（安全技术及工程专业论文）基于层次分析法的建筑火灾安全评价方法研究.pdf

中英文摘馨 a b s t r a c t f i r e ，a s ak i n do fc a l a m i t yc o m b u s t i o np h e n o m e n a ，h a v et h em o s tc r u s h i n g c a l a m i t i e sa n dt h em o s t f r e q u e n t l yi nv a r i o u sk i n d s o f c a l a m i t i e s b u i l d i n gf i r e ，a st h e m o s tf r e q u e n tl ut a k i n gp a l a c ea n dt h em o s ts e r i o u si i li o s st y p eo ff i r e 7 5 t h a tt h e n u m b e ro ft i m e sa c c o u n t e df o rt h en u m b e ro fl i m e so ft o t a lf i r et a k e sp l a c ej ni t t h e d i r e c te c o n o m i cl o s s e sa c c o u n tf o r8 5 t h ef i r e s a f e t y o ft h e b u i l d h a gh a s i n f l u e n c e dt h e s a f e t y i e v e lo ft h e c i t y t oa g r e a te x t e n t ，h a v e r e s t r i c t e dt h e d e v e l o p m e n t o f t h e c i t ya n dt h ei m p r o v e m e n t o f t h el i v i n gs t a n d a r d so f t h e p e o p l e l a u n c h i n gt h er e s e a r c ho nt h em e t h o df o rt h ef i r es a f e t ya s s e s s m e n to fb u i l d i n g i sa 1 1 s i g n i f i c a n tt oo f f e rs c i e n t i f i c ，r a t i o n a l ，h i 跏e f f i c i e n t ，r e l i a b l em e t h o df o r s a f e t ya s s e s s m e n t g e t t i n gt ok n o w 血ef i r es a l e t ys t a t eo fb u i l d i n gc o r r e c t l y , f i n d i n g a n dd i s p e l i n gt h ef i r eh a z a r d i ts t r e n g t h e n 也ei n i t i a t i v eo ft h ef i r es a f e t yw o r ka n d s c i e n t i f i c ，a n dr e d u c e dt h el o s sc a u s e db yf i r ea tm a x i m u m ，e t c t h eb u i l d i n gf i r ei sac o m p l i c a t e dm n h i f a c t o r , m a n yv a r i a b l e m u l t i l e v e l p e r s o n m a c h i n e e n v i r o n m e n t a ls y s t e m ，w h i l ec a r r y i n g o n c o m p r e h e n s i v e a p d r a i s a lt ot h ef i r es a f e t ys t a t eo f m eb u i l d i n g ，t h em o s ti m p o r t a n tt h i n gi st h e s e t t i n g u 口o ft h e a s s e s s m e n ti n d e xs y s t e ma n ds u r e n e s so ft h ee v a l n a t i o ni n d e x w e l g h t t h i st h e s i s i so nt h eb a s i so fc a r r y i n go nr e s e a r c hc o n s c i e n t i o u s l ya n d a n a l y s i n gt o t h et h e o r ya n dm e t h o do fs a f e t ya s s e s s