高层建筑火灾风险分析例1
根据AHP法，首先筛选出相应建筑的指标因子，然后按照指标属性进行分层。由于指标因子较多，彼此相互关联，故基于AHP法的递阶层次结构，将建筑火灾风险评估系统分为4层，即目标层、准则层、子准则层和指标层。这样既可穷尽主要相关火灾风险影响因素，同时也让一个较为复杂的评价体系层次分明。根据上述构建原则，建立5类建筑火灾评估体系模型，以商场市场类建筑为例，参考已建立的商业建筑火灾风险评估体系，将所有指标进行分层归类，然后将由此建立的评估体系经过几轮专家会议讨论形成最终模型。其他4类建筑火灾风险评估模型与此相似，部分指标由于建筑的使用特性不同稍有差异，此处不一一列出。
1．2建筑火灾风险评估体系指标权重的确定
根据已建立的建筑火灾风险评估体系，计算指标权重的大小，计算过程主要分为5个步骤，下文将进行详细说明。
1)问卷调查。根据不同建筑火灾风险评估模型设计相应的专家调查打分问卷(分设5种，让专家在对比指标间重要程度时，判断更加准确)，邀请湖北省境内该领域有丰富经验和知识的专家进行现场打分。专家包括从事消防竣工验收工作的武警消防部队的技术干部、5类建筑单位从事消防工程检测与管理的技术人员，以及长期从事消防性能化设计的专业技术人员。依据Saaty提出的1—9标度法，对评估体系判断矩阵中的各指标因子进行重要程度的比较，完成问卷填写。
2)专家个体排序向量。一份问卷就是一个专家个体排序向量。由于问卷数量大，每一类建筑评估体系中的判断矩阵多，且大多为多指标判断矩阵，常导致判断矩阵无法通过一致性检验，若人工计算，则工作量大，且易出错。因此，借助AHP法软件yaahp来进行判断矩阵一致性的调整与计算。
3)聚类分析。聚类分析是根据事物本身的特性来研究个体与个体之间分类的方法。聚类原则是将具有较大相似性的个体归到同一类中，且尽量保证不同类别之间存在较大差异。由于每位专家个人的经历、经验、文化背景迥异，对评判矩阵了解程度不同，以及专家自身的偏好等因素，对于同一个问题的评判很有可能存在较大的不一致，因此，专家个体排序向量会有所不同。在此以专家个体排序向量为样本，借助SPSS统计分析软件，采用分层聚类法对专家进行分类。
4)专家权重系数确定。每位专家的个体排序向量对综合排序向量(即最终指标权重值)的影响大小，称为专家的自身权重。专家权重系数确定原则:某一类容量相对其他类较大，表明该类中的个体排序向量符合较多专家评价意见，所对应的专家权重系数就较大，反之则较小。根据以上聚类分析结果，参考郭文明等提出的群组AHP权重系数确定方法计算各位专家的自身权重。
5)指标权重确定。结合上述步骤求出的专家个体排序向量和专家权重系数，对群组判断矩阵进行合并，采用综合排序向量法，对各个判断矩阵作加权算术平均，便可求得最终的指标权重。
2建筑火灾风险等级的确定
2．1评分手册的制定
为确保评分标准制定的科学性，依据各防火规范及相关消防验收标准、消防管理细则等，分别汇总编订了5类典型建筑打分手册。同时，为保证评分标准的合理性、可接受性和可操作性，制定过程中参考消防部门、建筑单位、消防评估公司及保险公司等意见，未来将在实际运用中不断进行调整完善。
2．2火灾风险评估体系综合风险值的确定
对待评估建筑采用专业人士打分法，对评估体系最底层的指标进行打分，分值的确定参考5类典型建筑的打分手册。评估体系中的每一指标的满分定为10分，根据式计算建筑火灾风险总得分。综上所述，对于某一被评估建筑，首先对照评分手册进行打分，计算其火灾风险总分值S，然后查阅，便可得到该建筑对应的火灾风险等级。
3建筑火灾风险评估软件的开发
其中，被评估建筑的基本情况、建筑种类的选取，及所有指标风险得分值的输入均在前台人工操作完成;而指标权重的赋值在后台已默认，无需人工操作。软件具体操作过程主要包括以下4个步骤。
1)录入评估对象的基本信息，包括建筑物名称、地址、投入使用时间等。
2)选择建筑类别。指标打分之前应根据建筑使用性质选取相应的风险评估体系，包括工矿企业、商场市场、公共娱乐场所、宾馆饭店和学校幼儿园。
3)指标打分。对每个指标进行打分，只能录入0～10的阿拉伯数字，当用户输入非阿拉伯数字、数值超出分值范围或遗漏某指标分值时，软件都会提示用户更改。软件已预先设置好每类建筑风险评估体系各指标的权重值，直接输入指标得分值即可。
4)报告生成。输入得分之后，直接点击“分析报告”便可生成分析报告，其中包含建筑物的基本信息、每一准则层得分及得分比重、每一准则层得分最低的3项指标、总得分及建筑消防安全等级。根据该报告可识别被评估建筑主要存在的消防问题，便于消防监管单位和建筑单位提高消防整改的针对性。然后点击“保存评估结果”，最终可生成txt文档格式的分析报告。
4实例分析
1)为方便广场内部货运及人员通行，商场内有多处常闭式防火门打开，少量防火卷帘下方位置被占用。一旦发生火灾，会导致烟气蔓延至相邻防火分区和疏散楼道内，不利于火灾的控制和人员的疏散。
2)该商场部分区域疏散指示标识间距大于20m，且部分安装位置过高，不便于疏散人员辨识。
3)商场部分区域正在施工，有多处安全出口被锁。
4)该商场缺少必要的消防演练，且只有15名专职消防员，没有相应的义务消防员。以上存在的消防安全问题与分析报告中得分低的指标项一致，据之可为建筑单位的消防整改提出明确建议，故该评估体系能被有效地运用于实际工程。
5结论
1)在指标权重计算过程中，将传统AHP法与聚类分析相结合，引入专家自身权重系数，提高了权重值的合理性和科学性。
高层建筑火灾风险分析例2
Fire Risk Evaluation of Large Public Building
An Jun-hong ，Yao Cheng-yuan，
（Postgraduate Office， Chinese People’s Institute of Armed Police Force ， Langfang 065000，China）
Abstract： safety checklist and fuzzy comprehensive evaluation on the basis of AHP are used to analyze fire risk of one selected large public building. Qualitative and Semi-quantitative fire risk assessment methods are explained in detail and fire risk grade is given.
Keyword： fire risk evaluation； safety cheklist ；analytic hierarchy process；fuzzy comprehensive evaluation.
