既有公共建筑改造后消防安全风险评价研究

杜筱娟

摘要：在城市化不断推进背景下，既有建筑改造项目越来越多，消防改造作为既有建筑改造的重要组成部分，涉及既有建筑改造的安全与质量。首先，分析了既有公共建筑改造后的消防安全现状，归纳了既有公共建筑改造后的消防内容及特点。其次，借助相关文献找出影响既有建筑改造后建筑火灾的影响因素，通过问卷调查的方式得到各位专家对风险指标的判断，确定了评价指标。再次，用层次分析法得出各评价指标的权重。运用模糊综合评价法将既有公共建筑改造后的消防安全性分为五个评价等级，并通过综合评价指数的计算，确定既有公共建筑改造后的消防安全水平。最后，以南京市某改造后的温泉酒店为例，进行了消防安全风险评价，验证了该评价模型的有效性。

关键词：既有公共建筑改造；消防安全；风险评价；层次分析法；模糊综合评价

城市像个生命体，一直进行着新陈代谢。当前，我国城市建设目标已从有没有转向好不好，建设路径已由规模扩张转向更新提质，更新模式已从大规模拆旧建新转向存量增效。既有建筑改造是城市更新的重要载体。目前，我国既有建筑总面积约600亿平方米，其中既有公共建筑总量约100亿平方米[1]。既有公共建筑进行改造再利用势在必行。消防系统改造作为既有建筑改造过程中的重要组成部分，涉及既有建筑改造的安全与质量，地位极其重要，亟需一套科学的消防安全评价体系助推既有建筑改造。基于此，本研究旨在建立一种适用于既有公共建筑改造后的消防安全风险评价方法。为此，依据既有公共建筑改造消防安全的内涵要求及特点，构建既有公共建筑改造后消防安全评价指标体系，应用层次分析法确定各指标权重，根据模糊综合评价法建立既有公共建筑改造后消防安全评价模型，并以南京市某改造后的温泉酒店项目为例对模型进行验证，以期为既有公共建筑改造后消防安全评价提供技术支持。

一、评价指标体系的确立

在发展过程中，消防安全的重点在建筑防火、火灾探测报警、安全疏散、消防设施联动、消防安全管理几个方面。结合《建筑设计防火规范》等消防相关规范、《消防法》等消防相关法律、条例、《南京市既有建筑改造消防设计审查工作指南（2021年版）》等地方行业指南以及笔者几年来的工作实践经验，根据科学性、系统性、目标导向性、时效性、实用性的评价指标构建原则，将第一层评价指标体系分为五个部分：建筑特征、建筑防火能力、安全疏散情况、建筑灭火能力、消防安全管理。构建的一级指标层如图1所示。在实际工程中，由于改造前的公共建筑自身状况各不相同，改造后的使用用途不同，火源的控制情况也不同，本文仅针对具有代表性特征的公共建筑作一般性分析。

二级指标的识别方法有很多，应用较多的方法有事故树法或事件树法，但这两种方法对研究人员的要求较高，需要研究人员拥有完备的消防知识和丰富的消防工作经验，否则极易造成指标缺失、指标体系不全、不客观，从而导致评估结果出现误差的情况。因此，本文所选用的辨识二级指标的方法，是根据有关建筑防火规范、消防法规、消防安全方面的书籍，在专家的指导下，对二级指标进行定性分析和确定。

最终构建的评价指标体系目标层是既有公共建筑改造后的消防安全风险评价指标体系。指标层划分为两级指标，一级指标层中一级指数5个，二级指标层中共包含二级指数28个。构建的评价指标体系如图2所示。

二、评价模型构建

本文构建既有公共建筑改造后消防安全风险评价模型的方法是层次分析法与模糊综合评价相结合的评价方法。首先借助层次分析法确定评价指标权重，然后通过模糊综合评价来进行风险评价。

（一）评价指标体系的权重系数确定

通過相关文献阅读研究后发现[2-6]，建筑消防安全评价指标多采用层次分析法赋权，本文选用层次分析法确定权重。邀请11位专家讨论，意见统一后，采用 “1-9标度法”请专家对指标两两比较打分，取众数作为最后打分意见。两两比较形成判断矩阵：

并进行矩阵的一致性检验

RI值详见表1。

进行判断矩阵的一致性检验：

第一步，根据公式（2-2）计算判断矩阵的最大特征值λmax和一致性指标CI；

第二步，查表2-1，找到判断矩阵的RI值；

第三步，根据公式（2-3）求得判断矩阵的一致性比率CR；

第四步，当CR<0.1时，可判定一致性检验通过，可用其归一化特征向量作为权向量；当CR≥0.1时，须对aij加以调整，重新建立正互反矩阵A，直到一致性检验通过为止。可使用yaahp软件进行分析。yaahp软件有自动修正功能，对于判断矩阵一致性不通过的可以自动修正，直至一致性检验通过。

最终，既有公共建筑改造后的消防安全风险评价指标体系的权重统计如表2所示。

（二）模糊综合评价模型的建立

1.确定评价对象和它的特征因素集、评价语句集

本文的评价对象是既有公共建筑改造后消防安全风险，其特征因素集U已在前文确定，即既有公共建筑改造后消防安全评价指标，评价语句集V中的元素划分要适当，本文对评价语句集的划分为：V=（非常安全，比较安全，一般安全，比较危险，非常危险）。

2.确定模糊权重向量A

权重是代表特征因素集U中各元素的重要程度，本文采用层次分析法确定模糊权重向量。

3.确定模糊关系矩阵R

首先单因素评价，得到U到V的模糊映射Rf=（ri1，ri2，...，rij），rij表示U中第i个元素ui获得V中第j个评价vj的程度，然后对其归一化，使∑nj=1rij=1，再将各单因素评判的模糊映射联立成综合评价矩阵：

