公共建筑火灾风险评估及应用研究毕业论文

公共建筑火灾风险评估及应用研究摘

要火灾风险评估的各种方法都具有一定的通用性。公共建筑火灾风险评估是针对公共建筑或建筑群的火灾风险特点，结合火灾科学、系统工程、消防安全工程以及其他相关科学理论进行的科学评估。本文火灾风险评估所采用的方法选择了定性方法与定量方法相结合的原理，能够较为客观的反映公共建筑的火灾风险的综合评估，并依据风险评估进行等级划分，评估结果可以作为日常消防安全管理工作的依据或弥补现有消防系统中的不足之处，并根据发现的问题有针对性的提出改善措施。本文以消防安全工程和火灾科学作为研究工作的理论基础，结合公共建筑引发火灾的规律和特点，通过采用模糊数学和层次分析法（AHP），综合研究公共建筑的火灾风险评估问题。借助现有的研究著作和他人的前期研究成果，建立了五级层次分析综合评价指标体系，使用yaahp分析软件确定其权重；然后采用模糊综合评价的方法针对公共建筑进行火灾风险综合评价研究。运用论文中已建立的指标体系以及模糊综合评价方法，对吉林市某中等职业学校进行火灾风险综合评价研究认证。依照所得结论，提出改善或加强该校消防安全管理的合理化建议。关键词：公共建筑，火灾，风险，风险评估，火灾风险，层次分析法，指标体系RESEARCHONFIRERISKASSESSMENTANDANAPPLICATIONOFPUBLICBULIDINGABSTRACTFireriskassessmentofthevariouswaysofuniversality.theconstructionoffireriskassessmentforpublicbuildingsorbuildingsfirewithfirerisk,science,thefollowing,firesafetyworks，otherrelevantscientifictheoryofscientificassessment.thefireriskassessmentbythemethodsusedforqualitative，quantitativemethodofcombiningprinciple,bemoreobjectiveofthebuildingofafireriskassessment，onthebasisofriskassessment.Basedonthetheoreticalfoundationforthefiresafetyengineering,mathematics，fuzzyanalytichierarchyprocess(AHP),combiningthecharacteristicsofpublicbuildingfires,thisarticlehasbuiltacomprehensivestudyofthepublicbuildingfireriskassessment.Usingexistingworks，researchcategory,establishedacomprehensiveevaluationindexsystemofanalytichierarchyyaahpanalysissoftware,theuseofitsweight,Thenbyusingfuzzycomprehensiveevaluationmethodforpublicbuildingsforfireriskevaluationresearch.Applicationhasestablishedtheindexsystem，thefuzzycomprehensiveevaluationmethod,asecondaryvocationalschoolsinJilincityonfireriskevaluationempiricalresearch.Accordingtotheresults,putforwardtostrengthenthemanagementoffiresafetyortherationalizationsuggestion.Keyword：Publicbuilding,firesituations,riskassessment，Fireriskassessment，Indexsystem,AHP目

录第1章绪论……………………..11.1火灾及其危害……………11.1.1火灾现象及概论……………………11.1.2火灾现状及危害……………………21.2国内外火灾风险评估研究现状…………31.2.1火灾风险评估概况…………………31.2.2国外研究现状………51.2.3国内研究现状………71.3选题意义及研究内容………………….10第2章公共建筑火灾风险评价的方法………112.1火灾风险评价的概念…………………..........................112.1.1风险和风险评价…………………...112.1.2火灾风险评价……………………...122.1.3火灾风险评价常用方法…………….……………..122.2公共建筑火灾风险评价方法…………………..............142.2.1公共建筑火灾成因及特点………………...............142.2.2公共建筑火灾风险评估体系建立的原则..………152.2.3公共建筑火灾风险评估方法的选择……………..172.3模糊综合评价方法概述……….............182.3.1模糊综合评价原理………………..182.3.2模糊综合评判步骤..………………192.3.3重要程度系数即指标权重的确定………………..22第3章公共建筑火灾风险评价指标体系的建立…………..283.1评价指标的选取……………….............283.1.1获取指标描述……………………..283.1.2层次划分与指标定分……………..283.2指标权重的确定………..31第4章公共建筑火灾风险评价指标体系的应用…………..314.1引入实例模型………………….............314.2应用模型指标现状评分……….............334.2.1教学楼建筑内基本情况…………..344.2.2学生宿舍楼建筑内部基本情况…………………..354.2.3学生食堂建筑内部基本情况……..364.3应用模型火灾风险评估……….............384.3.1计算各指标权重…………………..384.3.2建立综合评估表…………………..43第5章结论…………………..465.1结论…………………….465.2展望…………………….46参考文献……………………….47作者简介及科研成果………….50致谢…………….5