火灾风险分析是火灾安全科学的重要组成部分。通过火灾风险分析可以对引起火灾的因素进行识别，从而判断火灾发生的概率以及后果，为制定有效的防火措施提供依据。一般地，建筑火灾风险评估的方法主要分为定性、半定量和定量风险评估方法三大类。本文选择的建筑是一大型公共建筑，其基本情况为建筑总高97m，总建筑面积为228468 m2，地上共24层，地下2层。其中地下1层为超市和停车库、地下2层为停车库，1至4层为综合性商场，地上5至24层为高档办公楼。该大楼的消防设施及运行情况基本符合标准，配备的消防设备比较先进，员工的消防意识较强，也会定期对相关人员进行专业培训；但由于经营者众多，经常会在通道上堆物，影响安全疏散，管理上也比较松散，消防设备也由于管理问题，经常会出现故障。
1.定性火灾风险评估法：安全检查表法
安全检查表是指参照火灾安全规范、标准，系统地对一个可能发生的火灾环境进行科学分析，找出各种火灾危险源，依据检查表中的项目把找出的危险源以问题清单形式给出制成表，以便于安全检查和火灾安全工程管理。安全检查表分析法就是制定安全检查表，并依据此表实施安全检查和火灾危险控制，这是定性评估火灾风险所常用的一种方法。
本文采用安全检查表与风险矩阵相结合的方法对该场所进行定性火灾风险评估，其具体流程如图1.1所示。以下即为按照该流程图对该歌舞厅进行火灾风险评估的过程。
1.1危险源种类
在考虑该建筑物的实际情况的基础上，根据《消防监督检查规定》中第九条，对公众聚集场所投入使用、营业前进行消防安全检查应当检查的内容的规定，对其存在的火灾隐患按照危险源种类的不同进行识别，具体如图1.2所示。
1.2安全检查表的制定
根据危险源的定义，结合所检查的内容，分别对各类危险源进行有效辨识，制定出符合该类建筑实际情况的安全检查表，如表1.1所示。
1.3风险矩阵的绘制
风险矩阵是一种有效的风险管理工具，它由可应用于分析项目或采取的某种方法的潜在风险。根据NFPA的相关规定，火灾发生的可能性可以定性地分为频繁、可能、偶尔、很小和不太可能五个等级，将火灾发生后可能造成的后果的严重程度同样定性的分为灾难性、严重、中等和可忽略五个等级，各等级的定义如表1.2所示，它们共同构成风险矩阵，如图1.3所示。
1.4估计各措施的等级
根据建筑中消防措施的设置和实施，将其划分为报警系统、灭火系统、人员疏散、单位自身监管和消防救援五大类。通过安全检查表中对各项措施的评价与风险矩阵中各等级的定义相结合，可对各项安全措施的等级进行估计。
对于第一类危险源即可燃物，其影响的是建筑物发生火灾后火灾的危害后果严重程度。由于该被评估场所室内材料不符合室内装修材料消防技术标准，室内可燃物较多，因此一旦发生火灾蔓延迅速并可能造成严重损失，根据危害后果等级的定义，将其危害后果估计为“严重”。
对于第二类危险源，其影响的是建筑物发生火灾的可能性。根据文献中对各种系统误报的统计数据可大体确定报警系统和灭火系统的误报率和灭火成功率，再结合风险矩阵中对可能性等级的定义，可将其导致危害的可能性等级进行估计，如表1.3所示
1.5将各措施填入风险矩阵
通过建筑物内消防措施的可能性等级和火灾发生的严重程度等级，可将具体的消防措施对应填入风险矩阵中，如图1.4所示。
1.6对建筑物进行综合风险评估
由风险矩阵可知，由风险矩阵可以得知，单位自身监管、人员疏散、报警系统和灭火系统属于高风险级，消防救援属于中等风险级，高风险矩阵居多，故而，该建筑的火灾风险属于不可接受风险。由于定性的火灾风险评估方法所涉及的主观因素加多，常会导致评估结果的误差较大，会造成对建筑物火灾风险的评估失真。
2半定量风险评估法：基于层次分析法的模糊综合评价法
火灾风险评估是通过分析影响火灾发生和发展的各种因素，充分利用历史数据，在系统防灭火安全分析的基础上，对系统的火灾风险进行评价。风险评估有多种方法，本文选取层次分析法对该建筑进行火灾风险评估。该法适用于多准则、多目标的复杂问题的分析和评价，其分析过程涉及的数据量不大，但要求分析人员明确问题所包含的要素及其相互关系，把定性分析与定最分析有机地结合起来，通过系统化、数学化和模型化的思维过程，统一地优化处理。
2.1指标体系的建立
根据综合楼的具体情况分析，本文采取了三层次指标体系，目标层包括建筑环境因素、建筑防火、消防设备因素、管理因素，再针对准则层和指标层对目标层进一步地细化，可得指标体系表格如下表，表2.1
2.2构造判断矩阵，并求解各指标相对权重
根据消防工作的实际经验，对目标层、准则层和指标层各自所包含的因素，利用1-9标度法进行量化处理，而后建立各自的判断矩阵。因素之间相对重要性的取值，见表2.2
由前面的指标体系可知，该建筑分为三个层次，即A、B、C三个层次。通过对下层内各因素对上一层元素影响的相对重要程度，按照1～9标度法进行打分，标准如图2.2所示，得到判断矩阵，并逐级向前判定，直至最高层，即A层。
故而，
故λmax，=0.67/（0.17*4）+1.33/（0.33*4）+1.33/（0.33*4）+0.67/（0.17*4）=4
满足一致性检验，所得比较矩阵的结果可以接受。
同理，可以求得不同目标层、准则层和指标层各自所包含的因素的权重值，具体值见表2.1。
2.3建立指标评价尺度和系统评价等级
确立了评价指标体系以及各个评价指标的权重，还需要建立指标评价尺度和系统评价等级，编制调查表，用于对具体对象进行定量的评估。一般的指标评价尺度分为五级，见表2.3，系统评价等级分为五级，见表2.4。
2.4建立指标评价尺度和系统评价等级
火灾风险调查表就是根据相关法规、标准及规范，结合工作实践经验，对每个指标给出得分并绘制而成的表。由于各地区的具体情况不同，不能有一个通用的调查表，以耐火等级和建筑高度两个指标的得分要求为例（见表2.5），说明编制方法和应用。
高层建筑火灾风险分析例3
一、引言
图书馆作为大学的重要组成部分，是学校学科发展的象征。随着高等教育事业的蓬勃发展，图书馆不断扩建，规模越来越大，储存图书、报纸等易燃物品的数量越来越多，加之人员流动量大，火灾的潜在危险性也随之增加，一旦发生火灾，后果将不堪设想。1991年2月13日，福建省建筑专科学校图书馆发生火灾，烧毁大量书架和图书资料，直接经济损失约36万元[1]。1994年11月15日，吉林市博物馆图书馆发生大火，烧毁建筑面积6800m2，直接经济损失约671万元[2]。因此，图书馆的管理部门应针对此类建筑场所的火灾危险性，做好火灾预防和火灾风险评估，以最大限度的减少人员和经济财产损失。
目前，国内学者对图书馆进行评估主要采取的是FTA法、事故树分析法和模糊综合评判法。周卫等利用FTA法，在分析图书馆火灾危险性相关因素的基础上，通过构建图书馆火灾风险评估指标体系，对图书馆的火灾风险进行了评估[3]。杨鹏等运用事故树分析法分析了图书馆火灾起因，在考虑管理因素的基础上得出火灾事故的发生概率，并对基本事件的重要度进行了分析[4]。李岩峰等使用模糊综合评判法，在构建图书馆模糊综合评价指标体系的基础上，对图书馆的火灾安全风险进行了评估[5]。
虽然国内学者对图书馆的火灾风险进行了一定的评估和研究，但是，随着大学图书馆的规模越来越大，建筑布局各不相同，存放易燃物品越来越多，国内学者在对图书馆火灾风险进行评估所选取的危险因素、评价指标体现出一定的局限性，并不适合所有图书馆，所以，笔者在实际调查某一大学图书馆的基础上，使用模糊综合评价方法对某其火灾风险进行评估，通过评估可为预防、控制和消灭火灾提供一定的依据和建议。
