基于AHP的高层建筑消防安全综合治理成效评估

张添翼

重庆市渝中区消防救援支队，重庆 400010

0 引言

随着我国经济和社会快速发展，城镇化进程不断加速，高层建筑数量日益增加。然而，高层建筑发生火灾的风险不断上升。为提升高层建筑火灾防控能力，对高层建筑消防安全综合治理成效进行评估并提出预防措施非常必要。传统消防安全治理成效评估方法包括定性评估和定量评估。定性评估主要基于专家判断和经验，通过分析火灾因素、建筑结构等，对消防安全治理成效进行主观等级划分［1］。定量评估则依赖火灾历史数据和统计方法，对火灾发生概率和影响进行数值计算。然而，这些方法在处理不确定性、复杂场景和多指标评估时存在局限，难以全面准确评估消防安全综合治理成效［2］。本文结合具体案例应用层次分析法对高层建筑消防安全综合治理成效进行评估，构建防控体系，为高层建筑消防安全综合治理成效评估提供参考。

1 研究区域基本情况

西南某市Y 区为主城区，面积105.2 平方公里，其地理环境特殊，具有山高、坡陡、平地少等特点，全区高层建筑密度位居全市首位，呈数量多、密度大、分布均匀的特点，现已建成高层建筑1 924栋。从高层建筑使用功能来看，住宅建筑1 435 栋，商住楼有260 栋，商业建筑192 栋，办公建筑37 栋。从高层建筑定性来看，二类高层居住建筑1 033 栋，一类高层居住建筑469 栋，一类高层公共建筑232 栋，超高层居住建筑74 栋，二类高层公共建筑59 栋，超高层公共建筑57 栋。从高层建筑建成时间段来看，最早的高层建筑于1970 年建成，2000 年以前建成的高层建筑1 110栋，老旧高层建筑占比较高。从管理形式来看，有管理单位1 156 栋，街道社区代管691 栋，居民自主管理60栋，其他管理形式17栋。从高层建筑整治标签类型来看，超高层建筑131 栋，2000 年底前建成的老旧高层商住混合体110 栋，公共建筑241 栋，2000年底前建成的老旧高层住宅1 000栋，其他高层建筑442 栋。结合该区消防救援支队提供的综合整治工作开展前高层建筑隐患清单及相关文件要求，为最大程度反映该区高层建筑重大火灾风险综合治理情况，笔者对该区高层建筑消防安全综合治理成效进行评估。

2 评估方法确定

选择评估方法需充分考虑研究对象、研究目标及研究环境的特点，本文选择层次分析法（AHP）对该区高层建筑消防安全综合治理成效进行评估。选择AHP的原因为：（1）多因素综合评估的需求。高层建筑消防安全综合治理成效涉及多个因素和指标，为全面评估高层建筑消防安全，需综合考虑政府组织领导、基础风险、综合治理效果、火灾防控措施和居民消防安全意识等多个因素，AHP 擅长处理多因素复杂问题。（2）层次结构的优势。AHP是一种基于层次结构的多标准决策方法，它有助于将复杂问题分解为不同层次的子问题，更容易厘清各指标之间的关系和权重。在高层建筑消防安全综合治理成效评估中，不同指标可能具有不同权重，AHP可帮助确定每个指标的相对重要性，从而准确进行综合评估［3］。（3）模糊性和不确定性的考虑。在高层建筑消防安全综合治理成效评估中，许多因素可能受到模糊性和不确定性影响，某些指标的数据可能不完整或模糊，难以精确量化。AHP 能有效处理这种模糊性和不确定性，使评估结果更为可靠。（4）先前成功应用的案例。AHP在类似综合评估问题中已有成功应用，具备丰富的研究经验和可行性，为选择AHP提供了依据。（5）区域特点。该区高层建筑具有一些特殊的消防安全综合治理问题，需要一种具备灵活性的评估方法，能够适应不同情境。AHP 在适应性方面具有一定优势，可根据实际情况进行调整和修改。

