CN114611942A - 一种建筑火灾风险评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了建筑火灾技术领域的一种建筑火灾风险评估方法，该建筑火灾风险评估方法包括如下步骤：利用层次分析法确定建筑火灾风险评估中的各个准则层及方案指标层的权重，由多名专家通过软件对指标的重要性进行两两比较，构建矩阵，计算出各指标的权重值；根据建筑现场勘查表及主动措施现场勘查表，由多名专家根据经验及主观判断分别对评估指标进行赋分。通过对权重值与赋分进行计算，得出对应建筑的火灾风险等级，本发明利用层次分析法确定建筑的火灾风险等级，根据建筑的火灾风险等级针对风险较大的因素加强管理，并制定有效的对策、措施及建议，尽量降低建筑的火灾风险等级，提高经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及建筑火灾技术领域，具体为一种建筑火灾风险评估方法。
背景技术
目前，随着经济、科技的发展，人民生活水平的日益提高，火灾的发生率及经济损失也日益增加，根据国外的统计，火灾间接损失是直接损失的3倍左右，由此可见火灾造成的损失是非常惊人的。随着经济的发展，建筑的规模日益增加，目前大型、复杂综合体及高层建筑越来越多，很多建筑通过性能化设计，在疏散距离超标、防火分区超标的情况下进行性能化设计，对人员疏散及消防救援增加困难，同时建筑内日益复杂的电气设备的使用及管理上的疏忽，造成火灾发生的频率增加，经济损失增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种建筑火灾风险评估方法，以解决上述背景技术中提出的目前大型、复杂综合体及高层建筑越来越多，很多建筑通过性能化设计，在疏散距离超标、防火分区超标的情况下进行性能化设计，对人员疏散及消防救援增加困难，同时建筑内日益复杂的电气设备的使用及管理上的疏忽，造成火灾发生的频率增加，经济损失增加的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种建筑火灾风险评估方法，该建筑火灾风险评估方法包括如下步骤：
S1：利用层次分析法确定建筑火灾风险评估中的各个准则层及方案指标层的权重，由多名专家通过软件对指标的重要性进行两两比较，构建矩阵，计算出各指标的权重值；
S2：根据建筑现场勘查表及主动措施现场勘查表，由多名专家根据经验及主观判断分别对评估指标进行赋分。
S3：通过对权重值与赋分进行计算，得出对应建筑的火灾风险等级。
优选的，所述层次分析法是通过分析复杂问题包含的各种因素及其相互关系，将问题所研究的全部元素按不同的层次进行分类，标出上一层与下层元素之间的联系，形成一个多层次结构。
优选的，所述软件为Yaahp软件，在Yaahp软件中，判断矩阵值的输人可以选用判断矩阵形式和文字描述形式输入，可以选择1-9标度。
优选的，所述权重值的计算是根据每个专家的权重值采用算术平均法求出各指标的平均权重。
优选的，所述赋分是根据每个专家的赋分用算术平均法计算出各指标的平均赋分。
优选的，所述火灾风险等级的计算是用平均权重与平均赋分的积即为每项方案指标的分值，通过对各项方案指标分值求和。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用层次分析法确定建筑的火灾风险等级，根据建筑的火灾风险等级针对风险较大的因素加强管理，并制定有效的对策、措施及建议，尽量降低建筑的火灾风险等级，提高经济效益。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种建筑火灾风险评估方法，利用层次分析法确定建筑的火灾风险等级，根据建筑的火灾风险等级针对风险较大的因素加强管理，并制定有效的对策、措施及建议，尽量降低建筑的火灾风险等级，提高经济效益，该建筑火灾风险评估方法包括如下步骤：
S1：利用层次分析法确定建筑火灾风险评估中的各个准则层及方案指标层的权重，由多名专家通过软件对指标的重要性进行两两比较，构建矩阵，计算出各指标的权重值，层次分析法是通过分析复杂问题包含的各种因素及其相互关系，将问题所研究的全部元素按不同的层次进行分类，标出上一层与下层元素之间的联系，形成一个多层次结构，软件为Yaahp软件，在Yaahp 软件中，判断矩阵值的输人可以选用判断矩阵形式和文字描述形式输入，可以选择1-9标度，权重值的计算是根据每个专家的权重值采用算术平均法求出各指标的平均权重；