二、模糊综合评判方法的数学模型
模糊分析（Fuzzy Analysis）是一种对不能准确定义的多因素事件进行半定量分析的方法，通过模糊运算的方式确定系统的隶属等级。
（一）、一级模糊综合评判
1.1 确定评价因素集合
评价因素集合，其中为评价因素，m为同一层次上单因素的个数。
1.2 确定评价结果集合
评价结果集合，其中为评价结果，n为元素个数，即等级数或评语档次数。
1.3 确定隶属度矩阵
首先，对因素集U中的单因素作单因素评价，从因素ui确定该事物对评价结果的隶属度rij，从而得出第i个因素ui的单因素评价集，它是评价结果V上的模糊子集。
把这个单因素评价集作为行即是一个总的评价矩阵
1.4 确定权重向量
权重向量，其中表示因素的重要程度，即分配的权重，满足。
1.5 确定模糊综合评价集
当因素权重集合W和综合评判矩阵R已知时，便可按照一定的模糊运算规则进行模糊综合评判，以求得模糊综合评判集合B，即：，其中“。”在这里表示模糊运算的通用算子，在模糊理论中它有多种形式，不同的形式构成不同的模糊评判模型。在本文中采用“加权平均型”，则。
1.6 综合评判
根据最大隶属度原则，选择模糊综合评价集中最大的bj所对应等级vj作为综合评价的结果。
（二）、二级模糊综合评判
2.1 以上述第5步得到的对每类因素所作的综合评判结果Bi为行向量，作矩阵R，即，则为总评判矩阵，设准则层因素的权重为WX，则可以得到综合评结果为，即
2.2 利用最大隶属度原则，最大的bi对应的等级vj即为最佳的评判结果。
三、利用模糊层次分析法确定因素的权重值
模糊层次分析法（FAHP）是针对层次分析法（AHP）中存在诸如判断一致性与矩阵一致性相异、一致性检验困难与缺乏科学性等问题而提出的改进算法，其目的是为了进一步提高科学问题决策的可靠性。
（一）、模糊一致判断矩阵的建立
模糊一致判断矩阵R表示针对上一层某元素，本层次与之有关元素之间相对重要性的 比较，假定上一层次的元素C同下一层次中的元素a1，a2，…，an有联系，则模糊一致判断矩阵可表示为
元素rij具有如下实际意义：rij表示元素ai和元素aj相对于元素C进行比较时，元素ai和元素aj，具有模糊关系“…比…重要的多”的隶属度.为了使任意两个方案关于某准则的相对重要程度得到定量描述 ，可采用 0.1～0.9标度给予数量标度，如表1所示。
有了上面的数字标度之后，元素a1，a2，…，an相对于上一层元素 C进行比较，可得到模糊评判断矩阵
R是模糊一致矩阵，具有如下性质：
（二）、模糊一致判断矩阵权重值的求法
关于模糊一致判断矩阵的权重值求法，目前主要有3种方法，即方根法、按行求和归一法、基于模糊一致判断矩阵元素与权重的关系式推导出的方法.通过对模糊一致判断矩阵的3种排序方法进行对比分析和研究，指出根据模糊一致判断矩阵的元素与权重的关系式给出的求值分辨率最高，且有可靠的理论基础，有利于提高决策的科学性，能够避免决策失误；因此，本文中权重值的求法采用根据模糊一致判断矩阵元素与权重的关系式给出的各个因素权重值的求法，其计算公式为：
（1）
式中：其中a越大，权重之差越小，表明决策者不是非常重视元素间重要程度的差异；a越小，权重之差越大，表明决策者非常重视元素间重要程度差异。本文取。
四、大学图书馆火灾风险评估实例分析
（一）、某高校图书馆建筑的基本情况
某大学新校区图书馆建于2004年，建筑材料为钢筋混凝土，坐北朝南，有南、东、西三个安全出口，地上6层，典型的中庭式结构，建筑高度25m，建筑面积38000m2，为一类高层建筑，耐火等级为一级。全馆现有30余个书库和阅览室，另设多个公共阅览区，共有公共阅览座位6642个，并设有2个85座和一个217座的电子文献阅览与检索室。该图书馆藏书量：馆内现有各类图书资料53 0万册，其中纸质图书400万册，非纸质图书130万册。图书馆内设有室内消火栓，火灾探测报警系统，自动喷水灭火系统和气体灭火系统，配有普通电梯两部，消防电梯一部，安全疏散楼梯一个。
（二）、图书馆火灾风险性评价因素的确定
本文以某大学新校区图书馆为例，对火灾发生的风险性进行模糊综合评估。馆内拥有大量图书等极易燃烧的物品，发生火灾危险性的概率很大。对大学图书馆消防安全进行评估是一个复杂的过程，涉及的内容较多，考虑的因素也较广泛，因此，对大学图书馆火灾风险性影响因素的确定应该遵循系统性、综合性、科学性和适用性等原则，借鉴以往建筑火灾评估指标体系并结合该图书馆实际情况，确定该大学新校区图书馆火灾风险评估指标体系，如表2所示。
（三）、评价因素权重的计算
根据前述的模糊层次分析法并结合数位人员对20项指标的评价结果，得到大学图书馆火灾风险性因素的模糊一致判断矩阵，即
利用公式（1）计算得图书馆火灾风险性评估因素权重值，即
（四）、评语集的建立和评价指标隶属度的确定
在图书馆火灾风险的综合评价中，将评语集分为5个等级，即评语集={十分安全，较安全，一般安全，不安全，很不安全 ）。
本文中，对大学图书馆的消防安全进行评价所采用的方法是一种参照模糊统计法和德尔菲法的相关专业人员确定法。具体实施步骤以准则层因素建筑结构及火灾荷载Y1为例，首先由消防、安全、建筑等方面的20位专家组成的火灾安全评价小组，根据评语集和该图书馆消防安全实际情况，对Y1下属的四个二级指标Z11、Z12、Z13、Z14进行评分；其次，通过求和平均处理给出四个二级指标的隶属度，如表3所示。
依据上述方法，可得其他三个一级指标Y2、Y3、Y4的模糊综合评价情况，具体见表4。
（五）、二级模糊综合评判结果
根据本文前述的二级模糊综合评判计算方法，求得指标层因素评判和准则层因素评判结果如下：
根据最大隶属度原则，该高校图书馆的消防安全隶属于第三个等级，即一般安全。
从各指标隶属度的统计结果来看，指标层因素：火灾荷载、安全出口、疏散通道及楼梯、装修材料燃烧性能、人员流动量及图书馆防火日常管理极易造成图书馆发生火灾，因此，要从这些易致灾因素入手，采取相应措施，排除火灾隐患，防止火灾的发生。
五、结论
（1）根据模糊数学原理提出了高校图书馆火灾风险的模糊综合评估模型，按照此模型给出了某大学图书馆的火灾分析评估实例，得出该高校图书馆的消防安全等级为一般安全。
（2）基于模糊层次分析方法构建了图书馆火灾风险性因素的模糊一致判断矩阵，利用公式计算出各评估因素的权重值，并从各指标隶属度的统计数据得出结论：单位面积可燃物质量、安全出口、疏散通道及楼梯、装修材料燃烧性能、人员流动密度及图书馆防火日常管理等因素是影响高校图书馆火灾发生的主要潜在因素。
（3）模糊综合评估结果符合实际，可作为大学图书馆消防安全等级的评判依据，为有效、有重点地进行图书馆火灾预防和安全管理工作提供理论依据。
参考文献
[1] 雷欢.图书馆火灾的成因与对策研究[J].文教资料，2007（3）：220
[2] 田林芹，王洪志，王震.浅谈高校图书馆消防安全工作[J].科技情报开发与经济，2007，17（3）：101-102.
[3] 周卫，缪昇，屈俊童.FTA法评估图书馆火灾风险研究[J].云南大学学报，2009（01）.广东化工，2013（06）.
