全评估的程序

由于建筑类型的不同，评估重点有所差异。但评估程序或步骤基本相同，包括4个步骤[21]：

(1)信息采集。在明确评估的目的和内容基础上，收集评估对象的地理、历史背景及社会环境等所需资料，重点收集与消防安全相关的资料信息。

(2)风险识别分析。分析被评估对象可能发生火灾的潜在危险源、可燃物种类、火灾荷载大小，并了解危险源存在位置，以此确定火灾潜在性机制。

(3)评估方法选择。分析风险因素后，选择适合评估对象的方法，对评估对象的消防安全等级进行定性、定量分析评估。

(4)评估报告编制。总结评估工作，编制评估报告，并根据结果提出改善消防安全状况的对策，有效地预防火灾，控制火灾风险。

5 建议及展望

综上所述，为进一步提升我国消防安全评估水平，提出以下几点建议及展望：

(1)制定统一的消防安全评估方法体系。目前我国各地都在大力开展建筑消防安全评估工作，但存在评判标准、方法不一的问题，导致建筑消防安全等级无法横向对比，无法清晰地认识评估对象在全国范围内的整体水平，不利于评估结果的直观感受与演化应用。因此，需要制定一套科学合理的建筑消防安全评估方法体系，根据建筑类型明确对应的评估方法，指出方法特点及适用性，使评估结果更加具有说服力，提高评估工作的现实意义。

(2)提升评估工作的客观性和公信力。在评估工作过程中，火灾蔓延发展机理、影响因素分析、指标体系权重确定、火灾场景模型建立等均需要借助人员的专业经验进行分析处理，导致了消防安全评估工作的结果具有明显的主观性，技术经验的偏差容易造成评估结果失真。同时，各种评估方法正在不断更新改进，其评估精确度及科学性仍待商榷，并未在大范围推广应用。为全面提升评估的科学性和客观性，应对现有评估方法进行改进，对各种创新算法进行对比分析，保证评估结论的科学性。降低主观工作的难度和工作量，尽可能借鉴客观评估方法，从而减少主观因素对评估的影响，提升评估工作的客观性和公信力。

(3)打造高素质的消防安全评估队伍。除了改进评估方法，提升评估人员的技术水平也是提高评估精度的重要手段之一。在评估过程中，对评估方法的选择、指标的检查评分、火灾模型的建立等工作对评估人员具有高度的技术要求。近几年来，国家大力推行消防技术服务及执业人员的从业评审，在这一社会背景下，应当继续提升消防评估人员的专业技术水平，定期开展新知识和新技能的学习，紧随消防技术的发展方向，在市场上形成高素质的消防安全评估队伍，以保障社会评估工作的健康持续发展。

(4)搭建消防安全评估信息化平台。消防安全评估工作一般包括前期准备、现场检查、评估判定和报告编制，传统评估程序存在历史数据难获取、工作量繁琐庞杂、缺乏高效技术手段、耗费较多劳动力等问题。在大数据时代，利用BIM、GIS、区域链、深度学习等高科技手段实现消防安全评估信息化管理具有重大意义。通过建筑信息化云平台，实时获取被评估对象的基本信息、消防设施运行状态、消防装置配备情况、安全管理体系建设机制等，利用报告自动化编制系统输出评估报告，探索高效运作的消防安全评估工作模式，促进我国消防评估工作迈向新的高度。

6 结论

开展消防安全评估工作，不但是国家和消防管理部门的要求，更是地区和单位自身消防安全的需要。本文在对消防安全评估分类的梳理、对消防安全评估适用方法研究的基础上提出相关建议措施，力求使我国的消防评估工作更加全面、规范、科学、合理，有效提升被评估区域和单位消防安全水平，从而实现消防安全评估事业的初衷和终极目标。