基于现场条件的建筑火灾灭火战术选择研究

刘旭

摘要：指挥决策的一个重要部分是灭火战术的选择。结合Delphi法构建火灾现场条件指标体系，运用AHP确定各指标的权重，然后创建一种基于目标函数的灭火战术选择的方法模型，该方法模型使不同的条件指标对战术选择的影响得以量化，从而使战术的选择更具有可比性，便于火灾现场战术的抉择。运用此模型，辅助火灾灭火战术选择，证实了一定的合理性。实例表明，该方法可为现场指挥员进行灭火战术抉择时提供决策参考。

关键词：灭火;战术选择;现场条件;权重确定;综合值

面对灭火救援行动，是选择进攻还是防御战术，虽然很多时候凭借现场指挥员的实战经验可以轻易做出选择，但是面对复杂建筑火灾或者进退两难境地时，这可能影响现场消防员的生命安全和火灾形势的发展变化。湖南衡阳大火，现场指挥员没有实时综合分析现场条件，及时做出战术调整，致使悲剧发生;青海“4·9”百货大楼火灾，在火灾初期阶段，现场消防员没有第一时间直击火点，致使小火蔓延成大火，造成较大的财产损失[1]。国外一份对75名瑞典消防指挥员的采访调查，他们在火场条件不明朗的情况下，最难抉择的是进攻还是防御战术[2]。消防指挥员对火灾现场条件评估不足而做出错误的战术决策，从而造成救援人员伤亡的案例屡见不鲜，必须引起人们足够的重视。

我国自21世纪以来，对火灾环境风险评估日趋重视，风险管理理念引进较晚，仍处于完善阶段[3]。业界对火灾现场条件风险的研究主要在防火中应用较多，决策中的应用还不够细致和完备。李建华等针对灭火救援决策模型，引入了火灾现场需要考虑的现场条件，并分析了决策中存在的风险[4];谭树军等提出了在决策制定中构建指标体系，定性分析了制定决策的模式[5]。许多学者也将层次分析法[6]等数学方法引入到灭火救援数据分析中，但是指导灭火行动的定量分析研究较少，多是停留在定性分析上。

1  指标因素构建现场条件体系

目前，对建筑火灾灭火战术的选择并没有确定的办法，主要是依赖经验、主观判断和评估现场风险，然后再进行战术选择。本文结合Delphi法进行研究，旨在全面、科学地对指标因素进行筛选，而且突出分析对象的特点和专业性。Delphi法就是多种方向、匿名地向多领域专家征求意见，将汇总整理好的问卷意见进行优化，然后再返回至专家处征求意见，将征求意见再整理优化，重复以上步骤直至达到一致，最终得到评估的指标。

1.1  指标体系的结构

在建筑火灾影响战术选择的因素中，采取Delphi法，以问卷调查的形式征求了部分专家、学者、经验丰富的支队指挥员以及基层指挥员的意见，确立了7个动态条件指标，如表1所示。本文主要讨论灭火战术，假设火灾中人员已经疏散完毕。

第一，火灾蔓延发展情况。火灾蔓延包括火势的发展和烟气的蔓延，烟气的窒息和高温都会对现场消防员造成危害，火灾发展越剧烈，越不利于消防员的行动部署，造成伤亡的概率越大。

第二，气象情况。气象因素在灭火救援中有很大的影响，如大风、极寒天气等因素，很大程度影响灭火救援效率，会造成火势的蔓延或者有毒气体的扩散，甚至造成人员伤亡，必须给予高度重视。

第三，建筑水源情况。在大型火灾现场保证不间断供水是取得灭火救援胜利的基本条件，指挥员必须要了解周围水源情况，并加强与自来水公司等市政部门沟通，及时调整供水策略。供水的不间断才能有效保障灭火行动的不间断。

第四，消防队员数量及器材装备。打好一场灭火攻坚战，前提是消防力量的充足，这是影响指挥员战术决策的基本条件。指挥员应根据现场火情合理配置救援力量，明确各组之间任务分工，提高灭火救援处置能力和现场效率，降低火场风险，保障自身安全。

第五，人员疏散通道。开辟疏散通道对于救助和疏散被困人员极其重要，也是靠近火源、快速灭火的有效途径，在初期火灾中很重要。根据以往经验，疏散通道的封堵往往会造成人员的大量伤亡，因此，指挥员到达现场应第一时间组织力量开辟疏散通道，救助被困人员，并靠近火点灭火。

第六，贵重物资受火势威胁等情况。在火灾现场以救人为第一要务，在人员安全的前提下，应尽可能减少财产损失。

第七，潜在威胁。潜在的危险包括现场的爆炸、毒害、倒塌、触电等险情。现场安全员应该加强观察，及时向指挥员汇报情况，提醒指挥员采取预防措施。

1.2  AHP确定各因素所占权重

AHP法是一种将分析对象进行定性、定量结合起来分析的评价方法，这种方法是将复杂的问题简单化、层次化，使复杂的评价或者决策得到有效处理。其基本原理：先是进行相互比较，然后构建判断矩阵，将个人因素以及指标相关的因素相结合，最终用量化的形式表示。

