時間:2023-07-20 16:31:33
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇消防安全評估方法,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
摘要:本文分析了火災風險評估概念的內涵,綜述了以某一系統為對象的火災風險評估的研究及目的,介紹了國內外較新的城市區域火災風險評估方法。
關鍵詞:城市區域火災風險評估
一、火災風險評估的概念
過去,人們往往依靠經驗和直觀推斷來做出決策。隨著計算機容量不斷擴大和模塊技術的發展,風險評估(riskassessment)和風險管理(riskmanagement)技術作為復雜或重大事項決策的必要輔助手段,在過去的二、三十年間,在決策分析、管理科學、運營研究和系統安全等領域得到了廣泛的認知和應用[1]。
通常認為風險(risk)的定義為:能夠對研究對象產生影響的事件發生的機會,它通過后果和可能性這兩個方面來具體體現。風險概念中包括三個因素:對可能發生的事件的認知;該事件發生的可能性;發生的后果[2]。因而,火災風險(firerisk)包含火災危險性(發生火災的可能性)和火災危害性(一旦發生火災可能造成的后果)雙重含義[3]。
現在,在文獻中可以看到的與“火災風險評估”相關的術語有fireriskanalysis,fireriskestimation,fireriskevaluation,fireriskassessment等,但基本上火災風險評估都是指:在火災風險分析的基礎上對火災風險進行估算,通過對所選擇的風險抵御措施進行評估,把所收集和估算的數據轉化為準確的結論的過程。火災風險評估與火災模擬、火災風險管理和消防工程之間有密切關系,為其提供定性和定量的分析方法,簡單地如消防安全設施檢查表,復雜的就會涉及到概率分析,在應用方面針對的風險目標的性質和分析人員的經驗有各種變化[4]。
較多的人傾向于從工程角度來定義火災危害性(firehazard)和火災風險(firerisk)。火災危害性指:凡是根據已有的資料認為能引起火災或爆炸,或是能為火災的強度增大或蔓延持續提供燃料,即對人員或財產安全造成威脅的任何情況、工藝過程、材料或形勢。火災危害性分析在不同的情況下有不同的針對性,目的是確定在一定的條件下有可能發生的可預見性后果。這種設定的條件稱為火災場景,包括建筑物中房間的布局、建材、裝修材料及家具、居住者的特征等與相關后果有關的各種具體信息。目前在確定后果方面的趨勢是盡可能地利用各種火災模式,輔以專家判斷。此時,危害性分析可以看作是風險評估的一個構成元素,即風險評估是對危害發生的可能性進行權衡的一系列危害性分析。
從系統分析的角度來看,風險具有系統特性和動態特性。風險實際上并非某一單一實體或事物的固有特性,而是屬于一個系統的特性。若系統發生變化,很容易就會使事先對風險所做的估算隨之發生變化。火災風險評估模式包括:系統認定,即明確所要評估的具體系統并定義出風險抵御措施的過程;風險估算,即設定關于火災的發生幾率和嚴重后果及其伴隨的不確定性的衡量標準或尺度,計算和量化系統中的指標的過程;風險評估,對該標準或尺度進行分析和估算,確定某一特定風險值的重要性或某一特定風險發生變化的權重[5]。
二、城市區域火災風險評估的意義及發展概況
在消防方面,隨著人們安全意識的提高和建筑設計性能化的發展,對建筑工程的安全評估日益受到重視,比如美國消防協會制定的“NFPA101生命安全法規”是一部關注火災中的人員安全的消防法規,與之同源的“NFPA101A確保生命安全的選擇性方法指南”,分別針對醫護場所、監禁場所、辦公場所等,給出了一系列安全評估方法,多應用于建筑工程的安全性評估方面[6]。
目前,我國在火災風險評價方面的研究,大部分是以某一企業,或某一特定建筑物為對象的小系統。例如,由武警學院承擔的國家“九五”科技攻關項目“石化企業消防安全評價方法及軟件開發研究”,以“石油化工企業防火設計規范”等消防規范和德爾菲專家調查法為基礎,設計了石化企業消防安全評價的指標體系,利用層次分析法和道化指數法確定了各指標的權重,采用線性加權模型得出煉油廠的消防安全評價結果[7]。以某一特定建筑物為對象的火災風險評價也比較多,如中國礦業大學周心權教授,在分析建筑火災發生原因的基礎上,建立了建筑火災風險評估因素集,并運用模糊評價法對我國的高層民用建筑進行了消防安全評價[8]。
與上述的安全評估不同,城市區域的火災風險評估的目的是根據不同的火災風險級別,配置消防救援力量,指導城市消防系統改造,指導城市消防規劃。對已建成的城市區域的火災風險評估必須考慮許多因素,即城市火災危險性評價指標體系,包括區域內所存在的對生命安全造成危險的情況、火災頻率、氣候條件、人口統計等因素,進而評價社區的消防部署和消防能力等抵御風險的因素。除此之外,在評估過程中另一個重要的情況是要關注社區從財政及其他方面為消防規劃中所要求的總體消防水平提供支持的能力和意愿。隨著城市規模擴大、綜合功能增強,在居住區商貿中心、醫院、學校、和護理場所增多,評估方法還會相應的改變。現有的城市區域火災風險評估方法主要出于以下兩個目的:
(一)用于保險目的
在火災保險方面的應用的典型事例為美國保險管理處ISO(InsuranceServicesOffice,ISO)的城市火災分級法,在美國已經被視為指導社區政府部門對其火災抵御能力和實際情況進行分類和自我評估的良好方法。ISO方法把社區消防狀況分為10個等級,10級最差,1級最好。
ISO是按照一套統一的指標來對每個社區的客觀存在的滅火能力進行評估,確定該社區的公共消防級別,這套指標來自于由美國消防協會和美國自來水公司協會所制定的各種國家規范。ISO對城市消防的分級方法主要體現在它的“市政消防分級表(CommercialFireRatingSchedule,CFRS)”上。CFRS把建筑結構、用途、防火間距與公共消防情況(用公共消防分級數目表達)相關聯,再以統計數據加以調節后,來確定相應的火險費用。ISO級別僅被保險公司用作確定火險費用的一個成分。ISO分級系統雖然無法反映出消防組織的其他應急救援能力,但實際上也常用于各個區域的公共滅火力量的確定。
市政消防分級表從1974年開始使用,主要考察某城市區域的7個指標情況:供水、消防隊、火災報警、建筑法規、電氣法規、消防法規、氣候條件。隨著技術進步,該表也不斷改進。1980年版抽取了CFRS中對公共消防分級的方法,給出了修訂后的滅火力量等級表,指標只包括前3項。被刪除的指標或者確少區分度,或者在全市范圍內進行評估時太過于主觀,而且74表格中包含許多評估標準是具體的規定,如果某一社區的情況沒有滿足這些規定,則歸屬為差額分,規定降低了表格可使用的彈性范圍,無法正確評估情況和技術的變化。故而ISO分級表被視為越來越“性能化”[9]。
(二)用于消防力量的部署
當今的消防組織和地方政府要擔負日益加重的安全責任,面對來自公眾的對抵御各種風險的更多的期望,以及調整消防機構人員、設備及其他預算方面的壓力,迫切需要確認某一給定轄區內的具體風險和危險的等級。
具體地說,城市區域風險評估在消防方面的目的就是:使公眾和消防員的生命、財產的預期風險水平與消防安全設施以及火災和其他應急救援力量的種類和部署達到最佳平衡。
關于火災風險對于滅火救援力量的影響,美國消防界對此的關注可以說幾經反復,其間美國消防學院、NFPA等都做了許多工作。直至20世紀90年代,國際消防局長協會成立了由150名專業人士組成的國際消防組織資質認定委員會(theCommissionofFireAccreditationInternational,CFAI),經過9年的廣泛工作,制定了“消防應急救援自我評估方法”,和制定標準的社區消防安全系統。另外,NFPA最終還制定了NFPA1710和1720兩個指導消防力量部署的標準,分別幫助職業消防隊和志愿消防隊和改進為社區提供的消防救援的水平。根據NFPA最近的調查,NFPA1710將在全美30500個消防機構中的3300~3600個得到正式的應用,也推廣到加拿大有些地區[10]。
英國對消防救援力量的部署標準是依據內政部批準的“風險指標”,把消防隊的轄區劃分為“A”、“B”、“C”、“D”四類區域,名為“風險分級”系統。其目的是對消防隊的轄區進行風險評估,確定轄區內的各種風險區域,進而確定該風險區域發生火災后應出動的消防車數量和消防響應時間。1995年,英國的審計委員會了一份題為“消防方針”的考察報告,認為這種方法沒有充分考慮建筑設施的占用情況、社區的人口統計情況和社會經濟因素,也沒有把建筑物內的消防安全設施納入考核范圍。故而由審計委員會報告聯合工作組與內政部的消防研究發展辦公室一起,設立了一個研究項目。該項目的目的是開發一套供消防機構劃分區域的風險等級,對包括滅火在內的所有應急救援力量進行部署,用于消防安全設施的規劃并能解決上述問題的風險評估方法,再對開發出的方法進行測試。最后Entec公司開發出了計算軟件,并于1999年4月以內政部的名義出臺了“風險評估工具箱”測試版[11]。
三、國內外近期的城市區域火災風險評估方法
(一)國內的城市區域火災風險評估方法
張一先等采用指數法對蘇州古城區的火災危險性進行分級[15],該方法的指標體系考慮了數量危險性,著火危險性,人員財產損失嚴重度,消防能力這四個因素。1995年李杰等在建立火災平均發生率與城市人口密度﹑城區面積﹑建筑面積間的統計關系基礎上,選取建筑面積為主導參量,建立了以建筑面積為單一因子的城市火災危險評價公式[12]。李華軍[16]等在1995年提出了城市火災危險性評價指標體系,該體系中城市火災危險性評價由危害度﹑危險度和安全度三個指標組成,用以評價現實的風險,不能用來指導城市消防規劃。
(二)美國的“風險、危害和經濟價值評估”方法[13]
美國國家消防局與CFAI于1999年一起,在“消防局自我評估”及“消防安全標準”的工作的基礎上,更突出強調了“火災科學”的“科學性”,開發出名為“風險、危害和經濟價值評估(Risk,HazardandValueEvaluation)”的方法。美國消防局于2001年11月19日了該方案,這是一個計算機軟件系統,包含了多種表格、公式、數據庫、數據分析方法,主要用于采集相關的信息和數據,以確定和評估轄區內火災及相關風險情況,供地方公共安全政策決策者使用,有助于消防機構和轄區決策者針對其消防及應急救援部門的需求做出客觀的、可量化的決策,更加充分地體現了把消防力量布署與社區火災風險相結合的原則。
該方法的要點集中于兩個方面:1、各種建筑場所火災隱患評估。其目的是收集各種數據元素,這些數據能夠通過高度認可的量度方法,以便提供客觀的、定量的決策指導。其中的分值分配系統共包括6類數據元素:建筑設施、建筑物、生命安全、供水需求、經濟價值。2、社區人口統計信息。用于收集轄區年度收集的相關數據元素。包括居住人口、年均火災損失總值、每1000人口中的消防員數目等數據元素。
該方法已在一些消防局的救援響應規劃中得到應用。以蘇福爾斯消防局為例,它利用該方法把其社區風險定義為高中低三類區域,進而再考察這些區域的火災風險可能性和后果:高風險區域包括風險可能性和后果都很大的以及可能性低、后果大的區域,主要指人員密集的場所和經濟利益較大的場所;中等風險區域是風險可能性大,后果小的區域,如居住區;低風險區域是風險可能性和后果都較低的區域,如綠地、水域等,然后再把這些在消防救援響應規劃中體現出來。
(三)英國的“風險評估”方法[14]
英國Entec公司研發“消防風險評估工具箱”,解決了兩個問題:一是評估方法的現實性,是否在一定的時限內能達到最初設定的目標。經過對環境、管理、海事安全等部門所使用的各種風險評估方法的進行廣泛考察之后,研究人員認為如果對這些方法加以適當轉換,就可以通過不同的方法對消防隊應該接警響應的不同緊急情況進行評估。二是建立了表達社會對生命安全風險可接受程度的指標。
Entec的方法分為三個階段。首先應該在全國范圍內,對消防隊應該接警響應的各類事故和各類建筑設施進行風險評估,這樣得到一組關于滅火力量部署和消防安全設施規劃的國家指南。對于各類事故和建筑設施而言,由于所采用的分析方法、數據各不相同,所以對于國家水平上的風險評估設定了一個包括四個階段的通用的程序:對生命和/或財產的風險水平進行估算;把風險水平與可接受指標進行對比;確定降低風險的方法,包括相應的預防和滅火力量的部署;對不同層次的滅火和預防工作的作用進行估算,確定能合理、可行地降低風險的最經濟有效的方法。
1確定火災場景
火災場景確定過程中最重要的是確定場景發生的概率密度函數p(e)。p(e)與起火原因及建筑用途有密切聯系,可通過起火建筑用途和火災場景起火原因估計。一般而言,建筑用途決定建筑發生火災的總體趨勢。對于同一類建筑,不同起火原因對p(e)的影響更顯著。為方便和火災統計數據聯系,依據中國消防年鑒對起火原因的劃分,場景e的起火原因包括放火、電氣、違章操作、用火不慎、吸煙、玩火、自燃、雷擊、不明、其他。建筑用途明確后,首先確定該場景的起火原因。根據(3)式,火災場景的集合U應當包含所有可能起火原因。在實際操作中,可以進行簡化,U應當包含所有主要起火原因。確定起火原因后,需確定火災場景的總數n,即確定相同起火原因的火災場景的數目。雖然火災事故數量與建筑面積有一定關系,但在單個建筑火災風險評估中,事故數量與建筑面積之間的關系可以忽略。在本文所述方法中,每種起火原因的火災場景發生次數考慮為1次。這樣火災場景總數目n與可能主要起火原因數目保持一致。火災場景的其他要素,如發生火災的位置與環境、消防設施狀況等,也應當明確,作為后續評估模型的輸入。每個火災場景的其他要素應盡量按最不利原則確定。如設定火災發生在最容易造成人員傷亡或財產損失的位置。消防設施在控制火災危害中發揮了重要作用,也應考慮火災發生在消防設施相對最薄弱的環節。