m e n ta n dt h ec h a r a c t e r i s t i co f b u i l d i n gf i r e ，s e t t i n gu pb u i l d i n gf i r es a f e t ya s s e s s m e n ti n d e xb a s i cp r i n c i p l ea n d m e t h o dt op u tf o r w a r d ，h a v es e tu pm u l t i l e v e lb u i l d i n gf i r es a f ee v a l u a t i o ni n d e x s y s t e m ；i nc o m p r e h e n s i v e t h et h e o r ya n dc o m m o n s e n s em e t h o do f a s s e s s m e n t ，a tt h e f o u n d a t i o nt h a tc o m p a r ew i t ht om a n yg o a l t h ev i e wo ft 1 1 ea h p o u t s t a n d i n g m e t h o dm a k i n gp o l i c yw h i l ea n a l y s i n g - - s h o n l db ei n t r o d u c e dt o f i r e s a f e t y a s s e s s m e n to f 血eb u i l d i n gt h i st h e s i s ；o nt h eb a s i so f c a r l y i n g o nt h ei n n o v a t i o na n d i m p r o v e m e n to nt h et h i n k i n ga n dm e t h o dt o t h ea h p , n a m e l y ：r e j e c t i n gw r o n g i n f o r m a t i o n o nt h eb a s i so f f u l l yr e s p e c t i n g a n d e x p l o r i n ge x p e r t sj u d g i n g i n f o r m a t i o n ，t h em e t h o di m p r o v e sa n du p g r a d e st h ea h pt ob ea p p l i e dt ob u i l d i n g f i r es a f e t ya s s e s s m e n ti n r t h e r t h r o u g ht h ei m p r o v e m e n ta n du p g r a d i n go ft h ea h r t h i st h e s i sh a ss e tu pt h eb u i l d i n gf i r es a f e t y3 s s e s s m e n tm o d e ) o nt h ea h p o r t h e b a s i so ft h et h i n gt h a tc o m b i n e sa n dt h i n n i n gt oi m p r o v i n gt h et h i n k i n g a n dm e ns e t u pt h em e t h o do fb u i l d i n gf i r es a f e t ya s s e s s l n e n tb a s e do nt h i sm o d e l f i n a l l y ，t h i s m e t h o dw a su s e di nt h ef i r es a f e t ya s s e s s m e n to ft h es t u d e n t s d o r m i t o r yo fc o l l e g e s a n du n i v e r s i t i e s t h ei n s t a n c ei n d i c a t e s ：t h es y n t h e s i sm e t h o db a s e do nt h ea h p t h i n k sc l e a r l ya n dt h ea l g o r i t h mi ss i m p l e ，t h ee f f e c t i v e n e s si ss t r o n g ，i ti sak i n do f s c i e n c ea n dp r a c t i c a ln e wm e t h o df o rt h ea s s e s s m e n to f b u i l d i n gf i r es a f e t y k e y w o r d s ：b u i l d i n g f i r e s a f e t y a s s e s s m e n ta h pi n d e xs y s t e m w e i g h t 基于屡次分析法的建筑火灾安拿件价方法研究 第一章引言 本章包括： 本文的研究背景 本文的研究目的和意义 本文的主要内容 十十十t：it十十十t十十+ 1 1 本文的研究背景 1 1 1 火灾 火灾，作为一种灾害性的燃烧现象，是各种灾害中发生最频繁、最具有毁 灭性的灾害之一，人类的历史也是一部不断与火灾抗争的历史。