时间:2023-07-20 16:31:33
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇消防安全评估方法,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
摘要:本文分析了火灾风险评估概念的内涵,综述了以某一系统为对象的火灾风险评估的研究及目的,介绍了国内外较新的城市区域火灾风险评估方法。
关键词:城市区域火灾风险评估
一、火灾风险评估的概念
过去,人们往往依靠经验和直观推断来做出决策。随着计算机容量不断扩大和模块技术的发展,风险评估(riskassessment)和风险管理(riskmanagement)技术作为复杂或重大事项决策的必要辅助手段,在过去的二、三十年间,在决策分析、管理科学、运营研究和系统安全等领域得到了广泛的认知和应用[1]。
通常认为风险(risk)的定义为:能够对研究对象产生影响的事件发生的机会,它通过后果和可能性这两个方面来具体体现。风险概念中包括三个因素:对可能发生的事件的认知;该事件发生的可能性;发生的后果[2]。因而,火灾风险(firerisk)包含火灾危险性(发生火灾的可能性)和火灾危害性(一旦发生火灾可能造成的后果)双重含义[3]。
现在,在文献中可以看到的与“火灾风险评估”相关的术语有fireriskanalysis,fireriskestimation,fireriskevaluation,fireriskassessment等,但基本上火灾风险评估都是指:在火灾风险分析的基础上对火灾风险进行估算,通过对所选择的风险抵御措施进行评估,把所收集和估算的数据转化为准确的结论的过程。火灾风险评估与火灾模拟、火灾风险管理和消防工程之间有密切关系,为其提供定性和定量的分析方法,简单地如消防安全设施检查表,复杂的就会涉及到概率分析,在应用方面针对的风险目标的性质和分析人员的经验有各种变化[4]。
较多的人倾向于从工程角度来定义火灾危害性(firehazard)和火灾风险(firerisk)。火灾危害性指:凡是根据已有的资料认为能引起火灾或爆炸,或是能为火灾的强度增大或蔓延持续提供燃料,即对人员或财产安全造成威胁的任何情况、工艺过程、材料或形势。火灾危害性分析在不同的情况下有不同的针对性,目的是确定在一定的条件下有可能发生的可预见性后果。这种设定的条件称为火灾场景,包括建筑物中房间的布局、建材、装修材料及家具、居住者的特征等与相关后果有关的各种具体信息。目前在确定后果方面的趋势是尽可能地利用各种火灾模式,辅以专家判断。此时,危害性分析可以看作是风险评估的一个构成元素,即风险评估是对危害发生的可能性进行权衡的一系列危害性分析。
从系统分析的角度来看,风险具有系统特性和动态特性。风险实际上并非某一单一实体或事物的固有特性,而是属于一个系统的特性。若系统发生变化,很容易就会使事先对风险所做的估算随之发生变化。火灾风险评估模式包括:系统认定,即明确所要评估的具体系统并定义出风险抵御措施的过程;风险估算,即设定关于火灾的发生几率和严重后果及其伴随的不确定性的衡量标准或尺度,计算和量化系统中的指标的过程;风险评估,对该标准或尺度进行分析和估算,确定某一特定风险值的重要性或某一特定风险发生变化的权重[5]。
二、城市区域火灾风险评估的意义及发展概况
在消防方面,随着人们安全意识的提高和建筑设计性能化的发展,对建筑工程的安全评估日益受到重视,比如美国消防协会制定的“NFPA101生命安全法规”是一部关注火灾中的人员安全的消防法规,与之同源的“NFPA101A确保生命安全的选择性方法指南”,分别针对医护场所、监禁场所、办公场所等,给出了一系列安全评估方法,多应用于建筑工程的安全性评估方面[6]。
目前,我国在火灾风险评价方面的研究,大部分是以某一企业,或某一特定建筑物为对象的小系统。例如,由武警学院承担的国家“九五”科技攻关项目“石化企业消防安全评价方法及软件开发研究”,以“石油化工企业防火设计规范”等消防规范和德尔菲专家调查法为基础,设计了石化企业消防安全评价的指标体系,利用层次分析法和道化指数法确定了各指标的权重,采用线性加权模型得出炼油厂的消防安全评价结果[7]。以某一特定建筑物为对象的火灾风险评价也比较多,如中国矿业大学周心权教授,在分析建筑火灾发生原因的基础上,建立了建筑火灾风险评估因素集,并运用模糊评价法对我国的高层民用建筑进行了消防安全评价[8]。
与上述的安全评估不同,城市区域的火灾风险评估的目的是根据不同的火灾风险级别,配置消防救援力量,指导城市消防系统改造,指导城市消防规划。对已建成的城市区域的火灾风险评估必须考虑许多因素,即城市火灾危险性评价指标体系,包括区域内所存在的对生命安全造成危险的情况、火灾频率、气候条件、人口统计等因素,进而评价社区的消防部署和消防能力等抵御风险的因素。除此之外,在评估过程中另一个重要的情况是要关注社区从财政及其他方面为消防规划中所要求的总体消防水平提供支持的能力和意愿。随着城市规模扩大、综合功能增强,在居住区商贸中心、医院、学校、和护理场所增多,评估方法还会相应的改变。现有的城市区域火灾风险评估方法主要出于以下两个目的:
(一)用于保险目的
在火灾保险方面的应用的典型事例为美国保险管理处ISO(InsuranceServicesOffice,ISO)的城市火灾分级法,在美国已经被视为指导社区政府部门对其火灾抵御能力和实际情况进行分类和自我评估的良好方法。ISO方法把社区消防状况分为10个等级,10级最差,1级最好。
ISO是按照一套统一的指标来对每个社区的客观存在的灭火能力进行评估,确定该社区的公共消防级别,这套指标来自于由美国消防协会和美国自来水公司协会所制定的各种国家规范。ISO对城市消防的分级方法主要体现在它的“市政消防分级表(CommercialFireRatingSchedule,CFRS)”上。CFRS把建筑结构、用途、防火间距与公共消防情况(用公共消防分级数目表达)相关联,再以统计数据加以调节后,来确定相应的火险费用。ISO级别仅被保险公司用作确定火险费用的一个成分。ISO分级系统虽然无法反映出消防组织的其他应急救援能力,但实际上也常用于各个区域的公共灭火力量的确定。
市政消防分级表从1974年开始使用,主要考察某城市区域的7个指标情况:供水、消防队、火灾报警、建筑法规、电气法规、消防法规、气候条件。随着技术进步,该表也不断改进。1980年版抽取了CFRS中对公共消防分级的方法,给出了修订后的灭火力量等级表,指标只包括前3项。被删除的指标或者确少区分度,或者在全市范围内进行评估时太过于主观,而且74表格中包含许多评估标准是具体的规定,如果某一社区的情况没有满足这些规定,则归属为差额分,规定降低了表格可使用的弹性范围,无法正确评估情况和技术的变化。故而ISO分级表被视为越来越“性能化”[9]。
(二)用于消防力量的部署
当今的消防组织和地方政府要担负日益加重的安全责任,面对来自公众的对抵御各种风险的更多的期望,以及调整消防机构人员、设备及其他预算方面的压力,迫切需要确认某一给定辖区内的具体风险和危险的等级。
具体地说,城市区域风险评估在消防方面的目的就是:使公众和消防员的生命、财产的预期风险水平与消防安全设施以及火灾和其他应急救援力量的种类和部署达到最佳平衡。
关于火灾风险对于灭火救援力量的影响,美国消防界对此的关注可以说几经反复,其间美国消防学院、NFPA等都做了许多工作。直至20世纪90年代,国际消防局长协会成立了由150名专业人士组成的国际消防组织资质认定委员会(theCommissionofFireAccreditationInternational,CFAI),经过9年的广泛工作,制定了“消防应急救援自我评估方法”,和制定标准的社区消防安全系统。另外,NFPA最终还制定了NFPA1710和1720两个指导消防力量部署的标准,分别帮助职业消防队和志愿消防队和改进为社区提供的消防救援的水平。根据NFPA最近的调查,NFPA1710将在全美30500个消防机构中的3300~3600个得到正式的应用,也推广到加拿大有些地区[10]。
英国对消防救援力量的部署标准是依据内政部批准的“风险指标”,把消防队的辖区划分为“A”、“B”、“C”、“D”四类区域,名为“风险分级”系统。其目的是对消防队的辖区进行风险评估,确定辖区内的各种风险区域,进而确定该风险区域发生火灾后应出动的消防车数量和消防响应时间。1995年,英国的审计委员会了一份题为“消防方针”的考察报告,认为这种方法没有充分考虑建筑设施的占用情况、社区的人口统计情况和社会经济因素,也没有把建筑物内的消防安全设施纳入考核范围。故而由审计委员会报告联合工作组与内政部的消防研究发展办公室一起,设立了一个研究项目。该项目的目的是开发一套供消防机构划分区域的风险等级,对包括灭火在内的所有应急救援力量进行部署,用于消防安全设施的规划并能解决上述问题的风险评估方法,再对开发出的方法进行测试。最后Entec公司开发出了计算软件,并于1999年4月以内政部的名义出台了“风险评估工具箱”测试版[11]。
三、国内外近期的城市区域火灾风险评估方法
(一)国内的城市区域火灾风险评估方法
张一先等采用指数法对苏州古城区的火灾危险性进行分级[15],该方法的指标体系考虑了数量危险性,着火危险性,人员财产损失严重度,消防能力这四个因素。1995年李杰等在建立火灾平均发生率与城市人口密度﹑城区面积﹑建筑面积间的统计关系基础上,选取建筑面积为主导参量,建立了以建筑面积为单一因子的城市火灾危险评价公式[12]。李华军[16]等在1995年提出了城市火灾危险性评价指标体系,该体系中城市火灾危险性评价由危害度﹑危险度和安全度三个指标组成,用以评价现实的风险,不能用来指导城市消防规划。
(二)美国的“风险、危害和经济价值评估”方法[13]
美国国家消防局与CFAI于1999年一起,在“消防局自我评估”及“消防安全标准”的工作的基础上,更突出强调了“火灾科学”的“科学性”,开发出名为“风险、危害和经济价值评估(Risk,HazardandValueEvaluation)”的方法。美国消防局于2001年11月19日了该方案,这是一个计算机软件系统,包含了多种表格、公式、数据库、数据分析方法,主要用于采集相关的信息和数据,以确定和评估辖区内火灾及相关风险情况,供地方公共安全政策决策者使用,有助于消防机构和辖区决策者针对其消防及应急救援部门的需求做出客观的、可量化的决策,更加充分地体现了把消防力量布署与社区火灾风险相结合的原则。
该方法的要点集中于两个方面:1、各种建筑场所火灾隐患评估。其目的是收集各种数据元素,这些数据能够通过高度认可的量度方法,以便提供客观的、定量的决策指导。其中的分值分配系统共包括6类数据元素:建筑设施、建筑物、生命安全、供水需求、经济价值。2、社区人口统计信息。用于收集辖区年度收集的相关数据元素。包括居住人口、年均火灾损失总值、每1000人口中的消防员数目等数据元素。
该方法已在一些消防局的救援响应规划中得到应用。以苏福尔斯消防局为例,它利用该方法把其社区风险定义为高中低三类区域,进而再考察这些区域的火灾风险可能性和后果:高风险区域包括风险可能性和后果都很大的以及可能性低、后果大的区域,主要指人员密集的场所和经济利益较大的场所;中等风险区域是风险可能性大,后果小的区域,如居住区;低风险区域是风险可能性和后果都较低的区域,如绿地、水域等,然后再把这些在消防救援响应规划中体现出来。
(三)英国的“风险评估”方法[14]
英国Entec公司研发“消防风险评估工具箱”,解决了两个问题:一是评估方法的现实性,是否在一定的时限内能达到最初设定的目标。经过对环境、管理、海事安全等部门所使用的各种风险评估方法的进行广泛考察之后,研究人员认为如果对这些方法加以适当转换,就可以通过不同的方法对消防队应该接警响应的不同紧急情况进行评估。二是建立了表达社会对生命安全风险可接受程度的指标。
Entec的方法分为三个阶段。首先应该在全国范围内,对消防队应该接警响应的各类事故和各类建筑设施进行风险评估,这样得到一组关于灭火力量部署和消防安全设施规划的国家指南。对于各类事故和建筑设施而言,由于所采用的分析方法、数据各不相同,所以对于国家水平上的风险评估设定了一个包括四个阶段的通用的程序:对生命和/或财产的风险水平进行估算;把风险水平与可接受指标进行对比;确定降低风险的方法,包括相应的预防和灭火力量的部署;对不同层次的灭火和预防工作的作用进行估算,确定能合理、可行地降低风险的最经济有效的方法。
1确定火灾场景
火灾场景确定过程中最重要的是确定场景发生的概率密度函数p(e)。p(e)与起火原因及建筑用途有密切联系,可通过起火建筑用途和火灾场景起火原因估计。一般而言,建筑用途决定建筑发生火灾的总体趋势。对于同一类建筑,不同起火原因对p(e)的影响更显著。为方便和火灾统计数据联系,依据中国消防年鉴对起火原因的划分,场景e的起火原因包括放火、电气、违章操作、用火不慎、吸烟、玩火、自燃、雷击、不明、其他。建筑用途明确后,首先确定该场景的起火原因。根据(3)式,火灾场景的集合U应当包含所有可能起火原因。在实际操作中,可以进行简化,U应当包含所有主要起火原因。确定起火原因后,需确定火灾场景的总数n,即确定相同起火原因的火灾场景的数目。虽然火灾事故数量与建筑面积有一定关系,但在单个建筑火灾风险评估中,事故数量与建筑面积之间的关系可以忽略。在本文所述方法中,每种起火原因的火灾场景发生次数考虑为1次。这样火灾场景总数目n与可能主要起火原因数目保持一致。火灾场景的其他要素,如发生火灾的位置与环境、消防设施状况等,也应当明确,作为后续评估模型的输入。每个火灾场景的其他要素应尽量按最不利原则确定。如设定火灾发生在最容易造成人员伤亡或财产损失的位置。消防设施在控制火灾危害中发挥了重要作用,也应考虑火灾发生在消防设施相对最薄弱的环节。
2火灾场景发生概率
火灾场景发生的概率通过表1所示的五个等级描述。在一些半定量评估方法中,火灾场景发生概率与评估对象特点之间联系较弱。在评估中选取的火灾发生概率一般较高,如果所有评估对象类似的火灾场景都使用相同的概率,就会弱化评估对象之间的差异。例如,消防安全管理水平较高单位的火灾事故发生概率会相对较小。为了体现评估对象之间的差异,引入火灾场景ie的火灾原始发生概率()ip′e和火灾事故控制因子。()ip′e可根据火灾事故统计数据估计得到。主要参考与评估建筑用途相同的某一类建筑火灾发生起数的整体情况和该类建筑中各种起火原因引发火灾的相对比例。()ip′e考虑了较多的不利因素,赋值较为保守。对于消防安全水平较高的评估对象,事故控制因子iε能根据实际状况,在一定程度上消除这种不合适的“保守”。iε可以表示为:X1i:消防安全责任人对消防工作的重视程度;X2i:与场景ie相关消防安全管理人工作水平;X3i:与场景ie相关的消防安全制度落实情况,如用火管理制度、动火审批制度、易燃易爆危险品管理制度、用电和电气线路维护检修制度、防火检查巡查制度等的落实情况等;X4i:与场景ie相关工作人员的消防安全意识与受培训情况;X5i:与场景ie相关特殊设施、设备的状况,如是否设有电气火灾监控系统,防雷设施是否完好等。可以根据评估对象的特点,适当调整上述五个因素,使该因子更加适用。