[4] 杨鹏，任伟，姜友蕾，马三剑.基于事故树分析法评估图书馆火灾风险研究[J].
[5] 李岩峰.模糊综合评价法在图书馆火灾风险评估中的应用[J].中国科技信息，2013（08）.
[6] 左秋玲，李景山，王国际.高层教学楼火灾风险的模糊综合评估[J].消防科学与技术，2009，28（2）：127-129.
[7] 任波，韩珺.校园宿舍楼火灾危险性评估[J]. 湘潭师范学院学报：自然科学版，2009，31（1）：132-135.
[8] 张吉军.模糊层次分析法（FAHP）[J].模糊系统数学， 2000，14（2）：80-88.
高层建筑火灾风险分析例4
1 引言
近年来，随着高层，超高层建筑的普及，火灾危险因子越来越多，发生火灾人员伤亡和财产损失的概率越来越大，传统的按照规范处方式的消防审核已经越来越不能满足实际需要，为此本文采用层次分析法对某高层建筑消防设施的安全性能进行评价，并分析其消防设施存在的问题，对以后的消防设计和审核提供参考和借鉴。
2 层次分析法
2.1层次分析法基本思想
层次分析法（AHP）是根据研究对象的性质不同将目标分解为几个不同的层次，如目标层，属性层和方案层，层与层之间是隶属和支配关系，同层不同指标之间根据相对上一层的重要性不同而有不同的权重，按层分析，最终得到最底层相对于最高层的重要性权值。其大致可分以下几个步骤：首先建立层次结构模型，其次构造判断矩阵并求最大特征值和权重向量，最后进行矩阵的一致性检验。
2.2 计算步骤
2.2.1 建立层次结构模型
根据所研究对象的不同属性，列出研究对象的层次结构，其应满足如下关系：1，从上到下有隶属关系，2，中间层的层数不受限制，3，最高层只有一个元素，每个元素支配的元素个数不多于9个，一般同层元素之间不存在支配关系，且不考虑反馈。
2.2.2 构造判断矩阵并求最大特征值和权重向量
首先确定各指标的权重标度并构造判断矩阵，AHP法指标权重标度表如下表所示：
设问题A中有个指标a1，a2，…an，则构造的判断矩阵A为：
式中：aij表示ai与aj相比较的结果。
常见的计算判断矩阵最大特征值和特征向量的方法有方根法和和积法，下面就方根法进行介绍。
（a） 计算判断矩阵每行元素的几何平均值
■ i=1，2，…，n
得 ■ 。
（b） 将■ 归一化，即计算
■ i=1，2，…，n
得到■，即为所求特征向量的近似值，这也是各因素的相对权重。
（c） 计算判断矩阵的最大特征值■
其中■为向量Aw的第i个元素。
2.2.3 一致性检验
一致性检验指标■，一般当CR〈0.1时，认为该矩阵满足一致性要求。
其中■，式中n等于矩阵的维数，λmax为矩阵的最大特征值。RI为修正因子，其取值见下表。
3 某高层建筑消防设施性能化评估
3.1 工程概述
该建筑是一高层酒店，建筑高度46m，建筑面积3131㎡，共13层，地下一层作为汽车库使用，地上12层，一到四层含有裙房，其中一、二、三层附属用房为餐厅，一层主楼为大堂、商店、美容等用房，二层为娱乐用房，三层为桑拿、健身、保健、按摩等用房，四层为多功能厅、会议室等用房，五层到十二层主楼均为客房。
3.2 层次划分
根据消防规范并结合实际，参考《火灾风险评估方法与应用案例》，分层结构如图1所示：
消防设施和疏散通道各部分的相对权重和最终权重如上表3和表4所示。
根据规范，可知该建筑为一类高层，应设消防水池，消防水池应满足3h的室内消火栓用水量和1h的自喷用水量，同时按最不利情况考虑即消防水池不能得到市政管网补水算，故消防水池容积V=（33.48×3+25.27×1）×3.6≈453m3，而该建筑消防水池容积为480 m3，满足要求，根据建筑消火栓布置情况，基本满足公共区2股水柱覆盖。按照评分标准（评分标准见《火灾风险评估方法与应用案例》77页～82页，下同）可得2分。
该建筑有较好的机械排演系统，换气次数为6次，满足要求，排烟口位置设置恰当，但没有补风措施，故按评分标准可得3分。
该建筑是一高层酒店，有报警设备，有视频监控，有人值守，但存在报警设施老化，效果不好，按照评分标准可得2分。
该建筑设有自动喷水灭火系统，采用标准喷头，但无大空间智能灭火装置，按标准的8分。
按照灭火器设置规范，该建筑属于严重危险级，酒店灭火器配置按照严重危险级标准配置，布局合理，按评分标准可得1分。
该建筑为一类高层，耐火等级一级，容许疏散时间为6min，百人宽度指标=（100/（43*6））*60=23.3cm，按照评分标准，取8分。该建筑建筑面积3131平方米，地上十二层，层数较高，路径比较复杂，步行距离大于60m，故按评分标准得8分。该建筑有符合规范的防排烟措施，但防火门关闭后门缝太大，且有常闭式防火门做常开用的现象，按评分标准，得6分。该建筑设有高低位结合灯光疏散指示，且连续性好，按照标准，可得1分。
综上可得该建筑的消防设施性能化评估打分表如表5所示：
注：安全指数分五个等级，分别为0～2分代表设备性能非常好，发生火灾可以及时控制，不会有人员伤亡，，2～4分代表设备性能好，一般火灾可以控制，人员和财产损失较少，4～6分代表设备性能中等，火灾失去控制有一定概率，6～8分代表设备性能较差，火灾危险性较高，8～10分代表设备性能差，设备需要及时更换。
由上表可知该建筑消防设施总安全指数为3.8分，设备性能良好，一般火灾可以控制，人员和财产损失较少。
4 结论
本文使用层次分析法对某高层建筑消防设施进行了粗略的性能化评估，该评估是以相关规范为基础，同时又结合火灾实际情况，评估发现该建筑基本符合消防规范的要求，但总体安全指数仍有很大上升空间，例如防排烟系统中补风方式的选择，采用自然补风，但有些部分不符合自然补风的要求，又如自动灭火设施，在人群聚集的大空间如放映厅未设智能灭火装置，同时在使用过程中常开常闭防火门的设置也存在一定问题，但总体来说。该建筑的消防设施安全性能较高，一般火灾可以控制，人员和财产损失较少。
参考文献
[1] 侯遵泽，杨瑞.基于层次分析法的城市火灾风险评估研究[J].火灾科学，2004.10：203-207.