火灾遍及森林 草原、城市乡村，吞噬生命财产、造成环境污染，涉及能源、资源、环境、人 口与健康等重要领域。据不完全统计，全球平均每年约发生火灾7 0 0 多万起， 每年有7 0 0 0 0 人左右死于火灾。 建国5 0 多年来，伴随着我国的经济建设和社会发展，火灾危害也日趋严重。 据统计，上世纪五十年代我国的火灾直接财产损失平均每年不到5 0 0 0 万元，六 十年代平均每年为1 2 亿元，七十年代每年近2 5 亿元，八十年代平均每年为3 2 亿元，九十年平均每年1 16 亿元。半个世纪以来，我国火灾发生数和火灾中的 人员伤亡数也呈增多趋势。据统计，上世纪八十年代平均每年发生火灾3 万多 起，死2 3 0 0 多人，伤3 3 0 0 多人。而九十年代后， 特别是近年来，每年发生火 灾1 8 万多起，比八十年代平均数黜了两番多；死3 0 0 0 人以上，比八十年代年 平均数上升了3 0 ；伤4 5 0 0 人，比八十年代年平均数上升三分之一以上。 1 9 9 1 年至2 0 0 0 年十年间，全国共发生火灾9 8 8 4 8 5 起，死2 4 5 6 4 人，伤4 3 4 2 2 人，直接财产损失1 1 6 4 亿元。四项数字分别占建国5 0 年火灾总数的2 5 8 、 1 47 、】3 6 和5 8 8 。 笫一章引言 亿元人民币) 篆 1 9 9 0 i s 9 2t 9 9 4 9 驰1 9 9 8 2 0 0 0 z 0 0 2 年) 我国1 9 9 0 2 0 0 3 年火灾直接财产损失情况 发达国家的经验表明，随着经济的快速增长，火灾损失也必然会相应增加。 如：美国从1 8 8 0 年至2 0 0 0 年的1 2 0 年间，g d p 增长了约8 8 0 倍，而火灾直接 财产损失也增长了近1 _ 5 0 倍。我国从1 9 7 8 年改革开放至2 0 0 1 _ 年的2 4 年里。g d p 增长了2 5 倍，火灾直接财产损失也增长了6 倍。在今后若干年里，随着我国经 济的持续快速发展，城市化、工业化程度的提高，全社会经济总量的不断增长 及物质财富的不断积累集中，我国火灾次数和火灾危害在总体上增长的趋势是 不可能完全避免的。 近年来，我国发生的火灾主要有建筑火灾、露天生产装置火灾，可燃物料 堆场火灾、森林火灾、交通工具火灾等。而发生次数最多、损失最严重的当数 建筑火灾，其发生次数占总火灾的7 5 左右，直接经济损失占8 5 左右。建筑 物的火灾安全性在很大程度上影响了城市的安全水平，制约了城市的发展和人 民生活水平的提高。 火灾，既有不可抗拒的自然灾害的面，也有社会人为灾害的一面，它往 往是“天灾人祸”的集合。这就要求我们必须把握火灾发生、发展的确定性和 随机性双重特性，科学地分析和评价火灾的潜在危险，依靠科学技术和系统管 理伟4 订防治火灾的对策和措施。因此，防治火灾既要依靠自然科学，也要结合 运用社会人文科学，两者缺不可。 2 基于层次分析 圭的建筑火灾安全科7 j 介方法研究 1 1 2 安全评价 谈到安全评价，首先要来认识“安全”。目前，对于安全的认识有两种观 点。绝对安全观认为：安全就是无事故，无危险。相对安全观认为：安全是指 客体或系统对人类造成的可能的危害低于人类所能允许的承受限度的存在状 态。 现代安全科学理论的研究认为：安全是系统运行过程的状态描述量，是和 危险互为对偶的两个系统过程的状态量。安全是指人类所面临的系统的存在或 运行的状态对人类的生命、财产、环境可能造成的危害低于目前人类所能接受 的最低限度。 由于安全含有人类的认识能力与过程，因此安全是相对发展的系统状态描 述量。同一系统，不同的时期，其安全程度也可能不同。安全和危险是互为对 偶的状态量，它们同存于一个系统中，只是随着系统的运行条件及环境的不同， 使得其中之处于主导地位。被认为是安全的系统，同样也存在一定程度的危 险性。安全和危险是动态变化的系统的过程状态量，随着系统现存条件的变化， 在一定的条件下，系统运行的状态会发生质的转化。由此可见，安全是相对的， 把安全和危险对立起来的观点是危险和错误的。 安全和事故是两个截然不同的概念。任何系统的运行过程均可看作是一个 随机过程，事故是这一随机过程的所有样本实现总体中给人类造成损失和灾难 的一类样本实现，它仅是系统整体样本实现总体中的一类子样本。由此可见， 安全的表征量指标与事故率有本质区别。另方面，安全虽不同于事故，但安 全和事故是有联系的。事故率高可能是系统危险的必然条件而非充分条件。较 危险的系统使人类承担的风险定相对的较大，且风险包含事故率和事故后果 两部分。同样，认为无事故发生的系统就一定是安全系统的观点也是站不住脚 的。安全与可靠性之间的关系也具有类似于安全与事故之问的关系。 