2火災場景發生概率
火災場景發生的概率通過表1所示的五個等級描述。在一些半定量評估方法中,火災場景發生概率與評估對象特點之間聯系較弱。在評估中選取的火災發生概率一般較高,如果所有評估對象類似的火災場景都使用相同的概率,就會弱化評估對象之間的差異。例如,消防安全管理水平較高單位的火災事故發生概率會相對較小。為了體現評估對象之間的差異,引入火災場景ie的火災原始發生概率()ip′e和火災事故控制因子。()ip′e可根據火災事故統計數據估計得到。主要參考與評估建筑用途相同的某一類建筑火災發生起數的整體情況和該類建筑中各種起火原因引發火災的相對比例。()ip′e考慮了較多的不利因素,賦值較為保守。對于消防安全水平較高的評估對象,事故控制因子iε能根據實際狀況,在一定程度上消除這種不合適的“保守”。iε可以表示為:X1i:消防安全責任人對消防工作的重視程度;X2i:與場景ie相關消防安全管理人工作水平;X3i:與場景ie相關的消防安全制度落實情況,如用火管理制度、動火審批制度、易燃易爆危險品管理制度、用電和電氣線路維護檢修制度、防火檢查巡查制度等的落實情況等;X4i:與場景ie相關工作人員的消防安全意識與受培訓情況;X5i:與場景ie相關特殊設施、設備的狀況,如是否設有電氣火災監控系統,防雷設施是否完好等。可以根據評估對象的特點,適當調整上述五個因素,使該因子更加適用。
3火災危害程度
α為人員脆弱性因子;β為建筑脆弱性因子;keS為不同階段的火災危害控制能力。下文分別闡釋上述項的意義與確定過程。人員脆弱性因子α描述了建筑中人員抵抗火災危害的能力。人的行為是風險評估必須考慮的因素,然而部分評估方法對人員的因素考慮較少。由于本文主要研究一種開放的火災風險評估方法體系,沒有結合具體某一類型建筑,因此影響α的因素只列出了表3所示的四種因素。對于某一特定用途的建筑,影響α的因素需進行調整。若評估對象上述因素描述內容的主體是確定的,也可采用多屬性評價法。即通過設置一定的標準,如表3所示的參考分級標準,將評估對象的現狀轉化為分值,并確定ρ,K,A,C對α的權重,通過加權求和得到α的值。
建筑脆弱性因子β描述建筑本身抵御火災危害的能力。部分評估方法忽視了該因素的作用。β的值受表4所示因素影響。可以表示為:fβ的實現方法與fα相同,α,β∈。在半定量評估方法中,α與β對某一評估對象而言,意義不明顯,主要在于區別同一類型不同評估對象的差別。例如,若不使用建筑脆弱性因子β,一棟5層的多層酒店和一棟25層的超高層酒店的其他評估內容都達到同樣標準時,評估結果會相同,這顯然和火災風險現狀不相符。在半定量火災風險評估方法中,確定火災危害程度是一個難點。部分半定量分析模型確定火災后果的過程較為簡單,例如在對影響火災后果的因素進行賦值后,通過加和得到火災危害程度等級。雖然不同因素(措施)的重要性能通過一定權重描述,但不同措施在時間上的關系卻被忽略了。本文借鑒事件樹火災風險分析法中將火災發展階段和火災危險控制措施相結合,確定火災危害程度的思想。在真實火災中,火災危險控制措施之間并不是嚴格按時間階段動作的。在同一火災階段的各種措施是同時起作用的,一種措施會在多個階段中出現,且不同措施之間的重要性也是有所區別的。此外,由于數據庫的不完備,危害控制措施正常啟動的概率較難得到。所以在參考事件樹分析法的同時,還要進行調整,使其更適合半定量評估的需要。
參考對火災發展階段的劃分,將火災發展劃分為5個階段,并給出五個階段中火災危害的主要控制措施,如表5。可通過模糊綜合評價法判斷每個階段中火災危害控制措施對該階段火災危害的控制能力因子keS。專家在對評估對象進行檢查評估后,根據評估對象現狀,結合自身經驗,給出每一階段各種控制措施對火災危害控制能力的判斷。專家的判斷作為模糊綜合評價法的輸入。為了方便后續處理,采用模糊綜合評價中的等級參數評價法將評價結果百分化,即[0,100]keS∈。得到α,β和ekS后即可建立s(e)的求法。首先定義火災危害程度s的等級。參照2007年國務院頒布的《生產安全事故報告和調查處理條例》對火災等級標準的劃分,以及其他風險評估方法對后果的分級,本文采用的火災危害程度等級劃分標準如表6所示。通過統計數據確定s(e)是困難的,因為現有火災統計資料一般只包含“火災發展階段3(包含階段3)”之后的案例,很難獲得清晰的火災控制措施與火災后果之間的關系。基于這種情況,本文提出如下算法來實現s(e)。
在火災后果與火災發展階段之間建立主要對應關系,即火災發展1-5階段分別與火災后果Ⅰ-Ⅴ等級相對應。以第3階段為例,這種對應關系可理解為:“當火災發展到第3階段,出現Ⅲ等級火災后果的概率最大”。如前所述,在真實火災中,火災發展階段之間的劃分并不是非常清晰的,同一種危害控制措施可能在多個火災階段都發揮作用,造成通過火災危害控制措施的能力,評價火災可能發展到某一階段時,不僅要考慮該階段的危害控制措施,還要考慮其他階段措施的情況。當然,本階段的措施會起到主導作用。正態分布在風險評估中的應用非常廣泛,火災風險評估中很多物理量都可以使用正態分布表示。本文假設在火災發展某一階段的火災危害控制措施與其他階段火災危害控制措施在重要性上服從正態分布的規律。
確定火災風險
確定火災風險前,需要構建后果量化函數。本文采用風險矩陣實現g(s)。風險矩陣通過將可預測的最嚴重火災危害與相應的火災發生頻率結合起來,實現火災風險的定性估計。風險矩陣由于意義清晰,操作簡單,在多種風險評估方法中都得到了廣泛的使用。建立風險矩陣之前,要確定火災場景發生頻率的分級(表1),火災危害程度分級(表6)和作為評估結果的風險等級。參考對風險等級的劃分,制定表7所示的風險分級標準。參考風險矩陣建立方法,制定如表8所示的風險矩陣。根據該風險矩陣可得到火災場景e下建筑的火災風險等級。建筑每個火災場景的風險iRisk就能說明該建筑的風險狀況。根據建筑火災風險Risk的定義即需要將各火災場景的風險相加。由于風險等級無法直接相加,因此需對各風險等級賦予一定的分值,再以相加的分值來反映建筑的整體火災風險。
如何確定分值需從Risk的應用目的進行分析。Risk的應用對象一般是管理決策機構,比如奧組委需要知道每個比賽場館的風險值,消防部門需明確轄區內各單位建筑的風險大小。Risk的分值雖沒有明確的物理意義,但分值大小須能反映各級火災風險對社會公眾的影響程度,且具有一定區分度。可通過下式將各火災風險等級轉換為建筑火災風險分值形式。
實例分析
下面以某醫院建筑為例說明該體系的使用。該建筑地上24層,地下3層,建筑高度92m,建筑面積82000m2,2006年投入使用。地上1-5層為門診,6-24層為住院部,地下主要用作車庫和設備用房,部分區域用作藥庫。該建筑15層部分醫療實驗室內無火災自動報警系統;23層會議室內無自動噴水滅火系統和火災自動報警系統;個別部位的探測器存在故障;部分區域缺少滅火器;部分樓梯間防火門損壞,不能自動關閉;其他區域消防設備都按現行國家規范設置,且日常維護較好,能正常工作。
該醫院消防安全管理水平較好。消防安全責任人對消防安全工作十分重視,各級消防安全管理人都參加了消防局開展的消防培訓課程,并培訓合格。醫院缺少安全用電相關制度,其他消防安全管理制度較為齊全,且已嚴格落實。醫院每年對員工進行消防安全培訓,開展滅火、疏散演練。各崗位的消防安全職責都已明確,現場評估中各崗位基本履行本崗位的安全職責。此外,醫院為無煙醫院,吸煙引起火災的幾率較小。參考2004至2009年醫院類建筑火災原因統計表9所示,進而可知2004-2009年平均起火原因占總火災起數的比率,如表10。和其他類建筑相比,醫院類建筑每年發生的火災總起數相對較少。在引起火災的原因中,電氣和用火不慎所占比例最高,其次是用火不慎和吸煙,放火、玩火、自燃和雷擊引起火災所占比例之和為6.28%。
關鍵詞:性能化設計;處方式設計;消防設計;火災模型
一、前言
如果說納米技術使新材料的研究起到了革命性飛躍,那么也可以說性能化設計方法將開創消防科技的新局面。
消防設計目前有兩種設計思想,一種是傳統的“處方式設計方法”,其基于場所類型進行設計考慮;另一種是“性能化設計方法”,它立足于危害分析及火災假想,對于解決超越法規或現行法規無法解決的復雜建筑的消防設計具有很大意義。
由于性能化防火設計的方法與傳統的設計方法相比具有許多優越性,所以很快成為建筑防火的一種新理念,并將發展成為建筑防火技術領域里一個全球性發展潮流,受到許多發達國家和發展中國家的高度重視,得到越來越廣泛的應用。
二、性能化消防設計的概念
性能化消防設計是建立在消防安全工程學基礎上的一種新的建筑防火設計方法,它運用消防安全工程學的原理與方法,根據建筑物的結構、用途和內部可燃物等方面的具體情況,由設計者根據建筑的各個不同空間條件、功能條件及其它相關條件,自由選擇為達到消防安全目的而應采取的各種防火措施,并將其有機地組合起來,構成該建筑物的總體防火安全設計方案,然后用已開發出的工程學方法,對建筑的火災危險性和危害性進行定量的預測和評估,從而得到最優化的防火設計方案,為建筑結構提供最合理的防火保護。
與“處方式”設計相比較,性能化設計方案更關注是否能夠實現“保證人員疏散和滅火救援不受火災煙氣影響”這一“目的”,而不是拘泥于滿足規范要求的最低排煙量。性能化的消防設計方案通過科學的論證,能夠提供比之處方式的消防規范更為安全的設計表現效果,比較起來,性能化設計方案具有設計成本有效性,設計選擇多樣性及設計效果更為優化性的特點。
性能化消防設計的兩個關鍵點,第一是確認危害,第二是明確設計目標。具體來說,它針對建筑物的特點,建筑物內人員特點,建筑物內部操作方式,建筑物外部特征,消防滅火組織特點等。從而針對每種危害或者每個設計區域選擇設計方法及評估方法。這種設計方法突破了傳統設計針對建筑物結構類型、相應的層高及面積的限制,同時提供了更加靈活而有效的設計選擇性。
性能化消防設計包括確立消防安全目標,建立可量化的性能要求,分析建筑物及內部情況,設定性能設計指標,建立火災場景和設計火災,選擇工程分析計算方法和工具,對設計方案進行安全評估,制定設計方案并編寫設計報告等步驟。在設計過程中,需要對建筑物可能發生的火災進行量化分析,并對典型火災場景下火災及煙氣的發展蔓延過程進行模擬計算,因此計算的工作量以及各類基礎數據的需要量非常大,往往需要采用計算機火災模擬軟件等分析和計算工具。
三、性能化消防設計的流程
性能化設計利用火災科學和消防安全工程建立設計指標,評估設計方案;并利用火災危害分析和火災風險評估建立從總體目標和功能目標到火災場景等領域內所需要的參數。性能化的消防安全設計是一種可以對諸如非工程參數(如人在火災中的行為和反應)進行定義的工程過程。
四、建筑物性能化消防設計的內容
建筑物的性能化消防設計主要包括兩個方面的設計內容:一是保證建筑內人員安全疏散的性能設計,二是保證建筑構件耐火的性能設計。
人員安全疏散的性能設計是從建筑內人員安全方面進行考慮的,通過綜合考慮各種火災因素對人員逃生的影響,采用性能化的設計方法來保證建筑物內人員的火災安全性,從而防止人員傷亡。其性能化的設計準則是:煙層下降高度和煙氣濃度達到人不能忍耐的時間大于人員安全疏散所需的時間。
構件耐火的性能化設計是從建筑物的穩定性方面進行考慮的,通過分析建筑構件在火災中的反應,采用性能化的設計方法來保證建筑物結構的火災穩定性,從而防止建筑物的倒塌。其性能化設計準則是:火災持續時間小于構件的耐火時間。
五、國內外性能化設計應用概況
自20世紀80年代英國提出了“以性能為基礎的消防安全設計方法”(performance——basedfiresafetydesignmethod,以下簡稱性能化防火設計)的概念以來,日本、澳大利亞、美國、加拿大、新西蘭以及北歐等發達國家政府先后投入大量研究經費積極開展了消防性能化設計技術和方法的研究,南非、埃及、巴西等發展中國家也都紛紛開展了這方面研究工作。世界各國都在積極推行性能化設計方法的應用,并取得了巨大成就。
英國于1985年頒布了第一部性能化防火規范,包括防火規范的性能化修改,新規范規定“必須建造一座安全的建筑”,但不詳細確定應如何實現這一目標。
新西蘭1991年的建筑法案對建筑監督立法體系進了徹底調整,于1992年了性能化的《新西蘭建筑規范》,新規范中保留了處方式的要求,并作為可接受的設計方法,于1993年強制執行。1993~1998年,繼續開展了“消防安全性能評估方法的研究”,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災的發生、安全疏散措施、防止倒塌、消防基礎設施和通道要求以及防止火災相互蔓延五部分。
瑞典于1994年了新的包含有性能化設計內容的建筑防火設計規范。
澳大利亞于1996年頒布了性能化防火設計規范的《澳大利亞建筑設計規范(《BuildingCodeofAustralia》,簡稱"BCA"),并自1997年7月1日起,在各州政府陸續推行。
巴西于1999年頒布了新的《鋼結構防火設計》和《對建筑構件耐火極限的要求》兩部標準。這是南美首次制定的建筑標準,由SaoPaulo大學、Mi—nasGerais大學和OuroPreto大學編制。標準中引入了如時間計算方法與風險評估方法以及其他消防安全工程設計方法等性能化的新概念,允許建筑物的火災安全根據其火災荷載、建筑物高度、建筑總面積以及滅火設備的安裝與否等條件確定,而對建筑物的耐火等級不做要求。