4.确定模糊评价结果

通过模糊运算，得到模糊综合评价结果，即：

B=A·R=（b1，b2，…，bn）其中bj=∑mi=1（ai×rij） （2-10）

5.模糊综合评价模型的最终建立

利用yaaph软件，得到既有公共建筑改造后消防安全风险评价模型。

三、南京市温泉酒店改造后消防安全风险评价的实证研究

南京市某温泉酒店在2021年进行了全面改造。该酒店所在主楼于2013年建成，原建筑规划用途为普通仓库、其它辅助设施，建筑高度23.9米，建筑面积10325.7平方米。自新冠疫情发生以来，原大楼经营受到巨大冲击，经营业绩大幅下降，经营形势十分困难。为应对经营困难局面，业主单位对此楼部分业态开展转型调整。经过多番协调会议，区规划部门同意该仓库楼按商业功能使用。

改造后的温泉酒店位于建筑的4-5层，装修改造面积为3800平方米。由于改造面积较小，因此该温泉酒店的施工图可豁免施工图设计审查。由于该温泉酒店未达到南京市建设工程消防审验的标准，属于备案项目，因此图纸也不需要经过消防设计审查，该项目也未设置监理。

该项目将建筑使用功能由仓库改为宾馆酒店，改变了建筑使用功能，且该温泉酒店只租赁了大楼的部分楼层，因此该温泉酒店的装修改造可定性为改变了使用功能的局部改造。

仓库改为温泉酒店，在改造区域，除了承重墙体、防火分区，其余内容都进行了重建。平面重新布局，疏散路径重新规划计算，原消防电气线路全部更换，各消防设施末端设备重新更换，消防水箱容积增大，消防正压风机、排烟风机更换型号、增加数量。

消防安全是由建筑内所有消防系统构成的，但该温泉酒店的消防改造仅针对自己承租部分，与原大楼消防系统的衔接可能不匹配；该温泉酒店整个消防改造过程无政府监管，改造内容是否符合相关规范标准无法保证。

本文对评价语句集的划分为：V=（非常安全，比较安全，一般安全，比较危险，非常危险）。在对该温泉酒店消防安全风险评价过程中，邀请10位专家对二级指标因素进行评价，得到评分统计结果如表3，表中的数字为10位专家对该温泉酒店每一项评价语句的结果统计，如对于火灾荷载密度A1，没有专家选择“非常安全”和“比较安全”，3位专家选择“一般安全”，6位专家选择“比较危险”，1位专家选择“非常危险”。

由此得一级评价指标的模糊综合评价矩阵：

建筑特征状况A的模糊综合评价矩阵

建筑防火能力B的模糊综合评价矩阵

安全疏散状况C的模糊综合评价矩阵

建筑灭火能力D的模糊综合评价矩阵

消防安全管理状况E的模糊综合评价矩阵

把每一项评价准则的评价指标权重归一化，得到权重向量：

WS=（WA  WB  WC  WD WE）=（0.1258   0.1265 0.2095 0.2038 0.3345）

WA=（0.0429 0.0422 0.0168 0.0238）

WB=（0.0379 0.0154 0.0254 0.0186 0.0292）

WC=（0.0223 0.0279 0.0161 0.0173 0.00980.0464 0.0284 0.0413）

WD=（0.0465 0.0357 0.0365 0.0390 0.02680.0193）

WE=（0.1072 0.0210 0.0460 0.0710 0.0892）

各二级评价的隶属度分别为：

BA=WA·RA=（0.078，0.396，0.276，0.225，0.025）

BB=WB·RB=（0，0.12，0.185，0.315，0.379）

BC=WC·RC=（0.022，0.195，0.124，0.512，0.148）

BD=WD·RD=（0.036，0.213，0.215，0.356，0.18）

BE=WE·RE=（0，0.059，0.156，0.417，0.369）

建筑特征状况指标第2级的权重最高，综合评价为“比较安全”。主要是由于此建筑为2013年建造，建造年代距今较近，当时的建造标准较高。建筑防火能力指标第5级的权重最高，综合评价结果为“非常危险”，主要由于实际现场管井竖向封堵问题、装修材料问题、防火分区擅自改动导致建筑防火能力较差。安全疏散状况指标第4级的权重最高，综合评价结果为“比较危险”，这主要是由于疏散门净宽偏小，且疏散走道上的排烟风机未能正常运作引起。建筑灭火能力指标第4级的权重最高，综合评价结果为“比较危险”，现场查看后发现，地下消防水池水量不足，且距离消防控制室距离较远，液位信号没有传到消控室，导致水池不能及时补水，且水泵现场测试不能达到铭牌上的额定扬程。消防安全管理状况指标第4级的权重最高，综合评价结果为“比较危险”，该建筑的消防设施维护不到位，消防水泵、消防风机、消防管网都存在问题。由此也可以看出，该大楼消防安全制度没能落到实处，平时消防安全检查不到位。

由计算得出目标层5个评语集隶属度，分别为0.022，0.169，0.18，0.387，0.242，因此得出5个评语集中第4级的权重最高，根据集合最大隶属度法则，最终综合评定消防安全隐患为“比较危险”，与酒店实际情况相符。物业及其他相关单位可基于此评价结果进行消防安全提升工作。

结语

本文针对既有公共建筑改造后的消防安全风险评价问题，建立了既有公共建筑改造后的消防安全风险评价体系，为既有公共建筑改造消防建设提供了新思路，对于我国的既有公共建筑改造的消防安全风险评价具有一定的可借鉴性，有助于我国既有公共建筑改造后消防安全性能的提升。

参考文献

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