基于層次分析法的高層建筑施工現場火災風險模糊評價

郝 蕾

（河北省公安消防總隊，河北石家莊 050035）

高層建筑施工現場火災易發，撲救困難，其火災防控工作是消防領域的一個難題。開展高層建筑施工現場火災風險評價研究，可以幫助我們識別潛在火災風險，科學制定防范措施，有效實施火災風險管理。

1 火災風險評價指標體系的建立

1.1 層次分析法的原理

層次分析法（analytic hierarchy process，AHP）將問題按照層次進行劃分，用一定標度對人的主觀判斷進行客觀量化，從而對問題進行定性與定量分析。該方法把多目標、多準則的復雜問題化為多層次單目標的兩兩對比，只需進行簡單的數學運算就能解決問題，是一種行之有效的決策方法［1］。

1.2 指標體系的建立

高層建筑施工現場火災風險的影響因素很多，對各影響因素進行分層綜合評價，才能全面反映高層建筑施工現場的火災風險狀況。通過對各因素相互關系的分析，本研究認為影響高層建筑施工現場火災風險的因素可分為3 層［2］，分別為準則層、子準則層和方案層。指標體系的構建如圖1所示。

圖1 高層建筑施工現場火災風險評價指標體系Fig.1 Fire risk assessment index system of high－rise construction site

1.3 指標體系權重的確定

要想得到高層建筑施工現場火災風險的評價結果，除了需要建立科學的指標體系外，還需要合理確定各因素的權重。通常，建立層次分析模型后，一般常用1－9標度方法，通過同一層元素進行兩兩比較得出相對重要性對比關系，構造出比較判斷矩陣［3］。

對判斷矩陣進行層次單排序計算和層次總排序計算。判斷矩陣A的特征根問題AW＝λmaxW的解W，經歸一化后即為同一層次相應因素對于上一層次因素相對重要性的排序權值，這一過程稱為層次單排序［4］。為進行判斷矩陣的一致性檢驗，需要計算一致性指標［5］：

判斷矩陣標度及其含義如表1所示。

表1 判斷矩陣標度及其含義Tab.1 Sign and meaning of judgment matrix

對于1—9階判斷矩陣，RI的值如表2所示［6］。

表2 平均隨機一致性指標Tab.2 Average random consistency index

當隨機一致性比率CR＝CI／RI＜0.10 時，則層次單排序結構的一致性滿意［7］。由上至下按照層次結構逐層計算，可計算出最低層因素對于最高層的相對重要性或者優劣排序，可得到層次總排序［8］。

根據對高層建筑施工現場火災風險的分析和已建立的指標體系，作者設計了調查問卷。邀請多位從事防火工作的專家，采用1—9標度對指標進行兩兩比較，利用已編制的層次分析法和模糊綜合評價計算機軟件，對判斷矩陣進行層次單排序計算和層次總排序計算，得出指標權重。然后對專家們的權重值進行加總，求平均，確定各項評價指標的最終權重。如表3－表5所示。

表3 目標層各項指標權重Tab.3 Weight of each index of target layer

表4 準則層各項指標權重Tab.4 Weight of each index criterion layer

表5 子準則層各項指標權重Tab.5 Weight of each index sub criterion layer

1.4 指標量化準則

對高層建筑施工現場火災風險進行綜合評價，需要一定的指標量化準則［9］，指標量化依據是《建設工程施工現場消防安全技術規范》（GB 50720—2011）［10］所規定的定量指標和借助專家的經驗確定的安全水平值。指標量化準則如表6所示。

表6 指標量化準則Tab.6 A quantitative criterion index

指標量化準則與評價對象的火災風險等級相對應。指標量化值為90～100分，表示評價對象的火災風險低，系統處于安全狀態；75～89 分之間，表示評價對象的火災風險比較低，系統處于比較安全狀態；60～74分之間，表示評價對象存在一定的火災風險，系統安全性一般；45～59分之間，表示評價對象的火災風險較高，系統處于危險狀態；0～45分之間，表示評價對象的火災風險極高，系統處于非常危險狀態。

2 火災風險模糊綜合評價

2.1 模糊綜合評價法的原理

模糊綜合評價法的基本原理是：首先確定被評判對象的因素（指標）集U和評價（等級）集V；再分別確定各個因素的權重及隸屬度向量A，獲得模糊評判矩陣R；最后把模糊評判矩陣與因素的權向量進行模糊運算B＝A＊R（＊為算子符號），進行歸一化，得到模糊評價綜合結果［11］。