日本政府于1998年6月對《建筑基準法》進行了修訂,引入了一些有關性能化設計的內容,并于2000年6月施行;另外,還于2003年8月開始對《消防法》進行修訂,計劃于2005年施行。
加拿大于2001年了性能化的建筑規范和防火規范,其要求將以不同層次的目標形式表述。
美國也于2001年了《國際建筑性能規范》和《國際防火性能規范》。
目前,已有不少于13個國家(澳大利亞、加拿大、芬蘭、法國、英國、日本、荷蘭、新西蘭、挪威、波蘭、西班牙、瑞典和美國)采用或積極發展性能化規范和基于規范結構形式下建筑防火設計方法,并取得了一定成果。中國也正在加緊性能化設計方法的研究和性能化設計規范的制定。公安部所屬消防研究所承擔了幾項有關性能化設計的國家十五科技攻關課題,如公安部天津消防研究所承擔的“建筑物性能化防火設計技術導則”的研究和制定,公安部四川消防研究所承擔的“高層建筑性能化防火設計安全評估技術研究”等。
六、推行性能化設計方法是一個逐步過程
盡管建筑物消防性能化設計方法有很多優點,作為性能化設計技術的基礎一“火災模型”在性能化設計中起著舉足輕重的作用,但它們作為一種新生事物,還不為人們所理解和接受,特別是建筑設計師和建筑管理部門的人員都不太了解這種新的設計方法。
有人曾對美國、中國香港和澳大利亞的建筑管理人員在對待性能化設計和處方式設計在能否保證建筑消防安全,以及火災模型是否足以支持性能化設計的態度進行了一個調查,并進行了比較。發現半數以上的管理人員認為性能化設計不能保證建筑的安全,三分之二以上的管理人員認為處方式設計能保證建筑的安全,以及三分之二以上的人認為火災模型不足以支持性能化設計。
世界各國幾乎都存在著類似這樣的情況。在很長一段時期內,建筑設計師和建筑管理人員對性能化設計技術還存在一個從初步認識、深入了解到最終肯定的意識轉變過程。
另外,對于采用性能化方法設計的建筑,如何正確地評估其消防安全性方面也存在很多技術上的難題有待解決。
七、展望
性能化消防設計已成為世界性建筑消防設計發展的必然趨勢,它的發展將大大促進消防安全設計的科學化、合理化和成本效益的最優化,并將產生十分重大的社會效益和經濟效益。盡管目前還有許多人不太理解和排斥使用它,但我們堅信隨著時間的推移,將會有越來越多的人加入到肯定性能化設計方法的行列中來。據日本方面的統計,采用性能化方法進行消防設計的建筑正在逐年增加。
我國也應該加快性能化規范及配套技術的研究步伐,充分發揮性能設計的優越性。今后應從以下幾個方面人手,促進性能化設計技術的發展:
(1)加強各種火災預測模型和火災風險評估模型的研究,拓展性能化設計方法的應用空間。
(2)加強新材料、新技術研究,規范材料性能參數,建立和完善消防數據庫,提供準確的性能化指標,為性能化應用積累基礎性數據。
(3)深入研究火災規律、火災情況下建筑內人員逃生規律和構件變化規律,為各種火災模型的建立提供堅實的理論依據,并拓展計算機技術在消防中的應用。
(4)積極向建筑設計師和建筑管理人員介紹性能化設計方法,使他們從認識、理解并自覺接受性能化設計方法。
(5)出臺可操作性強的性能化設計指南,使建筑設計師能盡快地掌握性能化設計方法的使用。
(6)制定性能化消防設計規范,為性能化設計方法的應用提供法律依據。
參考文獻:
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【關鍵詞】 高荷載 低組織 公眾聚集場所 火災風險定性評估 安全檢查表法
高荷載低組織公眾聚集場所,包括批發商場、零售商場、超市等大型或超大型商品經營場所;具有火災荷載高或火災荷載密度大、人員組織無序、環境情況復雜、消防安全管理松散及安全工作任務重等特征;根據公安消防機構的火災統計數據和典型案例分析,商場市場火災的發生具有隨機性和不確定性,發生火災的原因包括人為原因、電氣原因、自然原因和其他原因;火災危害性大,表現為極易威脅人身安全、形成火勢蔓延、造成重大經濟損失、妨礙滅火救援、產生惡劣社會影響等。
1 火災風險定性評估的必要性
高荷載低組織公眾聚集場所,其火災風險性及危害性大,運用定性評估方法,開展火災風險評估,克服定量評估難以實施的不足,在預防火災發生、降低火災風險、保障安全經營、加強安全管理、減少火災損失等具有積極的作用。其必要性包括:
(1)定性分析該類場所的火災風險因素,找出存在的火災隱患,提出相應整改措施及建議,提高消防安全防范水平。(2)客觀評估該類場所建筑的風險管理水平,針對管理中發現的不足,提出相應的管理建議,促進消防安全管理工作。(3)推動該類場所火災風險評估工作,針對評估中需要改進和完善的方面,為相關管理和監督部門提供借鑒。
2 安全檢查表法的內涵及步驟
2.1 安全檢查表法的內涵
運用安全檢查表法開展火災風險評估,主要是指參考消防安全有關法律、規范、標準及規程,采用安全檢查表,分析系統及其構成的各項指標要素,系統地對一個可能發生火災的環境進行科學分析,實施安全檢查和火災危險控制,找出各種火災危險源,列出存在的問題,以促進安全檢查和消防安全管理。其特征是應用系統論知識,將復雜大系統分割成小系統或更小單元,按系統或單元編制安全檢查的項目及要點,以提問方式列成表格,作為安全檢查時的指南,對某一對象火災風險水平或安全現狀進行診斷。評估表格中需要將安全檢查的內容逐一列出,避免遺漏主要影響因素;具有清晰明了、方法簡單、用途廣泛、沒有限制、易于理解與使用等優點;缺點是只能進行定性分析不能進行定量分析。
2.2 安全檢查表法的步驟
運用安全檢查表法,開展火災風險評估的步驟,通常包括:(1)評估準備。初步確定目標對象和范圍,進行現場調查,框定并收集相關法律法規、技術規范、工程資料及項目概況等資料。(2)資料收集。明確評價的對象和范圍、適用的法律法規,了解同類項目的管理和火災事故狀況等。(3)風險辨識。根據建設項目的宏觀微觀環境、生產管理情況和經營特點,分析和辨識潛在的火災危險因素、有害因素和火災安全隱患。(4)指標確定。根據評價對象的特點和實際,選擇科學合理適用可行的定性評估項目指標。(5)定性評估。根據現場調查,通過資料收集,選擇評估指標,進行定性分析,以確定火災事故可能發生的區域、部位、單元等。(6)對策措施。根據定性評價結論,提出預防或減少火災危險的技術和管理措施。(7)評估結論。簡要列出主要危險因素、有害因素,提出需要重點防控的重要危險部位和項目,提出安全措施及對策,從消防安全管理角度,給出項目符合法律法規和技術標準的結論。
3 安全檢查表法評估指標及結論
根據高荷載低組織公眾聚集場所的特點,運用安全檢查表法開展項目火災風險評估,其評估依據,包括消防法律法規、消防技術規范(國家標準)、消防技術標準(國家標準)和地方標準等。安全檢查表法的核心,是設計和實施安全檢查表。安全檢查表必須包括系統或子系統的全部主要檢查要點,特別不能忽視那些主要的潛在危險因素及與之相關的其他危險源。安全檢查表中,應重點列舉需要查明的可能導致火災的不安全因素,采用列表提問方式,以是或否來回答,是表示符合要求,否表示還存在問題,有待于進一步改進和完善。對于回答否的因素,還應指出不符合的原因并提出改進措施和建議。評估工作按由單項目到小系統再到更大的系統,最后到大系統的順序實施評估。
3.1 評估單元劃分
為便于火災風險評估的進行,有利于提高評估工作的準確性,依據有關消防法律法規、消防技術規范及消防技術標準,結合消防安全管理的特點與危險源的類別及分布,劃分評估單元。結合項目的消防管理情況,主要對消防系統進行評估,將每個大系統劃分為主動防火、被動防火和火災安全管理三個子系統;每個子系統再根據具體情況不同,細分更小的子系統。
3.2 評估指標
3.2.1 評估指標選取
(1)被動防火子系統。評估單元細分,細分為環境情況、可燃物品、電氣設備、熱物體、危險源、明火和吸煙、其他等子系統進行評估。單元指標選取包括:環境情況子系統,細分為建筑布局、平面布置、建筑結構、防火間距、消防車道、建筑火災荷載、防火防煙分區、垂直和水平防火分隔、消防電梯、疏散通道、安全出口、商鋪類型和功能、開口部位等指標。可燃物品子系統,細分為可燃物品種類、物品燃燒性能、可燃物品存儲、可燃裝修材料、可燃裝飾材料等指標。電氣設施子系統,細分為用電設施、電氣線路、設備自身狀態、與可燃物的距離、電源控制箱、保險絲的規格、接地裝置等指標。熱物體子系統,細分為熱表面周圍可燃物、電器功率及安裝、熱廢渣處理等指標。危險源子系統,細分為可燃性氣體蒸汽泄漏、易燃易爆物擴散、燃料氣體控制等指標。明火和吸煙子系統,細分為電焊、氣割、爐灶等,以及吸煙區與禁煙區、吸煙區內煙灰缸、禁火區內冒煙物體等指標。其他子系統,細分為地面清潔、可燃廢料垃圾存放、室內通風情況、人員了解滅火器材使用、單位動火安全規定、過去有無火災發生情況等指標。
(2)主動防火子系統。評估單元細分:包括消防設施和消防隊子系統;消防設施子系統細分火災自動報警系統、消防給水系統、室內外消火栓系統、自動噴水滅火系統、氣體滅火系統、泡沫滅火系統、防排煙系統、防火門和防火卷簾、應急照明和疏散指示、建筑滅火器、消防電源等;消防隊子系統包括專職消防隊和義務消防隊系統。單元指標選取:火災自動報警系統子系統,細分為系統布線及供電、火災探測報警、消防聯動控制、火災應急廣播、消防通訊、火災警報裝置、消防電梯、電氣火災監控等評估項目。消防給水系統子系統,細分為天然水源、市政供水、消防水池、消防水箱、氣壓給水裝置、消防水泵及控制裝置、室外消防給水、消防水泵接合器等。室內外消火栓系統子系統,細分為消防給水管道、室內外消火栓布置、消火栓箱體外觀和組件、啟泵按鈕、減壓裝置、消火栓出水壓力、最不利點消火栓充實水柱等評估項目。自動噴水滅火系統子系統,細分為系統設置型式、報警閥組、供水控制閥、壓力開關和水力警鈴、水流指示器、末端試水裝置、供水管網、灑水噴頭、系統功能等評估項目。氣體滅火系統子系統,細分為系統型式選擇、安全要求及控制方式、儲存裝置和儲藏間、啟動和輸送管網、氣體噴嘴、各類閥體、系統控制及信號反饋裝置、模擬啟動和噴氣試驗情況等評估項目。泡沫滅火系統子系統,細分為系統選型、泡沫液儲罐、泡沫比例混合器、消防泵組、泡沫產生器、泡沫噴頭、泡沫消火栓、系統管道和閥門、系統控制、系統試驗情況等評估項目。防排煙系統子系統,細分為自然排煙裝置、機械防煙系統、機械排煙系統、通風和空氣調節裝置、各系統功能等評估項目。防火門和防火卷簾子系統,細分為甲、乙、丙級鋼質(木質)防火門、常開電動防火門、常閉防火門、防火卷簾等。應急照明和疏散指示子系統,細分為火災應急照明、疏散指示和安全標志等。建筑滅火器子系統,細分為滅火器配置和選型、滅火器設置和安裝、滅火器外觀檢查、滅火器維修及報廢等。消防電源子系統,細分為供電負荷等級、消防專用供電回路及線路敷設、末端切換裝置、自備發電設備、應急電源(FEPS)設置及控制等。消防隊子系統,細分為專職消防隊建設和義務消防隊建設評估子系統。
(3)消防安全管理子系統。評估單元細分及評估指標選取:建筑物內部人員子系統細分為人員密度、年齡層次結構和消防安全素質及意識差異等;管理水平子系統分為消防安全管理制度建立健全、專職值班制度、建立日常防火巡查且檢查記錄、嚴格遵守消防管理規定、易燃易爆危險品管理符合要求、消防安全教育培訓定期舉行、完整配備專業和志愿者消防組織等。
3.2.2 評估表格設計
評估表格包括指標序號、評估單元用項目表示、項目檢查內容、檢查結果用是或否回答、存在問題簡述用備注表示、反映隱患嚴重程度的隱患項目類別。評估表格中的隱患項目類別的確定,需要根據對項目檢查內容進行嚴格的檢查試驗后,對于得出檢查結果否定的子系統進行仔細分析研究,確定造成子系統檢查結果否定的項目其造成消防安全隱患的嚴重程度到底有多大,它在系統正常運行過程中擔負著什么樣的角色等,然后判定該項目檢查內容的消防安全的隱患項目類別,可劃分為嚴重隱患項(A),重要隱患項(B),一般隱患項(C),判定檢查評估合格的隱患項目數為:A=0,且B≤2,且B+C≤5。被動防火子系統、主動防火子系統和消防安全管理子系統的評估表如表:
3.2.3 定性評估結論
高荷載低組織公眾聚集場所,由于其火災風險性及危害性大,有必要定期開展火災風險評估。運用安全檢查表法,對項目的主動防火系統、被動防火系統和消防安全管理系統進行全面評估,方法簡單,容易理解、使用和實施,解決定量評估難以實施的不足,關鍵是將消防安全系統進行細分,將復雜系統轉化為簡單系統,選取評估指標,設計評估表格,得出評估結論,找出消防安全隱患,提出消防安全管理建議,對于評估對象存在的消防安全隱患一目了然。定性評估從消防安全管理角度,能夠給出符合法律法規和消防技術標準的結論,包括項目的總體評估情況、各系統存在的否定項,以及需要特別關注的重要否定項,及其反映出來的重大消防安全問題及消防安全隱患,擬采取的消除安全隱患、加強消防安全管理的針對性措施和建議。對于定性評估中出現的一些不能明確判定隱患類別的否定項,可能造成重大安全隱患的項目,再選擇相關的定量分析方法進行專門評估。通過火災風險評估,促進高荷載低組織公眾聚集場所降低火災風險及損失,促進安全管理及經營。
參考文獻:
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關鍵詞:社會消防安全 評價指標體系 必要性與可行性