第1章火灾以及火灾的危害后果火灾现象及火灾概论

绪

论火从被发现开始，人类的历史上就不断出现各种各样地与火有关的伟大创举。随着人类的不断进步，火的应用范围也日益扩大，它不仅大大改善了人类的餐饮以及避寒取暖等条件，同时人类社会通过对火的发现与使用，创造出了大量的社会财富，而且促进了人类社会生产力的空前飞速发展。火的使用，在人类追究文明和社会地不断进步中起到的重要作用是无法估量的。但是，从另一方面进行火的评价，追溯历史我们可以清楚地看到，人们一旦对火失去控制，它的无情不但能瞬间把人们的财富化为灰烬，还会毫不留情地夺取人们宝贵的生命。这就是人们谈之色变的火灾——在历史的长河中，始终存在于大自然和人类社会中的最主要的灾害之一(CenterforChemicalProcess2003)。火灾是人们所不希望的一种失去控制的由燃烧所造成的灾害。火灾的定义广泛为火在时间和空间上失去控制所造成的灾害。凡是具备了燃烧所必须的必要条件的时间和地点，如果发生用火不当，就有可能造成火灾危害。或者由于其他原因间接形成了燃烧的必要条件，即可燃物、氧化剂和温度，造成了火焰的蔓延扩大和无限制的向外扩张，便可以形成火灾(Billington,Ferguson等2008)。由于发生火灾而造成的巨大损失远远超过了燃烧破坏所造成的直接财产损失。火灾在人类和社会历史上所造成的危害和破坏力是非常惊人的。在国家相关规定中，将“直接和间接财产损失、人员伤亡、扑救火灾消防费用、保险管理费用以及投入的火灾防护装备、设施等统称火灾代价”(张泽江,兰彬等2006)。世界火灾统计中心和欧洲共同体研究中心的研究报告显示，西方发达国家每年由于火灾所造成的火灾代价约占1%，火灾直接及间接损失约占国民经济总产值的0.2%左右(张文辉，沈荣芳2006;张欣,王宝伟等2006)。而根据联合国世界火灾统计中心所提供的相关资料，近些年来，全球每年发生的火灾数字范围在600-700万之间，死亡人数在6.6-7万人之间。据我国1相关数据统计，从1993至2004期间，我国共发生重、特大火灾共计110起。综上所述，火灾的危害如此之大，所以当今社会火灾的预防工作受到越来越多人的重视，是全人类社会与之相斗争的一项长期战役(周立仁2004;HADJISOPHOCLEOUS，FU2006;郑连军，汪文君2009)。1.1.2