3火灾危害程度
α为人员脆弱性因子;β为建筑脆弱性因子;keS为不同阶段的火灾危害控制能力。下文分别阐释上述项的意义与确定过程。人员脆弱性因子α描述了建筑中人员抵抗火灾危害的能力。人的行为是风险评估必须考虑的因素,然而部分评估方法对人员的因素考虑较少。由于本文主要研究一种开放的火灾风险评估方法体系,没有结合具体某一类型建筑,因此影响α的因素只列出了表3所示的四种因素。对于某一特定用途的建筑,影响α的因素需进行调整。若评估对象上述因素描述内容的主体是确定的,也可采用多属性评价法。即通过设置一定的标准,如表3所示的参考分级标准,将评估对象的现状转化为分值,并确定ρ,K,A,C对α的权重,通过加权求和得到α的值。
建筑脆弱性因子β描述建筑本身抵御火灾危害的能力。部分评估方法忽视了该因素的作用。β的值受表4所示因素影响。可以表示为:fβ的实现方法与fα相同,α,β∈。在半定量评估方法中,α与β对某一评估对象而言,意义不明显,主要在于区别同一类型不同评估对象的差别。例如,若不使用建筑脆弱性因子β,一栋5层的多层酒店和一栋25层的超高层酒店的其他评估内容都达到同样标准时,评估结果会相同,这显然和火灾风险现状不相符。在半定量火灾风险评估方法中,确定火灾危害程度是一个难点。部分半定量分析模型确定火灾后果的过程较为简单,例如在对影响火灾后果的因素进行赋值后,通过加和得到火灾危害程度等级。虽然不同因素(措施)的重要性能通过一定权重描述,但不同措施在时间上的关系却被忽略了。本文借鉴事件树火灾风险分析法中将火灾发展阶段和火灾危险控制措施相结合,确定火灾危害程度的思想。在真实火灾中,火灾危险控制措施之间并不是严格按时间阶段动作的。在同一火灾阶段的各种措施是同时起作用的,一种措施会在多个阶段中出现,且不同措施之间的重要性也是有所区别的。此外,由于数据库的不完备,危害控制措施正常启动的概率较难得到。所以在参考事件树分析法的同时,还要进行调整,使其更适合半定量评估的需要。
参考对火灾发展阶段的划分,将火灾发展划分为5个阶段,并给出五个阶段中火灾危害的主要控制措施,如表5。可通过模糊综合评价法判断每个阶段中火灾危害控制措施对该阶段火灾危害的控制能力因子keS。专家在对评估对象进行检查评估后,根据评估对象现状,结合自身经验,给出每一阶段各种控制措施对火灾危害控制能力的判断。专家的判断作为模糊综合评价法的输入。为了方便后续处理,采用模糊综合评价中的等级参数评价法将评价结果百分化,即[0,100]keS∈。得到α,β和ekS后即可建立s(e)的求法。首先定义火灾危害程度s的等级。参照2007年国务院颁布的《生产安全事故报告和调查处理条例》对火灾等级标准的划分,以及其他风险评估方法对后果的分级,本文采用的火灾危害程度等级划分标准如表6所示。通过统计数据确定s(e)是困难的,因为现有火灾统计资料一般只包含“火灾发展阶段3(包含阶段3)”之后的案例,很难获得清晰的火灾控制措施与火灾后果之间的关系。基于这种情况,本文提出如下算法来实现s(e)。
在火灾后果与火灾发展阶段之间建立主要对应关系,即火灾发展1-5阶段分别与火灾后果Ⅰ-Ⅴ等级相对应。以第3阶段为例,这种对应关系可理解为:“当火灾发展到第3阶段,出现Ⅲ等级火灾后果的概率最大”。如前所述,在真实火灾中,火灾发展阶段之间的划分并不是非常清晰的,同一种危害控制措施可能在多个火灾阶段都发挥作用,造成通过火灾危害控制措施的能力,评价火灾可能发展到某一阶段时,不仅要考虑该阶段的危害控制措施,还要考虑其他阶段措施的情况。当然,本阶段的措施会起到主导作用。正态分布在风险评估中的应用非常广泛,火灾风险评估中很多物理量都可以使用正态分布表示。本文假设在火灾发展某一阶段的火灾危害控制措施与其他阶段火灾危害控制措施在重要性上服从正态分布的规律。
确定火灾风险
确定火灾风险前,需要构建后果量化函数。本文采用风险矩阵实现g(s)。风险矩阵通过将可预测的最严重火灾危害与相应的火灾发生频率结合起来,实现火灾风险的定性估计。风险矩阵由于意义清晰,操作简单,在多种风险评估方法中都得到了广泛的使用。建立风险矩阵之前,要确定火灾场景发生频率的分级(表1),火灾危害程度分级(表6)和作为评估结果的风险等级。参考对风险等级的划分,制定表7所示的风险分级标准。参考风险矩阵建立方法,制定如表8所示的风险矩阵。根据该风险矩阵可得到火灾场景e下建筑的火灾风险等级。建筑每个火灾场景的风险iRisk就能说明该建筑的风险状况。根据建筑火灾风险Risk的定义即需要将各火灾场景的风险相加。由于风险等级无法直接相加,因此需对各风险等级赋予一定的分值,再以相加的分值来反映建筑的整体火灾风险。
如何确定分值需从Risk的应用目的进行分析。Risk的应用对象一般是管理决策机构,比如奥组委需要知道每个比赛场馆的风险值,消防部门需明确辖区内各单位建筑的风险大小。Risk的分值虽没有明确的物理意义,但分值大小须能反映各级火灾风险对社会公众的影响程度,且具有一定区分度。可通过下式将各火灾风险等级转换为建筑火灾风险分值形式。
实例分析
下面以某医院建筑为例说明该体系的使用。该建筑地上24层,地下3层,建筑高度92m,建筑面积82000m2,2006年投入使用。地上1-5层为门诊,6-24层为住院部,地下主要用作车库和设备用房,部分区域用作药库。该建筑15层部分医疗实验室内无火灾自动报警系统;23层会议室内无自动喷水灭火系统和火灾自动报警系统;个别部位的探测器存在故障;部分区域缺少灭火器;部分楼梯间防火门损坏,不能自动关闭;其他区域消防设备都按现行国家规范设置,且日常维护较好,能正常工作。
该医院消防安全管理水平较好。消防安全责任人对消防安全工作十分重视,各级消防安全管理人都参加了消防局开展的消防培训课程,并培训合格。医院缺少安全用电相关制度,其他消防安全管理制度较为齐全,且已严格落实。医院每年对员工进行消防安全培训,开展灭火、疏散演练。各岗位的消防安全职责都已明确,现场评估中各岗位基本履行本岗位的安全职责。此外,医院为无烟医院,吸烟引起火灾的几率较小。参考2004至2009年医院类建筑火灾原因统计表9所示,进而可知2004-2009年平均起火原因占总火灾起数的比率,如表10。和其他类建筑相比,医院类建筑每年发生的火灾总起数相对较少。在引起火灾的原因中,电气和用火不慎所占比例最高,其次是用火不慎和吸烟,放火、玩火、自燃和雷击引起火灾所占比例之和为6.28%。
关键词:性能化设计;处方式设计;消防设计;火灾模型
一、前言
如果说纳米技术使新材料的研究起到了革命性飞跃,那么也可以说性能化设计方法将开创消防科技的新局面。
消防设计目前有两种设计思想,一种是传统的“处方式设计方法”,其基于场所类型进行设计考虑;另一种是“性能化设计方法”,它立足于危害分析及火灾假想,对于解决超越法规或现行法规无法解决的复杂建筑的消防设计具有很大意义。
由于性能化防火设计的方法与传统的设计方法相比具有许多优越性,所以很快成为建筑防火的一种新理念,并将发展成为建筑防火技术领域里一个全球性发展潮流,受到许多发达国家和发展中国家的高度重视,得到越来越广泛的应用。
二、性能化消防设计的概念
性能化消防设计是建立在消防安全工程学基础上的一种新的建筑防火设计方法,它运用消防安全工程学的原理与方法,根据建筑物的结构、用途和内部可燃物等方面的具体情况,由设计者根据建筑的各个不同空间条件、功能条件及其它相关条件,自由选择为达到消防安全目的而应采取的各种防火措施,并将其有机地组合起来,构成该建筑物的总体防火安全设计方案,然后用已开发出的工程学方法,对建筑的火灾危险性和危害性进行定量的预测和评估,从而得到最优化的防火设计方案,为建筑结构提供最合理的防火保护。
与“处方式”设计相比较,性能化设计方案更关注是否能够实现“保证人员疏散和灭火救援不受火灾烟气影响”这一“目的”,而不是拘泥于满足规范要求的最低排烟量。性能化的消防设计方案通过科学的论证,能够提供比之处方式的消防规范更为安全的设计表现效果,比较起来,性能化设计方案具有设计成本有效性,设计选择多样性及设计效果更为优化性的特点。
性能化消防设计的两个关键点,第一是确认危害,第二是明确设计目标。具体来说,它针对建筑物的特点,建筑物内人员特点,建筑物内部操作方式,建筑物外部特征,消防灭火组织特点等。从而针对每种危害或者每个设计区域选择设计方法及评估方法。这种设计方法突破了传统设计针对建筑物结构类型、相应的层高及面积的限制,同时提供了更加灵活而有效的设计选择性。
性能化消防设计包括确立消防安全目标,建立可量化的性能要求,分析建筑物及内部情况,设定性能设计指标,建立火灾场景和设计火灾,选择工程分析计算方法和工具,对设计方案进行安全评估,制定设计方案并编写设计报告等步骤。在设计过程中,需要对建筑物可能发生的火灾进行量化分析,并对典型火灾场景下火灾及烟气的发展蔓延过程进行模拟计算,因此计算的工作量以及各类基础数据的需要量非常大,往往需要采用计算机火灾模拟软件等分析和计算工具。
三、性能化消防设计的流程
性能化设计利用火灾科学和消防安全工程建立设计指标,评估设计方案;并利用火灾危害分析和火灾风险评估建立从总体目标和功能目标到火灾场景等领域内所需要的参数。性能化的消防安全设计是一种可以对诸如非工程参数(如人在火灾中的行为和反应)进行定义的工程过程。
四、建筑物性能化消防设计的内容
建筑物的性能化消防设计主要包括两个方面的设计内容:一是保证建筑内人员安全疏散的性能设计,二是保证建筑构件耐火的性能设计。
人员安全疏散的性能设计是从建筑内人员安全方面进行考虑的,通过综合考虑各种火灾因素对人员逃生的影响,采用性能化的设计方法来保证建筑物内人员的火灾安全性,从而防止人员伤亡。其性能化的设计准则是:烟层下降高度和烟气浓度达到人不能忍耐的时间大于人员安全疏散所需的时间。
构件耐火的性能化设计是从建筑物的稳定性方面进行考虑的,通过分析建筑构件在火灾中的反应,采用性能化的设计方法来保证建筑物结构的火灾稳定性,从而防止建筑物的倒塌。其性能化设计准则是:火灾持续时间小于构件的耐火时间。
五、国内外性能化设计应用概况
自20世纪80年代英国提出了“以性能为基础的消防安全设计方法”(performance——basedfiresafetydesignmethod,以下简称性能化防火设计)的概念以来,日本、澳大利亚、美国、加拿大、新西兰以及北欧等发达国家政府先后投入大量研究经费积极开展了消防性能化设计技术和方法的研究,南非、埃及、巴西等发展中国家也都纷纷开展了这方面研究工作。世界各国都在积极推行性能化设计方法的应用,并取得了巨大成就。
英国于1985年颁布了第一部性能化防火规范,包括防火规范的性能化修改,新规范规定“必须建造一座安全的建筑”,但不详细确定应如何实现这一目标。
新西兰1991年的建筑法案对建筑监督立法体系进了彻底调整,于1992年了性能化的《新西兰建筑规范》,新规范中保留了处方式的要求,并作为可接受的设计方法,于1993年强制执行。1993~1998年,继续开展了“消防安全性能评估方法的研究”,制定了性能化建筑消防安全框架;其中功能要求包括防止火灾的发生、安全疏散措施、防止倒塌、消防基础设施和通道要求以及防止火灾相互蔓延五部分。
瑞典于1994年了新的包含有性能化设计内容的建筑防火设计规范。
澳大利亚于1996年颁布了性能化防火设计规范的《澳大利亚建筑设计规范(《BuildingCodeofAustralia》,简称"BCA"),并自1997年7月1日起,在各州政府陆续推行。
巴西于1999年颁布了新的《钢结构防火设计》和《对建筑构件耐火极限的要求》两部标准。这是南美首次制定的建筑标准,由SaoPaulo大学、Mi—nasGerais大学和OuroPreto大学编制。标准中引入了如时间计算方法与风险评估方法以及其他消防安全工程设计方法等性能化的新概念,允许建筑物的火灾安全根据其火灾荷载、建筑物高度、建筑总面积以及灭火设备的安装与否等条件确定,而对建筑物的耐火等级不做要求。
日本政府于1998年6月对《建筑基准法》进行了修订,引入了一些有关性能化设计的内容,并于2000年6月施行;另外,还于2003年8月开始对《消防法》进行修订,计划于2005年施行。
加拿大于2001年了性能化的建筑规范和防火规范,其要求将以不同层次的目标形式表述。
美国也于2001年了《国际建筑性能规范》和《国际防火性能规范》。
目前,已有不少于13个国家(澳大利亚、加拿大、芬兰、法国、英国、日本、荷兰、新西兰、挪威、波兰、西班牙、瑞典和美国)采用或积极发展性能化规范和基于规范结构形式下建筑防火设计方法,并取得了一定成果。中国也正在加紧性能化设计方法的研究和性能化设计规范的制定。公安部所属消防研究所承担了几项有关性能化设计的国家十五科技攻关课题,如公安部天津消防研究所承担的“建筑物性能化防火设计技术导则”的研究和制定,公安部四川消防研究所承担的“高层建筑性能化防火设计安全评估技术研究”等。
六、推行性能化设计方法是一个逐步过程
尽管建筑物消防性能化设计方法有很多优点,作为性能化设计技术的基础一“火灾模型”在性能化设计中起着举足轻重的作用,但它们作为一种新生事物,还不为人们所理解和接受,特别是建筑设计师和建筑管理部门的人员都不太了解这种新的设计方法。
有人曾对美国、中国香港和澳大利亚的建筑管理人员在对待性能化设计和处方式设计在能否保证建筑消防安全,以及火灾模型是否足以支持性能化设计的态度进行了一个调查,并进行了比较。发现半数以上的管理人员认为性能化设计不能保证建筑的安全,三分之二以上的管理人员认为处方式设计能保证建筑的安全,以及三分之二以上的人认为火灾模型不足以支持性能化设计。
世界各国几乎都存在着类似这样的情况。在很长一段时期内,建筑设计师和建筑管理人员对性能化设计技术还存在一个从初步认识、深入了解到最终肯定的意识转变过程。
另外,对于采用性能化方法设计的建筑,如何正确地评估其消防安全性方面也存在很多技术上的难题有待解决。
七、展望
性能化消防设计已成为世界性建筑消防设计发展的必然趋势,它的发展将大大促进消防安全设计的科学化、合理化和成本效益的最优化,并将产生十分重大的社会效益和经济效益。尽管目前还有许多人不太理解和排斥使用它,但我们坚信随着时间的推移,将会有越来越多的人加入到肯定性能化设计方法的行列中来。据日本方面的统计,采用性能化方法进行消防设计的建筑正在逐年增加。
我国也应该加快性能化规范及配套技术的研究步伐,充分发挥性能设计的优越性。今后应从以下几个方面人手,促进性能化设计技术的发展:
(1)加强各种火灾预测模型和火灾风险评估模型的研究,拓展性能化设计方法的应用空间。
(2)加强新材料、新技术研究,规范材料性能参数,建立和完善消防数据库,提供准确的性能化指标,为性能化应用积累基础性数据。
(3)深入研究火灾规律、火灾情况下建筑内人员逃生规律和构件变化规律,为各种火灾模型的建立提供坚实的理论依据,并拓展计算机技术在消防中的应用。
(4)积极向建筑设计师和建筑管理人员介绍性能化设计方法,使他们从认识、理解并自觉接受性能化设计方法。
(5)出台可操作性强的性能化设计指南,使建筑设计师能尽快地掌握性能化设计方法的使用。
(6)制定性能化消防设计规范,为性能化设计方法的应用提供法律依据。
参考文献:
[1]田玉敏.论“性能化”的建筑防火设计方法.消防技术与产品信息,2003,(7).