安全评价( s a f e t y a s s e s s m e n t ) ，也称为风险评价( r i s k a s s e s s m e n t ) ，是 按照科学的程序和方法，对系统中的危险因素、发生事故的可能性及损失与伤 害程度进行调查与分析论证，从而为评估系统总体的安全性以及为制定基本预 第一章引言 防和防护措施提供科学的依掘。 安全评价可以用在计划、设计、建设、生产等各个阶段，对系统存在的危 险要进行充分的定性、定量分析，并作出综合评价，以便针对存在的问题，根 据当前科学技术水平和经济条件，提出有效的安全措施，消除危险或将危险降 低到最低程度。可见，安全评价就是对被评价系统的整体运行过程安全程度的 评估，以此来确定人类对该系统运行状态的认可与否，并为系统的进一步改进 提供信息基础。 安全评价与故障诊断、事故辨识不同。故障诊断是辨识技术在工程技术事 故识别中的具体应用。故障诊断、事故辨识是以探知系统运行过程中某一具体 时期的系统存在状态可能的事故类型为目的，以预知系统运行过程的所有状态 实现样本总体之中下一步系统可能的状态实现样本为某类事故的可能性及事故 类型为其结果。 我国的经济建设目前正处在高速发展时期，为了保证城市的安全健康发展、 企业的生产销售顺利进行，保障人民的生命财产安全和生活水平的不断提高， 在国民经济建设和科研工作中，就应通过安全评价，尽早发现安全隐患，采取 防范措旌，提高社会、企业和个人对灾害事故的预防能力和应变能力，尽量减 少发生事故特别是重大恶性事故的发生。因此，安全评价的研究和实施工作具 有非常重要的现实意义。 4 1 1 3 国内外建筑火灾安全评价的发展及现状 建筑火灾安全评价作为火灾安全评价中的一个分支，是伴随着安全评价的 发展而逐渐发展起来的。 安全评价的产生可以追溯到2 0 世纪6 0 年代。1 9 5 7 年，苏联发射了第一颗 地球人造卫星后，美国为了取得空间优势，在弹道导弹系统研制过程中，采用 了方案的选定、设计、制造和运行同时并进的原则，试图缩短从方案选定到形 成初步作战能力所需要时间。结果在一年半的时间里，连续发生7 4 次重大事故， 每次都损失几百万美元。事后调查表明，安全措施存在严重缺陷。这次重大失 基于层次针昕法的建筑火灾安_ 牟：评价方法研究 误使美国空军部认识到系统安全的重要性，并于1 9 6 2 年公布了第一个有关系统 安全的说明书空军弹道导弹系统安全工程，这是系统安全理论的首次 实际应用。此后，系统安全工程方法陆续推广到航空、航天、核工业、石油、 化工等领域，并不断发展和完善，成为现代系统安全工程的一种新的理论、方 法体系，在当今地安全科学中占有非常重要的地位。系统安全工程的发展和应 用，为预测、预防事故的系统安全评价奠定了可靠的基础。安全评价的现实作 用又促使许多国家政府、企业集团加强对安全评价的研究，开发自己的评价方 法，对系统进行事先、事后的评价，分析、预测系统的安全可靠性，努力避免 不必要的损失。 1 9 6 4 年，美国道( d o w ) 化学公司根据化工生产的特点，开发出“火灾、爆 炸危险指数评价法”，用于对化工装置进行安全评价。由于该评价方法在日后 的不断改进和提高，使其日趋科学、合理并切合实际，在世界工业界得到定 程度的应用，引起各国的广泛研究、探讨，并进而推动了评价方法的发展。t 9 7 4 年英国帝国化学公司( i c i ) 蒙德( m o n d ) 部在道化学公司评价方法的基础上引进了 毒性概念，并发展了部分 偿系数，提出了“蒙德火灾、爆炸、毒性指标评价 法”。1 9 7 4 年美国原予能委员会在没有核电站事故先例的情况下，应用系统安 全工程分析方法，提出了著名的核电站风险报告( w a s h 1 4 0 0 ) ，被以后发 生的核电站事故所证实。1 9 7 6 年日本劳动省颁布了“工厂安全评价六阶段法”， 该法采用了一整套系统安全工程的综合分析和评价方法，使化工厂的安全性在 规划、设计阶段就能得到充分的保证，并陆续开发出了多种评价方法。 2 0 世纪8 0 年代初期，系统安全工程引入我国，受到许多大中型企业和行 业管理部门的高度重视。1 9 9 1 年国家“八五”科技攻关课题中，安全评价方法 研究被列为重点攻关项目。由原劳动部劳动保护科学研究所等单位完成的“易 燃、易爆、有毒重大危险源辨识、评价技术研究”，将重大危险源评价分为固 有危险性评价和现实危险性评价，易燃、易爆、有毒重大危险源辨识评价方法， 填补了我国跨行业重大危险源评价方法的空白；在事故严重度评价中建立了伤 害模型库，采用了定量的计算方法，使我国工业安全评价方法的研究从定性评 价进入定量评价阶段。2 0 0 2 年6 月2 9 日中华人民共和国第7 0 号主席令颁布了 第一章引高 中华人民共和国安全生产法，规定生产经营单位的建设项目必须实施“三 同时”，同时还规定矿山建设项目和用于生产、储存危险物品的建设项目应进 行安全条件论证和安全评价。二o o 三年jl 月，根据中华人民共和国安全生 产法有关规定，幽家安全，l 二产监督管理局先后编制并f 发1 r 安全评价通则、 安全预评价导则和安全验收评价导则；二o o 四年if j ，t + - i 家安全生 产监督管理局又印发了安全现状评价导则及一系列生产企业、j 矿的安全 评价导则。