CN103164626A - 基于控制力分析的火灾高危单位火灾风险评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于控制力分析的火灾高危单位火灾风险评估方法，采用公式

对建筑物火灾风险进行量化评估。本发明将因子评定计算方法IR的方法中与财产损失有关的因子整合入GR中，将火灾造成的风险分为建筑物固有风险A和建筑物内人员风险B两个方面，还考虑到人对潜在火灾事件的控制能力C，包含了采用防火设计和配备消防设施来增强建筑自身抵御风险的能力和消防部队的救援能力两个方面，分别用建筑自身控制风险的能力E和消防队控制风险的能力γ·∑Z·H·L来表示；（A+B）/C得到的值为建筑物实际火灾风险，都是偏重于有形损失方面，因此使用建筑物对周边的影响因子ε来体现建筑火灾可能带来的无形损失。

Description

基于控制力分析的火灾高危单位火灾风险评估方法

技术领域

本发明涉及火灾风险评估技术领域，具体为一种基于控制力分析的火灾高危单位火灾风险评估方法。

背景技术

火灾风险意为潜在火灾事件产生的后果及其发生的概率。其中，后果一般包括人员伤亡、财产损失、系统运行中断、环境破坏等。发生的概率可以通过考虑的损失情况在一定时间间隔内出现的次数来估计。

火灾风险评估方法按照方法结构有经验化分析、系统解剖分析、逻辑推导分析、人失误分析等类型；按照评估结果的形式可分为定性的、半定量的、定量的火灾风险评估方法。以下简单介绍以评估手段的形式划分的评估方法。

定性分析方法是对分析对象的火灾危险情况进行系统、细致的检查，根据检查结果对其火灾危险性作出大致的评价。如安全检查表（Safety check list），预先危险分析法，用于建筑火灾危险的定性评估，对化学工业火灾还有Hazop,What-if等方法。定性分析方法主要用于识别最危险的火灾事件，并对火灾风险给出大致的描述，但是难以给出火灾危险等级。

半定量的火灾风险评估方法主要用于确定主观不愿发生事件的相对危险，它以火灾风险分级系统为基础，通过对火灾危险源以及其他风险参数按照一定的原则赋值，然后通过数学方法综合得到系统值，从而估算出系统的相对火灾风险等级。适用于建筑火灾风险评估的半定量方法主要有NFPA101M火灾安全评估系统、SIA81法（GRetener法）、火灾风险指数（FIRe risk index）法、因子评定法、模糊数学分析法、层次分析法等。该方法具有快捷简便的特点，目前使用最为广泛。其不足在于，该方法是按照特定类型建筑分级的，方法不具有普适性，且评估结果与研究者知识水平、以往经历和历史数据积累有关。

定量分析综合考虑建筑发生火灾事故的概率以及火灾产生的后果以风险大小衡量系统的火灾安全程度。它以系统发生事故的概率为基础，进而求出风险，以风险大小衡量系统的火灾安全程度，所以也称作是概率评价法。主要的定量分析方法有：建筑火灾安全工程法（BFSEM，L－曲线法）、消防系统区域模型（Crisp II）、火灾与成本评估模型（FIRecam）、量化建筑消防安全系统性能的风险评价模型（CESARE－Risk）、事件树方法、事故树评估方法等。该方法需要依据大量数据资料和数学模型，通过统计计算进行科学评价。所以只有当数据较为充足时，才可以用定量评估方法进行火灾风险评估。

因子评定法可以很好的反映出建筑固有特性与火灾发生及其危害的关联性，但是忽略一些影响建筑火灾危害的因素，如建筑物内部及周边消防设置、消防管理状况、消防部队的灭火救援能力等。即因子评定法只考虑了火灾发生的客观条件，而忽略了人对火灾的控制作用。

从火灾的定义上来看，火灾是失去控制并因燃烧而造成了危害的火。即使火灾危险度较大，若控制得当，将火灾扑灭在初期源头，也可以有效的控制因火灾而造成的损失。即便火灾危险度较小，若控制不力，也有可能酿成惨剧。控制力，即为现有条件和设备对火灾风险及其危害性的控制能力，通常包括建筑物自身对火灾的探测、预防和控制能力，同时包括发生火灾时消防部队所能发挥的最大作用。其中，建筑物或单位自身控制力通常包括建筑物内的火灾探测报警设备、配备的灭火器种类及数量、周边消防水源、单位自身消防队的救助能力以及其他可能对控制火灾产生影响的因素。而消防部队的控制能力除专用消防车、特种设备等硬件的影响之外，通常会受交通、位置、天气等因素的作用而影响其扑救效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于控制力分析的火灾高危单位火灾风险评估方法，针对建筑物的火灾风险进行风险量化评估，完成典型单体和区域的火灾风险评估，继而可以在此基础上完成消防装备配备方案。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