[2]肖学锋.发展性能化防火设计,迎接加入WTO的挑战.消防科学与技术,2002,(5).
[3]SFPE性能化消防分析和设计工程指南.
[4]倪照鹏.国外以性能为基础的建筑防火规范研究综述.消防技术与产品信息,2001,(10).
[5]国外建筑物性能化设计研究译文集.消防安全工程工作组编,2001.
[6]T.Tanaka.性能化消防案例设计标准和用于评估的FSE工具.国外建筑物性能化设计研究译文集.消防安全工程工作组编.
[7]卢兆明.香港性能化消防规范的应用情况.公安部四川消防研究所.2002.
【关键词】 高荷载 低组织 公众聚集场所 火灾风险定性评估 安全检查表法
高荷载低组织公众聚集场所,包括批发商场、零售商场、超市等大型或超大型商品经营场所;具有火灾荷载高或火灾荷载密度大、人员组织无序、环境情况复杂、消防安全管理松散及安全工作任务重等特征;根据公安消防机构的火灾统计数据和典型案例分析,商场市场火灾的发生具有随机性和不确定性,发生火灾的原因包括人为原因、电气原因、自然原因和其他原因;火灾危害性大,表现为极易威胁人身安全、形成火势蔓延、造成重大经济损失、妨碍灭火救援、产生恶劣社会影响等。
1 火灾风险定性评估的必要性
高荷载低组织公众聚集场所,其火灾风险性及危害性大,运用定性评估方法,开展火灾风险评估,克服定量评估难以实施的不足,在预防火灾发生、降低火灾风险、保障安全经营、加强安全管理、减少火灾损失等具有积极的作用。其必要性包括:
(1)定性分析该类场所的火灾风险因素,找出存在的火灾隐患,提出相应整改措施及建议,提高消防安全防范水平。(2)客观评估该类场所建筑的风险管理水平,针对管理中发现的不足,提出相应的管理建议,促进消防安全管理工作。(3)推动该类场所火灾风险评估工作,针对评估中需要改进和完善的方面,为相关管理和监督部门提供借鉴。
2 安全检查表法的内涵及步骤
2.1 安全检查表法的内涵
运用安全检查表法开展火灾风险评估,主要是指参考消防安全有关法律、规范、标准及规程,采用安全检查表,分析系统及其构成的各项指标要素,系统地对一个可能发生火灾的环境进行科学分析,实施安全检查和火灾危险控制,找出各种火灾危险源,列出存在的问题,以促进安全检查和消防安全管理。其特征是应用系统论知识,将复杂大系统分割成小系统或更小单元,按系统或单元编制安全检查的项目及要点,以提问方式列成表格,作为安全检查时的指南,对某一对象火灾风险水平或安全现状进行诊断。评估表格中需要将安全检查的内容逐一列出,避免遗漏主要影响因素;具有清晰明了、方法简单、用途广泛、没有限制、易于理解与使用等优点;缺点是只能进行定性分析不能进行定量分析。
2.2 安全检查表法的步骤
运用安全检查表法,开展火灾风险评估的步骤,通常包括:(1)评估准备。初步确定目标对象和范围,进行现场调查,框定并收集相关法律法规、技术规范、工程资料及项目概况等资料。(2)资料收集。明确评价的对象和范围、适用的法律法规,了解同类项目的管理和火灾事故状况等。(3)风险辨识。根据建设项目的宏观微观环境、生产管理情况和经营特点,分析和辨识潜在的火灾危险因素、有害因素和火灾安全隐患。(4)指标确定。根据评价对象的特点和实际,选择科学合理适用可行的定性评估项目指标。(5)定性评估。根据现场调查,通过资料收集,选择评估指标,进行定性分析,以确定火灾事故可能发生的区域、部位、单元等。(6)对策措施。根据定性评价结论,提出预防或减少火灾危险的技术和管理措施。(7)评估结论。简要列出主要危险因素、有害因素,提出需要重点防控的重要危险部位和项目,提出安全措施及对策,从消防安全管理角度,给出项目符合法律法规和技术标准的结论。
3 安全检查表法评估指标及结论
根据高荷载低组织公众聚集场所的特点,运用安全检查表法开展项目火灾风险评估,其评估依据,包括消防法律法规、消防技术规范(国家标准)、消防技术标准(国家标准)和地方标准等。安全检查表法的核心,是设计和实施安全检查表。安全检查表必须包括系统或子系统的全部主要检查要点,特别不能忽视那些主要的潜在危险因素及与之相关的其他危险源。安全检查表中,应重点列举需要查明的可能导致火灾的不安全因素,采用列表提问方式,以是或否来回答,是表示符合要求,否表示还存在问题,有待于进一步改进和完善。对于回答否的因素,还应指出不符合的原因并提出改进措施和建议。评估工作按由单项目到小系统再到更大的系统,最后到大系统的顺序实施评估。
3.1 评估单元划分
为便于火灾风险评估的进行,有利于提高评估工作的准确性,依据有关消防法律法规、消防技术规范及消防技术标准,结合消防安全管理的特点与危险源的类别及分布,划分评估单元。结合项目的消防管理情况,主要对消防系统进行评估,将每个大系统划分为主动防火、被动防火和火灾安全管理三个子系统;每个子系统再根据具体情况不同,细分更小的子系统。
3.2 评估指标
3.2.1 评估指标选取
(1)被动防火子系统。评估单元细分,细分为环境情况、可燃物品、电气设备、热物体、危险源、明火和吸烟、其他等子系统进行评估。单元指标选取包括:环境情况子系统,细分为建筑布局、平面布置、建筑结构、防火间距、消防车道、建筑火灾荷载、防火防烟分区、垂直和水平防火分隔、消防电梯、疏散通道、安全出口、商铺类型和功能、开口部位等指标。可燃物品子系统,细分为可燃物品种类、物品燃烧性能、可燃物品存储、可燃装修材料、可燃装饰材料等指标。电气设施子系统,细分为用电设施、电气线路、设备自身状态、与可燃物的距离、电源控制箱、保险丝的规格、接地装置等指标。热物体子系统,细分为热表面周围可燃物、电器功率及安装、热废渣处理等指标。危险源子系统,细分为可燃性气体蒸汽泄漏、易燃易爆物扩散、燃料气体控制等指标。明火和吸烟子系统,细分为电焊、气割、炉灶等,以及吸烟区与禁烟区、吸烟区内烟灰缸、禁火区内冒烟物体等指标。其他子系统,细分为地面清洁、可燃废料垃圾存放、室内通风情况、人员了解灭火器材使用、单位动火安全规定、过去有无火灾发生情况等指标。
(2)主动防火子系统。评估单元细分:包括消防设施和消防队子系统;消防设施子系统细分火灾自动报警系统、消防给水系统、室内外消火栓系统、自动喷水灭火系统、气体灭火系统、泡沫灭火系统、防排烟系统、防火门和防火卷帘、应急照明和疏散指示、建筑灭火器、消防电源等;消防队子系统包括专职消防队和义务消防队系统。单元指标选取:火灾自动报警系统子系统,细分为系统布线及供电、火灾探测报警、消防联动控制、火灾应急广播、消防通讯、火灾警报装置、消防电梯、电气火灾监控等评估项目。消防给水系统子系统,细分为天然水源、市政供水、消防水池、消防水箱、气压给水装置、消防水泵及控制装置、室外消防给水、消防水泵接合器等。室内外消火栓系统子系统,细分为消防给水管道、室内外消火栓布置、消火栓箱体外观和组件、启泵按钮、减压装置、消火栓出水压力、最不利点消火栓充实水柱等评估项目。自动喷水灭火系统子系统,细分为系统设置型式、报警阀组、供水控制阀、压力开关和水力警铃、水流指示器、末端试水装置、供水管网、洒水喷头、系统功能等评估项目。气体灭火系统子系统,细分为系统型式选择、安全要求及控制方式、储存装置和储藏间、启动和输送管网、气体喷嘴、各类阀体、系统控制及信号反馈装置、模拟启动和喷气试验情况等评估项目。泡沫灭火系统子系统,细分为系统选型、泡沫液储罐、泡沫比例混合器、消防泵组、泡沫产生器、泡沫喷头、泡沫消火栓、系统管道和阀门、系统控制、系统试验情况等评估项目。防排烟系统子系统,细分为自然排烟装置、机械防烟系统、机械排烟系统、通风和空气调节装置、各系统功能等评估项目。防火门和防火卷帘子系统,细分为甲、乙、丙级钢质(木质)防火门、常开电动防火门、常闭防火门、防火卷帘等。应急照明和疏散指示子系统,细分为火灾应急照明、疏散指示和安全标志等。建筑灭火器子系统,细分为灭火器配置和选型、灭火器设置和安装、灭火器外观检查、灭火器维修及报废等。消防电源子系统,细分为供电负荷等级、消防专用供电回路及线路敷设、末端切换装置、自备发电设备、应急电源(FEPS)设置及控制等。消防队子系统,细分为专职消防队建设和义务消防队建设评估子系统。
(3)消防安全管理子系统。评估单元细分及评估指标选取:建筑物内部人员子系统细分为人员密度、年龄层次结构和消防安全素质及意识差异等;管理水平子系统分为消防安全管理制度建立健全、专职值班制度、建立日常防火巡查且检查记录、严格遵守消防管理规定、易燃易爆危险品管理符合要求、消防安全教育培训定期举行、完整配备专业和志愿者消防组织等。
3.2.2 评估表格设计
评估表格包括指标序号、评估单元用项目表示、项目检查内容、检查结果用是或否回答、存在问题简述用备注表示、反映隐患严重程度的隐患项目类别。评估表格中的隐患项目类别的确定,需要根据对项目检查内容进行严格的检查试验后,对于得出检查结果否定的子系统进行仔细分析研究,确定造成子系统检查结果否定的项目其造成消防安全隐患的严重程度到底有多大,它在系统正常运行过程中担负着什么样的角色等,然后判定该项目检查内容的消防安全的隐患项目类别,可划分为严重隐患项(A),重要隐患项(B),一般隐患项(C),判定检查评估合格的隐患项目数为:A=0,且B≤2,且B+C≤5。被动防火子系统、主动防火子系统和消防安全管理子系统的评估表如表:
3.2.3 定性评估结论
高荷载低组织公众聚集场所,由于其火灾风险性及危害性大,有必要定期开展火灾风险评估。运用安全检查表法,对项目的主动防火系统、被动防火系统和消防安全管理系统进行全面评估,方法简单,容易理解、使用和实施,解决定量评估难以实施的不足,关键是将消防安全系统进行细分,将复杂系统转化为简单系统,选取评估指标,设计评估表格,得出评估结论,找出消防安全隐患,提出消防安全管理建议,对于评估对象存在的消防安全隐患一目了然。定性评估从消防安全管理角度,能够给出符合法律法规和消防技术标准的结论,包括项目的总体评估情况、各系统存在的否定项,以及需要特别关注的重要否定项,及其反映出来的重大消防安全问题及消防安全隐患,拟采取的消除安全隐患、加强消防安全管理的针对性措施和建议。对于定性评估中出现的一些不能明确判定隐患类别的否定项,可能造成重大安全隐患的项目,再选择相关的定量分析方法进行专门评估。通过火灾风险评估,促进高荷载低组织公众聚集场所降低火灾风险及损失,促进安全管理及经营。
参考文献:
[1]余明高.防火防爆:江苏:中国矿业大学出版社,2007年.
[2]中国消防协会.建(构)筑物消防员(中级技能):北京:中国科学技术出版社,2011年.