火灾现状及危害随着我国社会经济的快速迅猛发展，用火用电用油用气量也随之不断增加，火灾发生频次、人员伤亡以及经济财产损失等各项指标也呈逐年上升趋势，我国当前的火灾形势不容乐观。特别是在最近二十年以来，我国正处在经济发展的高速期，势必造成了火灾形势的相对严峻时期，火灾发生的频次和财产损失居高不下，近年来还发生了多起损失严重的重大和特大火灾，有的还造成了群死群伤恶性火灾事故。在2002年至2007年期间，全国公共建筑内发生的一次死亡10人以上的火灾共14起，死亡293人，伤270人，严重危及公共安全。2007年10月21日，福建省莆田市秀屿区笏石镇北埔村飞达鞋面加工作坊发生火灾事故，造成37人死亡、19人受伤。2008年9月20日22时49分，广东省深圳市龙岗区同乐舞王俱乐部发生火灾，火灾共造成43人死亡，65人受伤，其中重伤10人。2009年2月1日0时许，福建省福州市长乐市拉丁酒吧发生火灾，该起火灾共造成15人死亡,20人受伤（其中2人重伤）。火灾的发生给我们人类社会的生命和财产造成巨大损失的同时，也严重影响到我们生存的环境，给我们赖以长存的生态平衡也会造成长期的破坏。包括物理、化学等各类燃烧所产生的大量烟雾、二氧化碳、一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物等有毒有害气体，破坏了大气层和其他生态环境的稳定，一场大火带来的危害就可能导致我们的生态环境需要几十年甚至更长时间的逐渐恢复(张永胜1996)。据有关部门统计的结果显示，我国最近十年所面临的火灾形势随着社会经济形势的发展，较以前已有所变化，经总结其特点可以概况如下(郑双忠,邓云峰等2005;陈国良,胡锐等2007)：（1）火灾造成损失大。我国近十年来，由于火灾的发生而导致的直接经济财产损失每年都在10亿元以上，死亡和受伤人数平均每年分别为2231人和3342人。统计数字表明，我们国家由火灾造成的人员生命和财产损失是十分惊人的。（2）火灾发生频次高。据统计，我国在近十年发生的火灾，每年的平均起数都在22万起上下，而2001年至2006年，每年的火灾起数均超过了2万起。近四年，在经过公安、消防等部门的大力整治下，火灾的发生次数已有所下降，但重特大火灾发生的起数却没有明显减少，形势仍十分严峻。（3）火灾扑救难度大。虽然近年来国家出台了多项法律和政策法规，采取多项有效措施增强全社会的消防安全意识，各级人民政府高度重视消防安全工作，增强消防设施、消防装备的投入力度，城乡消防设施建设取得明显成效。但随着我国城市建筑的多样化，高层、地下等建筑的不断涌现，在火灾的扑救工作中增加了新的课题。而我国的消防设施装备等与社会经济未保持同步发展，致使我们国家在扑救火灾事故中还存在经验少、装备跟不上等矛盾的出现。特别是在一些中等二线城市，消防设施、消防装备已经远远落后于正在飞速发展的城市建设。（4）公共建筑火灾多发。各类火灾事故中，公共建筑火灾事故已经成为当今火灾事故的多发和人员伤亡大的地点。在近年来的多起重特大火灾事故教训中，我们可以清醒地看到人员密集场所，包括大型商场、贸易市场、宾馆、饭店、学校、医院以及公共娱乐场所等公共建筑容易在火灾事故中发生群死群伤等恶性事件，是各级部门监督管理的重点，是社会火灾预防和研究工作的重中之重。

国内外火灾风险评估研究现状火灾风险评估概况所谓火灾风险评估，是以火灾科学、消防安全工程以及其他相关的科学理论为基础，针对特定对象的火灾风险性所进行的科学评估。通过火灾风险科学评估，就能够实现对选定对象火灾风险性进行客观准确的等级划分。它不仅可以作为消防安全管理工作的客观依据，还可以通过火灾风险评估，及时发现所选定的消防管理系统中存在的不足和薄弱环节，有针对性的提出改善消防安全条件的措施，从而不断净化人们生活、工作以及学习场所的消防安全环境。风险评估方法是一门应用广泛的学科，它被广泛应用在国内外的很多领域，并得到了有效的验证，成果丰硕。火灾风险评估是火灾风险管理的重要环节，为火灾风险管理的最终决策提供依据。火灾风险评估方法自20世纪70年代起便已经有了较为系统的开展与研究，它以建筑性能化防火设计方法为前提提出的。日本消防研究所最初将火灾风3险定义为“由火灾导致的主观不愿意出现的潜在后果”。在对火灾风险的科学研究中，Hall与Sekizawa将火灾发生的可能性通过概率、频率等条件进行具体量化分析，对包含可能性、危险性、概率、严重程度等一些息息相关的因素在火灾风险分析中进行总体评价，最终提出了火灾风险分析总体概念构架，运用数学表达式如下式[1]所示(JohnR.Hall，Sekizawa)，+∞-∞