层次分析法评估步骤为：（1）标度确定和构造判断矩阵；（2）特征根计算和权重计算；（3）一致性检验分析；（4）分析结果，评判安全性能［4］。

为科学确定评价指标权重，采取成对因素比较判断，并根据一定比率标度，形成判断矩阵［5］。为使判断矩阵定量化，采用1～5标度法，如表1所示。

表1 判断矩阵标度及其含义

在相邻层级指标体系间可构建评价关系矩阵A，有n个因素x1，x2，…，xn，其中aii=1，aij=1∕aji。

同理，建立一级指标、二级指标、三级指标评价关系矩阵。然后，邀请相关行业专家对指标的重要程度进行赋值［6］。为提高专家赋值结果的可靠性，需要对结果进行一致性检验。一致性判据CR=＜0.10 时，认为可用其特征向量作为权向量。否则要重新进行成对比较，对A加以调整。其中，CI为一致性指标，CI=RI为随机一致性指标，根据矩阵阶数查表取值，n=1 和2 时RI=0，n=3 时RI=0.52，n=4 时RI=0.89，n=5 时RI=1.12，n=6 时RI=1.26，n=7 时RI=1.36，n=8 时RI=1.41，n=9 时RI=1.46。

邀请多位从事消防技术服务的专家，根据专家打分结果，利用SPSS 软件，结合评估指标体系对每个指标进行评分（百分制），对最小一级指标评分后，取其算数平均值作为评价对象最小一级指标的最终得分［8］。将最小一级指标的最终评分乘以该指标权重，得到指标在评估体系中的得分，最终累加求和得到评估目标的整体得分。具体计算公式如下：

式中：U为评价目标的整体得分，wi为最小指标的权重，Ui为最小一级指标评分。

根据整体得分，将评估结果分为五个等级：完全成功，分值［90，100］；基本成功，分值［80，90）；部分成功，分值［70，80）；不成功，分值［60，70）；失败，分值［0，60）。

3 高层建筑消防安全综合治理成效评估

结合实际情况，成立以注册消防工程师牵头，建筑、电气、给排水、暖通等专业人员参与的项目组，以“抽样调研”方式对高层建筑消防安全综合治理情况进行复查。实地调研时，样本选取以超高层建筑、高层公共建筑、2000 年底前建成的老旧高层商住混合体和老旧高层住宅四类对象为主，对结果进行分析、汇总、提炼，通过系统化客观分析手段，进行整理及分析，形成评价指标体系框架。

为更好了解研究对象和研究环境，排查人员对外墙保温材料、可燃雨棚、突出墙面防护网、可燃夹芯彩钢板、疏散楼梯等涉及消防安全的方面进行了现场排查，发现问题主要集中在突出墙面防护网内堆放可燃物、安装可燃雨棚，老旧商住混合体住宅与非住宅共用疏散楼梯，高层建筑的结构、防火设施、消防管理措施及居民消防安全意识等方面［9］。

根据消防相关标准规范，在保证真实性、科学性前提下，将西南某市Y 区高层建筑消防安全综合治理成效评估确定为5 个一级指标、14 个二级指标、26个三级指标，如表2 所示。各级指标权重大小反映出指标层各影响因子对衡量消防安全综合治理成效的重要程度，权重大小选取是否符合实际直接影响评估的科学性及可信度。

表2 评估指标体系及评估结果

应用层次分析法对该区高层建筑消防安全综合治理成效进行评估，得到各指标的权重，获得各项指标的评分，如表2 所示。根据各指标权重、评分及式（2），计算得到该区高层建筑消防安全综合治理成效评估整体得分为82.75，处于基本成功等级。对各三级指标得分进行统计，发现在高层建筑密度、高层建筑平均建成年限、消防安全管理能力提升、燃料排查、“生命通道”堵塞占用等方面存在较高风险。

4 结束语

本文以西南某市Y 区为例，对高层建筑消防安全综合治理进行成效评估。确定了高层建筑消防安全综合治理成效评估指标体系，包括5 个一级指标、14 个二级指标和26 个三级指标，保证了评估真实性和科学性。采用层次分析法，确定了各指标的权重，结合专家评分，得到综合治理成效整体评估等级，指出存在的薄弱环节，为高层建筑消防安全综合治理成效评估提供参考。