关键词:社会消防安全 评价指标体系 必要性与可行性
长期以来,我国社会消防安全状况评价体系不完善,没有一套适合我国国情、真实反映消防安全现状的宏观分析评价指标。各地通常是采用传统的火灾四项统计数据来分析消防安全状况,评价消防工作成效,或者只是简单地进行单位、行业等个体的消防安全评估,没有建立全面、科学的社会总体消防安全评价体系。公安部消防局启动了“城市消防安全评价指标体系”课题的研究,并取得明显进展,这个领域已经得到相关部门的高度重视,构建消防安全评价指标体系已经成为科学评价消防工作现状,促进社会消防工作发展的重要举措。
一、以火灾分析替代社会消防安全状况整体评价的弊端
火灾统计,是消防工作的重要业务基础,及时准确地统计上报火灾数据,客观真实地反映火灾信息和部队灭火救援情况,对于研究火灾规律特点,制定相应对策,推进消防工作社会化进程,具有十分重要的意义。但是,以其作为对整个社会消防安全状况进行宏观评价的指标,显得片面和单薄。
(一)火灾发生的偶然性影响数据的客观性
火灾发生有其必然性,但也存在偶然因素。前些年,辽宁、河南、浙江、广东等省发生的群死群伤火灾迫使当地政府痛下决心,加大消防工作力度,加强消防装备建设,消防工作不可谓不强,但仍发生了沈阳汽配城、广东东莞、浙江温州/12﹒12等火灾。2008年1月2日,新疆乌鲁木齐市德汇广场发生火灾,经济损失过亿元。如果单纯使用这样一起火灾数据,对全区乃至全国的火灾形势与社会消防安全状况进行分析,明显失于偏颇。
(二)火灾数据无法全面反映社会整体的消防安全状况
消防工作涵盖人类社会基本活动的方方面面,社会整体消防安全状况评价指标也应该是一个综合性、全面性的评价体系,而我国的现状是在评价消防工作成效时,局限于“以火灾的四项指标论功过”,消防部门一直被四项指标的升降所困扰,一些地方政府在考核消防部门工作时,惟以四项指标的升降论成败。这种消防安全评价上的局限性,严重束缚了我国消防事业的发展,与我国建设有中国特色的社会主义经济发展不相适应。
二、构建社会消防安全评价指标体系的必要性、基本原则和现实功能
(一)建立体系的必要性
在现有社会消防安全条件的基础上,探索建立社会消防安全综合评价体系,正确地选取社会消防发展中具有代表性、较为合理、信息量大的重要指标,用客观、准确、全面、科学的方法来评价社会消防发展的各个侧面及社会整体发展水平,对社会消防发展具有反映、分析、评价、监测、预测等重要功能。建立社会消防发展综合评价体系实现的功能,可以全面地运用到各级领导的消防决策和管理实践中,为科学决策提供依据。
(二)建立体系的基本原则
要使评价体系科学准确,发挥体系的研判、指导、分析、决策功能,就要在评价指标的确立中把握五个原则。一是客观性,指标的确立必须反映我国现阶段社会发展对消防工作的总体要求和标准,必须体现当前国家基本国策和消防法律法规对消防工作的要求。二是适用性,指标要宏观,突出重点和主要矛盾,反映保障公共消防安全的主要内容,既要力求全面,又要简洁易行,避免以偏概全和过细、过滥、过繁。三是代表性,要综合考虑经济发展的不平衡、城乡差异等因素,尽量选择具有普遍性、基础性的指标,满足全国不同地域、不同经济发展条件下消防状况的总体性、全面性、基础性要求。四是可靠性,要以大量的基础数据为依托,采用科学合理的数据采集方式,以提高数据的可靠性和权威性。五是指导性,评价体系建设的目的就是为了科学评价消防安全现状,找出存在的问题和薄弱环节,为领导和相关部门提供决策依据,以指导消防工作实践,推动消防事业长远发展。
三、社会消防安全评价指标的基本构成
正确地选取社会消防发展状况中能够有效体现社会消防工作发展水平和整体状况的指标,是构建社会消防安全评价体系的基础。公安部消防局“城市消防安全评价指标体系”课题中已经有了非常详细的指标内容,这里,笔者从社会消防安全评价(有别于城市消防安全评价)体系方面谈一些看法,主要是突出与当前火灾评价指标的延续性,既力求全面,又要简洁易行。具体指标如下:
(一)社会消防安全整体素质
人为因素一直是火灾原因中的主要成分,人的消防安全素质和意识也是衡量一个地区、一个国家整体安全素质水平的首要因素。具体包括:消防安全常识的普及率;重点工种人员的消防培训率;消防安全教育的普及率。
(二)单位消防安全监管水平
消防安全管理水平的高低,最终要体现在单位的消防安全管理上。主要包括:建筑工程消防审核、验收合格率;自动消防设施完好率和疏散通道、安全出口、应急照明等合格率;单位参加火灾保险率;重大工程项目的消防安全可靠性论证、评估和提供消防技术服务情况。
(三)消防管理体系
主要指政府和建设、财政、规划、教育、公安消防等部门履行消防工作职能的情况。
四、体系建立和运行的保障
(一)大力发展中介组织成为实施消防安全评价的主体
对社会整体消防安全进行评价,需要大量基础性、专业性的数据,且数据的调查与统计无法由单一机构独立完成。按照国务院《关于进一步加强消防工作的意见》的精神,应鼓励合法的消防安全社会中介机构成为实施安全评价的主体,由各级人民政府负责组织,由社会中介机构具体实施,既为政府减轻工作量,又保证了评估结果的科学、有效和公平。
(二)以法律形式确保消防安全评估体系的建立
可以采取立法、出台地方性规章等形式,确定消防安全评估的组织实施机构、具体评估方法、评估指标以及评估结果的使用等内容,确保消防安全评估工作体系建立并发挥作用。
关键词:商场; 层次分析法; 消防安全; 评估
引言
随着社会的不断进步,经济的飞速发展,城市中的商场越来越多,并趋向于现代化、大型化,对旧商场的改建和扩建也正朝着这个方向发展。据统计,2012年我国发生商场火灾约7000起,死亡90人,受伤113人,直接财产损失约3.5亿元。由此可见我国的商场火灾形势不容乐观,商场的消防工作亟待加强。
所谓消防安全评估,是指采用合理的分析方法对商场的消防安全进行分析、研究,进而正确评估商场的消防安全状况的方法。科学合理的评估商场消防安全情况对合理配置消防资源,解决商场的消防安全主要问题,减少经济财产损失,确保商场的消防安全具有重要的指导意义。现行的商场的消防安全评估只是从火灾统计的四项指标等方面进行,不能全面的反映商场的消防安全实际情况。本文针对商场的消防安全问题进行研究,建立了一套综合评估指标体系,并利用层次分析法分析研究,希望能对商场的消防工作开展提供参考。
一、 商场消防安全评估指标体系的建立
(一)商场的火灾危险性分析
1.建筑特点
商场的大多为单、多层建筑,采用钢筋混凝土结构,建筑面积大,功能复杂。为了满足人们的需要,许多新建的商场均采用大空间设计,或者采取共享空间的设计方法,造成了防火分区过大的问题。此类建筑通常使用可燃的内装修材料,平时存放大量的可燃易燃商品,火灾荷载大,火灾危险性大。此外,周边的环境也会对商场的火灾危险性产生影响。
2.消防基础设施
消防基础设施包括:防火和防烟分区、防排烟系统、各类灭火器、火灾自动报警系统、消防给水系统以及自动喷水灭火系统。合理设置这些消防基础设施,在火灾初起的时候一方面可以控制火灾的蔓延扩大,及时通知建筑内的人员;另一方面也可以帮助扑灭火灾,防止火势的进一步扩大。
3.安全疏散
商场属于典型的人员密集场所,人流量大,人员进出频繁。建筑在发生火灾时,为了避免建筑内人员受到伤害,也为了给消防人员扑救火灾创造条件,应根据建筑的使用性质、面积大小、容纳人数以及人们的心理状态,合理的设置安全出口、疏散标志和应急照明、应急广播系统,控制商场内的人员密度等。
4.火源控制
商场地方使用功能复杂,起火原因多。商业建筑一般包含百货商店、超市、室内步行街、电影院、酒楼和宾馆等人员密集场所,照明设备、电器设备、变配电设备多,而且线路复杂,耗电量大,从而造成建筑内的火灾隐患多,起火原因复杂化。总结以往的商场火灾案例,电线电缆、电气设备、变配电设施以及吸烟等属于常见的火源。
5.消防管理
消防工作的方针是预防为主,防消结合。所以,防火工作是基础,搞好防火工作是保障商场消防安全根本之策。众所周知,主管人员重视消防的商场,其消防安全的程度较高,消防工作的开展较顺利。所以商场内不仅要有相关的规章制度,也要切实的落实执行,合理设置消防管理机构,定期开展消防技能培训以及消防演练,以此防止火灾事故的发生,减少火灾发生后的人员伤亡和财产损失。
(二)商场消防安全评估指标体系
根据对商场火灾危险性分析,建立以建筑特点、消防基础设施、安全疏散、火源控制以及消防管理5个子系统构成的评估体系,并确定了各子系统的影响因子。具体为:建筑结构C11,周围环境C12,火灾荷载C13;防火和防烟分区C21,防排烟系统C22,灭火器C23,火灾自动报警系统C24,消防给水系统C25,自动喷水灭火系统C26;安全出口位置和数量C31,疏散标志C32,应急照明C33,应急广播系统C34,人员密度C35;电线电缆C41,电气设备C42,变配电设施C43,吸烟C44;规章制度和落实情况C51,消防管理机构C52,消防技能培训C53,消防演练C54。
二、 基本方法
(一)层次分析法
层次分析法(简称AHP法),是美国匹兹堡大学教授T.L.Saaty 于20世纪70年代初提出的一种有效的多目标规划方法。AHP法把一个复杂问题的结构分成有序的递阶层次,将决策规划过程中定性分析与定量分析有机地结合起来,通过逐层分析判断决策方案并进行优劣排序。该方法能够统一解决决策中的定性和定量问题,具有实用性、系统性、简捷性等优点,广泛应用于各领域。
运用 AHP 法一般可分为三个步骤:第一,按照因素间相互影响及隶属关系,将因素依不同层次聚集组合,形成一个多层次的分析结构模型;第二,根据对客观现象的主观判断,就每一层次因素的相对重要性给予量化描述;第三,利用数学方法确定每一层次全部因素相对重要性次序的数值,并进行一致性检验,若不满足一致性条件,则修改判断矩阵,直至满足为止。
(二)层次分析步骤
1.在递归层次机构建立以后,将上一层次的某一元素作为判断准则,判断任意两个元素的重要性,并根据该准则对下一层次相应元素按1~ 9的标度对重要性程度赋值, 建立判断矩阵A。
2.求解判断矩阵的最大特征根,将最大特征根对应的特征向量进行归一化处理, 得到同一层次相应元素对上一层次某一元素相对重要性的排序值。
3. 对判断矩阵进行一致性和随机性检验。一致性检验指标为CI , ,n为判断矩阵的阶数; 平均随机一致性指标为RI 。表2给出了1~14阶正互反矩阵计算1000次得到的平均随机一致性指标。计算一致性比例CR,CR=CI/RI。当CR
二、 对商场消防安全评估体系进行层次分析
对于商场消防安全评估体系指标权重的确定,本文采用的是专家打分方法,即邀请专业领域内有丰富实际工作经验的专家,针对表格内各因素的重要程度打分。商场消防安全评估体系各层次比较矩阵及权重见表3~ 8。其中,Wi为元素权重值;BW=λmax B,为矩阵B的最大特征根。
注:λmax=5.4122;CI=0.1031;CR=0.0920
注:λmax=3.0803;CI=0.0401;CR=0.0772
注:λmax=6.6160;CI=0.1232;CR=0.0978
注:λmax=5.4244;CI=0.1061;CR=0.0947
注:λmax=4.0206;CI=0.0069;CR=0.0077
注:λmax=4.2464;CI=0.0821;CR=0.0923
通过一致性检验,各判断矩阵均满足一致性要求,见表9。各层次指标相对总目标重要性的权重见表10。
由表10可以发现:自动喷水灭火系统、安全出口的位置和数量、消防给水系统以及火灾荷载对商场的消防安全水平影响较大。
三、 应用实例
为了验证基于层次分析法的商场消防安全评估体系的准确性与合理性,本文选取江苏南京某商场进行消防安全的评估,按照前文所述过程计算,最后得到的结果见表11。
表11的计算结果反映了该商场的消防安全水平良好,与实际情况相符。但是从计算结果看,C21和C44的得分较低,所以应该重点改善防火和防烟分区,控制吸烟情况,以提高该商场的消防安全水平。
四、 结论
基于层次分析法的商场消防安全评估,将定性分析和定量计算有机地结合,全面考虑了与商场消防安全有关的各方面,分析得到了对商场消防安全影响较大的四个因素,能够比较客观的评估商场的消防安全水平,对今后商场消防工作的开展有一定的指导作用。
参考文献:
[1] 高尚平. 商场消防现代化的重要意义.商场现代化.1995年第1期
作者简介:高仲亮(1981-),男,硕士,云南临沧,实验师,从事森林防火、城市消防与3S技术应用教学和研究工作。
通讯作者:周汝良(1963-),男,硕士,云南祥云,教授,从事森林防火、城市消防和3S技术应用教学与研究工作。]
摘要:介绍了介绍建筑消防性能化设计与传统消防设计方法之间的关系,阐述传统的处方式防火设计的缺点,并对性能化防火设计方法的概念及其优越性进行分析,重点运用经济学的基本理论与方法,对比分析两种建筑消防设计在防火设计方面的投入成本和投资经济效益,得出消防性能化设计更能够适应社会发展需求,在经济效益方面也具有明显优势,为性能化防火设计的经济优越性提供论证基础。
关键词:“处方式”防火设计,性能化防火设计,经济效益
Abstract: The article introduced the relations between the performance-based building fire protection design and traditional design method, and elaborated the shortcoming of traditional design method. Also analysis to the concept and superiority of the performance-based building fire protection design was carried out. By using economic elementary theory and method, and comparing the investment cost and benefit of the two kinds of building fire prevention design, it can be concluded that the performance-based building fire protection design can adapt the social development demand better, and also has the obvious superiority efficiency in economic, providing the proof foundation for the performance-based building fire protection design in economical superiority.