高层建筑火灾风险分析例5
随着我国经济的发展，各地新建、扩建、改建、装修的工业与民用建筑的数量和规模都在不断的扩大，在满足人们物质文化生活需求的同时，由于建筑行业具有临时性强，作业条件变动大，现场环境复杂等高危行业的特点，容易引发各类事故，造成人员伤亡和财产损失。近期，建筑施工现场火灾爆炸事故时有发生。央视配楼火灾、上海静安路教师公寓火灾等都引起了很大的社会影响。本文对近年来全国建筑施工现场起火原因进行了分析，根据分析结果和工作实践中发现的建筑施工现场火灾危险性，提出了建筑施工现场消防安全管理的一些措施和对建筑施工企业进行消防安全管理的一些措施。开展对建筑施工现场起火原因分析，一方面有助于从源头上了解建筑施工现场起火的原因，在日常消防安全管理中有针对性的开展工作，避免发生火灾；另一方面对火灾过后有针对性的开展火灾原因调查工作有一定的指导意义。
1建筑施工现场火灾危险性分析
（1）建筑物密集且耐火等级低。由于施工现场局限性强，人员多，现场内的办公室、员工休息室、职工宿舍、仓库等建筑相互毗邻或者成“一”字形排列，并且这些建筑大都为临时性，而且都是三、四级耐火等级简易结构的建筑物；还有一些职工宿舍与重要仓库和危险品库房相毗连，甚至临时建筑物相互间隔只是用三合板等材料简易隔开；也有的职工宿舍只有一个安全出口，一旦失火，势必造成严重后果[6]。
（2）易燃、可燃材料多，火灾蔓延速度快。由于施工工艺的要求，工地上往往需要使用、存放大量的易燃易爆及有毒材料、如木材、刨花、油漆，乙炔瓶等。特别是近年来新型建筑装修装饰材料的不断应用，使得施工现场的火灾荷载增加。加之一些建筑工地雇佣外来民工，吃住在工地，生活用品中很多都是易燃可燃材料。因此，一旦发生火灾，势必造成猛烈燃烧，迅速蔓延。
（3）明火作业多。建筑施工中普遍采用电、气焊割、电炉、喷灯等明火设备，极易引燃工地上存放的易燃材料。更有甚者，部分施工现场存在违章使用明火的现象。例如，进行电焊、气焊的工作人员无证上岗，操作时不采取必要的安全措施，甚至在火灾危险场地没有事先办理动用明火审批手续，特别是一些改扩建以及建筑内部装饰装修工程，没有严格的消防安全管理，甚至边营业边施工。
（4）用电设备多，用电负荷大。建筑施工中常用的机械设备如塔式起重机、井架、龙门架、搅拌机，电焊机等种类多、用电量大，且随着便携式电动工具的普遍使用和临时照明的需要，若安全用电措施不当，线路超负荷，容易造成导线绝缘层过热或短路形成电火花。引燃周围可燃物。
（5）施工现场消防设施不足。施工现场，建筑物处于已经开始建设但仍未竣工的阶段，消防设施不完善。一旦发生火灾，建筑设计中的消防设施往往不能发挥作用。特别是对高层建筑，其发生火灾后，一般主要依靠建筑内的消防设施进行火灾扑救，而施工中的高层建筑，其消防设施尚不完善，因此其火灾扑救就更为困难。
（6）施工现场消防安全管理不到位。虽然大部分施工工地消防安全管理制度健全，但也只是挂在墙上，没有真正落到实处。
（7）施工人员安全素质较低，消防安全意识差。部分施工企业负责人的消防安全意识淡薄，消防安全素质较差，不知道自身的消防安全职责。在进行施工现场检查时，大部分施工负责人认为一切都是建设企业的事，根本与自己无关，消防部门不应该管，主观上舍不得投入资金，购置必备的消防器材。同时施工人员多为临时性职工，文化素质较低。据统计建筑企业中从业人员约3500万人，其中大约有2500万人是来自农村的劳动力，专业人才占职工的比例只有5%左右，大量的没有经过全面职业培训和严格安全教育的劳动力涌向建筑业成为施工人员。他们消防安全意识淡薄，不了解基本的消防知识，消防安全管理工作落实困难。
2建筑施工现场消防安全管理措施
（1）合理规划施工现场的消防安全布局，最大限度地减少火灾隐患。一要针对施工现场平面布置的实际，合理划分各作业区，特别是明火作业区、易燃、可燃材料堆场、危险物品库房等区域，设立明显的标志，将火灾危险性大的区域布置在施工现场常年主导风向的下，风侧或侧风向[7,8]。
（2）加强对明火的管理，保证明火与可燃、易燃物堆场和仓库的防火间距，防止飞火。对残余火种应及时熄灭。
（3）加强对电焊、气焊操作管理。电、气焊作为特殊工种，操作人员必须持证上岗，在操作时应将工作点周围的可燃物清理干净，并配备灭火器材派专人看守，作业完后，应认真检查现场，防止阴燃着火。
（4）加强电气设备管理。建筑工地电气设备虽多为临时性的，也必须由电工进行安装和修理，经专业人员检查合格后方可通电使用。严禁将电线敷设在可燃物上，检查中发现可能引起火花、短路、发热和绝缘损坏等情况，必须立即修理。
（5）加强对生石灰和易燃物品的管理。生石灰是一种易被忽视的点火源，当生石灰遇水发热时形成的高温足以引燃附近的可燃物，因此生石灰附近不可堆放可燃物。
（6）施工现场应严禁吸烟，吸烟应在吸烟室或安全地点。
（7）施工现场留出必要的防火间距加强现场道路的管理，保证发生火灾时消防车辆通行。
（8）临时工棚应单独设置，并配备消防工具和器材有条件的应设蓄水池。
高层建筑火灾风险分析例6
中图分类号TH18 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）38-0175-02
化工、医药、电子等行业，为了保证生产环境的相对稳定性与清洁程度，一般设置洁净生产区域。化工洁净车间的相对特殊性也导致其火灾危险性与一般工业民用建筑存在差异，因此为保障洁净车间内生命和财产安全，减少火灾事故损失，对化工洁净车间进行防排烟系统设计是有必要的[1]。本文结合笔者的通风系统设计工程实践，从理论上分析通风方式对洁净车间火灾危险性的影响。
1 火灾危险度分析数学模型
火灾危险度分析方法是一种半定量的危险分析法，将分析对象处理为一个系统，并按组成特点将其分解为若干部分，再根据各部分的危险程度确定系统的危险程度。本模型定位对相对独立的洁净车间火灾安全状况分析，取单元、因素二层。计算中对关联性较强的因素采用相乘处理，关联性较弱的因素采用相加处理[2]。
1.1 火灾危险度计算模型
1.1.1 基本因素确定
结合工程实际选取基本因素：火灾荷载、火场温度、烟气层高度、环境条件、个体特征、火灾反应、安全管理、被动防火设计、主动灭火技术、烟气控制措施、不确定因素等[3]。
1.1.2 基本因素关联性组合为独立因素
式中：为独立因素的危险度，分别为其危险度，i表示独立因素。
对洁净车间火灾，选取火灾特点：火灾荷载、火场温度、烟气层高度、环境条件等；人员特征：个体特征、火灾反应、安全管理等；防火设计：被动防火设计、主动灭火技术、烟气控制措施等；其它因素为一些尚不明确、不明朗的因素作为独立因素，并根据工程实际进行赋值，具体见表1所示：
表中分值越大表示造成的事故可能性越大或者防治措施越差。由于各个基本因素的危险度不可能同时都处于最大值，也不能为零，因此一般规定独立因素的上限制不超过80%，也不小于8%，为了便于比较，将危险度转化为百分数形式，
各独立因素的权ri重之和应为1.0，然后计算单元火灾危险度：
式中：ri，分别为独立因素的权重和危险度；
1.1.4 火灾危险度分级
结合工程实际，参考他人研究成果，将火灾危险度划分为六级，具体见表2所示：
2 工程实例计算
某工程项目中建设一个300m2的洁净车间；对室内进行机械排烟设计，疏散走廊进行机械加压送风防烟设计[4]。
2.1 正常通风、空调运行条件下车间火灾危险度
洁净车间正常通风、空调运行状态下发生火灾，若系统运行工况未发生变化，通过送风口继续向车间内送风。
根据现场初始检查结果，各基本因素危险度为：
因此该单元属于中等火灾危险性。
2.2 火灾后通风、空调关闭条件下车间火灾危险度
若洁净车间起火后，通风、空调停止向车间送风。各基本因素危险度为：
因此该单元属于中高火灾危险性。
2.3 火灾后防排烟系统启用条件下车间火灾危险度
若洁净车间起火后，通风、空调系统通过转换装置及时调整为防排烟系统。各基本因素危险度为：
因此该单元属于中低火灾危险性。
2.4 补偿措施安全分析
通过计算可知：火灾后车间火灾危险等级依次为：S空调关＞S空调开＞S排烟。这也从量化的角度说明了对洁净车间进行防排烟设计的必要性，它能在火灾事故发生后有效的降低车间的火灾危险等级，当然若若其它补偿措施配合通风系统一起作用，将会大大降低系统的火灾危险度[5]。
3 结论
本文结合相关的规范和工程实践，对工程项目洁净车间在疏散走廊设置加压送风系统，车间内通过转换装置使通风、净化空调系统和排烟系统兼用的设计思路。建立了火灾危险程度分析数学模型，选定了影响建筑火灾安全的因素并赋予其权重，分别对洁净车间发生火灾后，不同通风空调工况条件下火灾危险等级进行了计算分析。本文计算方法简单、实用，研究结果用于指导化工厂通风系统设计，以及为化工企业的消防安全管理工作提供指导性意见。
参考文献
[1]赵国凌译.防排烟工程[M].天津：天津科技翻译出版公司，1991：300-320.