基于控制力分析的火灾高危单位火灾风险评估方法，其特征在于：针对建筑物的综合火灾风险，采用火灾风险评估参数R’对建筑物火灾风险进行量化评估，火灾风险评估参数R’值越大，表示建筑物综合火灾风险越高，火灾风险评估参数R’的计算公式为：

$R^{\′}=\mathrm{\ϵ}\·\frac{(A+B)}{C}$ ，

火灾风险评估参数R’的计算公式中，A 为建筑物固有风险，B为建筑物内人员风险，C为控制风险的能力，ε为建筑物对周边的影响因子；火灾风险评估参数R’的计算公式中各参数定义如下：

建筑物固有风险A，是在不考虑其自身消防设施和消防救援力量的的情况下被考察建筑物的火灾风险，建筑物固有风险A的计算公式如下：

$A=\frac{(Q\·\mathrm{\α}+D^{\′})\·S\·R_i}{W}$ ，

建筑物固有风险A的计算公式中，Q为可燃物火灾负荷因子，表示建筑物内可燃物由于火灾可能造成的损失，反映了建筑内单位面积可燃物的数量，即火灾荷载的大小；α为可燃物易燃性能因子，表示可燃物的易燃性能，反映了可燃物在燃烧时释放热量的大小和快慢；D＇为财产危险因子，体现了火灾对建筑本身造成的损坏；S为建筑物面积因子，表示建筑物的建筑面积对火灾可能造成损失的影响；R_i为火灾蔓延因子，主要体现建筑物的蔓延能力，它是根据建筑物的类型及防火分区划分情况对R_i进行赋值；W为建筑物耐火能力因子，主要体现建筑物的耐火能力，即火场条件下建筑构件的稳定性、完整性和耐热性；Q·α表示建筑中单位面积的可燃物的量及其易燃特性，即表示建筑物内的可燃物因火灾而可能造成的损失，D＇为火灾对建筑本身造成的损坏，则（Q·α+ D’）·S可表示建筑物内因火灾可能造成的损失的总量；火灾负荷因子Q表示建筑物内可燃物由于火灾可能造成的损失，反映了建筑内单位面积可燃物的数量，即火灾荷载的大小，Q的计算方法参考了因子评定法进行分级；

建筑内人员风险B的计算公式如下：

$B=\mathrm{\β}\·k\·F\·R_i\·P$ ，

建筑内人员风险B的计算公式中，β为人员数量因子，k为建筑物内人员特性因子，人员特性因子k主要反映了建筑内的人员在紧急情况下的行动能力，F为烟气因子，R_i为火灾蔓延因子，P为人员不安全因子，人员不安全因子P反映了每个建筑的自身特征对人员疏散的影响；

控制风险的能力C主要体现在两个方面，即建筑自身控制风险的能力和消防救援力量控制风险的能力，控制风险的能力C的计算公式如下：

$C=E+\mathrm{\γ}\·\underset{1}{\overset{i}{\mathrm{\Σ}}}{Z}_i\·L_i\·H_i$ ，

控制风险的能力C的计算公式中，E为建筑自身控制风险的能力；γ为外部消防设施对消防队控制能力的影响因子，主要体现在两个方面，即消防水源的影响和消防扑救面的影响；L_i为影响消防队控制风险能力的距离因子；H_i为影响消防队控制风险能力的高度因子，L_i与H_i反映了建筑本身的参数，即建筑与消防队的距离和建筑高度对消防队控制能力的影响；Z_i为理想状况下消防中队控制风险的最大能力；γ·∑Z_i·H_i·L_i为消防队控制风险的能力。

本发明的优点为：

1）将因子评定计算方法IR的方法中与财产损失有关的因子整合入GR中，将火灾造成的风险分为建筑物固有风险A和建筑物内人员风险B两个方面。其中固有风险A偏向于财产损失方面，而人员风险B则偏重于火灾对人造成的伤害方面。