長期以來,我國社會消防安全狀況評價體系不完善,沒有一套適合我國國情、真實反映消防安全現狀的宏觀分析評價指標。各地通常是采用傳統的火災四項統計數據來分析消防安全狀況,評價消防工作成效,或者只是簡單地進行單位、行業等個體的消防安全評估,沒有建立全面、科學的社會總體消防安全評價體系。公安部消防局啟動了“城市消防安全評價指標體系”課題的研究,并取得明顯進展,這個領域已經得到相關部門的高度重視,構建消防安全評價指標體系已經成為科學評價消防工作現狀,促進社會消防工作發展的重要舉措。
一、以火災分析替代社會消防安全狀況整體評價的弊端
火災統計,是消防工作的重要業務基礎,及時準確地統計上報火災數據,客觀真實地反映火災信息和部隊滅火救援情況,對于研究火災規律特點,制定相應對策,推進消防工作社會化進程,具有十分重要的意義。但是,以其作為對整個社會消防安全狀況進行宏觀評價的指標,顯得片面和單薄。
(一)火災發生的偶然性影響數據的客觀性
火災發生有其必然性,但也存在偶然因素。前些年,遼寧、河南、浙江、廣東等省發生的群死群傷火災迫使當地政府痛下決心,加大消防工作力度,加強消防裝備建設,消防工作不可謂不強,但仍發生了沈陽汽配城、廣東東莞、浙江溫州/12﹒12等火災。2008年1月2日,新疆烏魯木齊市德匯廣場發生火災,經濟損失過億元。如果單純使用這樣一起火災數據,對全區乃至全國的火災形勢與社會消防安全狀況進行分析,明顯失于偏頗。
(二)火災數據無法全面反映社會整體的消防安全狀況
消防工作涵蓋人類社會基本活動的方方面面,社會整體消防安全狀況評價指標也應該是一個綜合性、全面性的評價體系,而我國的現狀是在評價消防工作成效時,局限于“以火災的四項指標論功過”,消防部門一直被四項指標的升降所困擾,一些地方政府在考核消防部門工作時,惟以四項指標的升降論成敗。這種消防安全評價上的局限性,嚴重束縛了我國消防事業的發展,與我國建設有中國特色的社會主義經濟發展不相適應。
二、構建社會消防安全評價指標體系的必要性、基本原則和現實功能
(一)建立體系的必要性
在現有社會消防安全條件的基礎上,探索建立社會消防安全綜合評價體系,正確地選取社會消防發展中具有代表性、較為合理、信息量大的重要指標,用客觀、準確、全面、科學的方法來評價社會消防發展的各個側面及社會整體發展水平,對社會消防發展具有反映、分析、評價、監測、預測等重要功能。建立社會消防發展綜合評價體系實現的功能,可以全面地運用到各級領導的消防決策和管理實踐中,為科學決策提供依據。
(二)建立體系的基本原則
要使評價體系科學準確,發揮體系的研判、指導、分析、決策功能,就要在評價指標的確立中把握五個原則。一是客觀性,指標的確立必須反映我國現階段社會發展對消防工作的總體要求和標準,必須體現當前國家基本國策和消防法律法規對消防工作的要求。二是適用性,指標要宏觀,突出重點和主要矛盾,反映保障公共消防安全的主要內容,既要力求全面,又要簡潔易行,避免以偏概全和過細、過濫、過繁。三是代表性,要綜合考慮經濟發展的不平衡、城鄉差異等因素,盡量選擇具有普遍性、基礎性的指標,滿足全國不同地域、不同經濟發展條件下消防狀況的總體性、全面性、基礎性要求。四是可靠性,要以大量的基礎數據為依托,采用科學合理的數據采集方式,以提高數據的可靠性和權威性。五是指導性,評價體系建設的目的就是為了科學評價消防安全現狀,找出存在的問題和薄弱環節,為領導和相關部門提供決策依據,以指導消防工作實踐,推動消防事業長遠發展。
三、社會消防安全評價指標的基本構成
正確地選取社會消防發展狀況中能夠有效體現社會消防工作發展水平和整體狀況的指標,是構建社會消防安全評價體系的基礎。公安部消防局“城市消防安全評價指標體系”課題中已經有了非常詳細的指標內容,這里,筆者從社會消防安全評價(有別于城市消防安全評價)體系方面談一些看法,主要是突出與當前火災評價指標的延續性,既力求全面,又要簡潔易行。具體指標如下:
(一)社會消防安全整體素質
人為因素一直是火災原因中的主要成分,人的消防安全素質和意識也是衡量一個地區、一個國家整體安全素質水平的首要因素。具體包括:消防安全常識的普及率;重點工種人員的消防培訓率;消防安全教育的普及率。
(二)單位消防安全監管水平
消防安全管理水平的高低,最終要體現在單位的消防安全管理上。主要包括:建筑工程消防審核、驗收合格率;自動消防設施完好率和疏散通道、安全出口、應急照明等合格率;單位參加火災保險率;重大工程項目的消防安全可靠性論證、評估和提供消防技術服務情況。
(三)消防管理體系
主要指政府和建設、財政、規劃、教育、公安消防等部門履行消防工作職能的情況。
四、體系建立和運行的保障
(一)大力發展中介組織成為實施消防安全評價的主體
對社會整體消防安全進行評價,需要大量基礎性、專業性的數據,且數據的調查與統計無法由單一機構獨立完成。按照國務院《關于進一步加強消防工作的意見》的精神,應鼓勵合法的消防安全社會中介機構成為實施安全評價的主體,由各級人民政府負責組織,由社會中介機構具體實施,既為政府減輕工作量,又保證了評估結果的科學、有效和公平。
(二)以法律形式確保消防安全評估體系的建立
可以采取立法、出臺地方性規章等形式,確定消防安全評估的組織實施機構、具體評估方法、評估指標以及評估結果的使用等內容,確保消防安全評估工作體系建立并發揮作用。
關鍵詞:商場; 層次分析法; 消防安全; 評估
引言
隨著社會的不斷進步,經濟的飛速發展,城市中的商場越來越多,并趨向于現代化、大型化,對舊商場的改建和擴建也正朝著這個方向發展。據統計,2012年我國發生商場火災約7000起,死亡90人,受傷113人,直接財產損失約3.5億元。由此可見我國的商場火災形勢不容樂觀,商場的消防工作亟待加強。
所謂消防安全評估,是指采用合理的分析方法對商場的消防安全進行分析、研究,進而正確評估商場的消防安全狀況的方法。科學合理的評估商場消防安全情況對合理配置消防資源,解決商場的消防安全主要問題,減少經濟財產損失,確保商場的消防安全具有重要的指導意義。現行的商場的消防安全評估只是從火災統計的四項指標等方面進行,不能全面的反映商場的消防安全實際情況。本文針對商場的消防安全問題進行研究,建立了一套綜合評估指標體系,并利用層次分析法分析研究,希望能對商場的消防工作開展提供參考。
一、 商場消防安全評估指標體系的建立
(一)商場的火災危險性分析
1.建筑特點
商場的大多為單、多層建筑,采用鋼筋混凝土結構,建筑面積大,功能復雜。為了滿足人們的需要,許多新建的商場均采用大空間設計,或者采取共享空間的設計方法,造成了防火分區過大的問題。此類建筑通常使用可燃的內裝修材料,平時存放大量的可燃易燃商品,火災荷載大,火災危險性大。此外,周邊的環境也會對商場的火災危險性產生影響。
2.消防基礎設施
消防基礎設施包括:防火和防煙分區、防排煙系統、各類滅火器、火災自動報警系統、消防給水系統以及自動噴水滅火系統。合理設置這些消防基礎設施,在火災初起的時候一方面可以控制火災的蔓延擴大,及時通知建筑內的人員;另一方面也可以幫助撲滅火災,防止火勢的進一步擴大。
3.安全疏散
商場屬于典型的人員密集場所,人流量大,人員進出頻繁。建筑在發生火災時,為了避免建筑內人員受到傷害,也為了給消防人員撲救火災創造條件,應根據建筑的使用性質、面積大小、容納人數以及人們的心理狀態,合理的設置安全出口、疏散標志和應急照明、應急廣播系統,控制商場內的人員密度等。
4.火源控制
商場地方使用功能復雜,起火原因多。商業建筑一般包含百貨商店、超市、室內步行街、電影院、酒樓和賓館等人員密集場所,照明設備、電器設備、變配電設備多,而且線路復雜,耗電量大,從而造成建筑內的火災隱患多,起火原因復雜化。總結以往的商場火災案例,電線電纜、電氣設備、變配電設施以及吸煙等屬于常見的火源。
5.消防管理
消防工作的方針是預防為主,防消結合。所以,防火工作是基礎,搞好防火工作是保障商場消防安全根本之策。眾所周知,主管人員重視消防的商場,其消防安全的程度較高,消防工作的開展較順利。所以商場內不僅要有相關的規章制度,也要切實的落實執行,合理設置消防管理機構,定期開展消防技能培訓以及消防演練,以此防止火災事故的發生,減少火災發生后的人員傷亡和財產損失。
(二)商場消防安全評估指標體系
根據對商場火災危險性分析,建立以建筑特點、消防基礎設施、安全疏散、火源控制以及消防管理5個子系統構成的評估體系,并確定了各子系統的影響因子。具體為:建筑結構C11,周圍環境C12,火災荷載C13;防火和防煙分區C21,防排煙系統C22,滅火器C23,火災自動報警系統C24,消防給水系統C25,自動噴水滅火系統C26;安全出口位置和數量C31,疏散標志C32,應急照明C33,應急廣播系統C34,人員密度C35;電線電纜C41,電氣設備C42,變配電設施C43,吸煙C44;規章制度和落實情況C51,消防管理機構C52,消防技能培訓C53,消防演練C54。
二、 基本方法
(一)層次分析法
層次分析法(簡稱AHP法),是美國匹茲堡大學教授T.L.Saaty 于20世紀70年代初提出的一種有效的多目標規劃方法。AHP法把一個復雜問題的結構分成有序的遞階層次,將決策規劃過程中定性分析與定量分析有機地結合起來,通過逐層分析判斷決策方案并進行優劣排序。該方法能夠統一解決決策中的定性和定量問題,具有實用性、系統性、簡捷性等優點,廣泛應用于各領域。
運用 AHP 法一般可分為三個步驟:第一,按照因素間相互影響及隸屬關系,將因素依不同層次聚集組合,形成一個多層次的分析結構模型;第二,根據對客觀現象的主觀判斷,就每一層次因素的相對重要性給予量化描述;第三,利用數學方法確定每一層次全部因素相對重要性次序的數值,并進行一致性檢驗,若不滿足一致性條件,則修改判斷矩陣,直至滿足為止。
(二)層次分析步驟
1.在遞歸層次機構建立以后,將上一層次的某一元素作為判斷準則,判斷任意兩個元素的重要性,并根據該準則對下一層次相應元素按1~ 9的標度對重要性程度賦值, 建立判斷矩陣A。
2.求解判斷矩陣的最大特征根,將最大特征根對應的特征向量進行歸一化處理, 得到同一層次相應元素對上一層次某一元素相對重要性的排序值。
3. 對判斷矩陣進行一致性和隨機性檢驗。一致性檢驗指標為CI , ,n為判斷矩陣的階數; 平均隨機一致性指標為RI 。表2給出了1~14階正互反矩陣計算1000次得到的平均隨機一致性指標。計算一致性比例CR,CR=CI/RI。當CR
二、 對商場消防安全評估體系進行層次分析
對于商場消防安全評估體系指標權重的確定,本文采用的是專家打分方法,即邀請專業領域內有豐富實際工作經驗的專家,針對表格內各因素的重要程度打分。商場消防安全評估體系各層次比較矩陣及權重見表3~ 8。其中,Wi為元素權重值;BW=λmax B,為矩陣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
通過一致性檢驗,各判斷矩陣均滿足一致性要求,見表9。各層次指標相對總目標重要性的權重見表10。
由表10可以發現:自動噴水滅火系統、安全出口的位置和數量、消防給水系統以及火災荷載對商場的消防安全水平影響較大。
三、 應用實例
為了驗證基于層次分析法的商場消防安全評估體系的準確性與合理性,本文選取江蘇南京某商場進行消防安全的評估,按照前文所述過程計算,最后得到的結果見表11。
表11的計算結果反映了該商場的消防安全水平良好,與實際情況相符。但是從計算結果看,C21和C44的得分較低,所以應該重點改善防火和防煙分區,控制吸煙情況,以提高該商場的消防安全水平。
四、 結論
基于層次分析法的商場消防安全評估,將定性分析和定量計算有機地結合,全面考慮了與商場消防安全有關的各方面,分析得到了對商場消防安全影響較大的四個因素,能夠比較客觀的評估商場的消防安全水平,對今后商場消防工作的開展有一定的指導作用。
參考文獻:
[1] 高尚平. 商場消防現代化的重要意義.商場現代化.1995年第1期
作者簡介:高仲亮(1981-),男,碩士,云南臨滄,實驗師,從事森林防火、城市消防與3S技術應用教學和研究工作。
通訊作者:周汝良(1963-),男,碩士,云南祥云,教授,從事森林防火、城市消防和3S技術應用教學與研究工作。]
摘要:介紹了介紹建筑消防性能化設計與傳統消防設計方法之間的關系,闡述傳統的處方式防火設計的缺點,并對性能化防火設計方法的概念及其優越性進行分析,重點運用經濟學的基本理論與方法,對比分析兩種建筑消防設計在防火設計方面的投入成本和投資經濟效益,得出消防性能化設計更能夠適應社會發展需求,在經濟效益方面也具有明顯優勢,為性能化防火設計的經濟優越性提供論證基礎。
關鍵詞:“處方式”防火設計,性能化防火設計,經濟效益
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
中圖分類號:TU2 文獻標識碼: A 文章編號:
1 前言
建筑火災安全關系著人們的日常生活、生產的基本條件,無論是從古代以木結構為主的建筑,還是近代以磚木結構為主的建筑,以至現代以鋼筋混凝土或全鋼為主的摩天大樓,都可能成為火魔的對象[1]。隨著社會的進步和人類的發展,現行的“處方式”防火設計已無法完全適應當今建筑設計的要求。人們對火災現象及其規律進行了進一步的深入研究,一定程度上實現了對火災過程的定量描述和分析,提出了“以性能為基礎的消防安全設計方法”,即“性能化”防火設計[2]。目前,全世界各國針對建筑防火設計措施主要是傳統的“處方式”設計和正在逐步完善的“性能化”防火設計,同時也正在積極發展“性能化”規范和“性能化”設計工具,方法與評估技術的日益成熟[3-6]。
2 “處方式”防火設計方法與性能化防火設計
2.1 “處方式”防火設計