Key words: "department means" fire design, performance-based fire design, cost-effective
中图分类号:TU2 文献标识码: A 文章编号:
1 前言
建筑火灾安全关系着人们的日常生活、生产的基本条件,无论是从古代以木结构为主的建筑,还是近代以砖木结构为主的建筑,以至现代以钢筋混凝土或全钢为主的摩天大楼,都可能成为火魔的对象[1]。随着社会的进步和人类的发展,现行的“处方式”防火设计已无法完全适应当今建筑设计的要求。人们对火灾现象及其规律进行了进一步的深入研究,一定程度上实现了对火灾过程的定量描述和分析,提出了“以性能为基础的消防安全设计方法”,即“性能化”防火设计[2]。目前,全世界各国针对建筑防火设计措施主要是传统的“处方式”设计和正在逐步完善的“性能化”防火设计,同时也正在积极发展“性能化”规范和“性能化”设计工具,方法与评估技术的日益成熟[3-6]。
2 “处方式”防火设计方法与性能化防火设计
2.1 “处方式”防火设计
传统的防火设计方法是根据有关设计规范条文中给定的消防设施设置要求,按设计参数和指标进行设计,设计人员必须严格按照规范条文给出的消防设施设置要求和参数指标制定设计方案。这种“处方式”规范规定了详细的设计参数和指标,因而具有设计的局限性,使设计出来的建筑工程单调而呆板[7]。在我国,现行建筑防火设计规范按各种建筑物进行分类,根据有关消防安全的要求,对建筑物耐火等级、防火间距、防火分区、装修材料控制、安全疏散、防排烟设施、火灾自动报警设施、室内外消火栓、自动喷水灭火设施等每项设计的参数和指标,都进行了具体的规定。设计人员只要根据所设计建筑物的规模、性质和用途,从规范中直接选定与该建筑物相应的设计参数和指标即可。
“处方式”建筑防火规范,是指根据火灾事故的发生、发展和扑救等经验教训和火灾科学研究试验等消防实践总结出来的,并经不断修改完善的一套有明确防火设计措施和各种具体的设计参数要求的设计规定。通常认为,设计者只要按照规范规定进行设计就认为该建筑的防火安全是符合使用要求的[8]。
2.2 “性能化”防火设计的概念
“性能化”防火设计是运用消防安全工程学的原理和方法,通过分析火灾过程的基本规律,结合实际火灾案例,对建筑物及其内部可燃物的火灾危险性进行综合分析和计算,从而确定性能指标和设计指标,选择相应的消防措施,对整个设计方案做综合性分析、调整和优化的过程。其主要思想是在消防设计时仅提出建筑消防安全所需要的性能要求或指标,而不直接要求设计人员为此而必须采用某些特定的解决方法[9]。
“性能化”建筑防火规范,是指在确定建筑消防安全目标或性能化设计水平基础上,规定一系列性能化准则,并附有指导设计的技术文件。规范使用者可根据设计对象,按规范要求,采用“处方式”规范或“性能化”设计和评估方法来完成认为可以接受或能够取得最低规定安全水平的设计“性能化”建筑防火规范体系,将随着消防安全工程学的逐步建立、计算机科学与计算机火灾模拟技术的发展及风险评估技术在消防安全中得到应用而逐步建立、发展与完善。
2.3 建筑消防性能化设计与传统设计方法的比较
传统的“处方式”设计方法,其基于场所类型进行设计考虑,而“性能化”设计方法立足于危害分析及火灾假想,对于解决超法规或现行法规无法解决的复杂建筑的消防设计具有很大意义。
“处方式”规范和设计方法在客观上存在着:规范中有关条文之间常常出现互不沟通,相互矛盾的现象,条文与条文之间无法解释清楚;传统的设计只能给出局部保障,无法给出一个统一、清晰的整体安全度水准,国家消防技术标准对部分技术问题尚未规定或未能涵盖,跟不上新技术、新工艺和新材料的发展,且限制了设计人员主观创造力的发展,无法充分体现人的因素对整体安全度的影响。而性能化消防安全设计是运用消防安全工程学的原理和方法,考虑火灾本身发生、发展和蔓延的基本规律,结合实际火灾中积累的经验,通过对建筑物及其内部可燃物的火灾危险性进行综合分析和计算,从而确定性能指标和设计指标;然后再预设各种可能起火的条件和由此所造成的火、烟蔓延途径以及人员疏散情况来选择相应的消防安全工程措施并评估、核定预定的消防安全目标是否已达到;最后再视具体情况对设计方案作调整、优化。
与传统的消防安全设计相比,性能化消防安全设计具有以下优点:
(1)体现了一座建筑的独特性能或用途、某个特定风险承担者的需要;
(2)注重安全目标的达到,不考虑采取途径,有利于发挥防火设计人员的主观创造性;
(3)根据工程需要,为开发和选择替代消防方案提供了方法;
(4)可在安全水平方面与替代设计方案进行比较,确定安全等级与成本之间的最佳点;
(5)要求在分析中使用多种分析工具以提高工程精度,并可产生更具有革新性的设计;
(6)体现了消防系统是作为一个整体考虑的,而不是孤立地进行设计的新消防战略;
(7)有利于保险部门参与建筑的消防工作,为其提供可靠的建筑安全评估报告。
3 研究方法
3.1 消防经济效益的概念
消防经济效益是指消防投资在国民经济方面所带来的实际利益,主要关注消防投入与国民经济发展情况的匹配度、消防投资的成果对国民经济或部门经济的促进作用等问题。具体来讲,消防经济效益主要关注单位或项目消防投入的经济性问题,即以尽量少的消防投资取得尽量多的安全经营成果,或者以同等的投资耗费换取得更大的安全经营成果。
3.2 消防投资经济效益的度量
通过对消防投资的有效利用,可以使企业,乃至社会安全效益提高,从而进一步保障经济效益的产出。一方面,消防投资的有效利用使社会生产环境的安全水平得以提高,从而保障生产的平稳协调进行,提高生产效率,增加社会产能,这些都为社会经济的发展做出了正面的贡献。另一方面,当消防投资用于基础建设、固定资产购置、消防产品及用具的购买等方面时,消防投资将直接融入国民经济的整体运作之中,起到促进经济的正面作用。
利用消防投资相对于社会经济总产出的贡献率(用来表现经济关系中各分量对于总量增长的促进作用的强弱程度)指标,间接的求出研究消防投资增值效益:
(3-1)
式中,L0为在没有该项消防投资的情况下预测得到的火灾损失额;L为投入该项消防投资后的实际火灾损失额,I为消防投资贡献率;G为社会经济总产出的增量;P为消防投资额。(注:消防投资贡献率=消防投资产出的增量/社会经济总产出的增量 ×100%)
3.3 消防工程的成本与效益
(1)消防工程的成本:消防工程项目的成本是只在项目的生命周期内消防投资费用(TLCC)的总和,主要分为直接成本和间接成本。直接成本包括提高建筑耐火性能的成本、防火及灭火系统设施的购置成本、防火及灭火系统设施的运行成本及日常管理等费用。间接成本主要是指遵照《规范》的要求,在选择设计方案及设施时所受到的约束,从而引起的额外费用。
(2)消防工程的效益=火灾损失的减少+保险费用的减少+营业中断损失的减少。
(3)成本与效益的量化
①成本
设备(材料等)成本=单价×数量
人工成本=每天(月)薪金×时间
②效益
对财产所有人来讲,主要包括减损效益和增值效益。减损效益可用下面方法量化,而增值效益比较难以量化。
一项工程中的消防投资的安全效益可以用下式计算[10,11]:
(3-2)
式中,E项目为消防投资的安全效益;h为消防系统寿命期(年);I(t)为消防措施实施后生产增值函数I(t)=KV,V为系统服务期内单位时间平均生产产值(万元/年);K为系统服务期内安全生产增值贡献率();eit为连续贴现函数;t为系统服务时间;i为贴现率(期内利息率);C(t)为消防工程项目的运行成本函数;C0为消防工程设施的建造(投资)成本。
4 结论与分析
4.1 性能化设计与传统设计方法的经济效益比较
4.1.1 消防工程成本分析
消防工程项目的成本由直接成本和间接成本组成,以下对建筑消防工程防火设计的各种设计方案的成本进行比较。
(1)直接成本比较。建筑工程在设计之初就应当将消防系统同时设计,其中就已经制定出了消防系统主体结构及设备的选型。在建筑设计防火过程中所使用的耐火性材料和防火、灭火系统设施的购置成本和运行成本组成,是一个建筑进行防火设计的必须配置。主要是指总体消防工程项目的内容(安全疏散系统、火灾报警系统、喷洒灭火系统、其他灭火系统、防排烟系统、消火栓系统、消防控制中心)所需要的成本投资。这些都是无法避免的,即使存在少许差别,但是变动不大的。所以两种防火设计的直接成本接近相同,从宏观角度把握,可以忽略不计。
(2)间接成本比较。传统的建筑防火设计是设计者按照消防设计规范规定对建筑物的防火设施进行设计。由于我国消防事业发展起步的较西方国家晚许多,而且现行的许多各级《规范》、《标准》仍存在许多不完善的地方,所以导致传统的建筑防火设计方法受到严重的制约,不能够灵活的更变设计方案。在经济方面表现为投资成本的增加,尤其是在遵照《规范》要求时所受到的约束,从而引发的额外费用的增加,进而导致防火设计投资成本的增加。
现代性能化设计是运用消防安全工程学的原理和方法,考虑火灾本身发生、发展和蔓延的基本规律,结合实际火灾中积累的经验,通过对建筑物及其内部可燃物的火灾危险性进行综合分析和计算,从而确定性能指标和设计指标;然后再预设各种可能起火的条件和由此所造成的火、烟蔓延途径以及人员疏散情况来选择相应的消防安全工程措施并评估、核定预定的消防安全目标是否已达到;最后再视具体情况对设计方案作调整、优化。从而避免了完全遵照《规范》所带来的间接成本投资,减少防火设计的总投资成本。
4.1.2 消防投资的经济效益分析
由公式(3-1)、(3-2)得出:假设,对于某项建筑消防设计方案,总的消防投资额为P不变,针对该建筑所处环境,则L0不变。使用消防性能化设计方案后,成本的降低使得消防设备更加齐全,后期保养更加完善,投入该项消防投资后的实际火灾损失额L也越少。同时因整个社会的经济产出分别是社会总劳动力贡献的产出量、社会资金贡献的产出量和社会科学技术水平贡献的产出量的总和。随着消防性能化设计的发展,整个社会的经济产出量与消防投资贡献会随之增大,必然导致消防投资经济效益的大幅度提升。
4.2 结论
在建筑消防成本投入方面,性能化防火设计的总投入成本比传统“处方式”消防设计的总投入成本略低,在建筑防火前期经济投入更少,而且获得的消防投资经济效益更高,所以性能化设计比传统“处方式”消防设计所获取的经济效益更高。
5 讨论
随着我国经济和城市建设的飞速发展,大量高层、大空间和功能复杂的超大型建筑不断涌现。传统的“处方式”消防设计方法和规范已无法满足和适应这些建筑消防设计的现实要求,性能化消防设计方法及思想正在逐步发展起来。
5.1 建筑消防经济效益评价的局限性
有关建筑消防设计在经济方面的研究,在国内外仍属于初步探讨阶段,没有固定的标准。本文是在假定建筑火灾最终损失相同的情况下,针对两种建筑消防设计在防火设计方面的投入成本和投资经济效益的不同,运用经济学比较原理对其进行分析。该研究未能够完全考虑消防经济学中的所有元素,只是在优化投资阶段内针对投入成本和投入经济效益两方面对两种消防设计方式进行了评价,存在一定的局限性;同时未能够搜集到一些现行建筑的消防具体投资资金数额,无法与将两种设计方案进行实际数额比较;再加上性能化设计在国内外的发展仍处于过渡阶段,实施过程仍存在许多问题,数据不完善,体系建设仍不健全,只能够运用公式建模进行分析。
综合起来看,消防设计方式的转变仍处于过渡阶段,还存在许多技术问题和理论支持。我们迫切需要开发出更经济有效和更符合实际的消防安全工程技术,完善和发展消防安全工程理论[12]。
5.2 性能化设计的未来展望
性能化消防安全设计的目的是以最有效、最经济的方法从系统安全的角度将火灾的损失控制在最低限度,从而保证总体消防安全目标的实现,其设计方法具有灵活性和科学性,比传统“处方式”消防设计具有更多的优点。因此,目前这种设计已成为世界各国建筑消防设计的发展趋势,是不可抗拒的潮流。随着消防安全工程的快速发展,消防安全工程学已随着其潜力、复杂性以及应用性而在基础理论、方法学和实用工具领域得到较大的发展,性能化设计方法将会越来越完善。
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关键词:高层宾馆消防评价指标建立
中图分类号:TU998.1文献标识码: A 文章编号:
0 引言
高层宾馆是人员聚集场所,随着经济和城市化建设的快速发展,现代化高层宾馆数量逐年增加,高层宾馆建筑火灾带来严重的伤亡事故和经济损失。因此,高层宾馆建筑火灾一直是国内外火灾研究防治的重点,通过对高层宾馆火灾危险性的综合评价,对于掌握高层宾馆的火灾隐患以及提出必要的消防监督管理措施,避免和减少火灾危害,具有十分重要的意义。模糊综合评价是一种对半定量化分析的方法,高层宾馆导致火灾发生的因素比较多,许多因素不容易精确量化,且各个因素之间不是个自独立的,具有模糊性。因此采用模糊层次综合评价法可进行定性和定量的评价,能较客观反映高层宾馆消防安全现状。
进行模糊评价首先要建立影响评价的因素集,即要建立消防安全评价指标体系。高层宾馆消防安全评价是一个比较复杂的工作,建立一套全面、客观的指标体系是整项工作的前提和基础,也是能否真空反映高层宾馆消防安全水平的重要内容。
1 高层宾馆的火灾危险性分析
1.1 人员相对密集,疏散困难
宾馆来往的人流较多,人员复杂,属于开放式管理,具有人员密集、流动性大的特点,加上各种竖井的林立,易产生烟囱效应,火灾、烟气蔓延快,烟气一旦进入疏散楼梯间会给疏散带来严重影响。而大多数旅客不熟悉建筑内的情况以及疏散设施设备,一旦发生火灾,加之心情紧张,在烟气迷漫的情况下,容易找不着方向,使疏散通道拥堵,给人员疏散和消防队员进行救援造成困难。加拿大国家委员会在调查研究的基础上,推算出高层建筑内的人数、疏散时问和建筑高度的关系,如表:
1.2 各种设备设施多,负荷大,易引发火灾
宾馆配有厨房、高压配电室、锅炉房、燃气调压站、发电机房、电梯机房、中控室等重点设备设施。如厨房内用火、用电不慎导致起火;在宾馆内进行维修作业或进行室内改造装修等时违章电焊动火;电器线路老化发热短路,电热器具使用管理不到位,各类灯具烤着附近可燃物等导致电气火灾的因素多。1996年7月17日,广东省深圳市端溪酒店第二层因使用电器不慎导致电器故障引发火灾,造成30人死亡、13人受伤,烧损建筑面积150平方米,直接财产损失13.8万元。2003年2月2日17时58分,黑龙江省哈尔滨市天潭大酒店发生火灾造成33人死亡,10人受伤,直接财产损失15.8万元,火灾直接原因是员工在取暖煤油炉未熄灭的状态下把含有汽油成分的油品加进去,引起爆燃而导致火灾。
1.3 大量采用易燃可燃材料装修,火灾荷载大