2）考虑人对潜在火灾事件的控制能力C，包含了采用防火设计和配备消防设施来增强建筑自身抵御风险的能力和消防部队的救援能力两个方面，分别用建筑自身控制风险的能力E和消防队控制风险的能力γ·∑Z·H·L来表示。

3）（A+B）/C得到的值为建筑物实际火灾风险，都是偏重于有形损失方面，因此使用建筑物对周边的影响因子ε来体现建筑火灾可能带来的无形损失。

4）在确定计算式中各因子的值时，结合层次分析法在评价权重因子的优势，并利用模糊数学的一些理论，借助专家的判断，引入模糊集合的概率，去解决风险评估中一些关键问题的不确定性因素，同时结合火灾场景模拟技术的一些结论，提高计算效率，简化计算过程。

附图说明

图1为本发明评估方法流程图。

图2为建筑物火灾风险评估因素分析表图。

图3为建筑火灾所需消防救援力量估算流程图。

具体实施方式

如图1所示。本发明采用火灾风险参数R＇对建筑物火灾风险进行评估，火灾风险参数R＇的计算方法如下：

$R^{\′}=\mathrm{\ϵ}\·\frac{(A+B)}{C}---(1-11)$

其中，A 为建筑物固有风险；B为建筑物内人员风险；C为控制风险的能力,包含建筑自身控制风险的能力和消防队控制风险的能力；ε为建筑物对周边的影响因子，如图2所示。

A、B、C和ε的值均通过无量纲化转变为无量纲数，由于建筑物固有风险、建筑物内人员风险和建筑发生火灾所造成的社会影响力之间没有直接可加性和可比性，因此参考相关文献，通过调整A、B、ε和 C的无量纲化过程中的一些参数，使得A、B之间的相对大小能够较为合理的体现出建筑物固有风险、建筑物内人员风险之间的关系。

当ε为1时，即不考虑建筑火灾对周边建筑和人员的影响情况下，得到建筑物的实际火灾风险参数R：

$R=\frac{(A+B)}{C}$

下面分别介绍火灾风险参数R＇计算公式中，A、B、ε和 C的计算方法。

（1）建筑物固有风险A

建筑物固有风险A，是在不考虑其自身消防设施和消防救援力量的的情况下被考察对象的火灾风险，偏重于财产损失方面。它的损失主要包含两个方面，即由于可燃物燃烧造成的损失和由于火灾发展对建筑本体造成的损失。参考因子评定法中建筑物火灾危险度（GR）的计算方法，采用式1-2来计算建筑物固有风险：

$A=\frac{(Q\·\mathrm{\α}+D^{\′})\·S\·R_i}{W}---(1-2)$

其中，Q为可燃物火灾负荷因子，α为可燃物易燃性能因子，D＇为财产危险因子，S为建筑物面积因子，R_i为火灾蔓延因子，W为建筑物耐火能力因子；

火灾负荷因子Q表示建筑物内可燃物由于火灾可能造成的损失，它反映了建筑内单位面积可燃物的数量，即火灾荷载的大小。Q的计算方法参考了因子评定法进行分级，见表1-1：

表 1-1 可燃物火灾负荷因子Q计算取值表

火灾荷载kg/m2

0~10

11~20

21~40

41~80

81~160

>161

Q  (x)

0~1

1~2

2~3

3~4

4~5

6

火灾荷载，是建筑物内所有可燃物由于燃烧而可能释放出的总能量。建筑物内的可燃物可分为固定可燃物和移动可燃物两类。固定可燃物是指墙壁、顶棚、楼板等所采用的可燃物。移动可燃物是指家具、书籍、衣物、寝具、摆设等构成的可燃物。建筑屋内固定可燃物的多少，是由建筑的设计阶段确定的，而建筑物内移动可燃物的多少，是由建筑用途而定。

工程上在进行火灾荷载的统计时，通常做如下假设：（1）整个可燃物内，可燃物分布均匀；（2）所有可燃物都会着火；（3）火灾发生时，着火房间内的所有可燃物都会全部燃尽。