g(s)′P(ss′)ds

[1]式中，g为s′转变为火灾风险评估量的函数。s′为火灾后果严重程度。应用较多的火灾风险评估模型主要有以下几个:(1)FireBrigadeFireRiskAssessmentMethod:辨别不同灭火救援负责区域的性质。(2)DecisionAnalysisMethodforFireLossReductionStrategies:分析火灾自动探测和自动灭火设施的改变对火灾风险的影响。(3)EstimationMethodofLifeRiskinHospitalFires:分析医疗机构的火灾风险。(4)FireSafetyDesignMethodofBuilding:分析防火安全的建筑设计。(5)ProbabilisticFireRiskAnalysisforNuclearPowerPlants:研究工业火灾事故的发生规律。(6)NetworkModelforQuantitativeRiskAnalysis:分析改变建筑物内部分隔措施对火灾风险的影响(7)FireSafetyConceptsTree:评价建筑物防火功能功效的概率。(8)FireRiskEvaluationMethodforMulti-occupancyBuilding:分析不同建筑的火灾危险性。(9)BuildingFireSimulationModel:分析家庭火灾风险的影响因素。(10)FireRiskAssessmentModel:分析燃烧生成物质对火灾风险的影响。在火灾风险的研究工作中，火灾研究机构和研究所通过对各类火灾事故和火灾实验的基本资料、基础数据的不断收集和大量积累，研究开发了许多基于火灾风险评价应用模型的相关分析软件。目前，世界运用较为广泛的软件主要是加拿大的FIRECAM4Risk=Risk=∫系列模型，澳大利亚的CESARE-RISK模型和英国的CRISP模型等(田玉敏，刘茂2004;伍爱友,施式亮等2006;周雪峰,陈翔等2008)。目前，进行火灾风险评估的步骤一般分为五步：第一步：分析火灾危险性，识别火灾危险源;第二步：量化火灾的危害后果和火灾发生的概率;第三步：确定火灾控制的方式;第四步：量化各种方式对火灾风险的影响;第五步：进行降低火灾风险措施的选择。各种火灾风险的评估方法都具有一定的通用性，只是因为在评估中所选择的因素、要求及研究所要达到的目的不同，会影响到最后的评估有所差异，从而导致应用过程的各有不同。(丛北华,廖光煊等2003;田玉敏，刘茂2004;HADJISOPHOCLEOUS，FU2006;张泽江,兰彬等2006;刘俊娥,贾增科等2007;陈国良,胡锐等2007;陈涛,翁文国等2007;周雪峰,陈翔等2008;傅智敏,黄金印等2008;陈朝阳2008;袁杰，夏成华2009;黄莺，李慧民2009;赵泽文2010)。火灾风险评估的目的是如何预防和减少火灾事故的发生，最大限度地降低火灾所带来的人员和财产损失。火灾风险评估往往是通过对火灾的不确定性、模糊性进行科学的把握和处理后，为管理者的决策提供依据和提出合理化的意见。各类火灾事故的不断发生又恰恰是火灾风险继续深入研究的推动力和新课题。在不断深入地研究过程中，世界各地的火灾研究工作者们也面临着新问题的挑战，在研究过程中，研究者们也逐渐认识到火灾风险损失与风险概率往往存在不相称的问题，目前这也是火灾风险评估中的所遇到的关键问题和研究热点。所以，目前火灾风险评估研究的热点主要集中在如下七个方面：（1）火灾危险源辨识的指标体系和量化方法;（2）建立并分类完善各相关行业相应的火灾危险源数据库;（3）探讨火灾致因中人为因素影响的普遍规律;5（4）探讨火灾危险评价中随机性因素分析方法;（5）小概率火灾数据统计方法的研究;（6）火灾事故的后果严重度评价模型的建立;（7）火灾过程中火灾危险性的时变特性。1.2.2