[2]霍然，金旭辉，李元洲.火灾危险度分析模型的建立与讨论[J].消防科学与技术，1999(1)；7-9.
高层建筑火灾风险分析例7
中图分类号：TU998.1 文献标识码：A
随着性能化建筑防火设计的不断发展，对于消防安全工作，目前国内外许多科研机构，都逐步研究和深入了相关的人员疏散模型，是对建筑安全疏散设计提供了一种科学依据。随着我国城市化建设进程飞速发展，特别是在近年国内连续几起高层建筑火灾发生的形势下，高层建筑在国内不断增长，对于高层建筑内人员的防火安全通道，高层建筑结构功能复杂，安全疏散问题研究变得尤为重要。高层建筑高度高、建筑面积大、人员众多、用火用电量大，高层建筑发生火灾的因素远较一般建筑火灾要复杂。随着经济建设的快速发展，城市土地资源日趋紧张，城市人口的持续增长，提出人员疏散中一些实际性的问题。城市构造逐步向高空延伸，高层建筑的消防安全所存在的诸多问题，使得我国城市高层建筑不断地增多。目前，以及对火灾的预防和扑救措施，存在的火灾隐患是不容忽视的，是消防领域所关注的重点问题。
1 高层建筑火灾危险性分析
1.1 安全疏散困难
高层建筑的特点，垂直疏散距离长，人员集中，疏散到地面需要较长的时间，疏散时容易出现拥挤情况。火灾案例分析表明，高层建筑层数多，被烟薰死的，占火灾死亡人数的一半以上。将人员疏散到地面所需的时间较长，容纳的人员较多。而且建筑面积大，发生火灾时烟气和火势向上蔓延快，而火灾发生时人们大量涌向楼梯，且易窜入楼梯间，增加了疏散难度，在火灾时必须切断电源，平时使用的普通电梯，停止使用。因此，火灾发生时，电梯必须停止使用，只能通过楼梯进行疏散，高层建筑的安全疏散主要靠楼梯。而楼梯的容纳量有限，必然会踩踏事件，发生拥堵，极有可能被烟火熏死或烧死，来不及疏散的人员，后果是相当严重的。
1.2 可燃物较多
图书馆、高级旅馆、档案楼、办公楼、科研楼等高层建筑，一旦起火,发烟量大，燃烧猛烈，一般室内装修家具等可燃物较多，火灾容易蔓延。据测定，在火灾初起阶段，高层建筑因空气对流在水平方向造成的烟气扩散速度为0.3m/s。楼梯间、管道井、电梯间、风道、排风道、电缆井等竖向井道部位，一旦发生火灾就好像一座座高耸的烟囱，如果防火分隔或防火处理不好，成为火势迅速蔓延的途径。如一座高100m的高层建筑，烟气能在半分钟内达到顶层。在无阻挡的情况下，在燃烧猛烈阶段，烟气沿楼梯间或竖向管井扩散速度为3～4m/s。高温状态下，热对流而造成的水平方向烟气扩散速度为0.5～0.8m/s，火势的蔓延扩大速度也相应增加。风速增大，据测定:距地面高度10m处风速为5m/s，建筑物越高，风速越大，30m处风速为8.7m/s，60m处风速为12.3m/s，90m处风速为15m/s。日本在做过燃烧试验，在几分钟内就能把每层3500m2的二十三层大楼都充满烟气。
1.3 扑救难度较大
高层建筑发生火灾时，火灾现场烟雾浓、热辐射强、火势向上蔓延的速度快和途径多，当火势扩大，消防队员难以堵截。室内消防水量显然不足，形成大面积火灾时，消防队员使用的灭火救护设施往往不易达到建筑高度。扑救高层建筑火灾，需要利用消防车从室外进行补给，消防水带耐压能力常常不能适应需要，主要立足于室内消防给水设施。此外，建筑物如果没有安装消防电梯，由于受到各种条件的限制，消防队员则需要“全副武装”的通过楼梯冲上高层，扑救的难度很大。不仅速度慢，体力消耗大，还会与向下疏散的人流，不能及时到达着火层进行扑救，发生对撞而延误时间，消防器材也不能随时得到补充，均将严重影响扑救。建筑高度高，特别是消防水供给量，达不到要求时会延误灭火的时机。火灾时，现有消防车辆及设备满足不了灭火需要，空间范围内会充满大量的烟气及水蒸气，不能及时控制火势而造成火灾扑救困难。而此时，据统计，各类排烟设备的自动切断使得通道内的排烟更加困难，火灾中约70％～80％的人员是由于烟气中毒而窒息死亡的。
2 高层建筑防火对策
2.1 消防设计把关
在进行高层建筑设计过程中，考虑防火安全，必须结合建筑的各种功能要求，做好防火设计。设计人员进行防火设计，应严格按照高层民用建筑设计防火规范的要求。在进行高层建筑的防火设计时，合理划分防火分区，总体布局要保证畅通安全，安全疏散路线要简明直接。设计单位的各级负责人，不得上报审批或交付使用，应对工程的防火设计负责，凡不符合设计防火规范的工程设计，尽量做到建筑物隔断、内部装修、家具、陈设的不燃化或难燃化，以减少火灾的发生和降低蔓延速度，控制可燃物的存放数量。采用先进可靠的自动报警系统，以保证火灾时结构的耐火支持能力和分区的隔火能力，并正确地处理安装位置及联动控制功能。构造设计要使建筑物的基本构件应具有足够的耐火极限，保证足够的消防用水量和最不利点的灭火设备所需要的水压，做好建筑物室消防给水系统的设计。
2.2 施工阶段监督检查
凡承揽工程的施工单位，对建筑工程的技术措施、防火构造和消防措施等，必须严格按照经消防设计审核，不得擅自更改。合格的设计图纸进行施工，施工中，需要变更设计时，以及暗敷的消防电源线路等，如因材料、设备等不满足设计要求，施工单位应与设计单位、建设单位、公安消防监督机关共同协商，采取相应的变更措施。对防火结构的设置于吊顶，保护层，或管井内防火分隔物，必须认真做好施工和监督检查记录。
2.3 加强消防设施维护
高层建筑在使用过程中，包括结构安全、设备更新等，其设备一般都有定期的维修检查制度。对于消防设施，防止需要其发挥作用时失灵，更应定期检查维修，平时不用易暴露问题，因为消防设施都在发生火灾时发挥作用，将会造成不可弥补的损失。特别是现代化的消防设施，如火灾自动报警和防排烟设备、灭火系统、防火门、消防泵、防火卷帘和消火栓、消防控制室和仪表设备等，设专人定期测试检查，凡失灵损坏的要及时更换，维修、确保完整好用，都应该有严格的检查制度，并建立档案记录每次检查情况。
结论
随着城市人口的不断增长，高层建筑的迅猛发展，土地资源的紧张，已成为社会发展的必然趋势。与此同时，在高层建筑消防安全设计中不仅要在图纸上消除火险隐患，遏制和杜绝群死群伤等事故发生。而且，要在主观意识上预防火险隐患，能够有效减小人员疏散时间长度，需要进行更为深入地研究。
参考文献
高层建筑火灾风险分析例8
关键词：高层建筑；消防弱电系统；安全
为了使高层建筑消防安全全面提高，本文作者将从消防弱电系统的施工和高层建筑弱电系统设计的各个环节进行了全面的分析，让消防弱电系统使用起来更加便利。
1、高层建筑的火灾危险性
相对服务功能较刘全的高层建筑，豪华的内部装修，较高的建筑标准，较大的投资，所以，相比之下涉及到的安全问题也会比较多，但是消防安全是所有安全问题中最重要的，一旦发生火灾，产生的危害就非常大，后果非常严重。高层建筑的火灾危险性有以下几方面特点：