进行火灾载荷计算时，需要分析建筑物内房间地板的表面积，确定可燃物的尺寸和类型，测量可燃物质量，计算其总热值，进而计算出建筑物内的火灾载荷密度q：

$q=\frac{\mathrm{\Σ}{M}_v{\mathrm{\Δh}}_c}{A_t}---(1-5)$

上式中，q为火灾载荷密度，M_v为单个可燃物的重量，Δh_c为单个可燃物的有效热值，A_t为空间内地板面积。

常见可燃物的（家具、办公用品等）的有效热值Δh_c的统计结果见表1-2：

表 1-2 常见可燃物的热值表

可燃物	热  值（MJ）	可燃物	热  值（MJ）
				餐桌	340	书橱	840
椅子	250	地毯	50
				凳子	170	木地板	83.6
桌子	420	电视机	150
				沙发	840	木床	1600
小柜	160	窗帘	10

为了更直观的体现出建筑的火灾负荷的大小，通常将火灾载荷密度（MJ/m2）除以标准木材的热值（18 MJ/kg），得到以标准木材的重量w来表示的火灾荷载：

$w=\frac{q}{18}---(1-6)$

国外CIWB14《工作报告》对不同类型的建筑的火灾荷载密度进行了统计（见表1-3）

表 1-3 不同类型和用途建筑的火灾载荷密度（MJ/m²）表

类型	平均火灾载荷密度	类型	平均火灾载荷密度
				住宅	780	商店	600
医院	230	仓库	1180
				宾馆	310	图书馆	1500
办公室	420	学校	285

国外的统计结果表明，不同类型的建筑，火灾载荷有着较大的差别；同种类型建筑的火灾荷载，也有一定的差别（见表1-4）。

表 1-4 不同类型建筑的火灾荷载（单位kg/m²）表

建筑类型	火灾荷载	建筑类型	火灾荷载	建筑类型	火灾荷载
						居民建筑	35-60	会议室	20-35	图书室	150-500
医院	15-30	办公室	30-150	阅览室	100-250
						单身宿舍	25-40	教室	30-45	仓库	200-1000

我国作为一个发展中国家，火灾荷载与发达国家的统计数据略有差异（见表1-5）。一方面，由于经济水平与发达国家相比较低，公共建筑的火灾荷载普遍较低；另一方面，由于我国的建筑防火规范中，对于火灾荷载的上限尚无明确规定，因此国内的一些宾馆、饭店、KTV等场所，其内部装修盲目追求豪华，过多地采用可燃材料进行装饰，导致这类建筑火灾荷载与国外同类建筑相比较大。因此，在计算时应根据实际情况进行调研后给出合理值。

表 1-5各国不同类型建筑的火灾荷载比较表

建筑的装修程度对建筑的火灾荷载影响较大。如果建筑是平装修的话，该建筑物的火灾荷载在定义的平均火灾荷载基础上减5 kg/m2；如果是简装修，则移动可燃物火灾荷载不变；如果是精装修，则火灾荷载在原基础上增加5 kg/m2。装饰等级的划分见表1-6，

表 1-6 装修等级划分表

α表示可燃物的易燃性能，反映了可燃物在燃烧时释放热量的大小和快慢。可燃物的释热能力主要由两个因子判别，即热释放速率和火灾增长速率，二者主要靠实验方法进行测定。对于小试样热释放速率的测定主要采用锥形量热计，而一些大型家具的量热测量可采用ISO9705标准火试验台系统进行，利用该系统还可以测定多种家具和其它可燃物堆积时的燃烧特性。根据相关实验结果，对可燃物的易燃性能进行分类，用易燃性能因子α来表示（见表1-7）。实际计算时，应根据建筑内的可燃物种类和数量进行加权平均计算，进而确定α的值。

表 1-7 可燃物与易燃性能因子的关系表

Q·α表示了建筑中单位面积的可燃物的量及其易燃特性，即表示建筑物内的可燃物因火灾而可能造成的损失，然而火灾所造成的损失不仅限于对可燃物的损坏，有时火灾对建筑物本身，特别是建筑构造的损坏造成的损失更大，甚至难以弥补。因此，参考因子评定法中IR的计算方法，用财产危险因子D＇来体现火灾对建筑本身造成的损坏。

Q·α表示了建筑中单位面积的可燃物的量及其易燃特性，D＇表示火灾对建筑内单位面积不燃物造成的损失，则（Q·α+ D’）·S可表示建筑物内因火灾可能造成的损失的总量。