傳統的防火設計方法是根據有關設計規范條文中給定的消防設施設置要求,按設計參數和指標進行設計,設計人員必須嚴格按照規范條文給出的消防設施設置要求和參數指標制定設計方案。這種“處方式”規范規定了詳細的設計參數和指標,因而具有設計的局限性,使設計出來的建筑工程單調而呆板[7]。在我國,現行建筑防火設計規范按各種建筑物進行分類,根據有關消防安全的要求,對建筑物耐火等級、防火間距、防火分區、裝修材料控制、安全疏散、防排煙設施、火災自動報警設施、室內外消火栓、自動噴水滅火設施等每項設計的參數和指標,都進行了具體的規定。設計人員只要根據所設計建筑物的規模、性質和用途,從規范中直接選定與該建筑物相應的設計參數和指標即可。
“處方式”建筑防火規范,是指根據火災事故的發生、發展和撲救等經驗教訓和火災科學研究試驗等消防實踐總結出來的,并經不斷修改完善的一套有明確防火設計措施和各種具體的設計參數要求的設計規定。通常認為,設計者只要按照規范規定進行設計就認為該建筑的防火安全是符合使用要求的[8]。
2.2 “性能化”防火設計的概念
“性能化”防火設計是運用消防安全工程學的原理和方法,通過分析火災過程的基本規律,結合實際火災案例,對建筑物及其內部可燃物的火災危險性進行綜合分析和計算,從而確定性能指標和設計指標,選擇相應的消防措施,對整個設計方案做綜合性分析、調整和優化的過程。其主要思想是在消防設計時僅提出建筑消防安全所需要的性能要求或指標,而不直接要求設計人員為此而必須采用某些特定的解決方法[9]。
“性能化”建筑防火規范,是指在確定建筑消防安全目標或性能化設計水平基礎上,規定一系列性能化準則,并附有指導設計的技術文件。規范使用者可根據設計對象,按規范要求,采用“處方式”規范或“性能化”設計和評估方法來完成認為可以接受或能夠取得最低規定安全水平的設計“性能化”建筑防火規范體系,將隨著消防安全工程學的逐步建立、計算機科學與計算機火災模擬技術的發展及風險評估技術在消防安全中得到應用而逐步建立、發展與完善。
2.3 建筑消防性能化設計與傳統設計方法的比較
傳統的“處方式”設計方法,其基于場所類型進行設計考慮,而“性能化”設計方法立足于危害分析及火災假想,對于解決超法規或現行法規無法解決的復雜建筑的消防設計具有很大意義。
“處方式”規范和設計方法在客觀上存在著:規范中有關條文之間常常出現互不溝通,相互矛盾的現象,條文與條文之間無法解釋清楚;傳統的設計只能給出局部保障,無法給出一個統一、清晰的整體安全度水準,國家消防技術標準對部分技術問題尚未規定或未能涵蓋,跟不上新技術、新工藝和新材料的發展,且限制了設計人員主觀創造力的發展,無法充分體現人的因素對整體安全度的影響。而性能化消防安全設計是運用消防安全工程學的原理和方法,考慮火災本身發生、發展和蔓延的基本規律,結合實際火災中積累的經驗,通過對建筑物及其內部可燃物的火災危險性進行綜合分析和計算,從而確定性能指標和設計指標;然后再預設各種可能起火的條件和由此所造成的火、煙蔓延途徑以及人員疏散情況來選擇相應的消防安全工程措施并評估、核定預定的消防安全目標是否已達到;最后再視具體情況對設計方案作調整、優化。
與傳統的消防安全設計相比,性能化消防安全設計具有以下優點:
(1)體現了一座建筑的獨特性能或用途、某個特定風險承擔者的需要;
(2)注重安全目標的達到,不考慮采取途徑,有利于發揮防火設計人員的主觀創造性;
(3)根據工程需要,為開發和選擇替代消防方案提供了方法;
(4)可在安全水平方面與替代設計方案進行比較,確定安全等級與成本之間的最佳點;
(5)要求在分析中使用多種分析工具以提高工程精度,并可產生更具有革新性的設計;
(6)體現了消防系統是作為一個整體考慮的,而不是孤立地進行設計的新消防戰略;
(7)有利于保險部門參與建筑的消防工作,為其提供可靠的建筑安全評估報告。
3 研究方法
3.1 消防經濟效益的概念
消防經濟效益是指消防投資在國民經濟方面所帶來的實際利益,主要關注消防投入與國民經濟發展情況的匹配度、消防投資的成果對國民經濟或部門經濟的促進作用等問題。具體來講,消防經濟效益主要關注單位或項目消防投入的經濟性問題,即以盡量少的消防投資取得盡量多的安全經營成果,或者以同等的投資耗費換取得更大的安全經營成果。
3.2 消防投資經濟效益的度量
通過對消防投資的有效利用,可以使企業,乃至社會安全效益提高,從而進一步保障經濟效益的產出。一方面,消防投資的有效利用使社會生產環境的安全水平得以提高,從而保障生產的平穩協調進行,提高生產效率,增加社會產能,這些都為社會經濟的發展做出了正面的貢獻。另一方面,當消防投資用于基礎建設、固定資產購置、消防產品及用具的購買等方面時,消防投資將直接融入國民經濟的整體運作之中,起到促進經濟的正面作用。
利用消防投資相對于社會經濟總產出的貢獻率(用來表現經濟關系中各分量對于總量增長的促進作用的強弱程度)指標,間接的求出研究消防投資增值效益:
(3-1)
式中,L0為在沒有該項消防投資的情況下預測得到的火災損失額;L為投入該項消防投資后的實際火災損失額,I為消防投資貢獻率;G為社會經濟總產出的增量;P為消防投資額。(注:消防投資貢獻率=消防投資產出的增量/社會經濟總產出的增量 ×100%)
3.3 消防工程的成本與效益
(1)消防工程的成本:消防工程項目的成本是只在項目的生命周期內消防投資費用(TLCC)的總和,主要分為直接成本和間接成本。直接成本包括提高建筑耐火性能的成本、防火及滅火系統設施的購置成本、防火及滅火系統設施的運行成本及日常管理等費用。間接成本主要是指遵照《規范》的要求,在選擇設計方案及設施時所受到的約束,從而引起的額外費用。
(2)消防工程的效益=火災損失的減少+保險費用的減少+營業中斷損失的減少。
(3)成本與效益的量化
①成本
設備(材料等)成本=單價×數量
人工成本=每天(月)薪金×時間
②效益
對財產所有人來講,主要包括減損效益和增值效益。減損效益可用下面方法量化,而增值效益比較難以量化。
一項工程中的消防投資的安全效益可以用下式計算[10,11]:
(3-2)
式中,E項目為消防投資的安全效益;h為消防系統壽命期(年);I(t)為消防措施實施后生產增值函數I(t)=KV,V為系統服務期內單位時間平均生產產值(萬元/年);K為系統服務期內安全生產增值貢獻率();eit為連續貼現函數;t為系統服務時間;i為貼現率(期內利息率);C(t)為消防工程項目的運行成本函數;C0為消防工程設施的建造(投資)成本。
4 結論與分析
4.1 性能化設計與傳統設計方法的經濟效益比較
4.1.1 消防工程成本分析
消防工程項目的成本由直接成本和間接成本組成,以下對建筑消防工程防火設計的各種設計方案的成本進行比較。
(1)直接成本比較。建筑工程在設計之初就應當將消防系統同時設計,其中就已經制定出了消防系統主體結構及設備的選型。在建筑設計防火過程中所使用的耐火性材料和防火、滅火系統設施的購置成本和運行成本組成,是一個建筑進行防火設計的必須配置。主要是指總體消防工程項目的內容(安全疏散系統、火災報警系統、噴灑滅火系統、其他滅火系統、防排煙系統、消火栓系統、消防控制中心)所需要的成本投資。這些都是無法避免的,即使存在少許差別,但是變動不大的。所以兩種防火設計的直接成本接近相同,從宏觀角度把握,可以忽略不計。
(2)間接成本比較。傳統的建筑防火設計是設計者按照消防設計規范規定對建筑物的防火設施進行設計。由于我國消防事業發展起步的較西方國家晚許多,而且現行的許多各級《規范》、《標準》仍存在許多不完善的地方,所以導致傳統的建筑防火設計方法受到嚴重的制約,不能夠靈活的更變設計方案。在經濟方面表現為投資成本的增加,尤其是在遵照《規范》要求時所受到的約束,從而引發的額外費用的增加,進而導致防火設計投資成本的增加。
現代性能化設計是運用消防安全工程學的原理和方法,考慮火災本身發生、發展和蔓延的基本規律,結合實際火災中積累的經驗,通過對建筑物及其內部可燃物的火災危險性進行綜合分析和計算,從而確定性能指標和設計指標;然后再預設各種可能起火的條件和由此所造成的火、煙蔓延途徑以及人員疏散情況來選擇相應的消防安全工程措施并評估、核定預定的消防安全目標是否已達到;最后再視具體情況對設計方案作調整、優化。從而避免了完全遵照《規范》所帶來的間接成本投資,減少防火設計的總投資成本。
4.1.2 消防投資的經濟效益分析
由公式(3-1)、(3-2)得出:假設,對于某項建筑消防設計方案,總的消防投資額為P不變,針對該建筑所處環境,則L0不變。使用消防性能化設計方案后,成本的降低使得消防設備更加齊全,后期保養更加完善,投入該項消防投資后的實際火災損失額L也越少。同時因整個社會的經濟產出分別是社會總勞動力貢獻的產出量、社會資金貢獻的產出量和社會科學技術水平貢獻的產出量的總和。隨著消防性能化設計的發展,整個社會的經濟產出量與消防投資貢獻會隨之增大,必然導致消防投資經濟效益的大幅度提升。
4.2 結論
在建筑消防成本投入方面,性能化防火設計的總投入成本比傳統“處方式”消防設計的總投入成本略低,在建筑防火前期經濟投入更少,而且獲得的消防投資經濟效益更高,所以性能化設計比傳統“處方式”消防設計所獲取的經濟效益更高。
5 討論
隨著我國經濟和城市建設的飛速發展,大量高層、大空間和功能復雜的超大型建筑不斷涌現。傳統的“處方式”消防設計方法和規范已無法滿足和適應這些建筑消防設計的現實要求,性能化消防設計方法及思想正在逐步發展起來。
5.1 建筑消防經濟效益評價的局限性
有關建筑消防設計在經濟方面的研究,在國內外仍屬于初步探討階段,沒有固定的標準。本文是在假定建筑火災最終損失相同的情況下,針對兩種建筑消防設計在防火設計方面的投入成本和投資經濟效益的不同,運用經濟學比較原理對其進行分析。該研究未能夠完全考慮消防經濟學中的所有元素,只是在優化投資階段內針對投入成本和投入經濟效益兩方面對兩種消防設計方式進行了評價,存在一定的局限性;同時未能夠搜集到一些現行建筑的消防具體投資資金數額,無法與將兩種設計方案進行實際數額比較;再加上性能化設計在國內外的發展仍處于過渡階段,實施過程仍存在許多問題,數據不完善,體系建設仍不健全,只能夠運用公式建模進行分析。
綜合起來看,消防設計方式的轉變仍處于過渡階段,還存在許多技術問題和理論支持。我們迫切需要開發出更經濟有效和更符合實際的消防安全工程技術,完善和發展消防安全工程理論[12]。
5.2 性能化設計的未來展望
性能化消防安全設計的目的是以最有效、最經濟的方法從系統安全的角度將火災的損失控制在最低限度,從而保證總體消防安全目標的實現,其設計方法具有靈活性和科學性,比傳統“處方式”消防設計具有更多的優點。因此,目前這種設計已成為世界各國建筑消防設計的發展趨勢,是不可抗拒的潮流。隨著消防安全工程的快速發展,消防安全工程學已隨著其潛力、復雜性以及應用性而在基礎理論、方法學和實用工具領域得到較大的發展,性能化設計方法將會越來越完善。
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關鍵詞:高層賓館消防評價指標建立
中圖分類號:TU998.1文獻標識碼: A 文章編號:
0 引言
高層賓館是人員聚集場所,隨著經濟和城市化建設的快速發展,現代化高層賓館數量逐年增加,高層賓館建筑火災帶來嚴重的傷亡事故和經濟損失。因此,高層賓館建筑火災一直是國內外火災研究防治的重點,通過對高層賓館火災危險性的綜合評價,對于掌握高層賓館的火災隱患以及提出必要的消防監督管理措施,避免和減少火災危害,具有十分重要的意義。模糊綜合評價是一種對半定量化分析的方法,高層賓館導致火災發生的因素比較多,許多因素不容易精確量化,且各個因素之間不是個自獨立的,具有模糊性。因此采用模糊層次綜合評價法可進行定性和定量的評價,能較客觀反映高層賓館消防安全現狀。
進行模糊評價首先要建立影響評價的因素集,即要建立消防安全評價指標體系。高層賓館消防安全評價是一個比較復雜的工作,建立一套全面、客觀的指標體系是整項工作的前提和基礎,也是能否真空反映高層賓館消防安全水平的重要內容。
1 高層賓館的火災危險性分析
1.1 人員相對密集,疏散困難
賓館來往的人流較多,人員復雜,屬于開放式管理,具有人員密集、流動性大的特點,加上各種豎井的林立,易產生煙囪效應,火災、煙氣蔓延快,煙氣一旦進入疏散樓梯間會給疏散帶來嚴重影響。而大多數旅客不熟悉建筑內的情況以及疏散設施設備,一旦發生火災,加之心情緊張,在煙氣迷漫的情況下,容易找不著方向,使疏散通道擁堵,給人員疏散和消防隊員進行救援造成困難。加拿大國家委員會在調查研究的基礎上,推算出高層建筑內的人數、疏散時問和建筑高度的關系,如表:
1.2 各種設備設施多,負荷大,易引發火災
賓館配有廚房、高壓配電室、鍋爐房、燃氣調壓站、發電機房、電梯機房、中控室等重點設備設施。如廚房內用火、用電不慎導致起火;在賓館內進行維修作業或進行室內改造裝修等時違章電焊動火;電器線路老化發熱短路,電熱器具使用管理不到位,各類燈具烤著附近可燃物等導致電氣火災的因素多。1996年7月17日,廣東省深圳市端溪酒店第二層因使用電器不慎導致電器故障引發火災,造成30人死亡、13人受傷,燒損建筑面積150平方米,直接財產損失13.8萬元。2003年2月2日17時58分,黑龍江省哈爾濱市天潭大酒店發生火災造成33人死亡,10人受傷,直接財產損失15.8萬元,火災直接原因是員工在取暖煤油爐未熄滅的狀態下把含有汽油成分的油品加進去,引起爆燃而導致火災。
1.3 大量采用易燃可燃材料裝修,火災荷載大