宾馆客房、餐饮、娱乐配套设施完善,室内装修豪华。绝大部分的的装修装饰材料以及家具、摆设都采用木料、塑料和棉、麻、丝、毛以及其他可燃及易材料,增加了宾馆内的火灾荷载。一旦可燃材料燃烧,将导致火灾迅速蔓延。绝大部分的可燃材料燃烧后会产生大量有毒气体,给人员疏散和火灾救援带来很大的困难影响。
2 消防安全评价指标体系建立的原则
建立评价体系要充分考虑高层宾馆火灾危险性及导致宾馆建筑火灾事故的发生、人员伤亡、财产损失的危险因素,因此,在建立评价指标体系时需要广泛征求有关专家的意见,并根据高层民用建筑设计防火规范的规定,进行整理、分类和综合,调查、分析工作要建立在深入研究的基础上。能否全面、客观得出评价结论,前期的评价指标的可靠性和正确性是非常重要的。选择宾馆消防安全评价指标时应注意以下几个原则:
2.1 科学性原则
评价指标必须建立在科学的基础上,并且在理论上要站得住脚,同时也能反映评价对象的客观实际情况。
2.2 主导性原则
评价指标数量不宜太多,重点要反映各因素之间的差别,不使评价工作复杂化,减少工作量。
2.3 可操作性原则
有关参评指标的数据要容易获取和计算,并有较明确的评价标准。
2.4 独立性原则
评价对象各方面的特征要有一一对应的指标说明,各指标之间应尽量不相互交叉和相互关联。
3 建立评价指标体系的考虑的因素
在高层宾馆日常的消防安全管理过程中,人们采取的各种消防对策和消防管理方法目的是防止火灾的发生、发展及尽可能的减少火灾造成的损失。要从高层宾馆建筑在投入使用后自身条件的安全情况,消防安全不安全,宾馆平时消防安全管理措施的制定和落实情况,发生火灾后人员能否安全疏散,消防队能否有效的进行火灾扑救等几个方面来综合考虑。
3.1 高层宾馆建筑消防安全因素
建筑会不会发生火灾,是不是安全的,首先建筑硬件设施的消防安全状况是最重要的因素。控制起火是防止或减少火灾损失的第一个关键环节,因此应当对建筑物内的火灾荷载及室内装修材料的易燃、可燃材料进行严格控制,通过阻燃技术改变或提高一些材料的阻燃性能等。对可燃物与点火源的接触面积、接触点也应进行严格控制。
火灾自动报警系统是提早发现火灾,并能及时警报的一个重要设施。火灾自动报警系统为人员安全疏散提供及时、宝贵的信息,并且通过启动联动系统的其他消防设施扑救火灾,火灾自动灭火系统能及时有效地扑灭或控制初期火灾。但是在现实应用的情况来看,火灾自动报警系统和自动灭火系统会发生故障,这对监控火灾及扑救火灾的效果影响较大。
火灾时,烟气是导致人员中毒、伤亡的一个重大危险源。在建筑防火设计中,如何防止烟气的蔓延及有效的排除烟气是一个极为重要设计要求。防烟分区的划分、设置各种挡烟垂壁、挡烟染、防排烟系统等设施是为了防止火灾烟气蔓延而采取的有效措施。在建筑设计中,不合理的建筑结构、不合理的防排烟系统等都可能会导致火灾烟气聚积、排烟不通畅等问题,就会对人员生命安全构成威胁。
3.2 高层宾馆疏散设施因素
建筑内人员疏散通道的设计和发生火灾时人员疏散的组织对保证人员能在火灾到达危险状态前安全地疏散出建筑物至关重要。
3.3 消防救援能力因素
火灾发生后消防队赶赴火灾进行扑救,消防队越快到达火灾现场,越有利于消灭火灾。影响消防队到达火灾现场的主要因素是起火建筑和消防队间的距离、行车道路状况、起火建筑周边消防通道的顺畅情况、消防队的灭火救援能力、建筑物内及周围消火栓的情况等。
4 高层宾馆消防安全评价指标体系的建立
根据高层宾馆火灾危险性分析及评价指标的原则,结合消防行业专家、宾馆管理人员及宾馆建筑设计人员的意见,再根据高层高层宾馆建筑相关的设计防火规范,确定对高层宾馆进行消防安全评价的主要评价指标主要有两个方面:第一是能够防止火灾发生的因素;第二是一旦火灾发生后,能够及时扑灾火灾,减少人员伤亡的因素。对上述问题进行分析和总结,得出高层宾馆消防安全评价指标体系包括4个一级指标:A1:宾馆建筑消防安全,A2:宾馆疏散设施,A3:宾馆消防安全管理,A4:宾馆当地消防救援能力。4个一级指标又分为17个二级指标:B11—B45。二级指标分别又分出25个三级指标:C111—C224。评价指标体系见表所示。
表 高层宾馆消防安全评价指标体系
5 结论
建立高层宾馆消防安全评价体系,计算出评价对象的影响因素集,就可以用层次分析法确定出它们的权重集。再通过选定现实使用中的某几个高层宾馆对其安全状况进行评价,用模糊数学法,建立出评价集,就可得出选定的实例高层宾馆消防安全评价的结论。该文章对高层宾馆消防安全评价指标体系的建立过程进行了阐述,为今后开展高层宾馆消防管理管理提供了有益的尝试,为高层宾馆消防安全监督管理提供了科学的理论依据。
参考文献:
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关键词:公共建筑;消防;安全疏散
中图分类号:TU976+.54 文献标识码:A
随着经济社会的高速发展,人民群众生活水平的提高,人们的生命安全放到了越来越重要的地位。人员密集场所的消防安全疏散设施的完好有效,可以保证这些场所在火灾发生时,建筑内的火场被困人员迅速安全疏散转移,减少伤亡。在任何情况下,人们都在积极避免发生火灾,但是一旦发生火灾,人员能否安全逃生就是最重要的事情,在人员密集场所中,因为多种原因,人员安全疏散难度较大大。现结合消防工作实际,对人员密集场所的安全疏散进行以下探讨。
1 火灾中人的行为特点
1.1趋熟行为。在发生火灾事故时,人们处在陌生的环境中,往往是自己从哪个出口、哪个楼梯进来的,就想从原路返回出去;处在自己熟悉的环境时,往往是选择自己经常走的通道、出口来逃生,这就是趋熟行为。
1.2向地行为。室外空间是开阔的、安全的,人们在室外可以最大限度的远离危险境地,火灾中人的第一个反应就是尽快远离封闭的空间,想方设法逃到室外安全区域。
1.3趋光行为。光明的环境比黑暗的环境更能给人以安全感,火灾发生时往往伴随着停电,人在黑暗中一见到光线,就以为光明的区域是安全的,会立即跑向光明的区域。
1.4逃避行为。在火灾中,被困人员受不了浓烟的刺激,或是过于恐惧,不敢逃命,就躲到烟气暂时较小的地方,错过了逃生的时机,等火势、浓烟蔓延到眼前,造成了人员伤亡。
1.5沿墙行为。当人员受到浓烟围困时,能见度非常低,主要靠摸索寻找逃生路线,往往沿着墙壁等可以触摸到的物体逃生。
1.6从众行为。人是离不开群体的,在火灾发生时,人的判断力降低,易被多数人的行为影响,跟随多数人的逃生方法和路线。
2 人员密集场所的特点
2.1 建筑的使用功能多样
人员密集场所很少有独立的建筑,在一个建筑中可能有办公、娱乐、商业等多种使用功能,经营者往往利用建筑物的局部进行装修改造,改变场所原有的使用性质,将其改造为歌舞厅、洗浴等人员密集场所。有的是在商场、办公楼的某个楼层;有的在废弃的仓库、厂房;有的甚至是在居民楼与古建筑内。这些建筑内部的消防设计是按照其原有功能确定的,而娱乐场所内的消防设计是有许多特殊要求的。
2.2 场所平面布置复杂
人员密集场所本身有行业及使用的要求,在装修改造时为最大限度的利用空间,往往将走道设计的错综复杂,再加上人员密集场所一般灯光较暗,让人如身处迷宫。如洗浴不仅有更衣室、浴室、桑拿室等,男宾、女宾也有不同的出口,还有员工专门通道,内部通道错综复杂。
3 消防安全疏散设计
安全疏散设计是以建筑内的人应该能够脱离火灾危险性并独立地步行到安全地带为原则的。安全疏散方法应保证在任何时间、任何位置的人都能自由地无阻碍地进行疏散,在一定程度上保证行动不便的人足够的安全度。安全疏散设施主要有疏散走道、疏散楼梯间、安全出口,以及应急照明、疏散指示标志、消防广播等。合理布置安全疏散设施,为人们安全疏散创造条件,对于避免和减少人员伤亡事故和严重经济损失有着十分重要的意义。
3.1 疏散路线设计
安全疏散线路的设计应本着简捷、快速、安全度递增的原则,火灾发生时,人员房间跑到到疏散走道,再由疏散走道到达楼梯间,再由楼梯间疏散到室外安全区域,一步比一步更安全,这样的疏散路线即为安全疏散路线。在布置疏散路线时,既要力求简捷明了,便于寻找、辨别;又不要因受某种阻碍反向而行,并要特别注意疏散楼梯的位置。同时要尽量保证无论人员身处建筑的任意位置,都有不少于2条的疏散线路可以逃生,当一条疏散线路被烟火封堵或因其他原因无法通行时,可立即选择其他路线疏散逃生。
3.2 疏散出口设计
规范对疏散出口的概念没有作明确的解释,笔者认为疏散出口指大开间的出口、房间的门等直接能通到疏散走道上的出口。开向其它房间的门不能视为疏散出口。因为通向其它房间的门很有可能会因为使用者的不同而上锁,或者到另外一个房间之后,由于分隔的阻挡或家具的影响不能通向安全出口等等。在设计时,对疏散出口的设计应满足下列要求:一是疏散出口必须是开向疏散走道的疏散门,任何开向其他房间的门均不视为疏散出口。二是套式房间的疏散门设计应按将其视为一个房间,套内面积不超过规范要求时,可设置一个疏散出口,疏散距离按有关规定执行。套内建筑面积超过规定时,各套内房间应各自设置疏散出口将人员疏散到公共走道,避免形成多个房间相套的迷宫。
3.3 安全出口设计
消防规范对安全出口的概念作了明确的解释,指的是供人员安全疏散用的楼梯间、室外楼梯的出入口或直通室内外安全区域的出口。在火灾发生时,无论人员处在任何位置都应可以向两个不同的方向疏散,一般应在建筑各层的两端处设置安全出口,这样易形成环形疏散走道,有利于人员疏散。在火灾时人们常常是冲向熟悉、明亮处的出口或楼梯疏散,若遇到烟火阻碍,则会掉头寻找出路。而人在惊恐、失去理智控制的情况下,往往会盲目行动,如只有一个方向的疏散路线是极不安全的。避免把疏散走道布置成袋形,因为袋形走道的缺点是只有一个疏散方向,火灾时一旦被烟火堵住,其走道内的人员就很难安全疏散,易造成伤亡。
3.4 疏散楼梯
楼梯时建筑物中主要的垂直交通设施,是安全疏散的重要通道。按楼梯间的防火要求,可将其分为敞开楼梯、敞开楼梯间、封闭楼梯间、防烟楼梯间、室外楼梯。为保证疏散的安全,疏散楼梯间的平面和竖向布置应满足以下一般要求:一是在靠近标准层或防火分区的两端布置楼梯间或室外楼梯,便于双向疏散;二是靠近电梯间布置,将人们经常使用的路线和应急路线结合起来,利于快速疏散。三是靠近外墙设置,这种布置方式有利于采取安全性最大的带开敞前室的疏散楼梯间形式,并便于自然采光、通风和消防队的救援行动。
3.5 疏散指示标志与应急照明灯的设置
在建筑物的安全疏散设施中,火灾应急照明和是重要的组成部分。有些建筑,如剧院、电影院等人员密集的场所,发生火灾时,造成较大伤亡事故。对应急照明、疏散指示标志的设计应符合下列要求:一是疏散指示标志的设置应按就近、连续的原则布置,指示方向要明确,符合实际情况,尽量不用双向疏散指示标志,以免产生误导,影响人员逃生时间。应设置在距地面1米以下的墙面上,防止火灾发生时被浓烟遮挡,逃生人员不能在第一时间发现疏散指示标志,耽误了逃生时间。疏散指示标志在疏散走道设置间距不应超过20米,袋形走道不应超过10米,转弯处应不小于1米。二是应急照明、灯光疏散指示标志建议采用自带蓄电池的产品,这类产品各自为独立单元,无论是主电源停电或是线路故障都不影响其使用,且易于维修、更换。
4 人员密集场所的消防安全管理
人员密集场所消防安全管理责任和制度的落实,是火灾发生时人员安全逃生的前提和保障。发生火灾时,人员的疏散和消防系统的运转的关键在于安全管理。但现实情况是很多单位不能真正把消防管理落到实处,火灾防范意识不强,特别是部分私营企业者和个体商人只顾经济利益,漠视防火安全,认识不到平时对员工进行消防安全培训的重要性,造成单位人员随意违反消防安全管理的相关规定,任意动用明火做饭,点灯,私拉电线等现象经常发生,这些情况都极大地增加了发生火灾的概率。
4.1 安全管理制度的落实
防火安全管理工作要认真贯彻“预防为主、防消结合”的方针,坚持“谁主管、谁负责”的原则,切实落实消防法律、法规、制度、规定的要求,切实落实防火安全责任制。相关责任人督促所属单位、人员做好日常防火安全工作;组织管理、维护防火设施、器材,保证其完好有效;组织实施防火检查和火险隐患整改。各重点防火部位,实行昼夜24小时有人值守制度;定期对单位内部消防设施进行检查,
4.2 消防安全培训
企业员工不仅数量多,且具有较强的流动性,对他们进行全面的教育确有一定困难。因此,首先要抓好消防安全责任人的培训,然后通过他们来加强对第一线人员的培训。要严格执行员工岗前培训和特殊工种人员持证上岗制度,使相应人员掌握消防安全知识,从而提高专职人员的消防知识和能力,使从业人员能够做到2010年国家要求的社会单位消防安全“四个能力”。
4.3 灭火和应急疏散预案的制定和演练
灭火和应急疏散预案的制定是为了认真贯彻落实“预防为主,防消结合”的消防工作方针。预案要结合实际,火点、火情的设置符合单位的实际情况,疏散程序要合乎情理,认真考虑火灾发生的部位情况和扑救工作的需要,真正起到贴近实际演练的作用。
结语
人员密集场所的安全疏散设计与消防安全管理是是一项复杂的系统工程,既要考虑到人员的心理、行为特点,又要合理设计疏散路线,布置安全出口,只有各个方面的共同作用才能保证人员安全疏散及逃生的实现。因此,对消防安全管理是一个需要考虑多方面因素的过程,既要考虑人为因素,又要兼顾客观条件,这就要求我们通过对理论与实践的不断探索,使人员密集场所的安全疏散逃生这门学科更加完善、更加科学,从而不断提高全民自防自救的能力。
参考文献
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【关键词】会展建筑;防火设计;防火分隔;安全疏散;火灾探测
1.会展建筑特点
会展建筑主要用于举办会议、展览、大型活动等,功能用途广泛。为满足不同用途对建筑的需要,保证室内布置的灵活性,会展建筑通常高大、开阔。由于会展建筑用途广泛,因此建筑内可燃物具有不确定性。当建筑用于举办会议时,主要可燃物为座椅、沙发等;当建筑用于举办展览时,主要可燃物为各类展品,而且展品比较繁杂,可能包括服装、书籍、食品等各式商品;当建筑用于举办大型文艺活动时,主要可燃物为各类道具、舞美设备等。
各类活动通常选择在周末、节假日举行,因此,会展建筑内人员数量较多,尤其是一些大型招聘会、商品展销会期间更是人员高度密集。由于举办不同活动时,建筑会采取不同的布置和分隔形式,这使得建筑内人员难以熟悉室内环境。空间高大、可燃物种类多、人员聚集等特点,决定了会展建筑的防火设计会存在一些难点,需采取针对性的技术措施。
2.防火设计的主要难点
2.1防火分隔
由于展厅空间高大,其防火分区划分是个比较突出的难题。如果采用防火墙划分防火分区,一方面技术上较难实现,另一方面大空间失去了开敞的视觉效果。如果采用防火卷帘划分防火分区,卷帘自重过大,而且目前防火卷帘在设计、使用和维护过程中还存在着诸多问题,大范围地使用防火卷帘增加了不可靠性;如果采用防火分隔水幕划分防火分区,其用水量大,经济性较差,而且由于建筑高度较高,分隔效果会受到影响。