这些标准和规定对规范安全评价行为，确保安金评价的科学性、公 难降和严肃性提供了重婴的依据和保证。 随着国内外安全工程科学尤其是安全评价工作的快速发展和完善以及火灾 科学研究的不断深入，目前，建筑火灾安全评价的方法主要包括：对照规范评 定法、逻辑分析法、计算机模化法和综合评价法等几种方法。 对照规范评定法是以传统的处方式消防规范为依据，采取类似检查表的方 式，逐项检查消防设计方案或消防工作现状是否符合规范要求的方法。目前， 我国消防监督管理部门在对防火设计进行审查和对已有防火设施进行检查时基 本采用这种方法。这砖方法的优点是简便易行，对符合现行消防规范的一般场 所尤为适用。 逻辑分析法的代表方法有事故树分析法( f t a ) 、事件树分析法( e t a ) 和 原因一结果法( c c ) 等。这类方法的优点是能够对导致事故的隐患及其逻辑关 系进行定性描述，如：事故树分析可通过计算事故概率的形式实现定量分析。 但这类方法建树复杂，需要考虑的因素多，数据的收集工作量大，且大型故障树 的定量分析困难，对间接隐患也不好进行逻辑分析。 计算机模化方法是随着人们对火灾基础理论研究的不断深入以及计算机技 术的发展，应用计算机数值分析方法建立火灾模型，对火灾过程的各个方面进 行动态模拟，考察各种有关因素的影确，估计火灾对人员和财产的危险程度， 进而对火灾安全性作出评价的方法。合理的火灾模型可以定量地比较不同消防 设计方案的火灾危险程度，方便、科学地进行火灾模拟与评估，根据不同系统 的特点选定晟为经济合理的消防措施。这种方法将推进“处方式”规范向性能 基于屡次分析注的建筑火灾安全评价方法研究 规范的转化，符合消防安全工程学的发展方向。但是评估结果的可靠性依赖于 火灾模型的精确性，两建立能够精确模拟实际火灾的模型必须搞清楚火灾机理， 明确包括人员行为和消防管理在内的各方面参数之间的数学关系的工作涉及面 广、工作量大，需要积累丰富的数据资料，这对于我国目前火灾基础数据匮乏 的现状来说，很难在短期内普遍性地使用这种方法开展评估工作。 综合评价法是以数据统计为基础，建立评估对象的影响因素集，并确定它 们的影响程度等级和权重实施计算。通过系统工程的方法，考察各系统组成要 素的相互作用以及对火灾发生、发展的影响，做出对整个系统的火灾安全性能 评价。这种方法综合考虑了各种因素对火灾的影响以及影响的程度，根据已有 的统计资料并结合实际经验判定火灾危险性，全面、方便且实用性强，类似方 法在核工业、化工和矿业等领域都已得到广泛应用并取得了良好效果。不过这 种方法在实际操作中可能由于基础数据的缺乏而过多地依赖专家意见，导致其 存在一定的主观性。 综上所述，经过几十年的不断积累和发展，建筑火灾安全评价的理论基础 和技术手段不断提高和完善，形成了多种各有特色的方法和技术，各种方法和 技术的不断提高和完善以及新方法、新技术的不断涌现必将使建筑火灾安全评 价工作具有更强的科学性和实用性、具有更广阔的发展前景。 1 2 本文的研究目标和意义 本文的研究目标为：在充分认识和了解现有建筑火灾安全评价方法及建筑 火灾特性的基础上，将多指标决策分析的原理和方法引入安全评价中，以多指 标综合评价方法为研究基础，以建筑火灾安全评价方法为主要研究对象，以层 次分析法的改进为主要突破口，研究并探讨基于层次分析法的建筑火灾安全评 价模型，以期提出一种新的建筑火灾安全评价方法。 建筑火灾安全评价是建筑火灾安全管理中的关键技术。将安全管理建立在 科学、系统、完善的评价理论之上，加强建筑火灾安全评价技术及方法的研究 工作，建立适用性好、可靠性高和可操作性强的安全评价方法，对于加强建筑 第一章l 言 火灾安全管理工作的主动性、改进和加强建筑火灾防范措施、提高对建筑火灾 事故的预防和应变能力、尽量减少建筑火灾的发生尤其是重特大群死群伤火灾 的发生等方面都具有重要的现实意义。同时，这电是火灾安全科学技术研究的 一个重要内容。 在使用综合评价方法进行建筑火灾安全评价时，其核心内容是评价因素体 系和评判模型的建立以及评价因素权重的赋值。本文将在前人研究成果的基础 上，全面系统的探讨多层次评价因素体系建立的原则、方法；将综合决策分析 中的多目标决策分析的原理和方法弓 入指标权重的赋值中，并重点探讨和分析 层次分析法( a h p ) 的原理和思路及其改进方法，提出对于现有层次分析法的 改进方案，力求使权重的赋值方法在充分尊重和发掘专家判断信息地基础上更 加科学、合理：建立基于改进的层次分析法的综合评判模型，提出定性分析与 定量计算相结合的、基于改进模型的建筑火灾安全评价新方法。本文在以上方 面对建筑物火灾安全性的综合评价方法进行了有益的探索和研究工作。 1 3 本文的主要内容 第一章介绍本文的研究背景、研究目的和意义，提出了本文的主要内容。 第二章对安全评价的基本理论和常用方法进行了总结。通过对现有方法的 分类和对比，分析了各种常用评价方法的基本步骤、特点及适用性，以期对建 筑火灾安全评价方法的选取或建立起到借鉴和启示作用。 第三章全面系统地探讨了建筑火灾安全评价的多层次评价指标体系建立的 原则和方法，包括：指标体系的建立原则、评价指标的选取方法。并结合建立 建筑火灾评价指标体系的实例对以上原则和方法进行了实践说明。 