采用参考因子评定法中IR的计算方法，用财产危险因子D＇来体现火灾对建筑本身造成的损坏，如表1-8所示。

表 1-8  D'的取值依据表

等级	危险程度	D’
			1	建筑屋内的财产不易损坏或者价值不大	0~3
2	建筑物内的财产密度较大	3~6
			3	建筑物内的财产价值很高	6~10

S表示建筑物的建筑面积对火灾可能造成损失的影响。S的计算方法见表1-9。

表 1-9 建筑面积因子S计算表

建筑面积（m2）	0-150	150-500	500-1000	1000-2000	2000-4000
						S	0~1	1~2	2~3	3~4	4~5
建筑面积（m2）	4000-8000	8000-20000	20000-40000	40000-100000	>100000
						S	5~6	6~7	7~8	8~9	9~10

不同类型的建筑，由于其建筑构造或者建筑功能的不同，发生火灾时的蔓延能力不同，根据建筑物的类型及防火分区划分情况为R_i进行赋值（见表1-10）。

表 1-10 建筑类型与火灾蔓延因子的关系表

建筑物的耐火因子W，主要体现建筑物的耐火能力，即火场条件下建筑构件的稳定性、完整性和耐热性。W的值参照《建筑防火设计规范》中四个耐火等级进行划分（见表1-11）。

表1-11 耐火因子W与耐火等级的关系表

耐火等级	一级	二级	三级	四级
					W	4	3.5	2.0	1

（2）建筑内人员风险B

参考因子评定法中火灾对建筑物内人员和物质的伤害（IR）的计算方法，增加了建筑物内人员特性因子k，并去掉了财产危险因子，使得计算的结果只反映出建筑内人员所面临的危险，而不反映建筑内的财产风险。建筑内人员风险B的计算方法见式1-3。

$B=\mathrm{\β}\·k\·F\·R_i\·P---(1-3)$

其中，β为人员数量因子，k为建筑物内人员特性因子，F为烟气因子，R_i为火灾蔓延因子，P为人员不安全因子。

建筑内的人数直接决定火灾发生时所受到的人员伤害的严重程度。随着人员数量的增加，人员密度增大，人员在逃生出口疏散时所面临的滞留等待时间增加，因此在可用安全疏散时间内进行安全疏散的难度也相应增加。人员数量因子β的计算方法可参见表1-12。

表 1-12 人员数量因子的取值表

建筑内人数

0~150

151~300

300~600

600~1200

1200~2500

>2500

β

0~1

1~2

2~3

3~4

4~5

6

调查表明，在火灾中，85%以上的死亡者是由于烟气影响造成的。烟气对疏散的影响主要体现在烟气浓度和烟气的毒性方面。烟气浓度越大，有害气体越多，同时会降低火场能见度，造成人员的心理恐慌；烟气毒性越大，人员判断疏散路线以及行动能力将大受影响。烟气因子同建筑内的可燃物的关系见表1-13所示。

表 1-13 燃烧物质与烟气因子的关系表

燃烧物质	烟气因子F
		甲醇/ 乙醇等/ 燃气等	1
木材/ 棉花/ 纸张等	1.2
		汽油/ 煤油/ 柴油/ 三聚氰胺木屑板/  布料衣物等	1.5
聚苯乙烯/ 阻燃聚苯乙烯/ 阻燃聚氨酯/ 钢结构防火涂料/ PVC/ 聚丙烯-066/橡胶/	2.0

火灾的蔓延能力越强，建筑物内的可燃物在燃烧中释放出的有毒烟气和热量越多，同时消耗的室内氧气的量越多，对人员逃生和进行灭火造成的阻碍越大。

人员数量因子β和烟气因子F与建筑类别的相关性较大，即同种建筑功能与建筑规模的建筑，β和F的值不会差别太大。因此加入人员不安全因子P，来反映出每个建筑的自身特征对人员疏散的影响。

建筑的自身特征对人员疏散的影响主要体现在三个方面，即疏散与防排烟设施、自动报警和疏散设施、建筑自身消防管理。由于前两项对人员疏散起主导作用，而建筑自身的消防管理不仅在人员疏散中发挥重要作用，而且在减少财产损失方面也发挥重要作用，因此将建筑自身消防管理并入建筑自身控制风险的能力（参数E）当中。