賓館客房、餐飲、娛樂配套設施完善,室內裝修豪華。絕大部分的的裝修裝飾材料以及家具、擺設都采用木料、塑料和棉、麻、絲、毛以及其他可燃及易材料,增加了賓館內的火災荷載。一旦可燃材料燃燒,將導致火災迅速蔓延。絕大部分的可燃材料燃燒后會產生大量有毒氣體,給人員疏散和火災救援帶來很大的困難影響。
2 消防安全評價指標體系建立的原則
建立評價體系要充分考慮高層賓館火災危險性及導致賓館建筑火災事故的發生、人員傷亡、財產損失的危險因素,因此,在建立評價指標體系時需要廣泛征求有關專家的意見,并根據高層民用建筑設計防火規范的規定,進行整理、分類和綜合,調查、分析工作要建立在深入研究的基礎上。能否全面、客觀得出評價結論,前期的評價指標的可靠性和正確性是非常重要的。選擇賓館消防安全評價指標時應注意以下幾個原則:
2.1 科學性原則
評價指標必須建立在科學的基礎上,并且在理論上要站得住腳,同時也能反映評價對象的客觀實際情況。
2.2 主導性原則
評價指標數量不宜太多,重點要反映各因素之間的差別,不使評價工作復雜化,減少工作量。
2.3 可操作性原則
有關參評指標的數據要容易獲取和計算,并有較明確的評價標準。
2.4 獨立性原則
評價對象各方面的特征要有一一對應的指標說明,各指標之間應盡量不相互交叉和相互關聯。
3 建立評價指標體系的考慮的因素
在高層賓館日常的消防安全管理過程中,人們采取的各種消防對策和消防管理方法目的是防止火災的發生、發展及盡可能的減少火災造成的損失。要從高層賓館建筑在投入使用后自身條件的安全情況,消防安全不安全,賓館平時消防安全管理措施的制定和落實情況,發生火災后人員能否安全疏散,消防隊能否有效的進行火災撲救等幾個方面來綜合考慮。
3.1 高層賓館建筑消防安全因素
建筑會不會發生火災,是不是安全的,首先建筑硬件設施的消防安全狀況是最重要的因素。控制起火是防止或減少火災損失的第一個關鍵環節,因此應當對建筑物內的火災荷載及室內裝修材料的易燃、可燃材料進行嚴格控制,通過阻燃技術改變或提高一些材料的阻燃性能等。對可燃物與點火源的接觸面積、接觸點也應進行嚴格控制。
火災自動報警系統是提早發現火災,并能及時警報的一個重要設施。火災自動報警系統為人員安全疏散提供及時、寶貴的信息,并且通過啟動聯動系統的其他消防設施撲救火災,火災自動滅火系統能及時有效地撲滅或控制初期火災。但是在現實應用的情況來看,火災自動報警系統和自動滅火系統會發生故障,這對監控火災及撲救火災的效果影響較大。
火災時,煙氣是導致人員中毒、傷亡的一個重大危險源。在建筑防火設計中,如何防止煙氣的蔓延及有效的排除煙氣是一個極為重要設計要求。防煙分區的劃分、設置各種擋煙垂壁、擋煙染、防排煙系統等設施是為了防止火災煙氣蔓延而采取的有效措施。在建筑設計中,不合理的建筑結構、不合理的防排煙系統等都可能會導致火災煙氣聚積、排煙不通暢等問題,就會對人員生命安全構成威脅。
3.2 高層賓館疏散設施因素
建筑內人員疏散通道的設計和發生火災時人員疏散的組織對保證人員能在火災到達危險狀態前安全地疏散出建筑物至關重要。
3.3 消防救援能力因素
火災發生后消防隊趕赴火災進行撲救,消防隊越快到達火災現場,越有利于消滅火災。影響消防隊到達火災現場的主要因素是起火建筑和消防隊間的距離、行車道路狀況、起火建筑周邊消防通道的順暢情況、消防隊的滅火救援能力、建筑物內及周圍消火栓的情況等。
4 高層賓館消防安全評價指標體系的建立
根據高層賓館火災危險性分析及評價指標的原則,結合消防行業專家、賓館管理人員及賓館建筑設計人員的意見,再根據高層高層賓館建筑相關的設計防火規范,確定對高層賓館進行消防安全評價的主要評價指標主要有兩個方面:第一是能夠防止火災發生的因素;第二是一旦火災發生后,能夠及時撲災火災,減少人員傷亡的因素。對上述問題進行分析和總結,得出高層賓館消防安全評價指標體系包括4個一級指標:A1:賓館建筑消防安全,A2:賓館疏散設施,A3:賓館消防安全管理,A4:賓館當地消防救援能力。4個一級指標又分為17個二級指標:B11—B45。二級指標分別又分出25個三級指標:C111—C224。評價指標體系見表所示。
表 高層賓館消防安全評價指標體系
5 結論
建立高層賓館消防安全評價體系,計算出評價對象的影響因素集,就可以用層次分析法確定出它們的權重集。再通過選定現實使用中的某幾個高層賓館對其安全狀況進行評價,用模糊數學法,建立出評價集,就可得出選定的實例高層賓館消防安全評價的結論。該文章對高層賓館消防安全評價指標體系的建立過程進行了闡述,為今后開展高層賓館消防管理管理提供了有益的嘗試,為高層賓館消防安全監督管理提供了科學的理論依據。
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關鍵詞:公共建筑;消防;安全疏散
中圖分類號:TU976+.54 文獻標識碼:A
隨著經濟社會的高速發展,人民群眾生活水平的提高,人們的生命安全放到了越來越重要的地位。人員密集場所的消防安全疏散設施的完好有效,可以保證這些場所在火災發生時,建筑內的火場被困人員迅速安全疏散轉移,減少傷亡。在任何情況下,人們都在積極避免發生火災,但是一旦發生火災,人員能否安全逃生就是最重要的事情,在人員密集場所中,因為多種原因,人員安全疏散難度較大大。現結合消防工作實際,對人員密集場所的安全疏散進行以下探討。
1 火災中人的行為特點
1.1趨熟行為。在發生火災事故時,人們處在陌生的環境中,往往是自己從哪個出口、哪個樓梯進來的,就想從原路返回出去;處在自己熟悉的環境時,往往是選擇自己經常走的通道、出口來逃生,這就是趨熟行為。
1.2向地行為。室外空間是開闊的、安全的,人們在室外可以最大限度的遠離危險境地,火災中人的第一個反應就是盡快遠離封閉的空間,想方設法逃到室外安全區域。
1.3趨光行為。光明的環境比黑暗的環境更能給人以安全感,火災發生時往往伴隨著停電,人在黑暗中一見到光線,就以為光明的區域是安全的,會立即跑向光明的區域。
1.4逃避行為。在火災中,被困人員受不了濃煙的刺激,或是過于恐懼,不敢逃命,就躲到煙氣暫時較小的地方,錯過了逃生的時機,等火勢、濃煙蔓延到眼前,造成了人員傷亡。
1.5沿墻行為。當人員受到濃煙圍困時,能見度非常低,主要靠摸索尋找逃生路線,往往沿著墻壁等可以觸摸到的物體逃生。
1.6從眾行為。人是離不開群體的,在火災發生時,人的判斷力降低,易被多數人的行為影響,跟隨多數人的逃生方法和路線。
2 人員密集場所的特點
2.1 建筑的使用功能多樣
人員密集場所很少有獨立的建筑,在一個建筑中可能有辦公、娛樂、商業等多種使用功能,經營者往往利用建筑物的局部進行裝修改造,改變場所原有的使用性質,將其改造為歌舞廳、洗浴等人員密集場所。有的是在商場、辦公樓的某個樓層;有的在廢棄的倉庫、廠房;有的甚至是在居民樓與古建筑內。這些建筑內部的消防設計是按照其原有功能確定的,而娛樂場所內的消防設計是有許多特殊要求的。
2.2 場所平面布置復雜
人員密集場所本身有行業及使用的要求,在裝修改造時為最大限度的利用空間,往往將走道設計的錯綜復雜,再加上人員密集場所一般燈光較暗,讓人如身處迷宮。如洗浴不僅有更衣室、浴室、桑拿室等,男賓、女賓也有不同的出口,還有員工專門通道,內部通道錯綜復雜。
3 消防安全疏散設計
安全疏散設計是以建筑內的人應該能夠脫離火災危險性并獨立地步行到安全地帶為原則的。安全疏散方法應保證在任何時間、任何位置的人都能自由地無阻礙地進行疏散,在一定程度上保證行動不便的人足夠的安全度。安全疏散設施主要有疏散走道、疏散樓梯間、安全出口,以及應急照明、疏散指示標志、消防廣播等。合理布置安全疏散設施,為人們安全疏散創造條件,對于避免和減少人員傷亡事故和嚴重經濟損失有著十分重要的意義。
3.1 疏散路線設計
安全疏散線路的設計應本著簡捷、快速、安全度遞增的原則,火災發生時,人員房間跑到到疏散走道,再由疏散走道到達樓梯間,再由樓梯間疏散到室外安全區域,一步比一步更安全,這樣的疏散路線即為安全疏散路線。在布置疏散路線時,既要力求簡捷明了,便于尋找、辨別;又不要因受某種阻礙反向而行,并要特別注意疏散樓梯的位置。同時要盡量保證無論人員身處建筑的任意位置,都有不少于2條的疏散線路可以逃生,當一條疏散線路被煙火封堵或因其他原因無法通行時,可立即選擇其他路線疏散逃生。
3.2 疏散出口設計
規范對疏散出口的概念沒有作明確的解釋,筆者認為疏散出口指大開間的出口、房間的門等直接能通到疏散走道上的出口。開向其它房間的門不能視為疏散出口。因為通向其它房間的門很有可能會因為使用者的不同而上鎖,或者到另外一個房間之后,由于分隔的阻擋或家具的影響不能通向安全出口等等。在設計時,對疏散出口的設計應滿足下列要求:一是疏散出口必須是開向疏散走道的疏散門,任何開向其他房間的門均不視為疏散出口。二是套式房間的疏散門設計應按將其視為一個房間,套內面積不超過規范要求時,可設置一個疏散出口,疏散距離按有關規定執行。套內建筑面積超過規定時,各套內房間應各自設置疏散出口將人員疏散到公共走道,避免形成多個房間相套的迷宮。
3.3 安全出口設計
消防規范對安全出口的概念作了明確的解釋,指的是供人員安全疏散用的樓梯間、室外樓梯的出入口或直通室內外安全區域的出口。在火災發生時,無論人員處在任何位置都應可以向兩個不同的方向疏散,一般應在建筑各層的兩端處設置安全出口,這樣易形成環形疏散走道,有利于人員疏散。在火災時人們常常是沖向熟悉、明亮處的出口或樓梯疏散,若遇到煙火阻礙,則會掉頭尋找出路。而人在驚恐、失去理智控制的情況下,往往會盲目行動,如只有一個方向的疏散路線是極不安全的。避免把疏散走道布置成袋形,因為袋形走道的缺點是只有一個疏散方向,火災時一旦被煙火堵住,其走道內的人員就很難安全疏散,易造成傷亡。
3.4 疏散樓梯
樓梯時建筑物中主要的垂直交通設施,是安全疏散的重要通道。按樓梯間的防火要求,可將其分為敞開樓梯、敞開樓梯間、封閉樓梯間、防煙樓梯間、室外樓梯。為保證疏散的安全,疏散樓梯間的平面和豎向布置應滿足以下一般要求:一是在靠近標準層或防火分區的兩端布置樓梯間或室外樓梯,便于雙向疏散;二是靠近電梯間布置,將人們經常使用的路線和應急路線結合起來,利于快速疏散。三是靠近外墻設置,這種布置方式有利于采取安全性最大的帶開敞前室的疏散樓梯間形式,并便于自然采光、通風和消防隊的救援行動。
3.5 疏散指示標志與應急照明燈的設置
在建筑物的安全疏散設施中,火災應急照明和是重要的組成部分。有些建筑,如劇院、電影院等人員密集的場所,發生火災時,造成較大傷亡事故。對應急照明、疏散指示標志的設計應符合下列要求:一是疏散指示標志的設置應按就近、連續的原則布置,指示方向要明確,符合實際情況,盡量不用雙向疏散指示標志,以免產生誤導,影響人員逃生時間。應設置在距地面1米以下的墻面上,防止火災發生時被濃煙遮擋,逃生人員不能在第一時間發現疏散指示標志,耽誤了逃生時間。疏散指示標志在疏散走道設置間距不應超過20米,袋形走道不應超過10米,轉彎處應不小于1米。二是應急照明、燈光疏散指示標志建議采用自帶蓄電池的產品,這類產品各自為獨立單元,無論是主電源停電或是線路故障都不影響其使用,且易于維修、更換。
4 人員密集場所的消防安全管理
人員密集場所消防安全管理責任和制度的落實,是火災發生時人員安全逃生的前提和保障。發生火災時,人員的疏散和消防系統的運轉的關鍵在于安全管理。但現實情況是很多單位不能真正把消防管理落到實處,火災防范意識不強,特別是部分私營企業者和個體商人只顧經濟利益,漠視防火安全,認識不到平時對員工進行消防安全培訓的重要性,造成單位人員隨意違反消防安全管理的相關規定,任意動用明火做飯,點燈,私拉電線等現象經常發生,這些情況都極大地增加了發生火災的概率。
4.1 安全管理制度的落實
防火安全管理工作要認真貫徹“預防為主、防消結合”的方針,堅持“誰主管、誰負責”的原則,切實落實消防法律、法規、制度、規定的要求,切實落實防火安全責任制。相關責任人督促所屬單位、人員做好日常防火安全工作;組織管理、維護防火設施、器材,保證其完好有效;組織實施防火檢查和火險隱患整改。各重點防火部位,實行晝夜24小時有人值守制度;定期對單位內部消防設施進行檢查,
4.2 消防安全培訓
企業員工不僅數量多,且具有較強的流動性,對他們進行全面的教育確有一定困難。因此,首先要抓好消防安全責任人的培訓,然后通過他們來加強對第一線人員的培訓。要嚴格執行員工崗前培訓和特殊工種人員持證上崗制度,使相應人員掌握消防安全知識,從而提高專職人員的消防知識和能力,使從業人員能夠做到2010年國家要求的社會單位消防安全“四個能力”。
4.3 滅火和應急疏散預案的制定和演練
滅火和應急疏散預案的制定是為了認真貫徹落實“預防為主,防消結合”的消防工作方針。預案要結合實際,火點、火情的設置符合單位的實際情況,疏散程序要合乎情理,認真考慮火災發生的部位情況和撲救工作的需要,真正起到貼近實際演練的作用。
結語
人員密集場所的安全疏散設計與消防安全管理是是一項復雜的系統工程,既要考慮到人員的心理、行為特點,又要合理設計疏散路線,布置安全出口,只有各個方面的共同作用才能保證人員安全疏散及逃生的實現。因此,對消防安全管理是一個需要考慮多方面因素的過程,既要考慮人為因素,又要兼顧客觀條件,這就要求我們通過對理論與實踐的不斷探索,使人員密集場所的安全疏散逃生這門學科更加完善、更加科學,從而不斷提高全民自防自救的能力。
參考文獻
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[2]高洪慶. 淺談公共娛樂場所安全疏散設計[J],消防科學與技術,2004.