第四章系统阐述了多指标综合评价的理论及方法，主要对现有的多指标综 合评价的理论基础和主要的赋权方法进行了原理性的总结和归纳，对几种典型 方法进行了对比分析，为建立建筑火灾安全性综合评价方法提供了理论支撑和 方法借鉴。 基于鹾次分析法的建筑火灾安全评价方法矾究 第五章在对层次分析法的理论、方法及优缺点进行研究及分析的基础上， 深入分析了层次分析法在使用中的问题及难点，通过对问题的研究和思考，开 创性的提出了在充分尊重和发掘专家判断信息的基础上合理剔除有误信息的改 进思路，并在此基础上建立了基于思路的建筑火灾安全评价模型，并进而提出 了一种建筑火灾安全性综合评价的新方法。 第六章通过对作为消防重点单位的高校学生宿舍火灾安全评价的应用分 析，验证了本文所提出的基于改进的层次分析法的建筑火灾安全评价方法的实 用性、合理性和先进性。 第七章结束语，介绍了主要完成的内容、主要创新点及工作展望，是对全 文的总结、回顾和展望。 基十层次分析法的建筑火灾安全评价方法研究 第二章安全评价的基本理论和方法 本章包括： 安全评价的基本理论 安全评价的方法 2 1 安全评价的基本理论 2 1 1 安全评价的原理和原则 2 1 1 1 安全评价的原理 安全评价作为预测、预防事故的重要手段，其所面临的领域、包括的种类、 使用的方法和手段、所评价系统的特征等方面可能千差万别，但其思维的方式 却是基本一致的。可以归纳为以下四个基本原理，即：相关性原理、类推原理、 惯性原理和量变到质变原理。 一相关性原理 个系统，其属性、特征与事故和危害存在着因果的相关性，这是系统因 果评价方法的理论基础。 i 系统的基本特征 安全评价把研究的所有对象都视为系统。系统是指为实现定的目标，由 多种彼此有机联系的要素组成的整体。系统有大有小，千差万别，但所有的系 统都具有以下普遍的基本特征。 ( i ) 目的性：任何系统都具有目的性，要实现一定的目标( 功能) 。 ( 2 1 集合性：指一个系统是由若干个元素组成的一个有机联系的整体，或是 由各层次的要素( 子系统、元素集等) 集合组成的一个有机联系的整体。 第二二章安全评价的基本理论和方法 ( 3 ) 相关性：一个系统内部各要素( 或元素) 之间存在着相互影响、相互作用、 相互依赖的有机联系，通过综合协调，实现系统的整体功能。在相关关 系中，二元关系是基本关系，其他复杂的相关关系是在二元关系基础上 发展起来的。 ( 4 ) 阶层性：在大多数系统中，存在着多阶层性，通过彼此作用，互相影响 和制约形成一个系统整体。 ( 5 ) 整体性：系统的要素集、相关关系集、各阶层构成了系统的整体。 ( 6 ) 适应性：系统对外部环境的变化有着定的适应性。 每个系统都有着自身的总目标，而构成系统的所有子系统、单元都为实现 这一总目标而实现各自的分目标。如何使这些目标达到最佳，这就是系统工程 要研究和解决的问题。 系统的整体目标( 功能) 是由组成系统的各子系统、单元综合芨挥作用的 结果。因此，不仅系统与子系统，子系统与单元之间有着密切的关系，而且各 子系统之间、各单元之间、各元素之间也都存在着密切的相关关系。所以，在 评价过程中只有找出这种相关关系，并建立相关模型，才能正确地对系统的安 全性作出评价。 系统的结构可用公式表达：e = m a x f ( x ，r ，c ) ) 上式中的e 为“最优结合效果”； x 为系统组成的要素集，即组成系统的所有元素； r 为系统组成要素的相关关系集，即系统各元素之间的相关关系： c 为系统组成的要素及箕相关关系在各阶层上可能的分布形式； f ( x ，r ，c 1 即为x r ，c 的结合效果函数。 对系统的要素集( x ) 、关系集( r ) 和层次分布形式( c ) 的分析，可阐明系统整 体的性质。要使系统目标达到最佳程度，只有使上述三者达到最优结合，才能 产生最优的结合效果e 。 2 基于层次分析法的建筑火灾安全评价方法研究 对系统进行安全评价，就是要寻求x ，r 和c 的最合理的结合形式，即具 有最优结合效果的系统结构形式在对应系统目标集和环境因素约束集的条件， 给出最安全的系统结合方式。例如，个生产系统一般是由若干生产装置、物 料、人员集合组成的( x 集) ，其工艺过程是在人、机、物料、作业环境结合过程 ( 人控制的物理、化学过程) 中进行的( r 集) ，生产设备的可靠性、人的行为的安 全往、安全管理的有效性等因素层次上存在各种分布关系( c 集) 。安全评价的目 的，就是寻求系统在最佳生产( 运行) 状态下的最安全的有机结合。 因此，在评价之前要研究与系统安全有关的系统组成要素，要素之涮的相 关关系，以及它们在系统各层次的分布情况。例如，要调查、研究构成工厂的 所有要素( 人、机、物料、环境等) ，明确它们之间存在的相互影响、相互作用、 相互制约的关系和这些关系在系统的不同层次中的不同表现形式等。 要对系统作出准确的安全评价，必须对要素之间及要素与系统之间的相关 形式和相关程度给出量的概念。这就需要明确哪个要素对系统有影响，是直接 影响还是间接影响；哪个要素对系统影响大，大到什么程度，彼此是线性相关， 还是指数相关等等。要做到这一点，就要求在分析大量生产运行、事故统计资 料的基础上，得出相关的数学模型，以便建立合理的安全评价数学模型。例如， 用加权平均法进行生产经营单位安全评价，确定各子系统安全评价的权重系数， 实际上就是确定生产经营单位整体与各子系统之间的相关系数。