人员不安全因子P的计算方法参见式1-7。式中各项值的意义见表1-14，计算得到的P的取值范围是1~10。

表1-14 人员不安全因子各项指标权重打分表

人员特性因子k主要反映了建筑内的人员在紧急情况下的行动能力。当k值为1时，是较为理想的情况，即建筑内的所有人员时刻处于清醒状况，同时对所处建筑的疏散路线较为熟悉，且行动能力较强，一旦火灾发生，可以很快的找到疏散路线并进行逃生。实际情况下，不同类型建筑内的人员，由于精神状况的不同以及对疏散路线的熟悉程度不同，疏散能力会受到一定的限制（见表1-15）。

表1-15 人员特性因子分值参照表

（3）控制风险的能力C

控制风险的能力C主要体现在两个方面，即建筑自身控制风险的能力和消防救援力量控制风险的能力。C的计算方法为：

$C=E+\mathrm{\γ}\·\underset{1}{\overset{i}{\mathrm{\Σ}}}{Z}_i\·L_i\·H_i---(1-4)$

其中，E为建筑自身控制风险的能力，γ为外部消防设施对消防队控制能力的影响因子，Z_i、L_i、H_i为单个消防队控制风险的能力，Z为一个消防队控制风险的最大能力，L为影响消防队控制风险能力的距离因子，H为影响消防队控制风险能力的高度因子。

1、建筑自身控制风险能力E

为了防止建筑火灾的发生、减小火灾损失，人们总要采取各种消防对策和消防管理手段控制或改变火灾过程。

上海市工程建设规范 DGJ08-88-2000《民用建筑防排烟技术规程》借鉴国外研究成果，总结出部分建筑类型有无喷淋两种情况下对应的火灾热释放速率大小，以供设计人员参考（见表 1-16）。

表 1-16 最大热释放速率

场所	热释放量（MW）
		设有喷淋的商场	5
设有喷淋的办公室、客房	1.5
		设有喷淋的公共场所	2.5
设有喷淋的汽车库	1.5
		设有喷淋的超市、仓库	4
设有喷淋的中庭	1
		无喷淋的办公室、客房	6
无喷淋的汽车库	3
		无喷淋的中庭	4
无喷淋的公共场所	8
		无喷淋的超市、仓库	20
设有喷淋的厂房	1.5
		无喷淋的厂房	8

计算建筑自身控制风险的能力E时，采用层次分析法建立指标评价体系，然后进行赋值，并利用专家打分表获得其权重。E的计算方法见式1-8，式中各项的意义见表1-17，E的取值范围为1~10。

表1-17 建筑自身控制风险能力打分表

2、消防队控制风险的能力γ·∑Z·H·L

消防队控制风险的能力为γ·∑Z·H·L，其中：Z只与给定的消防中队控制风险的能力有关，是理想状况下消防中队控制风险的最大能力；L与H则反映了建筑本身的参数（与消防队的距离和建筑高度）对消防队控制能力的影响；而γ则反映了消防水源与消防车道对所有中队救援能力的影响。

单个消防队控制风险的最大能力Z

Z的影响因素分为三个方面：消防通讯、灭火救援力量和消防站布局。消防通讯与灭火救援力量反映了消防队自身人员素质与装备情况对救援能力的影响。消防站的布局则从城区整体消防的角度出发，考虑了极端情况的发生，即同时出现火警或非火警出警时对本次救援能力的影响。Z的取值范围为1~10，其计算方法见式1-9，式中各项的意义见表1-18~1-23。

表 1-18单个消防队控制风险的最大能力评价指标表

表 1-19 消防车辆评价表

三级指标（权重）	10分（倍率）	5分（倍率）	0分（倍率）
				泵浦消防车（0.05）	1辆		无
水罐消防车（0.15）	3辆	2辆	无
				登高消防车（0.2）	举高53m	举高22m	无
干粉消防车（0.1）	1辆		无
				泡沫消防车（0.2）	容量3T	容量1.5T	无
防化洗消车（0.1）	1辆		无
				抢险救援车（0.2）	1辆		无

表1-20 执勤人员能力表

表1-21 灭火剂储量表

三级指标（权重）	10分	5分	0分
				干粉灭火剂（0.3）	500公斤	200公斤
泡沫灭火剂（0.6）	10吨	2吨
				二氧化碳灭火剂（0.1）	100公斤	50公斤

表1-22 社会救援力量表

三级指标（权重）	10分	5分	0分
				社会灭火救援专家（0.25）	数量充足（有专家库）	数量较多	无
社会灭火救援装备（0.25）	储备充足	有储备	无
				社会保障物资（0.5）	储备充足	储备较少	无