国外研究现状在19世纪末，西方国家由于工业化的迅猛发展，各类超大、超高、设计特殊新颖的建筑相继出现，随之便兴起了保险行业，保险公司开始进行建筑物的火灾风险评估。这些行业的兴起，伴随一些专门从事各种建筑材料的防火性能研究的机构也随之出现，研究机构对建筑材料进行研究和实验，为配合火灾风险评估的需要，西方各国相继成立了火灾安全行业协会，通过制订一系列相关的标准和文件，来规范各类建筑结构和材料的标准，以达到全国甚至地区的统一管理。(卢兆明,胡宝清等2004;陈国良,胡锐等2007;陈涛,翁文国等2007;余明高,常绪华等2009;黄莺，李慧民2009)。从上世纪50年代开始，许多发达地区的国家已开始成立火灾研究机构，这一些机构有的是由国家出资进行研究，有的是根据需要由民间自助出资进行研究。在世界上比较著名的机构包括有:美国的酒烟和火器局火灾研究实验室、美国的NIST公司属下的火灾研究机构、美国的圣地亚国家实验室火灾科学与技术实验室、美国的工厂联合公司研究所、日本的建筑火灾研究实验室、日本的自治省消防厅消防研究所、新西兰的火灾科学与技术国家实验室、瑞典的火灾科学技术实验室、德国的火灾科学研究中心、英国FRS等，这些机构研究出了大量供世界各国参考的数据资料，为火灾预防、规范制定以及火灾科学的发展做了突出贡献。(韩圣章，胡云昌2002)。1985年，在世界各国火灾安全协会的倡导下，第一次国际火灾安全科学研论会在美国召开，国际火灾安全科学学会(InternationalAssociationforFireSafetyScience,IAFSS)由此诞生。世界各著名的火灾研究机构之间还积极开展项目合作，组织开展联合研究，其中包括公路、铁路、隧道、海洋船舶、航空航天飞行器等火灾安全研究、以及大型核电站、化工区等消防安全分析等等，研究范围拓宽到各个应用领域，为这些高端领域火灾的现象进行了深入的探讨，取得了丰硕成果。近二十几年来，国家间6通过相互合作、政府赞助、民间自筹等多种方式，在火灾物理学、火灾化学、火灾探测设备、火灾统计方法、人对火灾的影响、火灾中人的行为、火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统、火灾风险评估、火灾保险及费率确定、消防救援与组织训练等方面火灾科学研究方面开展了多领域多角度的研究(高宇飞,程远平等2005;雷中英，陈微2009)。当前，火灾科学的研究在世界各国都已得到不断深化和拓展，实验室以及实验项目研究规模也不断扩大;各国根据本国的火灾安全形势需要，都已明确了鲜明地研究方向，形成了前所未有的丰富的世界火灾科学前沿。各类重特大火灾事故所造成的惨痛教训也让世界各国的人们清醒地认识到了火灾科学研究的重要性与必要性。通过几十年的火灾科学研究与消防科学实践探索，人们也逐步地认识到了开展火灾现象及其发展规律的科学系统研究对人类社会稳定与发展所起到的重要作用。如何加强火灾的预防工作，提高火灾防治工作的实效性和可靠性，降低火灾带来的风险，是现代社会发展所面临的新的挑战。1.2.3国内研究现状近几年来，虽然我国的火灾科学研究工作相对发达国家起步较晚，但相关的研究工作已经有了很大进步。火灾科学的研究工作得到了国家各部门各部委的大力支持。从1995年我国在中国科技大学建成的第一个国家重点火灾科学实验室开始，我国先后开展了关于大空间建筑火灾、工业火灾和森林火灾等逐多方面的科学研究与探讨，日益广泛地应用到多个方面和领域。在所有的火灾科学研究领域中，火灾风险评估方法是基础研究的重要内容，通过国内外相关火灾研究机构间的不断交流与合作，我们国家在火灾风险评估方面的研究工作已经取得了一定的成果。主要研究方法有：（1）以灰色关联分析法、AHP和模糊综合评价方法为基础进行体系构建。同济大学的周天在2007年对中等城市火灾风险进行评价研究。火灾风险的研究是以灰色关联分析法为基础，将火灾风险评价准则及评价方法进行研究，研究分析了城市火灾的致灾因子和时段分布，运用城市火灾风险评价方法((UFRA)，构建了火灾风险评价体系；在对城市防火能力优化的具体研究上，是以AHP和模糊综合评价方法为基础，从而构建了中等城市在防火能力方面的评价方法，建立了以最优消防安全投资为核心的城市防火能力优化目标(郭振华，熊华2004;张文辉，沈荣芳2006;顾雷雨,黄7宏伟等2007;刘霞,蔡佳妮等2010)。（2）运用统计分析、模拟方法、模型等方式构建火灾评估体系。我国火灾科学与安全工程领域的专家范维澄教授运用火灾规律双重性理论，探讨研究了关于建筑火灾模拟综合评估理论框架体系，最终得出建筑火灾评估应用方式的量化描述(黄锐,杨立中等2002)；范维澄教授所研究得出的关于“火灾动力学演化与防治基础”，对我国火灾风险评估研究给予了很大的支持，所撰写的《火灾风险评估方法学》为火灾动力学和小样本统计理论藕合的火灾风险评估方法研究方向确定了基础。