这种权重系数 代表了各子系统的安全状况对生产经营单位整体安全状况的影晌大小，也代表 了各子系统的危险性在生产经营单位整体危险性中的比重。一般地说，权重系 数都是通过对大量事故统计资料的分析，权衡事故发生的可能性大小和事故损 失的严重程度而确定下来的。 2 因果关系 有因才有果，这是事物发展变化的规律。事物的原因和结果之间存在着类 似函数一样的密切关系。若研究、分析各个系统之间的依存关系和影响程度， 就可以探求其变化的特征和规律，并可以预测其未来状态的发展变化趋势。 第二章安全评价的熬奉媸论和方法 事故和导致事故发生的各种原因( 危险因素) 之间存在着相关关系，表现 为依存关系和因果关系；危险因素是原因，事故是结果，事故的发生是由许多 因素综合作用的结果。分析各因素的特征、变化规律，影响事故发生和事故后 果的程度，以及从原因到结果的途径，揭示其内在联系和相关程度，- d 能在评 价中得出正确的分析结论，采取恰当的对策措施。例如，可燃气体泄漏爆炸事 故是由“可燃气体泄漏”、“与空气混合达到爆炸极限”和“存在引燃能源” 这三个因素综合作用的结果，而这三个因素又是设计失误、设备故障、安全装 置失效、操作失误、环境不良、管理不当等一系列因素造成的，爆炸后果的严 重程度又和可燃气体的性质( 闪点、燃点、燃烧速度、燃烧热值等) 、可燃性 气体的爆炸量及空间密闭程度等因素有着密切的关系，在评价中需要分析这些 因素的因果关系和相互影响程度，并定量地加以评述。 事故的因果关系是：事故的发生有其原因因紊，而且往往不是由单一原因 因素造成的，而是由若干个原因因素耦合在一起，当出现符合事故发生的充分 与必要条件时，事故就必然会立即爆发；多一个原因因素不需要，少一个原因 因素事故就不会发生。而每一个原因因素又由若干个二次原因因素构成，依次 类推又存在者三次原因因素、四次原因因素，消除这些原因因素，破坏发 生事故的充分与必要条件，事故就不会产生，这就是采取技术、管理、教育等 方面的安全对策措施的理论依据。 在评价系统中找出事故发展过程中的相互关系、借鉴历史或同类情况的数 据及典型案例等，建立起接近真实情况的数学模型，则评价会取得较好的效果， 而且越接近真实情况，效果越好，评价越准确。 二，类推原理 类推是人们经常使用的一种逻辑思维方法，常用来作为推出一种新知识的 方法。它是根据两个或两类对象之间存在着某些相同或相似的属性，从一个已 知对象具有某个属性来推出另一个对象具有此种属性的种推理。它在人们认 识世界和改造世界的活动中，有着非常重要的作用，在安全生产、安全评价中 同样也有着特殊的意义和重要的作用。 基于层次分析法的建筑火灾安全评价方法研究 其基本模式为： 若a 、b 表示两个不同对象，a 有属性p 1 ，p 2 ，p m ，p n ，b 有属性 p 1 ，p 2 ，p m ，其中：n 1 1 1 。则对象a 与b 的推理可用如下公式表示： 若：a 有属性p 】，p 2 ，p m ，p n ： b 有属性p 1 ，p 2 ，p m ： 则：b ( 可能) 也有属性p n 可见，类推的结论是或然性的。所以，在应用时要注意提高结论的可靠性， 其方法有： ( 1 ) 要尽量多地列举两个或两类对象所共有或共缺的属性； ( 2 ) 两个类比对象所共有或共缺的属性越本质，则推出的结论越可靠； ( 3 ) 两个类比对象共有或共缺的对象与类推的属性之间具有本质和必然的 联系，则推出结论的可靠性就高。 类推常常被人们用来类比同类装置或类似装置安全性的经验、教训，采取 相应的对策措施防患于未然，实现安全生产。 类推评价法是经常使用的一种安全评价方法。它不仅可以由一种现象推算 另一种现象，还可以依据已掌握的实际统计资料，采用科学的估计推算方法来 推算得到基本符合实际的资料，以弥补调查统计资料的不足，供分析研究用。 类推评价法的种类及其应用领域取决于评价对象事件与先导事件之间联系 的性质。若这种联系可用数字表示，则称为定量类推：如果这种联系关系只能 定性处理，则称为定性类推。常用的类推方法有如下几种。 1 平衡推算法 平衡算法是根据相互依存的平衡关系来推算所缺的有关指标的方法。例如： 利用海因利希关于重伤、死亡、轻伤及无伤害事故比例1 ：2 9 ：3 0 1 3 的规律，在 已知重伤死亡数据的情况下，可推算出轻伤和无伤害事故数据；利用事故的直 接经济损失与间接经济损失的比例为1 ：4 的关系，可从直接经济损失推算问接 第二章安全评价的基本璀论和方法 经济损失和事故总经济损失等。这些都是一种平衡推算法的应用。 2 代替推算法 代替推算法是利用具有密切联系( 或相似) 的有关资料、数据，来代替所缺 资料、数据的方法。例如，对新建装置的安全预评价，可使用与其类似的已有 装置资料、数据对其进行评价。 3 因素推算法 因素推算法是根据指标之间的联系，从已知因素的数据推算有关未知指标 数据的方法。例如，已知系统事故发生概率p 和事故损失严重度s ，就可以求 得风险率r = p s 。 4 抽样推算法 抽样推算法是根据抽样或典型调查资料推算系统总体特征的方法。这种方 法是数理统计分析中常用的方法，是以部分样本代表整个样本空间来对总体进 行统计分析的种方法。 