表1-23 特种器材装备表

三级指标（权重）	10分	5分	0分
				个人特种防护装备（0.34）	60套	30套	无
侦检器材（0.09）	5套	2套	无
				救生器材（0.05）	10套	5套	无
堵漏器材（0.18）	10套	5套	无
				破拆器材（0.18）	10套	5套	无
起重牵引器材（0.02）	4套	2套	无
				攀登器材（0.09）	15套	8套	无
照明器材（0.02）	4套	2套	无
				输转器材和洗消器材（0.03）	8套	4套	无

影响消防队控制风险能力的距离因子L

火灾的整个发展过程按时间先后顺序分为初期增长阶段、充分发展阶段和衰退三个阶段。火灾的增长阶段一般认为是符合“t平方火”发展规律，即火灾的热释放速率与时间的平方成正比，而行驶速度一定时，行车时间与距离成正比关系，因此，火源规模也可以表示成“距离的平方发展火”，因此，消防队的控制能力的削减与“距离的平方”成正比。距离因子L的取值范围为0~1，可用式1-10计算，l为建筑与消防中队的距离。

$L=-\frac{l^2}{400}+1---(1-10)$

影响消防队控制风险能力的高度因子H

随着建筑高度的增加，消防队对建筑火灾风险的控制能力有所削减。本文假设当消防中队举高车的举高高度大于建筑物的高度时，建筑高度对于消防队控制风险的能力没有影响，同时消防部队在没有举高消防车的情况下一般能够控制建筑高度小于24m的普通公共建筑火灾。通过调研和参考江苏省消防专家的意见得到一个经验公式（式1-11），计算得到H的取值范围为0~1。

$H=\left\{\begin{array}{c}{e}^{-0.023(x-h)},(x>h,h\≥24)\\ 1(x\≤h)\end{array}\right.---(1-11)$

上式中x为建筑高度，h为该中队的举高消防车最大举高高度

外部消防设施对消防队控制能力的影响因子γ

外部消防设施对消防队控制能力的影响主要体现在两个方面，即消防水源的影响和消防扑救面的影响。消防扑救面虽属于建筑自身的建筑特点，但其对建筑自身控制风险的能力影响较小，而对消防队的控制风险能力影响较大，因而将消防扑救面并入外部设施对消防队控制能力的影响因素里。γ的计算方法见式1-12，其中各项的意义见表1-24，γ取值范围为0.1~1。

表 1-24 外部消防设施对消防队控制能力的影响因子的评价指标表

（4）建筑物对周边的影响因子ε

如表1-25所示。建筑物对周边的建筑和民众的影响体现在以下三个方面：一是由建筑物本身的功能决定的，即建筑所服务的人群以及为该人群服务的方式；二是建筑物发生火灾时对周边民众的影响，比如消防扑救时，对交通路段的占用以及对水源的利用等；三是建筑发生火灾后，对民众的影响，比如医院、敬老院等建筑，一旦发生火灾会对周边民众带来极大的心理恐慌。

本发明中，A代表了火灾有可能造成的财产损失，B则代表了有可能带来的人员伤害。但是，A和B只是有形的损失，是火灾可能对建筑内的物和人造成的危害。然而火灾带来的危害不仅限于此，它还会对周边的建筑特别是民众带来严重的社会影响，即无形的损失。建筑物对周边的建筑和民众的影响体现在以下三个方面：一是由建筑物本身的功能决定的，即建筑所服务的人群以及为该人群服务的方式；二是建筑物发生火灾时对周边民众的影响，比如消防扑救时，对交通路段的占用以及对水源的利用等；三是建筑发生火灾后，对民众的影响，比如医院、敬老院等建筑，一旦发生火灾会对周边民众带来极大的心理恐慌。

表 1-25 建筑物对周边的影响因子

消防力量有效性评估

建筑物的火灾风险表示了该建筑火灾造成的损失与火灾发生的概率，是一个相对的数值。然而在实际火灾发生时，衡量消防部队控制风险的能力则不必考虑火灾发生的概率，而应将火灾可能造成的损失与消防救援能力的大小进行比较。