1.1火险隐患多
高层建筑主体建筑高，层数多，功能复杂，大多数高层在主体建筑底层建有裙楼，作为商场、餐饮、娱乐等商业功能使用，主体建筑多数作为住宅、办公、宾馆等使用，此外，在建筑内部用电设备多，可燃物集中，火灾荷载密度大。
1.2人员疏散困难
高层建筑着火时，要使人员迅速疏散到地面或避难空间十分困难。由于层数多，垂直疏散距离长，疏散时间也要长许多。往往烟气的流动速度要比人员疏散的速度快上100多倍，而且，人的疏散方向与烟气蔓延方向相反，进一步增加了人员疏散的艰难和危险性。
1.3装备要求高，扑救难度大
高层建筑与普通建筑相比，火灾扑救难度相对较大。因此，高层建筑很难通过消防车实施人员营救，一般立足于自救，即主要依靠建筑内部自身的消防设施来保障。
2高层建筑消防设计的执行标准
按规定，我国的建筑高度为100米及以下的建筑物的消防系统设计按国标GB500 16-2014《建筑设计防火规范》执行。地下工业或民用建筑按《人民防空工程设计防火规范》执行。国标是属于强制性技术规定，是约束业主、设计单位、施工单位和验收单位的共同标尺。
高层建筑尚无相应国标，属于相应的适用设计与验收规范暂缺阶段。在实际工作中只能参照有关国标及国际标准，按照当地消防主管部门意见，本着安全第一的精神，尽量仔细周详地完成设计工作。
同时，按国标GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》要求，建筑物作为火灾自动报警系统的保护对象，共分三级，即特级、一级、二级。凡建筑高度超过100米的建筑为高层建筑，属于特级保护对象。其火灾报警与联动控制系统的设计要求高于一般建筑，其技术方案必要时需经专家论证。
3消防弱电系统的设计分析
3.1火灾自动报警系统
3.1.1火灾探测器布置标准较高：一般高层建筑感烟探测器保护面积为60平方米，保护半径为5.8米。但如果是更高层建筑则提高标准，此项目平层探测器的布置一般以接近正方形布置，较为经济，感烟探测器保护面积为40-50平方米。
3.1.2报警探测器安装场所：某项目中超过5平方米以上的房间均设探测器，即使卫生间也不例外。电气竖井不论大小，因其火灾发生可能性大，作用重要而逐层进行了设置。手报的设置半径为步行距离30米，一般设于楼梯间及出口等逃生通道附近，以便人员在逃离火场方便报警。
3.2避难层的消防安排
避难层的设置是高层建筑的特殊应急措施。它用于火灾避险时人员暂留，以弥补高层给消防设备带来的灭火能力不足（国内尤甚）。一般每隔50米高度设一个避难层，100-200米高度设两个避难层。在避难层中一般不设日常办公或生活场所，即其建筑空间仅用于救灾应急。但为了解决高层实际问题，也为了满足消防自身的需要，通常在保证人员躲避火灾需要的前提下，设置部分设备机房，如防烟正压风机、排烟风机、空调机组、新风机组等，并且要求避难层的正压进风系统独立设置，送风量不小于每小时30立方米。避难层的排烟风机和正压风机在火灾时用同时工作区段，排烟口和进风口不应贴邻布置。避难层除了主要作为机房和人员避难外，在其它方面也可以做详细要求：
3.2.1避难层的烟感器布置条件也是保护半径不大于5.8米（如设置温感探测器，保护面积不大于20平方米）。
3.2.2手动报警按钮也是设于出入口近旁，每个防火分区至少设置一个手报，每个手报的负责范围半径不大于30米，一般距地 1.4米左右墙上安装。
3.2.3为了保证紧急情况下的通讯畅通，避难层应每隔20米设置一个消防专用电话分机或电话插孔。
3.3挡烟垂壁的设置
高层消防从严把握的一个体现是消防措施齐全，手段多样，互为补充。根据火灾的一般规律，初始阶段产生大量烟雾，烟雾先向上升到天花板，然后沿天花板M向蔓延。针对这一规律，在地下各层及裙房各层（这些地方一般易燃物品多）设置挡烟垂壁，当火灾发生时，挡烟垂壁下垂（一般1.5米），使产生的烟雾在短时间内限制在预先设定的区域，争取人员逃离、救火的宝贵时间、延缓火灾危害扩张的速度。显然，在高层建筑中设挡烟垂壁，并与消防控制室的联动控制柜相连是十分必要的。
3.4电动防火卷帘门的设置
电动防火卷帘门主要起隔离作用，其设置位置一般在地下汽车库、裙房商业区及自动扶梯周围，按建筑的防火分区界限安排。一般的电动防火卷帘门内外侧各设一对烟感器、温感器，除了控制箱（一个）可设在内侧或外侧外，内外侧还应各设一个手动启停按钮，距地1.4米左右明装，而位于自动扶梯周围的电动防火卷帘门，其烟感器、温感器只设在外侧（本层工作区一侧）。
无论哪种电动防火卷帘门，在高层建筑中整个消防系统的一个组成部分，其动作不是独立的。因此，电动防火卷帘门两侧从属于卷帘门控制箱的烟感器、温感器，均应与火灾报警系统的探测器回路相接并在一个系统内工作。
3.5正压送风系统
火灾时人员不能进入电梯内，因为火灾发生后电梯迫降一层未成而失电，便可能停留于火场中，梯中人员会为烟气窒息。此时人员的逃生通道应是楼梯问。因此，保持楼梯问的正压使烟火不得入内就十分重要了。正压风机一般处于屋顶，与各层的电动风口联动。火灾初起时打开风口，启动正压送风机，使楼梯间、电梯厅处于正压状态。
例如某项目中共有8个楼梯，每个楼梯前室和楼梯间都设置了正压送风，能够满足人员逃生的需用。
综上所述，随着现代社会科技的不断发展，高层建筑的高度特点是带来消防弱电系统设计特点的根本原因。就显示方向来看，机动消防车辆的消防能力不可能跟上高层建筑的发展，因此，高层建筑的消防设计应立足于建筑内部的消防系统建设，在智能化的旗帜下，我们应该努力完善火灾探测、报警、扑救等自动功能，将火险消灭在萌芽状态。另外，消防系统是一个由建筑、设备及电气等专业构成的整体，专业间的密切配合及统筹安排十分重要。所以，总体来讲，这些应是保证高层建筑安全的基本思路。
参考文献：
高层建筑火灾风险分析例9
随着人们对火灾现象及其规律研究的不断深入，在一定程度上实现了对火灾过程的定量描述和分析，并由此产生了一门新兴工程学科--消防安全工程学。在发展以性能为基础的规范的同时，消防安全工程也在快速发展。消防安全工程学由于其潜力、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。当然人们仍然需要进一步研究建筑设计中完全量化的消防安全工程方法。
消防安全工程所涉及的内容包括工程原理与原则的应用，基于火灾现象、火灾影响，以及人的反应和行为的专家判断。由于现在仍然缺乏完全量化的建筑设计消防安全工程方法，因此要求采用由专家或工程分析判断而形成的比较保守的方法。不过，在很多国家，这些能够作出专家判断的经过认可或被接受的消防工程师为数不多。