2.2安全疏散
由于展厅规模大,其长度、宽度均较长,导致展厅内部分区域的疏散距离较长,不能满足现行国家标准的相关要求。此外,现行国家标准对于会展建筑的使用人数无明确规定,设计中的疏散宽度及出口数量能否满足人员安全疏散需要,不能直接复核和判断。
2.3排烟方式及设计参数
展厅高度较高,如果采用自然排烟方式,效果会受到影响;而受建筑外立面效果以及通风、防雨等限制,排烟窗的设置位置、开启方式受到约束,也直接影响到排烟的效果。展厅如果采用机械排烟,根据现行国家标准相关要求计算得到的排烟量较大,加之现行国家标准对风管材料限定为不燃材料,使得风管自重较大。而通常展厅屋顶造型丰富,跨度大,使得风管布置存在难度。
3.防火设计策略
3.1防火分隔设计
展厅空间高大,可燃物具有不确定性,为避免火灾的大规模蔓延,展厅应进行有效的防火分隔。展厅周围通常设置有辅助功能房间,如办公室、会议室、库房和设备用房等。为减小这些功能用房与展厅之间火灾时的相互影响,应采取措施将功能用房与展厅进行有效的防火分隔,可采用耐火极限不低于3.0 h的不燃烧体墙和不低于1.5 h的楼板将功能用房与展厅进行分隔,房间的门采用甲级防火门,面向展厅的墙上必须开设窗口的,采用固定甲级防火窗。
当展厅采用防火墙、防火卷帘或防火分隔水幕划分防火分区存在困难时,可考虑采用防火隔离带进行防火分隔,即在展厅内设置一定宽度的净空,防止该净空相邻两侧的火灾相互蔓延。防火隔离带的设置应注意以下几个方面:
(1)与展位布置协调。隔离带的设置应尽可能减小对展位布置的影响。(2)能够直通室外。隔离带上无物品摆放且空间开阔,直通室外有助于人员安全疏散。(3)尽可能减小占地面积,有效提高展厅的利用面积。如该展厅沿横向设置防火隔离带,不仅占用面积较大,而且路线曲折,不能通向展厅主出入口,不利于人员疏散。
3.2安全疏散设计
为减小展厅内人员的疏散距离,保证人员的安全疏散,在疏散设计中需注意:
(1)根据展厅平面布置,均匀布置安全出口。在展厅的短边布置安全出口,可有效减少疏散距离较长的区域。(2)展厅根据建筑形式、不同的用途合理设置疏散诱导与指示设施,可在地面设置能保持视觉连续的疏散指示标志。(3)合理确定展厅内人数,设计安全出口数量及疏散宽度。我国相关标准未明确规定展厅的使用人员密度。在实际工程中,通常参考国际相关标准、国内相关研究成果和工程实际情况确定人员密度。
国内部分会展建筑展厅的人员密度如表1,人员密度是按展厅的建筑面积确定的。根据上述分析,展厅的人员密度宜根据建筑面积按不小于0.5人/m2考虑,并建议在展厅出入口设置人流统计装置,当展厅内同一时间人数大于设计值时,应采取措施限制人员进入展厅。
3.3排烟设计
展厅的空间高大,火灾荷载密度较高,因此,优先考虑采用机械排烟方式。机械排烟设计应注意以下方面:(1)合理确定机械排烟量。可根据相关公式,在合理确定火灾最大热释放速率的基础上计算得到产烟量,并考虑一定安全系数确定机械排烟量。产烟量的计算公式可参照ISO 16735《消防安全工程――烟气层计算公式要求》、NFPA 92B《内街式购物中心、中庭和大空间烟控系统指南》。(2)展厅空间高大,蓄烟能力较强,而且烟气往往升不到顶棚便开始弥散,因此,机械排烟口的位置不一定布置在展厅的最高处,但排烟口的设置应确保将烟气维持在一定高度,保证人员安全。(3)展厅内排烟管距离地面较高,受火灾的影响较小。因此,管道材料的燃烧性能可考虑适当降低要求,采用难燃材料,以降低管道重量,便于管道布置。
3.4探测和灭火设施设计
可用于展厅内的自动灭火系统有雨淋系统、固定消防水炮灭火系统和自动扫描定位灭火系统。雨淋系统的优点是水量大、覆盖充分、控制火灾蔓延效果好,缺点是必须与火灾报警系统联用,且造价较高、灭火针对性不强、水渍损失大。固定消防水炮灭火系统有手动、远控和自动式等形式,水量大、灭火效果好,但对控火、保护人员不利。自动扫描定位灭火系统保护距离可达9m以上,水流量适中、灭火针对性强,相比前两种系统更适用于展厅。自动扫描定位灭火系统型号较多,需结合展厅建筑设计,分析不同类型的喷水流量、保护半径、喷头安装高度、安装方式等确定选型。
3.5钢结构防火设计
展厅钢结构的防火保护,可根据火灾下钢结构的力学性能分析结果确定。一般,通过分析火灾危险性设定火灾场景,采用计算流体动力学软件及传热学理论,计算受火灾影响区域的钢构件温升,再将构件的温度作用添加到整体结构模型中,采用结构分析软件分析火灾对钢结构体系的影响。
4.结语
随着我国会展经济的快速发展,会展建筑建设必将迎来新一轮发展。会展建筑空间高大、开阔,有较强的蓄烟、纳热能力,有利于人员辨识方向及疏散,对建筑的消防安全有利;但与此同时,会展建筑内可燃物和人员数量多、易产生烟气弥散现象和热障现象、普通消防设施难以适用以及广泛采用钢结构,给防火设计带来挑战。在设计过程中应具体问题具体分析,有针对性地提出解决方案,充分保证建筑的消防安全。■
【参考文献】
近几年来,我国消防器材的发展速度迅猛。在多个领域取得长足突破,例如:消防报警、自动灭火、消防抢险救援,还有关于防火保护、防排烟技术、防火建筑材料、防火阻燃材料及制品等方面。下面从几个方面介绍一下我国消防器材和材料的发展趋势。
1.消防报警系统
1.1发展性能更加稳定、可靠的火灾报警装置
目前,我国的火灾报警装置种类比较齐全,但同先进国家相比,在性能的稳定性和使用的可靠性方面还存在一定的差距。因此,研究开发性能稳定、可靠的火灾报警装置势在必行。应采用多元复合探测和多判据探测,并采用模糊理论和其它新的信号处理技术来进一步提高系统报警的可靠性。
1.2 发展智能化的消防报警系统
该系统在发生火灾时,除了能把火警信号传递到控制中心,同时启动防火门、防火卷帘、自动喷淋系统以实现消防控制系统的联动外,还能把火警信号迅速传递到当地消防指挥中心的计算机系统,使消防人员能及时、准确地掌握火场的具置。该系统还应当能与智能大厦、现代通讯网络更加紧密地结合起来,使之更加经济,并能便于得到良好的维护。
1.3 发展智能化的消防指挥系统
根据报警信号,消防指挥人员可从计算机中迅速查阅起火地点的具置、最佳交通路线、火灾类别以及火场附近的水源、消防设施和其它相关信息。这些信息通过计算机处理后,可提出相应的抢险救援方案或相关建议,指挥中心发出的指令和有关信息可通过无线通讯网络传送给车载电脑或火灾现场的灭火指挥人员。车载电脑和现场的指挥人员也可以及时将现场的有关信息(包括现场的图像)及时传送给指挥中心控制电脑,便于准确合理地调度和指挥抢险救援。
2.消防装备
2.1 努力开发可靠适用的新型抢险救援器材
在新的历史条件下,我国的消防人员除灭火外,还将担负越来越多的各类抢险救援任务。目前,我国的消防人员所拥有的抢险救援器材还比较有限,装备也比较简陋,难以适
应高难度的抢险救援工作。因此,迫切需要研制开发出一些可靠适用的新型抢险救援器材。
2.2 研究能执行灭火和抢险救援任务的机器人
目前,我国已研制开发出了无人驾驶的消防车,可以实现在150米范围内的启动、行驶、加速和各种灭火救援的遥控指挥。今后还将研制出可以执行灭火和抢险救援任务的机器人。
2.3 研究适用于高层及超高层建筑的消防装备
目前,我国的高层及超高层建筑越来越多,现有的消防装备在扑灭高层及超高层建筑火灾方面显得力不从心。而高层及超高层建筑一旦发生火灾,其危险及损失将是巨大的。因此,有必要研究开发适用于高层及超高层建筑灭火救援的新一代消防装备。
3.自动灭火系统
3.1 建立以自动喷水灭火系统为主体的自动灭火体系
自动喷水灭火系统对控制初期火灾极为有效、可靠,其灭火的成功率可高达90%以上,同时也是一种可以普及而且使用经济的主动消防设施。对于不宜采用自动喷水灭火系统的场所,应努力发展环保型的自动灭火系统。
3.2 努力作好哈龙替代的研究工作
研究新型的高效灭火药剂,争取在较短的时期内能够替代可能损害臭氧层的卤代烷类灭火药剂,减轻灭火药剂对大气的污染。
4.防火保护和防排烟技术
4.1 研究高质量的结构防火保护材料,发展永久性的防火阻燃材料
发生火灾时,防止结构垮塌、保持结构和设施的完整、稳定并将起火区域控制在尽可能小的范围是十分重要的。今后将可能采用纳米材料和其它高新技术研制高性能的防火保护材料,增强防火保护材料的使用功能并提高其耐久性、可靠性。这类防火保护材料主要有:防火涂料、防火封堵材料、阻燃处理剂、防火保护板等。目前,我国的防火阻燃材料和制品的技术水平还较低,需要进一步从以下几个方面提高。
4.1.1 木材及木质材料
木材是建筑物中用量最大的可燃装饰材料,我国有大面积的森林资源,生产的木材主要用于建材和家具,木材及木质材料制品仍是建筑火灾中的主要能量源。因此,研究木材的永久防火阻燃处理技术是一个具有深远意义的工作。在研究木材的永久防火阻燃处理技术的同时应考虑到防止环境污染方面的问题。
4.1.2 阻燃塑料
塑料制品品种繁多,具有很多优异的性能。但是,易燃、发烟、燃烧产物毒性是该类产品在公共场所和建筑物中使用的主要障碍。因此,研制生产阻燃、低烟、低毒,具有永久性防火功能的塑料制品是将来的发展趋势。这类产品还应包括玻璃钢等复合材料制品和目前火灾危险性极高的泡沫塑料类产品、人造石类产品(包括人造大理石、洁具等等)。研制阻燃塑料制品应考虑其再生和重复利用以及环境污染方面的问题。
4.1.3 阻燃织物
我国是纺织生产的大国,织物的品类很多,使用量也很大。多数织物属于易燃性材料,在建筑物的火灾中起着不可低估的作用。因此研究永久性或半永久性的阻燃织物是未来的一项重要工作。
4.1.4 阻燃、耐火电线电缆及电器配件
电线电缆及电器配件的火灾发生率最高,而且发生火灾后会迅速传播并产生大量的烟气和毒性,危险性很大。研制开发低烟、低毒的阻燃、耐火电线电缆及电器配件产品具有广阔的应用前景。
4.1.5 复合材料
采用复合材料技术,可研制生产出综合性能优异的防火阻燃制品,是阻燃产品发展的另一大趋势。
4.2 研究开发性能更好、更加可靠的防火保护制品
目前,国外有的一些防火保护制品在国内还是空白。因此,加强交流,了解有关的信息是一个很重要的工作。技术的发展离不开社会的经济、技术手段和信息支持系统。进行调查研究,根据工程和消防工作的实际需求研究开发可靠、实用的防火保护产品。防火保护产品要向系列化、专用化方面发展。要根据用户的需求设计开发各种专用的防火保护材料产品(现有的产品太单一,往往是一种产品在什么场合都凑合着用),要进一步在提高技术含量和深加工度方面下工夫。只有这样才能促使整个行业向产业高级化方面发展。
4.3 研究具有阻燃功能的建筑装饰装修材料
近年来,新型建筑材料、装饰装修材料大量涌现。在新出现的这些建筑材料、装饰装修材料中,相当多的产品采用了高分子合成材料。这类材料容易着火,燃烧时还会产生浓烟和有毒气体,是火灾中导致人员死亡的重要因素。因此,今后应采用纳米技术、复合材料技术以及其它高新技术手段积极研制低烟低毒的阻燃建筑材料、装饰装修材料及相关制品,为建造美观、舒适、安全的生活和工作环境提供性能优异的建材产品。这类产品主要有:低烟低毒的阻燃塑料制品、耐洗涤的阻燃纺织物、阻燃木材以及环保型的阻燃建材和装饰装修材料。
4.4 研究性能更加优异的防火门、防火卷帘和其它防火分隔产品
防火门、防火卷帘、防火隔断等产品是在满足使用功能的前提下保证建筑物防火分区的重要消防产品,该类产品在近年来已有了很大的发展。国内已开发出了无机防火卷帘、汽雾式防火卷帘、水循环致冷式防火防盗门等产品。但是目前国内采用的大部份防火门产品的技术还比较落后,产品的质量也不够稳定,因此研究新的技术和新的生产工艺是十分重要的。未来的十年,将开发生产出更多适用于不同环境的防火分隔产品,这些产品不仅具有更多的先进功能而且使用十分司靠。
4.5 研究具有复合功能的防火排烟及相关产品
由于在实际火灾中人员的死亡率主要是由于火灾烟气造成的,同时火灾烟气也是妨碍人员逃离火灾现场的重要因素。因此,在研究火灾烟气的流动规律的同时开发出性能可靠的新一代防火排烟系统和相关产品是十分重要的。将来有可能研制出一些可靠性好、性能优良的智能化防火、排烟设备。
5.防火规范及检测技术
5.1 性能化防火规范是我国防火规范今后发展的一个重要方向
长期以来,建筑防火设计是设计者依据传统的防火设计规范和他本人的实践经验进行的。而目前国际上建筑防火设计正在经历着一场向性能化防火设计转变的变革。按照这种新的设计方法,在确定某一具体建筑的消防安全目标或要求的前提下,应用消防工程学原理和安全评估方法,对建筑物的火灾危险眭进行量化分析,再预测各种可能起火的条件下所造成的火、烟气蔓延和人员疏散情况,然后选择消防设施,并进行评估,校核预定的消防安全目标是否达到。这种新的设计方法比传统的“处方式”规范更加科学、合理和经济。
关键词: 保护动机理论;风险信息;风险感知;防火减灾行为;古建筑火灾
中图分类号: X4文献标志码:A文章编号:1009-055X(2017)01-0080-10
doi:1019366/jcnki1009-055X201701010
一、引言
近年来,我国古建筑火灾频频发生。2014年,黔东南州侗寨村发生火灾事故,烧毁房屋21栋48间,并威胁到了众多重要历史古建筑;同年具有1 300余年历史的云南香格里拉独克宗古城被十多个小时的大火烧成了一座“光城”,古城有三分之二被毁,初步经济损失超过一亿元人民币。大量国内研究表明,我国在防火教育与消防设施建设中的投入一直维持在较低水平。其中,多数业主对简易灭火装置的投入微乎其微。[1] 同时,大量国外研究也有相同的发现:居民不愿意对包括古建筑群火灾在内的绝大部分灾害主动采取前期防灾措施。例如,2005年即使已经遭受了卡特里娜飓风带来的严重灾难损失,美国当地居民依然没有增加有效的防灾减灾设施。[2] 薄弱的社会防火意识成为古建筑群火灾发生的主要原因。[3-5] 火灾风险管理是政府公共管理领域的重要课题。考虑到古建筑群具有历史、艺术和科学价值,是我国重要的文化遗产,而火灾的发生会对其造成不可逆的危害,损失和影响难以估量,因此,如何增强全社会对古建筑群火灾防范的努力程度、优化政府的防灾减灾管理、降低火灾对社会的负面影响,成为迫切需要解决的问题。
研究发现信息交流和沟通在风险认知过程中发挥着重要作用。[6,7] 我们处在信息时代,接受的信息不断增加,接受和分享信息的方式也在不断改变。公众信息怎样更好地表达以及这些信息如何更好地影响、教育和激发人们对未来的灾难做准备,是理论和实际相结合要研究的问题。[8] 而风险认知中介过程是影响人们采取防火减灾行为的重要因素,对其进行深入研究,能够理解风险感知在保护行为中的作用,帮助人们在今后面对火灾等突l性灾害风险时做好心理准备,提高社会整体应对风险的能力。[9] 从公共政策的角度考虑,如果能够更好地了解风险信息、风险感知和防灾行为之间的关系,就能够制定有效的政策来应对类似火灾的自然灾害。[10]