【關鍵詞】會展建筑;防火設計;防火分隔;安全疏散;火災探測
1.會展建筑特點
會展建筑主要用于舉辦會議、展覽、大型活動等,功能用途廣泛。為滿足不同用途對建筑的需要,保證室內布置的靈活性,會展建筑通常高大、開闊。由于會展建筑用途廣泛,因此建筑內可燃物具有不確定性。當建筑用于舉辦會議時,主要可燃物為座椅、沙發等;當建筑用于舉辦展覽時,主要可燃物為各類展品,而且展品比較繁雜,可能包括服裝、書籍、食品等各式商品;當建筑用于舉辦大型文藝活動時,主要可燃物為各類道具、舞美設備等。
各類活動通常選擇在周末、節假日舉行,因此,會展建筑內人員數量較多,尤其是一些大型招聘會、商品展銷會期間更是人員高度密集。由于舉辦不同活動時,建筑會采取不同的布置和分隔形式,這使得建筑內人員難以熟悉室內環境。空間高大、可燃物種類多、人員聚集等特點,決定了會展建筑的防火設計會存在一些難點,需采取針對性的技術措施。
2.防火設計的主要難點
2.1防火分隔
由于展廳空間高大,其防火分區劃分是個比較突出的難題。如果采用防火墻劃分防火分區,一方面技術上較難實現,另一方面大空間失去了開敞的視覺效果。如果采用防火卷簾劃分防火分區,卷簾自重過大,而且目前防火卷簾在設計、使用和維護過程中還存在著諸多問題,大范圍地使用防火卷簾增加了不可靠性;如果采用防火分隔水幕劃分防火分區,其用水量大,經濟性較差,而且由于建筑高度較高,分隔效果會受到影響。
2.2安全疏散
由于展廳規模大,其長度、寬度均較長,導致展廳內部分區域的疏散距離較長,不能滿足現行國家標準的相關要求。此外,現行國家標準對于會展建筑的使用人數無明確規定,設計中的疏散寬度及出口數量能否滿足人員安全疏散需要,不能直接復核和判斷。
2.3排煙方式及設計參數
展廳高度較高,如果采用自然排煙方式,效果會受到影響;而受建筑外立面效果以及通風、防雨等限制,排煙窗的設置位置、開啟方式受到約束,也直接影響到排煙的效果。展廳如果采用機械排煙,根據現行國家標準相關要求計算得到的排煙量較大,加之現行國家標準對風管材料限定為不燃材料,使得風管自重較大。而通常展廳屋頂造型豐富,跨度大,使得風管布置存在難度。
3.防火設計策略
3.1防火分隔設計
展廳空間高大,可燃物具有不確定性,為避免火災的大規模蔓延,展廳應進行有效的防火分隔。展廳周圍通常設置有輔助功能房間,如辦公室、會議室、庫房和設備用房等。為減小這些功能用房與展廳之間火災時的相互影響,應采取措施將功能用房與展廳進行有效的防火分隔,可采用耐火極限不低于3.0 h的不燃燒體墻和不低于1.5 h的樓板將功能用房與展廳進行分隔,房間的門采用甲級防火門,面向展廳的墻上必須開設窗口的,采用固定甲級防火窗。
當展廳采用防火墻、防火卷簾或防火分隔水幕劃分防火分區存在困難時,可考慮采用防火隔離帶進行防火分隔,即在展廳內設置一定寬度的凈空,防止該凈空相鄰兩側的火災相互蔓延。防火隔離帶的設置應注意以下幾個方面:
(1)與展位布置協調。隔離帶的設置應盡可能減小對展位布置的影響。(2)能夠直通室外。隔離帶上無物品擺放且空間開闊,直通室外有助于人員安全疏散。(3)盡可能減小占地面積,有效提高展廳的利用面積。如該展廳沿橫向設置防火隔離帶,不僅占用面積較大,而且路線曲折,不能通向展廳主出入口,不利于人員疏散。
3.2安全疏散設計
為減小展廳內人員的疏散距離,保證人員的安全疏散,在疏散設計中需注意:
(1)根據展廳平面布置,均勻布置安全出口。在展廳的短邊布置安全出口,可有效減少疏散距離較長的區域。(2)展廳根據建筑形式、不同的用途合理設置疏散誘導與指示設施,可在地面設置能保持視覺連續的疏散指示標志。(3)合理確定展廳內人數,設計安全出口數量及疏散寬度。我國相關標準未明確規定展廳的使用人員密度。在實際工程中,通常參考國際相關標準、國內相關研究成果和工程實際情況確定人員密度。
國內部分會展建筑展廳的人員密度如表1,人員密度是按展廳的建筑面積確定的。根據上述分析,展廳的人員密度宜根據建筑面積按不小于0.5人/m2考慮,并建議在展廳出入口設置人流統計裝置,當展廳內同一時間人數大于設計值時,應采取措施限制人員進入展廳。
3.3排煙設計
展廳的空間高大,火災荷載密度較高,因此,優先考慮采用機械排煙方式。機械排煙設計應注意以下方面:(1)合理確定機械排煙量。可根據相關公式,在合理確定火災最大熱釋放速率的基礎上計算得到產煙量,并考慮一定安全系數確定機械排煙量。產煙量的計算公式可參照ISO 16735《消防安全工程――煙氣層計算公式要求》、NFPA 92B《內街式購物中心、中庭和大空間煙控系統指南》。(2)展廳空間高大,蓄煙能力較強,而且煙氣往往升不到頂棚便開始彌散,因此,機械排煙口的位置不一定布置在展廳的最高處,但排煙口的設置應確保將煙氣維持在一定高度,保證人員安全。(3)展廳內排煙管距離地面較高,受火災的影響較小。因此,管道材料的燃燒性能可考慮適當降低要求,采用難燃材料,以降低管道重量,便于管道布置。
3.4探測和滅火設施設計
可用于展廳內的自動滅火系統有雨淋系統、固定消防水炮滅火系統和自動掃描定位滅火系統。雨淋系統的優點是水量大、覆蓋充分、控制火災蔓延效果好,缺點是必須與火災報警系統聯用,且造價較高、滅火針對性不強、水漬損失大。固定消防水炮滅火系統有手動、遠控和自動式等形式,水量大、滅火效果好,但對控火、保護人員不利。自動掃描定位滅火系統保護距離可達9m以上,水流量適中、滅火針對性強,相比前兩種系統更適用于展廳。自動掃描定位滅火系統型號較多,需結合展廳建筑設計,分析不同類型的噴水流量、保護半徑、噴頭安裝高度、安裝方式等確定選型。
3.5鋼結構防火設計
展廳鋼結構的防火保護,可根據火災下鋼結構的力學性能分析結果確定。一般,通過分析火災危險性設定火災場景,采用計算流體動力學軟件及傳熱學理論,計算受火災影響區域的鋼構件溫升,再將構件的溫度作用添加到整體結構模型中,采用結構分析軟件分析火災對鋼結構體系的影響。
4.結語
隨著我國會展經濟的快速發展,會展建筑建設必將迎來新一輪發展。會展建筑空間高大、開闊,有較強的蓄煙、納熱能力,有利于人員辨識方向及疏散,對建筑的消防安全有利;但與此同時,會展建筑內可燃物和人員數量多、易產生煙氣彌散現象和熱障現象、普通消防設施難以適用以及廣泛采用鋼結構,給防火設計帶來挑戰。在設計過程中應具體問題具體分析,有針對性地提出解決方案,充分保證建筑的消防安全。■
【參考文獻】
近幾年來,我國消防器材的發展速度迅猛。在多個領域取得長足突破,例如:消防報警、自動滅火、消防搶險救援,還有關于防火保護、防排煙技術、防火建筑材料、防火阻燃材料及制品等方面。下面從幾個方面介紹一下我國消防器材和材料的發展趨勢。
1.消防報警系統
1.1發展性能更加穩定、可靠的火災報警裝置
目前,我國的火災報警裝置種類比較齊全,但同先進國家相比,在性能的穩定性和使用的可靠性方面還存在一定的差距。因此,研究開發性能穩定、可靠的火災報警裝置勢在必行。應采用多元復合探測和多判據探測,并采用模糊理論和其它新的信號處理技術來進一步提高系統報警的可靠性。
1.2 發展智能化的消防報警系統
該系統在發生火災時,除了能把火警信號傳遞到控制中心,同時啟動防火門、防火卷簾、自動噴淋系統以實現消防控制系統的聯動外,還能把火警信號迅速傳遞到當地消防指揮中心的計算機系統,使消防人員能及時、準確地掌握火場的具置。該系統還應當能與智能大廈、現代通訊網絡更加緊密地結合起來,使之更加經濟,并能便于得到良好的維護。
1.3 發展智能化的消防指揮系統
根據報警信號,消防指揮人員可從計算機中迅速查閱起火地點的具置、最佳交通路線、火災類別以及火場附近的水源、消防設施和其它相關信息。這些信息通過計算機處理后,可提出相應的搶險救援方案或相關建議,指揮中心發出的指令和有關信息可通過無線通訊網絡傳送給車載電腦或火災現場的滅火指揮人員。車載電腦和現場的指揮人員也可以及時將現場的有關信息(包括現場的圖像)及時傳送給指揮中心控制電腦,便于準確合理地調度和指揮搶險救援。
2.消防裝備
2.1 努力開發可靠適用的新型搶險救援器材
在新的歷史條件下,我國的消防人員除滅火外,還將擔負越來越多的各類搶險救援任務。目前,我國的消防人員所擁有的搶險救援器材還比較有限,裝備也比較簡陋,難以適
應高難度的搶險救援工作。因此,迫切需要研制開發出一些可靠適用的新型搶險救援器材。
2.2 研究能執行滅火和搶險救援任務的機器人
目前,我國已研制開發出了無人駕駛的消防車,可以實現在150米范圍內的啟動、行駛、加速和各種滅火救援的遙控指揮。今后還將研制出可以執行滅火和搶險救援任務的機器人。
2.3 研究適用于高層及超高層建筑的消防裝備
目前,我國的高層及超高層建筑越來越多,現有的消防裝備在撲滅高層及超高層建筑火災方面顯得力不從心。而高層及超高層建筑一旦發生火災,其危險及損失將是巨大的。因此,有必要研究開發適用于高層及超高層建筑滅火救援的新一代消防裝備。
3.自動滅火系統
3.1 建立以自動噴水滅火系統為主體的自動滅火體系
自動噴水滅火系統對控制初期火災極為有效、可靠,其滅火的成功率可高達90%以上,同時也是一種可以普及而且使用經濟的主動消防設施。對于不宜采用自動噴水滅火系統的場所,應努力發展環保型的自動滅火系統。
3.2 努力作好哈龍替代的研究工作
研究新型的高效滅火藥劑,爭取在較短的時期內能夠替代可能損害臭氧層的鹵代烷類滅火藥劑,減輕滅火藥劑對大氣的污染。
4.防火保護和防排煙技術
4.1 研究高質量的結構防火保護材料,發展永久性的防火阻燃材料
發生火災時,防止結構垮塌、保持結構和設施的完整、穩定并將起火區域控制在盡可能小的范圍是十分重要的。今后將可能采用納米材料和其它高新技術研制高性能的防火保護材料,增強防火保護材料的使用功能并提高其耐久性、可靠性。這類防火保護材料主要有:防火涂料、防火封堵材料、阻燃處理劑、防火保護板等。目前,我國的防火阻燃材料和制品的技術水平還較低,需要進一步從以下幾個方面提高。
4.1.1 木材及木質材料
木材是建筑物中用量最大的可燃裝飾材料,我國有大面積的森林資源,生產的木材主要用于建材和家具,木材及木質材料制品仍是建筑火災中的主要能量源。因此,研究木材的永久防火阻燃處理技術是一個具有深遠意義的工作。在研究木材的永久防火阻燃處理技術的同時應考慮到防止環境污染方面的問題。
4.1.2 阻燃塑料
塑料制品品種繁多,具有很多優異的性能。但是,易燃、發煙、燃燒產物毒性是該類產品在公共場所和建筑物中使用的主要障礙。因此,研制生產阻燃、低煙、低毒,具有永久性防火功能的塑料制品是將來的發展趨勢。這類產品還應包括玻璃鋼等復合材料制品和目前火災危險性極高的泡沫塑料類產品、人造石類產品(包括人造大理石、潔具等等)。研制阻燃塑料制品應考慮其再生和重復利用以及環境污染方面的問題。
4.1.3 阻燃織物
我國是紡織生產的大國,織物的品類很多,使用量也很大。多數織物屬于易燃性材料,在建筑物的火災中起著不可低估的作用。因此研究永久性或半永久性的阻燃織物是未來的一項重要工作。
4.1.4 阻燃、耐火電線電纜及電器配件
電線電纜及電器配件的火災發生率最高,而且發生火災后會迅速傳播并產生大量的煙氣和毒性,危險性很大。研制開發低煙、低毒的阻燃、耐火電線電纜及電器配件產品具有廣闊的應用前景。
4.1.5 復合材料
采用復合材料技術,可研制生產出綜合性能優異的防火阻燃制品,是阻燃產品發展的另一大趨勢。
4.2 研究開發性能更好、更加可靠的防火保護制品
目前,國外有的一些防火保護制品在國內還是空白。因此,加強交流,了解有關的信息是一個很重要的工作。技術的發展離不開社會的經濟、技術手段和信息支持系統。進行調查研究,根據工程和消防工作的實際需求研究開發可靠、實用的防火保護產品。防火保護產品要向系列化、專用化方面發展。要根據用戶的需求設計開發各種專用的防火保護材料產品(現有的產品太單一,往往是一種產品在什么場合都湊合著用),要進一步在提高技術含量和深加工度方面下工夫。只有這樣才能促使整個行業向產業高級化方面發展。
4.3 研究具有阻燃功能的建筑裝飾裝修材料
近年來,新型建筑材料、裝飾裝修材料大量涌現。在新出現的這些建筑材料、裝飾裝修材料中,相當多的產品采用了高分子合成材料。這類材料容易著火,燃燒時還會產生濃煙和有毒氣體,是火災中導致人員死亡的重要因素。因此,今后應采用納米技術、復合材料技術以及其它高新技術手段積極研制低煙低毒的阻燃建筑材料、裝飾裝修材料及相關制品,為建造美觀、舒適、安全的生活和工作環境提供性能優異的建材產品。這類產品主要有:低煙低毒的阻燃塑料制品、耐洗滌的阻燃紡織物、阻燃木材以及環保型的阻燃建材和裝飾裝修材料。
4.4 研究性能更加優異的防火門、防火卷簾和其它防火分隔產品
防火門、防火卷簾、防火隔斷等產品是在滿足使用功能的前提下保證建筑物防火分區的重要消防產品,該類產品在近年來已有了很大的發展。國內已開發出了無機防火卷簾、汽霧式防火卷簾、水循環致冷式防火防盜門等產品。但是目前國內采用的大部份防火門產品的技術還比較落后,產品的質量也不夠穩定,因此研究新的技術和新的生產工藝是十分重要的。未來的十年,將開發生產出更多適用于不同環境的防火分隔產品,這些產品不僅具有更多的先進功能而且使用十分司靠。
4.5 研究具有復合功能的防火排煙及相關產品
由于在實際火災中人員的死亡率主要是由于火災煙氣造成的,同時火災煙氣也是妨礙人員逃離火災現場的重要因素。因此,在研究火災煙氣的流動規律的同時開發出性能可靠的新一代防火排煙系統和相關產品是十分重要的。將來有可能研制出一些可靠性好、性能優良的智能化防火、排煙設備。
5.防火規范及檢測技術
5.1 性能化防火規范是我國防火規范今后發展的一個重要方向
長期以來,建筑防火設計是設計者依據傳統的防火設計規范和他本人的實踐經驗進行的。而目前國際上建筑防火設計正在經歷著一場向性能化防火設計轉變的變革。按照這種新的設計方法,在確定某一具體建筑的消防安全目標或要求的前提下,應用消防工程學原理和安全評估方法,對建筑物的火災危險眭進行量化分析,再預測各種可能起火的條件下所造成的火、煙氣蔓延和人員疏散情況,然后選擇消防設施,并進行評估,校核預定的消防安全目標是否達到。這種新的設計方法比傳統的“處方式”規范更加科學、合理和經濟。
關鍵詞: 保護動機理論;風險信息;風險感知;防火減災行為;古建筑火災
中圖分類號: X4文獻標志碼:A文章編號:1009-055X(2017)01-0080-10
doi:1019366/jcnki1009-055X201701010
一、引言
近年來,我國古建筑火災頻頻發生。2014年,黔東南州侗寨村發生火災事故,燒毀房屋21棟48間,并威脅到了眾多重要歷史古建筑;同年具有1 300余年歷史的云南香格里拉獨克宗古城被十多個小時的大火燒成了一座“光城”,古城有三分之二被毀,初步經濟損失超過一億元人民幣。大量國內研究表明,我國在防火教育與消防設施建設中的投入一直維持在較低水平。其中,多數業主對簡易滅火裝置的投入微乎其微。[1] 同時,大量國外研究也有相同的發現:居民不愿意對包括古建筑群火災在內的絕大部分災害主動采取前期防災措施。例如,2005年即使已經遭受了卡特里娜颶風帶來的嚴重災難損失,美國當地居民依然沒有增加有效的防災減災設施。[2] 薄弱的社會防火意識成為古建筑群火災發生的主要原因。[3-5] 火災風險管理是政府公共管理領域的重要課題。考慮到古建筑群具有歷史、藝術和科學價值,是我國重要的文化遺產,而火災的發生會對其造成不可逆的危害,損失和影響難以估量,因此,如何增強全社會對古建筑群火災防范的努力程度、優化政府的防災減災管理、降低火災對社會的負面影響,成為迫切需要解決的問題。