四、性能化设计方法
性能化设计方法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，对建筑的火灾危险性和危害性进行定量的预测和评估，从而得出最优化的防火设计方案，为建筑物提供最合理的防火保护。
性能化设计利用火灾科学和消防安全工程去建立设计指标，评估设计方案；并利用火灾危害分析和火灾风险评估去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。
五、性能化规范与性能化设计方法
六、评估方法
建筑防火评估方法是性能化设计的关键技术，在世界范围内，对于这一方法及相关概念体系的逐步完善作出重要贡献的各类方法和模型主要包括：美国的建筑防火评估方法(BFSEM：The Building Fire Safety Evaluation Method)。评估特定场所内所用产品火灾风险的FRAME works方法，火灾致损评估方法(FIVE：Fire-Induced Vulnerability Evaluation)；澳大利亚的风险评估模型(RAM:Risk Assessment Modeling)；日本的建筑物综合防火安全设计方法；加拿大的FIRECAM方法。
加拿大国家建筑研究院(NRC)正在研究并已开始应用的性能化设计工具：火灾风险与成本评估模型(FiRECAMTM--Fire Risk Evaluation and Cost Assessment Model))，它通过分析所有可能发生的火灾场景来评估火灾对建筑物内居民造成的预期风险，同时还能评估消防费用(基建及维修)和预期火灾损失。FiRECAMTM依靠两个主要参数来评估火灾安全设计的火灾安全性能，即火灾对生命造成的预期风险(ERL)和预期火灾损失(FCE)；运用统计数据来预测火灾场景发生的几率，比如可能发生的火灾类型或火灾探测器的可靠性，同时还运用数学模型来预测火灾随时间的变化，比如火的发展和蔓延及居民的撤离；FiRECAMTM利用火灾增长、火灾蔓延、烟气流动、居民反应和消防部门反应的动态变化(以时间为函数)来计算ERL和FCE的数值。它包括：火灾增长模型、烟气流动和居民逃生模型。FiRECAMTM对火灾蔓延的可能性及火灾后修复建筑物的费用采用的是保守的评估模型，所以对财产损失的评估结果比实际的偏高。
澳大利亚消防规范改革中心(FCRC)正在开发一个用以量化建筑消防安全系统性能的风险评价模型叫CESARE--Risk(注：它和FiRECAMTM同基于Beck的预测多层、多房间内火灾的影响的风险评价系统模型)，它采用多种火灾场景，其中考虑了火灾及对火灾的反应的概率特性，采用确定性模型预测建筑内火灾环境随时间的变化。某些组成部分如下：事件树与预期值模型、火灾发展与烟气流动模型、人员行为模型、消防队模型和工作人员模型、分隔失效模型、经济模型。
七、消防工程指南
目前，为与消防安全工程相一致，必须为单个消防技术起草实施指南，1996年澳大利亚消防规范改革中心出版了"消防工程指南"，为消防安全评估提供了指导。该指南提出设计过程的一个重要部分是制定一个设计大纲，对建筑整体方案进行分析，确定潜在火灾危害以便提出使项目组、消防安全工程师、消防部门和审批机关均认为满意的消防系统设计方案。消防安全系统分析可以分下列几极：
第一极--组件和子系统等效评估(SEE--SYSTEM EQUIVALENT EVALUATION)，只考虑一个子系统的单独运行情况。
第二极--系统性能评估(SPE)，考虑不同子系统和组件之间的互相影响，这一极分析可能只建立在一个简单的火灾场景和时间曲线分析基础上，也可能需要单独考虑一个以上的"最坏"火灾场景。
第三极--系统风险评估(SRE)，适用于大型综合建筑或者高度创新的建筑，能大大降低建筑成本或者解决非常困难的设计问题。它属于概率风险评估，其量化非常复杂，需要消防工程师具有更高的技术水平，也要求有关审批部门掌握更高的评估技能。同时指南还为所考虑的消防安全子系统规定了必要的分析和输入数据。
八、我国的前景
高层建筑火灾风险分析例10
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。
高层建筑火灾风险分析例11
各指标的权重计算
根据专家打分确定各层次指标相对上层因素的判断矩阵，并计算矩阵的特征值及其对应的特征向量，特征向量即为我们所求的各层指标相对上层目标的权重。本文利用求和法计算判断矩阵A的最大特征值λmax及其对应的特征向量W。其计算步骤为所得到的特征向量就是各评估因素的重要性顺序，也即是权重的分配。
判断矩阵的一致性检验
由于风险评估指标具有复杂性和多样性，而不同的人对事物的判断又存在模糊性和差异性，因此，专家打分及加权平均等方法获得的重要性判断矩可能存在一些偏差。每一个判断矩阵都具有完全的一致形式是不可能的，所以我们只能要求判断矩阵具有满意的一致性，使AHP法得到的结果基本合理，这就是为什么我们在评价过程中要对判断矩阵进行一次性检验。一致性检验按照下式进行一般CR＜0.1时，认为判断矩阵的一致性是可以接受的，否则就需要调整判断矩阵，直到满意为止。
运用层次分析法对高校学生宿舍楼火灾风险评估
1风险评估指标体系模型
通过对近些年高校学生宿舍火灾案例的研究，本着科学性、可行性、可比性的评估指标建立原则并征询相关专家意见建立了以消防安全管理水平、建筑物自身状况、火灾危险源三个因素为一级指标的高校学生宿舍楼火灾危险综合评估体系，见图1。
2宿舍楼火灾风险评估指标权重计算
根据第2节所述，对专家进行问卷调查，采用9标度法得到各级指标的相对重要度值，再利用层次分析法计算出高校学生宿舍楼火灾风险评估体系各层指标权重，并进行一致性检验，见表4～表7。计算得到各指标权重后，按照一致性检验方法进行一致性检验，上述各层次指标的判断矩阵均通过一致性检验。
3评分标准
由专家根据实际情况和实践经验，确定高校学生宿舍楼火灾风险评估指标的评分标准，如表8所示。根据以上高校学生宿舍楼火灾风险评估方法计算所得分值，可对高校学生宿舍楼火灾风险进行相应分级，见表9。
实例应用
某大学7号学生宿舍楼始建于1997年，是钢筋混凝土结构一级建筑，整个大楼成“L”形，南北向长51m、东西向长100m，大楼宽度为16m。该大楼共六层，总占地面积2200m2，每层建筑面积1084m2，总建筑面积6500m2，入住约2000名学生。根据所建立的指标评估体系，通过专家评估，各指标平均得分结果，根据评估情况可计算出该宿舍楼火灾风险S=5.066，介于[5,7)之间，属于中等风险等级，见表10。
结论