2.2 工程實例

以某高層建筑施工現場為例。該工程為高層住宅小區施工現場，共有5棟高層建筑。1號、2號樓為26層建筑高度為91.3m，3號樓27層建筑高度為78.6m，4號和5號樓31層建筑高度為94.9m。規劃建筑面積為279 020.72m2。施工現場內設有辦公區、生產加工區和工人住宿區。辦公區有項目管理人員的辦公樓1棟、住宿樓1棟。項目物料倉庫1座。項目總配電室1座。生產加工區有鋼筋加工棚2座，準備搭設木工加工棚1座，鋼筋堆放場地2處。工人生活區有工人宿舍樓3棟，公用大廚房1處，男女衛生間1處，吃飯休息場地1處。

2.3 評價過程

根據本文建立的高層建筑施工現場火災風險評價體系，結合該施工現場具體情況，組織10位專家進行打分，根據其打分情況確定所對應的火災風險評價值，進行模糊綜合評價。

2.3.1 確定因素集及評價集因素集為前文建立的高層建筑施工現場火災風險評價體系，即表7中的各項指標。

評價集：10 位專家對該施工現場情況進行打分。以“防火間距”指標為例，9位專家評價為“好”，1位專家評價為“較好”，沒有專家評價為“一般”、“較差”或者“差”，那么該指標的評價集則為｛0.9，0.1，0.0，0.0，0.0｝［12］。同理，可得出單因素評價值匯總表7。

表7 單因素評價值Tab.7 Single factor evaluation value

2.3.2 模糊綜合評價

2.3.2.1 一級模糊綜合評價

總平面布局C11

耐火性能C12

施工現場自身滅火能力C21

消防隊滅火能力C22

臨時疏散通道C31

疏散設施C32

管理制度落實C41

日常管理C42

2.3.2.2 二級模糊綜合評價

防火能力B1

滅火能力B2

疏散逃生能力B3

消防安全管理B4

2.3.2.3 三級模糊綜合評價

根據最大隸屬度原則，可以得出該施工現場處于“較好”狀態，其火災風險等級為比較安全。

3 改進建議

3.1 施工現場疏散逃生能力需要加強

疏散逃生能力模糊綜合評估結果為（0.107 4，0.466 9，0.425 7，0，0）。也就是說，認為該施工現場疏散逃生能力“好”的比例為10.74%，認為“較好”的比例為46.69%，認為“一般”的比例為42.57%。根據最大隸屬度原則［13］，雖然可以評價為“較好”，但是屬于偏低水平。

3.2 施工現場消防安全管理亟待改進

該工程消防安全管理的模糊綜合評估結果為（0，0.634 8，0.351 2，0.014 0，0），雖然可以評價為“較好”，但是水平偏低。分析可以發現，其影響因素“日常管理”的模糊綜合評估結果為（0，0.563 2，0.408 6，0.028 2，0），也就是說，認為日常管理水平“比較好”的占56.32%，認為“一般”的占40.86%。雖然根據最大隸屬度原則，可以認為日常管理水平屬于“比較好”，但它的比例僅僅略高于“一般”，二者不相上下，說明日常管理水平還需改進。

結合該工程的實際情況，綜合分析各個指標的模糊綜合評估結果，建議采取以下改進措施。

1）健全完善疏散設施，提高疏散逃生能力。為確保施工現場的消防安全，降低火災風險，應立即更換損壞的疏散指示標志，并在作業場所設置指向最近的臨時疏散通道入口的疏散指示標志，確保在火災發生時能夠提供引導路線和信號指示，保證人員安全疏散。該施工現場應進一步加強道路管理，防止施工材料在場內運輸時堵塞消防車通道，確?；馂陌l生時消防車能夠順利通行。要合理確定施工現場的疏散路線，不得隨意遮擋、挪動疏散指示標志，應在作業層的醒目位置設置安全疏散示意圖。

2）加強用火用電用氣管理，提高消防安全管理水平。施工現場需加強對施工人員的消防安全教育培訓，強化電焊、氣焊的操作管理。電氣焊操作工須持證上崗［14］。要教育施工人員將周圍可燃物清理干凈后再進行電氣焊操作。操作時，按照規范要求配備滅火器，保證專人看守。操作結束后，認真檢查現場，及時熄滅殘余火種，防止陰燃和飛火。要加強電氣設備管理。立即更換已經老化破損的電線，更換燒焦的插頭。電線一旦發生打火、短路、發熱或者絕緣損壞等情況，立即由專業電工進行維修。

3）強化消防安全制度落實，保證施工現場消防安全。為確保施工現場的消防安全，需要進一步完善施工現場消防安全管理制度，按照規定組織開展防火巡查，定期進行消防安全檢查，確保消防設施完整好用，及時發現和消除火災隱患，彌補消防管理漏洞。落實施工人員消防安全培訓，組織滅火疏散演練，使其懂得火災撲救方法及火場逃生的技能，提高自防自救能力［15］。

／References：

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