研究發現信息交流和溝通在風險認知過程中發揮著重要作用。[6,7] 我們處在信息時代,接受的信息不斷增加,接受和分享信息的方式也在不斷改變。公眾信息怎樣更好地表達以及這些信息如何更好地影響、教育和激發人們對未來的災難做準備,是理論和實際相結合要研究的問題。[8] 而風險認知中介過程是影響人們采取防火減災行為的重要因素,對其進行深入研究,能夠理解風險感知在保護行為中的作用,幫助人們在今后面對火災等突l性災害風險時做好心理準備,提高社會整體應對風險的能力。[9] 從公共政策的角度考慮,如果能夠更好地了解風險信息、風險感知和防災行為之間的關系,就能夠制定有效的政策來應對類似火災的自然災害。[10]
根據Slovic(1987)的定義,風險感知是用來描述人們對風險的態度和直覺判斷的一個概念。[11] 而且風險感知在人類的行為中扮演了非常重要的角色。[12] 大多數的風險評估方法是結合某個特定的危險發生的概率及發生時后果的嚴重性來進行評估。[9]Rogers(1983)的保護動機理論(protection motivation theory,PMT)認為不同的環境和信息交流能夠導致兩部分的風險認知中介過程:威脅評估(Threat appraisal)和應對評估(Coping appraisal)。威脅評估用來描述人們面對風險時感知到的威脅程度,包括損失感知和概率感知;應對評估是人們所經歷的一種感知過程,包括評估自己應對威脅可能的行動,以及評估自己防止或者避免一種特定災害的能力,分為反應效能和自我效能。[13] 國內關于風險感知的研究開始較晚,實例研究工作也比較少。[14] 國外關于災害的風險感知研究主要集中在概率感知和損失感知,但是研究發現概率感知和損失感知并不能很好地預測人們的減災行為。[15-18] 由于人們可能采取保護行為,也可能采取不保護行為,不保護行為包括宿命論、災害不可能發生等等看法。保護動機理論能夠解釋概率感知和損失感知與人們的保護行為的關系不顯著的原因。[19] 研究發現由于高概率感知和高損失感知會產生消極的情緒,因此一個高威脅評估、低應對評估的人將會采取不保護行為。[20]Grothmann等發現應對評估與不保護行為負相關,與保護行為正相關;所以應對評估在減災行為中起到重要作用。[21]
因此本文在保護動機理論的基礎上,研究風險信息對風險認知中介過程的影響,以及如何影響人們的防火減災行為。將風險信息分為信息內容、信息觀察和信息交互三個部分,將防火減災的保護行為分為常規措施和建筑防火投資,研究不同信息形式對居民風險感知和防災行為的影響。文章驗證的結論將有利于政府制定相關的火災宣傳政策,進行有重點、有針對性的信息傳播和交流溝通,提高居民的自我保護意識。
二、文獻回顧及研究假設
保護動機理論(protection motivation theory,PMT)是指通過認知調節過程的威脅評估和應對評估解釋行為改變的過程,從動機因素角度探討健康行為,是行為改變的主要理論。按照行為形成的模式,保護動機理論的框架分為3個部分:信息源、認知中介過程及應對模式,其中認知中介過程是其核心部分。[22] 威脅評估用來描述人們面對風險時感知到的威脅程度,包括損失感知和概率感知;應對評估是人們所經歷的一種感知過程,包括評估自己應對威脅可能的行動,以及評估自己防止或者避免一種特定災害的能力,分為反應效能和自我效能。[23] 保護動機理論最初提出是為了提供概念上的模型來理解恐懼訴求。[24] 后來修正的保護動機理論將這個理論擴展為說服溝通的更加一般的理論,強調感知過程在行為改變中的中介作用。[25] 盡管保護動機理論最初的發展是用于解釋保護性的健康行為,但它現在也被應用到了其他的領域,包括技術上和環境上的風險,也包括自然災害。
(一)風險信息與風險認知中介過程
信息源是保護動機理論框架的一部分,有關信息的來源是多種多樣的。時勘、范紅霞等[26] 在研究公眾對SARS信息的風險感知的影響因素時,將這些因素分為關于接受到的SARS方面信息和各種防范措施信息,說明信息內容對風險感知是有影響的。Brenkert-Smith[27] 將信息分為專業的信息來源和非專業的信息來源,研究社交和信息源對火災風險感知的影響,發現專家、媒體的信息以及鄰居朋友信息交流都與人們的風險感知正相關,體現信息觀察和信息交互與風險認知過程是相關的。Wood 等[8] 將通信理論和創新擴散理論結合,構建了一個包括信息源的風險交流框架,將信息分為風險信息內容、密度、觀察、交互,以利于開展教育活動。本研究結合以上文獻,結合火災風險的自身特點,將火災風險信息分為信息內容、信息觀察和信息交互三個維度。基于此,提出以下研究假設:
(二)風險認知中介過程與保護行為
李華強、范春梅等人[9] 在研究突發性災害中的公眾風險感知和應急管理時,發現災害所導致的巨大風險感知是引發人們的一系列心理和行為反應的核心中介變量,是應急風險管理應考慮的中心問題。Martin等[28] 通過研究不同知識水平的人減災行為的潛在不同,調查當人們面對火災風險時要做出保護財產決定時的感知過程。研究發現高知識水平的人采取減災行為受感知過程的影響,而低知識水平的人行為不受保護動機理論的影響。結果表明,不同類型的信息應該用于有效的風險溝通中,以此來影響不同的家庭群體采取減災措施。然而有關于應對評估重要性的實證研究文獻很少,尤其是關于應對評估對預防行為的獨立影響了解甚少。Bubeck 等[18] 研究了洪災應對評估過程對四種不同洪災減災行為的影響,研究證實了評估處理過程對于防災行為是一個重要的變量。研究表明風險交流應該側重于潛在的防洪減災措施,從而減少或避免洪災損失。近年來由于我國自然災害頻發,學者們開始研究公眾對災害的風險感知以及面對災害時的適應行為。隨著風險感知研究不斷深入地與災害事件相結合,災害風險感知研究的范圍將體現在更具體的領域,如全球氣候變化、特定的災害事件等,并進一步探尋風險感知對風險適應行為的影響,從而使災害風險感知研究對風險管理政策的制定具有更切實的指導意義。[14] 基于此,提出以下研究假設:
綜上所述,為了探求風險信息的不同形式對風險認知過程和防火減災行為的影響力大小,尋求影響路徑效果,并驗證理論分析的真偽,本文嘗試采用PLS路徑模型,利用SmartPLS軟件,針對安徽省幾個古建筑群居民進行了實地調研和問卷調查。對風險信息和防火減災措施影響路徑進行驗證性分析,從多維度探討風險信息影響認知過程和防災行為的路徑及實際效用。圖1是本研究的概念模型及各個假設。圖1風險信息對防火減災行為的概念模型
三、研究方法
(一)研究樣本
本研究采用問卷調查的方法,問卷采用不記名方式。為了使調查對象更好地理解問卷內容,在填寫問卷之前我們都認真地講解,對于文化程度不高的居民,我們采取提問的方式,幫助填問卷。本研究以安徽省的古建筑群居民作為研究對象,包括合肥市的三河古鎮、黃山市的西遞宏村和屯溪老街古建筑居民。這些古建筑多為明、清時期所建,以木結構、磚墻維護為主,存在很大的安全隱患,易發生火災。
本次調查共發放232份問卷,回收232份,有效問卷217份,有效率93.5%。其中三河古鎮的有效問卷95份,西遞宏村的有效問卷61份,屯溪老街的有效問卷61份。無效問卷是由于問卷數據缺失值較多,對于別缺失數據的問卷,運用均值替代法進行處理。調研古建筑群之前,發放了42份問卷進行預測試,進行了信度和效度的驗證。
(二)變量測量
本研究中概念的測量量表主要參考國外相關研究文獻設制,為了保證量表在中國情境也能有效適用和達到本研究的調查目的,我們對量表進行了適當的調整和修正,并做了預測試,收集了42份問卷,所以問卷具有良好的信效度。問卷中除了控制變量和防火減災措施采用0-1量表測量,各個條目都是采用5點李克特式量表測量,即存在1-5點的評分刻度,1表示“非常不同意”,5表示“非常同意”。
信息內容主要參考了Wood 等[8] 、Lion 等[29] 、Kellens 等[30] 的有關信息的部分,結合公安消防部門消防要聞等內容整理,用三個題項來反映接收到的信息和各種防范措施。題項分別是:我曾經接受過以下火災風險信息“火災安全隱患的相關常識(煙花燃放、老化電路、未熄滅煙頭等)”,“預防火災發生的安全措施(建筑防火、安全用火用電、清掃可燃物等)”,“救火和保護自身生命財產安全的方法(毛巾捂鼻、撲滅明火、疏散路線)”。
信息觀察基于Wood 等[8] 和公安消防部門火災信息整理編制得到。用了三個題項來體現信息觀察,分別是在自己所認識的鄰居、朋友、親人、同事當中“有人針對歷史火災事故的傷亡人數和財產損失進行詳細的數據統計”,“有人針對火災風險制定了詳細的火災事故預防計劃(購買防火設備、常規預防等)”,“有人針對火災事故制定了詳細的救火逃生以及保護財產的計劃(應急出口、滅火常識和逃生知識等)”。
信息交互根據Wood 等[8] 的信息交互來設計五個題項。包括:在我所了解的火災風險信息中“大部分火災風險信息是我主動搜尋的”,“我經常主動搜尋火災風險信息”,“我會對我搜集到的風險信息進行思考”,“我完全能夠理解我所搜尋到的火災風險信息”,以及“我會與其他人交流討論我所搜尋到的火災風險信息”。
反應效能是指采取建議的防災保護措施是否能夠有效地避免威脅的信念。根據Woon等[31]372、Lwin等[32] 、Lee[33] 有關反應效能的內容編制題項,例如:根據我的經驗和主觀判斷對房屋采取常規和建筑防火減災措施能夠有效的“阻止火災發生”,“阻止火災對我的人身安全的影響”,“阻止火災對我的財產的影響”。
自我效能是指一個人是否有能力采取某種措施的信念。基于Woon等[31]372、Lwin等[32] 、Lee[33] 的題項設計,編制的自我效能的題項包括“我能夠在火災事故中保護我的人身安全”,“我能夠在火災事故中保護我的財產”,“我針對火災風險和事故制定了一個非常保險的計劃”,“盡管沒有人告訴我該如何處理火災風險和事故,我也能夠采取防火減災的措施”,“在火災事故發生之前必要時我能夠撤退”。
損失感知參考Terpstra等[34] 設計4個題項,分別是如果所在地發生火災“我所在的城市公共設施(道路、公園等)將收到嚴重的損毀”,“我的房屋以及屋內的財產將受到嚴重的損毀”,“我和我的家人面臨生命危險”,“我正常的工作和日常活動將受到長時間的中斷”。
概率感知根據Brenkert-Smith 等[27] 文中有關概率感知的內容編制以下三個題項:根據我的主觀判斷“在我擁有該房產產權的時間內,很有可能會發生火災事故”;“我的財產很有可能會受到火災事故的威脅”;“我的人身安全很有可能會受到火災事故的威脅”。
保護行為是根據公安部消防局2014年4月3號《古城鎮和村寨火災防控技術指導意見》和國內外的文獻[28,35,36] 設計的。本文將防火減災措施分為常規措施和建筑防火投資。常規措施是指一般日常生活中所要注意的防火減災事項,而建筑防火投資是指要投資金錢來防火減災。具體題項見表2。我們采用的是0表示未實施,1表示已實施的0-1量表來測量。表2防火減災措施常規措施保證房屋附近的樹和灌木遠離各種電線清除房屋旁邊、院子里以及屋頂的枯枝、枯木、枯草等柴草、飼料等可燃物堆垛放置在安全區域且遠離建筑物安全使用明火、爐灶,及時清理余火燃放煙花爆竹遠離木結構建筑物和可燃物堆放區域柴油、酒精等易燃液體不存放居室內,并遠離火源、熱源正確使用電熱毯、電熨斗等電熱設備,用后及時斷電定期檢查電氣線路,使用阻燃電纜續上表建筑防火投資在露臺和陽臺等地方安裝耐火的地板煙囪高出屋面5公分,設置防火罩屋頂采用金屬、瀝青、石板、瓷磚等耐火材料窗戶和玻璃門采用雙層玻璃或者鋼化玻璃外墻采用石灰泥、金屬、磚塊等耐火材料既有建筑的改造,盡量選用不燃、難燃材料在屋內設置火災自動報警系統或獨立式火災報警探測器在屋內配備滅火器
四、研究結果
結構方程模型是一種綜合性的統計建模技術,由于它能夠有效地處理含有潛變量的問題,被廣泛地應用于心理學,經濟學、管理學等領域。偏最小二乘(PartialLeastSquare,簡稱PLS)路徑分析方法是結構方程模型估計技術的一種。PLS方法能夠克服LISREL方法的“因子不確定”“違背分布假設”等問題,因此本文使用的是Smartpls20分析有關風險信息對防火減災行為的影響。其次,本文也采用了SPSS190對人口統計特征和量表的信效度進行分析。
1測量模型的檢驗
對測量模型的檢驗包括內部一致性信度、內斂效度的檢驗。內部一致性信度是通過由Fornell和Larcker定義的綜合信度來衡量的。[37] 內斂效度是由各潛變量的AVE以及相應可測變量的因子載荷來衡量的。
五、結論與討論
本文研究了不同的信息形式,哪些是影響居民認知中介過程的主要因素。問卷調查中的三個維度的風險信息,信息內容對損失感知和自我效能的影響是正向顯著的。說明當公眾接收到火災安全隱患的相關常識能提高公眾的損失感知,認為自己所在的地區一旦發生火災,房屋以及屋內的財產將受到損毀,而且家人可能面臨生命危險,正常的工作和日常活動將受到長時間的中斷。了解A防火災發生的安全措施、救火和保護自身生命安全的方法等火災風險信息,能夠提高居民的自我效能,認為自己能夠在火災事故中保護財產和人身安全,能夠采取積極的減災措施。同時信息觀察和信息交互也能提高公眾的自我效能,說明了解認識人(鄰居、朋友、親人等)的火災事故預防行為、主動搜尋火災相關的信息、主動與他人交流討論火災風險信息,能夠提高人們的自我保護意識。因此,各方消防安全工作應該以提高居民的風險感知為出發點,加強消防部門和政府部門對于火災消防安全宣傳和教育工作,有效的風險溝通交流能夠提高居民的防火減災意識。
概率感知對常規措施和建筑防火投資沒有顯著影響,可能是由于不保護行為的存在,包括宿命論等,認為采取保護措施沒有作用,這與多數研究結論一致。而反應效能對建筑防火投資措施沒有顯著影響,可能是因為居民認為建筑防火投資成本比較大,也可能是由于國家對古建筑翻修改造有一定的限制。
本文研究還發現損失感知對人們實施常規措施有正向顯著的影響。居民感知到由于古建筑是以木結構為主,一旦發生火災,損失可能很嚴重。火災使得房屋和財產以及自己和家人的生命安全都將面臨很大威脅,居民會在日常生活中實施常規的防火減災措施。這些常規措施包括安全使用明火、正確使用電器、用后及時斷電、定期檢查電氣線路、不在家中存放易燃物等。研究還發現自我效能對人們實施建筑防火投資有較大的促進作用,表明居民認為采取建筑防火投資能夠提升自己的救火和保護自身生命安全的能力。所以相關的消防安全宣傳工作可以針對具體的用火用電以及建筑投資來進行,提高居民的防火意識,建立健全完善的古建筑防火機制。
目前國內外關于風險感知的研究多集中于心理學領域,對具體災害事件風險感知的研究較少。同時現有文獻少有研究風險感知與風險適應行為的關系。[14] 本文結合具體的火災災害,探尋風險感知和風險防范行為的影響,從而使災害風險感知對制定風險管理政策具有更切合實際的指導意義。本研究拓寬了保護動機理論的應用領域,實證結論驗證了保護動機理論。
本研究存在一定的局限性。首先,由于人力物力的限制,我們只調查了安徽省的古建筑群,研究結論的普適性受到一定的影響。其次,沒有深入研究其他因素,比如政府部門、公共消防的作用,因此未來可以考慮研究這些因素對于古建筑居民的風險感知和防火減災行為的影響,進一步探究各變量之間的因果關系。
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