计算消防队控制风险的能力时，Z值反映了在忽略了建筑高度、建筑与消防队的距离、外部水源和消防车道对消防扑救能力的影响时，消防中队控制风险的最大能力。因此在理想状况下，当距离因子L、高度因子H、外部影响因子γ均等于1时，可将所有中队的消防力量看做是一个整体消防力量，将所有中队消防车辆、消防员、消防装备的数量相加，即可看做是理想状况下当地消防力量的最大灭火救援能力。考虑到我国的具体国情是兵员相对充足而消防站建设经费相对吃紧，即所有消防车辆均可配备足够数量的消防战士和消防装备，因此，计算当地消防车辆的总数N即可得到该地消防救援的最大能力。

如图3所示。根据计算得到的实际火灾风险R的排序结果，选择几所典型建筑，通过计算得到其火灾时需要的消防力量，即需要的消防车数量N＇，将N＇与当地实际消防车数量N进行比较，便可分析得到当地消防力量在扑救该建筑火灾时能否满足需求。

Claims (1)

1.基于控制力分析的火灾高危单位火灾风险评估方法，其特征在于：针对建筑物的综合火灾风险，采用火灾风险评估参数R’对建筑物火灾风险进行量化评估，火灾风险评估参数R’值越大，表示建筑物综合火灾风险越高，火灾风险评估参数R’的计算公式为：

$R^{\′}=\mathrm{\ϵ}\·\frac{(A+B)}{C}$ ，

火灾风险评估参数R’的计算公式中，A 为建筑物固有风险，B为建筑物内人员风险，C为控制风险的能力，ε为建筑物对周边的影响因子；火灾风险评估参数R’的计算公式中各参数定义如下：

建筑物固有风险A，是在不考虑其自身消防设施和消防救援力量的的情况下被考察建筑物的火灾风险，建筑物固有风险A的计算公式如下：

$A=\frac{(Q\·\mathrm{\α}+D^{\′})\·S\·R_i}{W}$ ，

建筑物固有风险A的计算公式中，Q为可燃物火灾负荷因子，表示建筑物内可燃物由于火灾可能造成的损失，反映了建筑内单位面积可燃物的数量，即火灾荷载的大小；α为可燃物易燃性能因子，表示可燃物的易燃性能，反映了可燃物在燃烧时释放热量的大小和快慢；D＇为财产危险因子，体现了火灾对建筑本身造成的损坏；S为建筑物面积因子，表示建筑物的建筑面积对火灾可能造成损失的影响；R_i为火灾蔓延因子，主要体现建筑物的蔓延能力，它是根据建筑物的类型及防火分区划分情况对R_i进行赋值；W为建筑物耐火能力因子，主要体现建筑物的耐火能力，即火场条件下建筑构件的稳定性、完整性和耐热性；Q·α表示建筑中单位面积的可燃物的量及其易燃特性，即表示建筑物内的可燃物因火灾而可能造成的损失，D＇为火灾对建筑本身造成的损坏，则（Q·α+ D’）·S可表示建筑物内因火灾可能造成的损失的总量；火灾负荷因子Q表示建筑物内可燃物由于火灾可能造成的损失，反映了建筑内单位面积可燃物的数量，即火灾荷载的大小，Q的计算方法参考了因子评定法进行分级；

建筑内人员风险B的计算公式如下：

$B=\mathrm{\β}\·k\·F\·R_i\·P$ ，

建筑内人员风险B的计算公式中，β为人员数量因子，k为建筑物内人员特性因子，人员特性因子k主要反映了建筑内的人员在紧急情况下的行动能力，F为烟气因子，R_i为火灾蔓延因子，P为人员不安全因子，人员不安全因子P反映了每个建筑的自身特征对人员疏散的影响；

控制风险的能力C主要体现在两个方面，即建筑自身控制风险的能力和消防救援力量控制风险的能力，控制风险的能力C的计算公式如下：

$C=E+\mathrm{\γ}\·\underset{1}{\overset{i}{\mathrm{\Σ}}}{Z}_i\·L_i\·H_i$ ，

控制风险的能力C的计算公式中，E为建筑自身控制风险的能力；γ为外部消防设施对消防队控制能力的影响因子，主要体现在两个方面，即消防水源的影响和消防扑救面的影响；L_i为影响消防队控制风险能力的距离因子；H_i为影响消防队控制风险能力的高度因子，L_i与H_i反映了建筑本身的参数，即建筑与消防队的距离和建筑高度对消防队控制能力的影响；Z_i为理想状况下消防中队控制风险的最大能力；γ·∑Z_i·H_i·L_i为消防队控制风险的能力。

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