5 比例推算法 比例推算法是根据社会经济现象的内在联系，用某一时期、地区、部门或 单位的实际比例，推算另一类似时期、地区、部门或单位有关指标的方法。例 如：国内外各行业安全指标的确定，通常都是根据前几年的年度事故平均数值 来进行确定的。 6 概率推算法 概率是指某一事件发生的可能性大小。事故的发生是一种随机事件，任何 随机事件，在一定条件下是否发生是没有规律的，但其发生概率是一客观存在 的定值。凼此，根据有限的实际统计资料，采用概率论和数理统计方法可求出 随机事件出现各种状态的概率。可以用概率值来预测未来系统发生事故可能性 的大小，以此来衡量系统危险性的大小、安全程度的高低。美国原子能委员会 关于“商用核电站风险评估报告”所采用的方法就是概率推算法。 犟十层次分析法的建筑火灾虫全评价方法研究 三惯性原理 任伺事物在其发展过程中，从其过去到现在以及延伸至将来，都具有定 的延续性，这种延续性称为惯性。 利用惯性原理可以研究事物或一个评价系统的未来发展趋势。例如从个 单位过去的安全生产状况、事故统计资料，可以找出安全生产及事故发展变化 趋势，以推测其未来安全状态。 利用惯性原理进行评价时应注意阱下两点。 1 惯性的大小 惯性越大，影响越大；反之，则影响越小。 例如，一个生产经营单位如果疏于管理，违章作业、违章指挥、违反劳动 纪律严重，事故就多，若任其发展则会愈演愈烈，而且有加速的态势，惯性越 来越大。对此，必须立即采取相应对策措旌，破坏这种格局，亦即中止或使这 种不良惯性改向，才能防止事故的发生。 2 惯性的趋势 一个系统的惯性是这个系统内的各个内部因素之间互相联系、互相影晌， 互相作用按照一定的规律发展变化的一种状态趋势。因此，只有当系统是稳定 的，受外部环境和内部因素的影响产生的变化较4 、时，其内在联系和基本特征 才可能延续下去，该系统所表现的惯性发展结果才基本符合实际。但是，绝对 稳定的系统是没有的，因为事物发展的惯性在受外力作用时，可使其加速或减 速甚至改变方向。这样就需要对一个系统的评价进行修正，即在系统主要方面 不变、而其他方面有所偏离时，就应根据其偏离程度对所出现的偏离现象进行 修正。 四量变到质变原理 任何一个事物在发展变化过程中都存在着从量变到质交的规律。同样，在 一个系统中，许多有关安全的因素也都一存在着量变到质变的规律；在评价 一个系统的安全时，也都离不开从量变到质变的原理。侈4 如：许多定量评价方 第二章安全评价的基本理论和方法 法中，有关危险等级的划分无不一一应用着量变到质变的原理。如“道化学公 司火灾、爆炸危险指数评价法”( 第七版) 中，关于按f & e i ( 火灾、爆炸指数) 划分的危险等级，从1 至大于】5 9 ，经过了4 6 0 ，6 1 9 6 ，9 7 1 2 7 ，1 2 8 1 5 8 ， 1 5 9 的量变到质变的不同变化层次，即分别为“最轻”级、“较轻”级、“中 等”级、“很大”级、“非常大”级，而在评价结论中，“中等”级及其以下 的级别是“可以接受的”，“很大”级、“非常大”级则是“不能接受的”。 因此，在安全评价时，考虑各神危险、有害因素，对人体的危害，以及采 用的评价方法进行等级划分等，均需要应用量变到质变的原理。 上述这些原理是人们经过长期研究和实践总结出来的。在实际评价工作中， 人们综合应用这些基本原理指导安全评价，并创造出各种评价方法。进而在各 个领域中加以运用。掌握评价的基本原理可以建立正确的思维程序，对于评价 人员开拓思路、合理选择和灵活运用评价方法都是十分必要的。由于世界上没 有一成不变的事物，评价对象的发展不是过去状态的简单延续，评价的事件也 不会是自己的类似事件的机械再现，相似不等于相同。因此，在评价过程中， 还应对客观情况进行具体细致的分析，以提高评价结果的准确程度。 2 1 。1 2 安全评价韵原则 安全评价是安全生产监督管理的重要手段，是落实“安全第一，预防为主” 方针的重要技术保障。由于这项工作不仅具有较复杂的技术性，而且还有很强 的政策性。因此，要做好这项工作，必须以被评价项目的具体情况为基础，以 国家安全法规及有关技术标准为依据，以严肃的科学态度，认真负责的精神， 强烈的责任感和事业心，全面、仔细、深入地开展和完成评价任务。在安全评 价工作中必须自始至终遵循科学性、公正性、合法性和针对性的原则。 1 合法性 安全评价是国家以法规形式确定下来的一种安全管理伟i 度。安全评价机构 和评价人员必须由国家安全生产监督管理部门予以资质核准和资格注册，只有 取得了认可的单位才能依法进行安全评价工作。政策、法规、标准是安全评价 的依据，政策性是安全评价工作的灵魂。所以，承担安全评价工作的单位必须 基于层次分析法的建筑火灾安全评价方法研究 在国家安全生产监督管理部门的指导、监督下严格执行国家及地方颁布的有关 安全的方针、政策、法规和标准等；在具体评价过程中，全面、仔细、深入地 剖析评价项目或生产经营单位在执行产业政策、安全生产和劳动保护政策等方 面存在的问题，并且在评价过程中主动接受国家安全生产监督管理部门的指导、 监督和检查，力争为项1 7 1 决策、设计和安全运行提出符合政策、法规、标准要 求的评价结论和建议，为安全生产监督管理提供科学依据。 2 科学性 安全评价涉及学科范围广，影响因素复杂多变。安全预评价，在实现项目 的本质安全上有