1.3  构造判断矩阵

人的主观因素对构造判断矩阵整个过程有很大影响，专家群体判断是经常采取的办法。本文结合问卷调查中消防指挥人员的打分，采取用数字代表不同程度，进行标注，将每个指标相互比较，继而得出火灾现场条件矩阵A。

1.4  计算各指标的权重

运用matlap软件判断矩阵，计算得出各级指标的平均权重，权重集

1.5  判断矩阵的一致性检验

根据矩阵A的最大特征值λmax（λmax>m），對上述的判断矩阵进行单层次一致性检验。

计算得CR<0.1，说明各指标权重分配是合理的。

2  基于火灾现场各时间点的条件因素构造目标函数

目标函数表示每个现场条件因素对战术选择所提供的利弊与该指标的关系。目标函数反映了现场指挥员对现场条件的战术倾向性[7]。不同的条件具有不同的量纲，利用目标函数转化各个因素，使得不同的条件因素具备可比性，专家打分量化定性指标[8]。

2.1  构建条件矩阵

假设对火灾现场n个时间点进行分析战术选择，对每一个时间点，由专家对各类条件评判打分，得分结果组成n×7阶矩阵B。

式中：bij为第i个时间点的第j个条件值。

2.2  确定各时间点的综合分析值

在作战现场，首先按照下式计算出某一个时间点的综合评估值，然后选择Yi最大者为最佳进攻时机。

式中Wj是条件因素权重。

3  实例应用

2011年4月9日，某市一大型商场发生火灾，当时天气晴，风力为5～6级，风向为西风转东南风。起火点为大楼扩建一侧的施工工地民工帐篷着火，蔓延至主楼。该建筑附近500 m范围内有1个市政消火栓。

首批力量两个中队到场后，火灾向商场内蔓延，着火层浓烟弥漫，商场内顾客较多，办公区有十余名被困人员。支队全勤指挥部到场后，现场有5个消防队在组织灭火，自来水公司重新铺设供水管线，此时火势已经从着火层向上蔓延，楼内浓烟滚滚。总队全勤指挥部到场以后，大火已经猛烈燃烧了3h，火场温度较高，现场汇集了公安、消防、安监、水务、供电、卫生等力量。

根据上述火灾情景，分析首批力量到场、支队全勤指挥部到场和总队全勤指挥部到场三个时间点的现场条件，形成了这三个时间点的现场条件情况。利用上述目标函数的构造模型，可以选择最佳的进攻灭火时机。

首先，通过专家评判法对三个时间点的现场条件进行评判，评判结果见表2。

由于时间点2数值最大，因此在第二个时间点是更有利的进攻灭火时机，第三个时间点为负值，更适合进行整体防御战术，如图2所示。

4  结语

火灾现场的战术选择是一项非常复杂且具有模糊不确定性，因为现场的因素是动态变化的。本文构建目标函数模型作为战术选择的方法模型，使现场条件对战术选择通过目标函数得以转化，便于战术的选择。

此方法受主观因素如指挥员的经验、思维能力等影响较小，能够充分利用专家评判和现有决策信息等较为客观的因素，使得决策结果相对比较合理、客观。

该模型可以作为火灾现场安全管控的评估工具，现场指挥员将现场风险因素充分评估，量化使用此模型，可以迅速得到客观数值，有效规避主观判断带来的风险。

参考文献：

[1]商靠定，王铁，刘静.特种火灾扑救及典型案例[M].北京：化学工业出版社，2017.

[2]Stefan.An engineering approach to fire-fighting tactics[D].Sweden：Lunds Universitet，2005.

[3]范维澄.火灾风险评估方法学[M].北京：科学出版社，2004.

[4]李建华.灭火救援第一出动指挥员决策要素及应用探讨[J].消防科学与技术，2008，4（4）：227-228.

[5]谭树军.考虑指标均衡性的灭火救援方案选择[J].灭火指挥与救援，2015，7（7）：934-935.

[6]黄超.层次分析法计算风险评估指标权重[J].中国公共安全，2018（2）：19-21.

[7]鞏敦卫.基于目标分解的高维多目标并行进化优化方法[J].自动化学报，2015（8）：1438-1440.

[8]夏登友.消防灭火救援指挥中优选方案的效用模型[J].火力与指挥控制，2008，6（6）：80-82.

Research on the selection of firefighting

tactics for building fires based on site conditions

Liu Xu

（Turpan Municipal Fire and Rescue Brigade，Xinjiang  Turpan  838000）

Abstract：An important part of command decision-making is the choice of firefighting tactics. Combined with the Delphi method， the condition index system of the fire scene is constructed， and the weight of each index is determined by using AHP. Then a method model for the selection of firefighting tactics based on the objective function is established. Thus， the choice of tactics is more comparable， and it is convenient for the choice of tactics at the fire scene. It has been confirmed that it is reasonable to use this model to assist in the choice of firefighting tactics. The example shows that it can provide decision-making references for on-site commanders to make firefighting tactical decisions.

Keywords：firefighting; tactical selection; site condition; weight determination;

comprehensive value