S2：根据建筑现场勘查表及主动措施现场勘查表，由多名专家根据经验及主观判断分别对评估指标进行赋分，赋分是根据每个专家的赋分用算术平均法计算出各指标的平均赋分。
S3：通过对权重值与赋分进行计算，得出对应建筑的火灾风险等级，火灾风险等级的计算是用平均权重与平均赋分的积即为每项方案指标的分值，通过对各项方案指标分值求和。
实施例
确定专家组成员，选定专家5人，均为经验丰富的一级注册消防工程师；
现场勘查，由2人进行现场勘查，将与建筑物相关的信息填写在现场勘察表里；
权重的确定，采用层次分析法AHP(AnalyticHierarchyProcess，)确定权重Wi。软件Yaahp是一款层次分析法AHP的辅助软件，为使用层次分析法的决策过程提供模型构造、计算和分析等方面的帮助，5名专家通过软件Yaahp 对指标的重要性进行两两比较，构建矩阵，计算出各指标的权重值，在计算过程中，进行一致性检验，确保计算结果的科学合理，根据每个专家的权重值采用算术平均法求出各指标的平均权重Wi；
根据建筑现场勘查表及主动措施现场勘查表，由5名专家根据经验及主观判断分别对评估指标进行赋分Fi，根据每个专家的赋分用算术平均法计算出各指标的赋分；
用平均权重与平均赋分的积即为每项风险指标的分值，通过对各项风险指标分值求和，得出R，该得分对应建筑的火灾风险等级，即：
式中：R-建筑火灾风险分值；
n-对建筑评估指标的数量；
Wi-第i个指标的权重，即该指标对整体建筑火灾风险的影响大小，取值范围为(0，1)
Fi-第i个指标的评价分值，取值范围为(0，100]分值越大表示安全性能越优，具体如下：(0，25]为极高风险，(25，65]为高风险，(65，85]为中风险，(85，100]为低；
层次分析法(AHP)及Yaahp软件本项目采用层次分析法(AHP)，并利用Yaahp软件对生产机楼建筑总体火灾风险评估指标进行权重计算，确定个指标的权重；
火灾风险评估层次分析法层次分析法(AHP)的基本思想，是通过分析复杂问题包含的各种因素及其相互关系，将问题所研究的全部元素按不同的层次进行分类，标出上一层与下层元素之间的联系，形成一个多层次结构。在每一层次，均按某一准则对该层元素进行相对重要性判断，构造判断矩阵，并通过解矩阵特征值问题，确定元素的排序权重，最后再进一步计算出各层次元素对总目标的组合权重，为决策问题提供数量化的决策依据；
Yaahp是一种类似Visio的层次分析法可视化建模与计算软件。在Yaahp 软件中，判断矩阵值的输人可以选用判断矩阵形式和文字描述形式输入，可以选择1～9标度。其主要功能及操作步骤：层次模型绘制——判断矩阵生成及两两比较数据输入——判断矩阵一致性比较及排序权重计算——不一致判断矩阵自动修正——残缺判断矩阵自动补全——总目标/子目标排序权重计算——灵敏度分析——生成调查表——导出计算数据；
建立层次结构模型分析系统中各影响因素之间的关系，建立递阶层次的指标体系。一般可分为三层：
最高层，也称目标层，是分析问题的预定目标或理想结果；
中间层，也称准则层，包括实现目标所涉及的中间环节；
最底层，也称方案指标层，是为实现目标而供选择的各种措施、决策方案
构造判断矩阵标度
层次分析结构模型建立以后，将问题转化为层次中各因素相对于上层因素相对重要性的排序问题。在排序计算中，采取成对因素的比较判断，并根据一定的比率标度，形成判断矩阵。最常采用的是1-9的标度，含义如下表所示；
构造判断矩阵若问题中有A1，A2，……，An个指标，则构造的判断矩阵A 为：
aij表示纵列Ai与横行Aj的相比较结果；
检验判断者判断思维的一致性应用层次分析法保持判断思维的一致性是非常重要的。根据矩阵理论，判断矩阵(A为n阶正互反矩阵)在满足完全一致性条件下，具有唯一非零特征根，也是最大的特征根λmax＝n，且除λmax外，其余特征根均为零。而当判断矩阵具有满意的一致性时，它的最大特征根λ max稍大于矩阵阶数n，且其余特征根接近于零。这样基于层次分析法得出的结论才是基本合理的。为了保证应用层次分析法得到的结论基本合理，还需要对构造的矩阵进行一致性检验。λmax比n大得越多，A的不一致程度越严重，用特征向量作为权向量引起的判断误差越大，因而可以用λ-n数值的大小来衡量A的不一致程度。将