根据Slovic(1987)的定义,风险感知是用来描述人们对风险的态度和直觉判断的一个概念。[11] 而且风险感知在人类的行为中扮演了非常重要的角色。[12] 大多数的风险评估方法是结合某个特定的危险发生的概率及发生时后果的严重性来进行评估。[9]Rogers(1983)的保护动机理论(protection motivation theory,PMT)认为不同的环境和信息交流能够导致两部分的风险认知中介过程:威胁评估(Threat appraisal)和应对评估(Coping appraisal)。威胁评估用来描述人们面对风险时感知到的威胁程度,包括损失感知和概率感知;应对评估是人们所经历的一种感知过程,包括评估自己应对威胁可能的行动,以及评估自己防止或者避免一种特定灾害的能力,分为反应效能和自我效能。[13] 国内关于风险感知的研究开始较晚,实例研究工作也比较少。[14] 国外关于灾害的风险感知研究主要集中在概率感知和损失感知,但是研究发现概率感知和损失感知并不能很好地预测人们的减灾行为。[15-18] 由于人们可能采取保护行为,也可能采取不保护行为,不保护行为包括宿命论、灾害不可能发生等等看法。保护动机理论能够解释概率感知和损失感知与人们的保护行为的关系不显著的原因。[19] 研究发现由于高概率感知和高损失感知会产生消极的情绪,因此一个高威胁评估、低应对评估的人将会采取不保护行为。[20]Grothmann等发现应对评估与不保护行为负相关,与保护行为正相关;所以应对评估在减灾行为中起到重要作用。[21]
因此本文在保护动机理论的基础上,研究风险信息对风险认知中介过程的影响,以及如何影响人们的防火减灾行为。将风险信息分为信息内容、信息观察和信息交互三个部分,将防火减灾的保护行为分为常规措施和建筑防火投资,研究不同信息形式对居民风险感知和防灾行为的影响。文章验证的结论将有利于政府制定相关的火灾宣传政策,进行有重点、有针对性的信息传播和交流沟通,提高居民的自我保护意识。
二、文献回顾及研究假设
保护动机理论(protection motivation theory,PMT)是指通过认知调节过程的威胁评估和应对评估解释行为改变的过程,从动机因素角度探讨健康行为,是行为改变的主要理论。按照行为形成的模式,保护动机理论的框架分为3个部分:信息源、认知中介过程及应对模式,其中认知中介过程是其核心部分。[22] 威胁评估用来描述人们面对风险时感知到的威胁程度,包括损失感知和概率感知;应对评估是人们所经历的一种感知过程,包括评估自己应对威胁可能的行动,以及评估自己防止或者避免一种特定灾害的能力,分为反应效能和自我效能。[23] 保护动机理论最初提出是为了提供概念上的模型来理解恐惧诉求。[24] 后来修正的保护动机理论将这个理论扩展为说服沟通的更加一般的理论,强调感知过程在行为改变中的中介作用。[25] 尽管保护动机理论最初的发展是用于解释保护性的健康行为,但它现在也被应用到了其他的领域,包括技术上和环境上的风险,也包括自然灾害。
(一)风险信息与风险认知中介过程
信息源是保护动机理论框架的一部分,有关信息的来源是多种多样的。时勘、范红霞等[26] 在研究公众对SARS信息的风险感知的影响因素时,将这些因素分为关于接受到的SARS方面信息和各种防范措施信息,说明信息内容对风险感知是有影响的。Brenkert-Smith[27] 将信息分为专业的信息来源和非专业的信息来源,研究社交和信息源对火灾风险感知的影响,发现专家、媒体的信息以及邻居朋友信息交流都与人们的风险感知正相关,体现信息观察和信息交互与风险认知过程是相关的。Wood 等[8] 将通信理论和创新扩散理论结合,构建了一个包括信息源的风险交流框架,将信息分为风险信息内容、密度、观察、交互,以利于开展教育活动。本研究结合以上文献,结合火灾风险的自身特点,将火灾风险信息分为信息内容、信息观察和信息交互三个维度。基于此,提出以下研究假设:
(二)风险认知中介过程与保护行为
李华强、范春梅等人[9] 在研究突发性灾害中的公众风险感知和应急管理时,发现灾害所导致的巨大风险感知是引发人们的一系列心理和行为反应的核心中介变量,是应急风险管理应考虑的中心问题。Martin等[28] 通过研究不同知识水平的人减灾行为的潜在不同,调查当人们面对火灾风险时要做出保护财产决定时的感知过程。研究发现高知识水平的人采取减灾行为受感知过程的影响,而低知识水平的人行为不受保护动机理论的影响。结果表明,不同类型的信息应该用于有效的风险沟通中,以此来影响不同的家庭群体采取减灾措施。然而有关于应对评估重要性的实证研究文献很少,尤其是关于应对评估对预防行为的独立影响了解甚少。Bubeck 等[18] 研究了洪灾应对评估过程对四种不同洪灾减灾行为的影响,研究证实了评估处理过程对于防灾行为是一个重要的变量。研究表明风险交流应该侧重于潜在的防洪减灾措施,从而减少或避免洪灾损失。近年来由于我国自然灾害频发,学者们开始研究公众对灾害的风险感知以及面对灾害时的适应行为。随着风险感知研究不断深入地与灾害事件相结合,灾害风险感知研究的范围将体现在更具体的领域,如全球气候变化、特定的灾害事件等,并进一步探寻风险感知对风险适应行为的影响,从而使灾害风险感知研究对风险管理政策的制定具有更切实的指导意义。[14] 基于此,提出以下研究假设:
综上所述,为了探求风险信息的不同形式对风险认知过程和防火减灾行为的影响力大小,寻求影响路径效果,并验证理论分析的真伪,本文尝试采用PLS路径模型,利用SmartPLS软件,针对安徽省几个古建筑群居民进行了实地调研和问卷调查。对风险信息和防火减灾措施影响路径进行验证性分析,从多维度探讨风险信息影响认知过程和防灾行为的路径及实际效用。图1是本研究的概念模型及各个假设。图1风险信息对防火减灾行为的概念模型
三、研究方法
(一)研究样本
本研究采用问卷调查的方法,问卷采用不记名方式。为了使调查对象更好地理解问卷内容,在填写问卷之前我们都认真地讲解,对于文化程度不高的居民,我们采取提问的方式,帮助填问卷。本研究以安徽省的古建筑群居民作为研究对象,包括合肥市的三河古镇、黄山市的西递宏村和屯溪老街古建筑居民。这些古建筑多为明、清时期所建,以木结构、砖墙维护为主,存在很大的安全隐患,易发生火灾。
本次调查共发放232份问卷,回收232份,有效问卷217份,有效率93.5%。其中三河古镇的有效问卷95份,西递宏村的有效问卷61份,屯溪老街的有效问卷61份。无效问卷是由于问卷数据缺失值较多,对于别缺失数据的问卷,运用均值替代法进行处理。调研古建筑群之前,发放了42份问卷进行预测试,进行了信度和效度的验证。
(二)变量测量
本研究中概念的测量量表主要参考国外相关研究文献设制,为了保证量表在中国情境也能有效适用和达到本研究的调查目的,我们对量表进行了适当的调整和修正,并做了预测试,收集了42份问卷,所以问卷具有良好的信效度。问卷中除了控制变量和防火减灾措施采用0-1量表测量,各个条目都是采用5点李克特式量表测量,即存在1-5点的评分刻度,1表示“非常不同意”,5表示“非常同意”。
信息内容主要参考了Wood 等[8] 、Lion 等[29] 、Kellens 等[30] 的有关信息的部分,结合公安消防部门消防要闻等内容整理,用三个题项来反映接收到的信息和各种防范措施。题项分别是:我曾经接受过以下火灾风险信息“火灾安全隐患的相关常识(烟花燃放、老化电路、未熄灭烟头等)”,“预防火灾发生的安全措施(建筑防火、安全用火用电、清扫可燃物等)”,“救火和保护自身生命财产安全的方法(毛巾捂鼻、扑灭明火、疏散路线)”。
信息观察基于Wood 等[8] 和公安消防部门火灾信息整理编制得到。用了三个题项来体现信息观察,分别是在自己所认识的邻居、朋友、亲人、同事当中“有人针对历史火灾事故的伤亡人数和财产损失进行详细的数据统计”,“有人针对火灾风险制定了详细的火灾事故预防计划(购买防火设备、常规预防等)”,“有人针对火灾事故制定了详细的救火逃生以及保护财产的计划(应急出口、灭火常识和逃生知识等)”。
信息交互根据Wood 等[8] 的信息交互来设计五个题项。包括:在我所了解的火灾风险信息中“大部分火灾风险信息是我主动搜寻的”,“我经常主动搜寻火灾风险信息”,“我会对我搜集到的风险信息进行思考”,“我完全能够理解我所搜寻到的火灾风险信息”,以及“我会与其他人交流讨论我所搜寻到的火灾风险信息”。
反应效能是指采取建议的防灾保护措施是否能够有效地避免威胁的信念。根据Woon等[31]372、Lwin等[32] 、Lee[33] 有关反应效能的内容编制题项,例如:根据我的经验和主观判断对房屋采取常规和建筑防火减灾措施能够有效的“阻止火灾发生”,“阻止火灾对我的人身安全的影响”,“阻止火灾对我的财产的影响”。
自我效能是指一个人是否有能力采取某种措施的信念。基于Woon等[31]372、Lwin等[32] 、Lee[33] 的题项设计,编制的自我效能的题项包括“我能够在火灾事故中保护我的人身安全”,“我能够在火灾事故中保护我的财产”,“我针对火灾风险和事故制定了一个非常保险的计划”,“尽管没有人告诉我该如何处理火灾风险和事故,我也能够采取防火减灾的措施”,“在火灾事故发生之前必要时我能够撤退”。
损失感知参考Terpstra等[34] 设计4个题项,分别是如果所在地发生火灾“我所在的城市公共设施(道路、公园等)将收到严重的损毁”,“我的房屋以及屋内的财产将受到严重的损毁”,“我和我的家人面临生命危险”,“我正常的工作和日常活动将受到长时间的中断”。
概率感知根据Brenkert-Smith 等[27] 文中有关概率感知的内容编制以下三个题项:根据我的主观判断“在我拥有该房产产权的时间内,很有可能会发生火灾事故”;“我的财产很有可能会受到火灾事故的威胁”;“我的人身安全很有可能会受到火灾事故的威胁”。
保护行为是根据公安部消防局2014年4月3号《古城镇和村寨火灾防控技术指导意见》和国内外的文献[28,35,36] 设计的。本文将防火减灾措施分为常规措施和建筑防火投资。常规措施是指一般日常生活中所要注意的防火减灾事项,而建筑防火投资是指要投资金钱来防火减灾。具体题项见表2。我们采用的是0表示未实施,1表示已实施的0-1量表来测量。表2防火减灾措施常规措施保证房屋附近的树和灌木远离各种电线清除房屋旁边、院子里以及屋顶的枯枝、枯木、枯草等柴草、饲料等可燃物堆垛放置在安全区域且远离建筑物安全使用明火、炉灶,及时清理余火燃放烟花爆竹远离木结构建筑物和可燃物堆放区域柴油、酒精等易燃液体不存放居室内,并远离火源、热源正确使用电热毯、电熨斗等电热设备,用后及时断电定期检查电气线路,使用阻燃电缆续上表建筑防火投资在露台和阳台等地方安装耐火的地板烟囱高出屋面5公分,设置防火罩屋顶采用金属、沥青、石板、瓷砖等耐火材料窗户和玻璃门采用双层玻璃或者钢化玻璃外墙采用石灰泥、金属、砖块等耐火材料既有建筑的改造,尽量选用不燃、难燃材料在屋内设置火灾自动报警系统或独立式火灾报警探测器在屋内配备灭火器
四、研究结果
结构方程模型是一种综合性的统计建模技术,由于它能够有效地处理含有潜变量的问题,被广泛地应用于心理学,经济学、管理学等领域。偏最小二乘(PartialLeastSquare,简称PLS)路径分析方法是结构方程模型估计技术的一种。PLS方法能够克服LISREL方法的“因子不确定”“违背分布假设”等问题,因此本文使用的是Smartpls20分析有关风险信息对防火减灾行为的影响。其次,本文也采用了SPSS190对人口统计特征和量表的信效度进行分析。
1测量模型的检验
对测量模型的检验包括内部一致性信度、内敛效度的检验。内部一致性信度是通过由Fornell和Larcker定义的综合信度来衡量的。[37] 内敛效度是由各潜变量的AVE以及相应可测变量的因子载荷来衡量的。
五、结论与讨论
本文研究了不同的信息形式,哪些是影响居民认知中介过程的主要因素。问卷调查中的三个维度的风险信息,信息内容对损失感知和自我效能的影响是正向显著的。说明当公众接收到火灾安全隐患的相关常识能提高公众的损失感知,认为自己所在的地区一旦发生火灾,房屋以及屋内的财产将受到损毁,而且家人可能面临生命危险,正常的工作和日常活动将受到长时间的中断。了解A防火灾发生的安全措施、救火和保护自身生命安全的方法等火灾风险信息,能够提高居民的自我效能,认为自己能够在火灾事故中保护财产和人身安全,能够采取积极的减灾措施。同时信息观察和信息交互也能提高公众的自我效能,说明了解认识人(邻居、朋友、亲人等)的火灾事故预防行为、主动搜寻火灾相关的信息、主动与他人交流讨论火灾风险信息,能够提高人们的自我保护意识。因此,各方消防安全工作应该以提高居民的风险感知为出发点,加强消防部门和政府部门对于火灾消防安全宣传和教育工作,有效的风险沟通交流能够提高居民的防火减灾意识。
概率感知对常规措施和建筑防火投资没有显著影响,可能是由于不保护行为的存在,包括宿命论等,认为采取保护措施没有作用,这与多数研究结论一致。而反应效能对建筑防火投资措施没有显著影响,可能是因为居民认为建筑防火投资成本比较大,也可能是由于国家对古建筑翻修改造有一定的限制。
本文研究还发现损失感知对人们实施常规措施有正向显著的影响。居民感知到由于古建筑是以木结构为主,一旦发生火灾,损失可能很严重。火灾使得房屋和财产以及自己和家人的生命安全都将面临很大威胁,居民会在日常生活中实施常规的防火减灾措施。这些常规措施包括安全使用明火、正确使用电器、用后及时断电、定期检查电气线路、不在家中存放易燃物等。研究还发现自我效能对人们实施建筑防火投资有较大的促进作用,表明居民认为采取建筑防火投资能够提升自己的救火和保护自身生命安全的能力。所以相关的消防安全宣传工作可以针对具体的用火用电以及建筑投资来进行,提高居民的防火意识,建立健全完善的古建筑防火机制。
目前国内外关于风险感知的研究多集中于心理学领域,对具体灾害事件风险感知的研究较少。同时现有文献少有研究风险感知与风险适应行为的关系。[14] 本文结合具体的火灾灾害,探寻风险感知和风险防范行为的影响,从而使灾害风险感知对制定风险管理政策具有更切合实际的指导意义。本研究拓宽了保护动机理论的应用领域,实证结论验证了保护动机理论。
本研究存在一定的局限性。首先,由于人力物力的限制,我们只调查了安徽省的古建筑群,研究结论的普适性受到一定的影响。其次,没有深入研究其他因素,比如政府部门、公共消防的作用,因此未来可以考虑研究这些因素对于古建筑居民的风险感知和防火减灾行为的影响,进一步探究各变量之间的因果关系。
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