定义为一致性指标。CI＝0时A有完全的一致性；CI接近于0，有满意的一致性；CI越大A的不一致程度越严重；
为衡量CI的大小，引入随机一致性指标RI：
其中，随机一致性指标RI和判断矩阵的阶数有关，一般情况下，矩阵阶数越大，则出现一致性随机偏离的可能性也越大，考虑到一致性的偏离可能是由于随机原因造成的，因此在检验判断矩阵是否具有满意的一致性时，还需将CI和随机一致性指标RI进行比较，得出检验系数CR，公式如下：
一般，如果CR<0.1，则认为该判断矩阵通过一致性检验，否则要重新进行成对比较，对A进行调整。
划分评估层次及单元
1、最高层：公共建筑火灾风险。
2、中间层：包括致灾因子和损失控制因子；损失控制因子包括被动措施、主动措施、消防管理、消防扑救能力。
3、最底层：包括：内容物火灾荷载、人员密度、电气设备、内部装修、建筑高度、使用年限、外部环境；耐火极限、防火分隔、防火分区、安全疏散、防火间距；火灾自动报警及消防联动控制系统、自动灭火系统、室内消火栓给水系统、通风防排烟系统、灭火器及其他灭火设施；消防安全责任制、灭火和应急疏散预案及演练、消防安全培训、消防安全检查、消防设施维护；消防车辆、消防队战斗力、室外消防给水系统。
人员应急疏散仿真工程软件(Pathfinder)
人员应急疏散模拟软件(Pathfinder)的概述：Pathfinder是一套由美国的ThunderheadEngineering(雷电工程)公司研发的简单、直观、易用的新型的智能人员紧急疏散逃生评估系统。它利用计算机图形仿真和游戏角色领域的技术，对多个群体中的每个个体运动都进行图形化的虚拟演练。 Pathfinder是一个以人物为基础的模拟器，可以定义某区域的人员的密度、人员离最近出口的距离、人员走路的速度，可以模拟火灾灾难条件下的人员疏散路径和疏散时间。利用三维动画视觉效果展示灾难发生时的场景同时运用透明化功能来更好地显示密集人群在楼层中的疏散情况，利用人员应急疏散仿真工程软件模拟制定人员疏散的最佳疏散方案，以减少人员伤亡及经济损失。
建筑烟气流动模拟分析软件(PyroSim)
建筑烟气流动模拟分析软件(PyroSim)用于消防动态仿真模拟烟气运动，软件以计算流体动力学为依据，模拟建筑火灾，仿真地预测火灾烟气流动、火灾温度和CO、HCN、H2S等有毒有害气体的运动，温度以及浓度分布情况。公司可以模拟建筑内发生火灾部位，烟气运动的趋势制定人员最佳疏散路径及疏散方案，在可用疏散时间内疏散到安全区域，消防救援时可根据模拟情况制定灭火和救援最佳方案，最大的降低人员伤亡和经济损失。
虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (6)
1.一种建筑火灾风险评估方法，其特征在于：该建筑火灾风险评估方法包括如下步骤：
S1：利用层次分析法确定建筑火灾风险评估中的各个准则层及方案指标层的权重，由多名专家通过软件对指标的重要性进行两两比较，构建矩阵，计算出各指标的权重值；
S2：根据建筑现场勘查表及主动措施现场勘查表，由多名专家根据经验及主观判断分别对评估指标进行赋分。
S3：通过对权重值与赋分进行计算，得出对应建筑的火灾风险等级。
2.根据权利要求1所述的一种建筑火灾风险评估方法，其特征在于：所述层次分析法是通过分析复杂问题包含的各种因素及其相互关系，将问题所研究的全部元素按不同的层次进行分类，标出上一层与下层元素之间的联系，形成一个多层次结构。
3.根据权利要求2所述的一种建筑火灾风险评估方法，其特征在于：所述软件为Yaahp软件，在Yaahp软件中，判断矩阵值的输人可以选用判断矩阵形式和文字描述形式输入，可以选择1-9标度。
4.根据权利要求3所述的一种建筑火灾风险评估方法，其特征在于：所述权重值的计算是根据每个专家的权重值采用算术平均法求出各指标的平均权重。
5.根据权利要求4所述的一种建筑火灾风险评估方法，其特征在于：所述赋分是根据每个专家的赋分用算术平均法计算出各指标的平均赋分。
6.根据权利要求5所述的一种建筑火灾风险评估方法，其特征在于：所述火灾风险等级的计算是用平均权重与平均赋分的积即为每项方案指标的分值，通过对各项方案指标分值求和。
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