（3）以消防安全工程学和现行指令性建筑防火设计规范为基本出发点建立评估方法。同济大学的韩新、沈祖炎等研究人员运用该方法对大型公共建筑防火性能化评估方法基本框架进行了研究，最终通过依据面向对象主流程开发技术，确定如何以性能化建筑防火设计规范为背景，从而初步建立了大型公共建筑防火性能化评估方法的总体框架。（4）运用模糊识别理论和系统安全方法，进行建筑物火灾危险性评价指标体系的建立。湖南科技大学的伍爱友、肖国清等人通过依据建筑物火灾危险性的各种影响因素，将该评价指标体系应用集值统计方法对各项指标的权重进行处理，最后将该理论体系实际应用到大型购物商场的火灾危险性评价中，实际验证评价模型的准确度(伍爱友,施式亮等2006)。（5）运用事故树分析法和随机过程的马尔克夫模型，建立动态模型进行火灾风险评价。天津大学的易立新、惠中玉等人，将该模型运用到计算某一系统特定地点起火后风险概率的时间分布，从而达到指导消防设计和消防管理的目的(易立新1997)。（6）运用Bays统计分析模型进行火灾风险评价。西安建筑科技大学闫金花、李慧民针对我国当前大型商场建筑的防火管理过程实际现状，通过运用此系统评估方法，最终科学地推导出防火系统的可靠度可以近似于分布函数，并运用实例来证明此函数的可行性(周雪峰,陈翔等2008)。（7）以火灾动力学与统计理论藕合的风险评估方法为基础进行火灾风险评价。中国科学技术大学的褚冠全等人进行研究，综合当前火灾风险评估的基本方法，提出了建筑火灾财产损失评估方法与人员伤亡预期风险评估方法(褚冠全，孙金华2003;褚冠全，孙金华2004;褚冠全，孙金华2005;刘小勇,孙金华等2005;褚冠全,8孙金华等2006;刘小勇,孙金华等2006)。（8）以火灾特点为基础，运用系统深入探讨潜在的火灾危险性。天津滨海快速交通发展有限公司的贾春芬、姚会兰等人通过对地下停车库其火灾风险性的研究，分析了地下停车库的火灾特点，分别从停车库的火灾规模、释放辐射热的大小、发生轰燃的烟气条件、相邻汽车被引燃的临界条件以及自动喷水系统的动作时间等几方面对停车库的火灾危险性进行了深入探讨，并最后以某地下一层停车库为实例，运用研究系统对其火灾风险性进行了综合评价。（9）以区域火灾风险评估与灭火救援力量布局优化为基础进行火灾危险性评价研究。同济大学的胡传平等人，建立了区域居民火灾风险以及人员、财产密集建筑群体火灾风险的评估方法，通过在区域灭火救援力量布局上的评估研究，提出消防站以及消防车辆装备等布局的评估方法，通过对区域灭火救援力量布局优化的研究，最终提出了消防站划分的标准原则，和改善区域灭火救援力量布局优化的新方法。（10）火灾财产损失风险关联性的研究。中国人民武装警察部队学院的傅智敏、陈云国对城镇在2007年通过对重特大火灾进行了分析，结合运用数据挖掘技术和工具，对我国2000-2005年期间所发生的1356起城镇重特大火灾直接财产损失风险与火灾发生的时间、场所和原因之间的关联性进行了分析(傅智敏,黄金印等2008)。（11）采用物元分析方法建立火灾风险评估模型。电子科技大学的毛春艳、周宗放等人建立了高层建筑火灾风险评估模型，通过计算综合关联度，将火灾风险评估中定性与定量因素有效结合，并应用到具体案例中进行实际验证(毛春艳，周宗放2007;毛春艳，周宗放2007;毛春艳，周宗放2008;顾婧，周宗放2010)。（12）运用模糊灰色理论，建立建筑火灾风险模糊灰色综合评价模型。中国民航大学的杜红兵在2007年对建筑火灾风险评价中的定性指标进行量化的灰色评价，最后通过具体的案例分析，对某指定建筑物防火安全管理中的定性指标进行了量化评价，综合评价了该建筑物的防火安全管理水平。（13）对人员密集场所进行宏观背景分析和微观特征研究，建立风险评估的指标体系。中国地质大学的寇丽平对人员密集场所进行了风险评估理论和标准化方法的研究，系统地分析和刻画了人员密集场所存在的风险，结合人员密集场所的特点，给出各指标的量化标准(刘俊娥,贾增科等2007;高春艳,苏举端等2009)。91.3

选题意义及研究内容综合上述国内外火灾风险研究现状分析，我们可以看出火灾风险评估技术涉及到消防学、工程技术、管理学、社会学、经济学等多学科多领域，是一门交叉的学科，它不仅包含深奥的科学问题，同时它也为科学研究人员留下了很大的创新研究空间。目前国内外火灾风险评估已经逐渐得到重视和发展，它也逐渐地被应用到了各个工程领域的相关研究，未来的研究发展任务任重而道远。针对建筑火灾风险评价分析的研究，当前根据研究对象的不同，有专门研究高层建筑火灾风险、研究地下建筑火灾风险等等；有的根据采取的研究方法不同也得出了不同的研究成果。而本文所选择的研究对象，即公共建筑，是根据建筑的使用性质来确定研究对象的。根据公共建筑火灾灾害成因、危害后果、火灾特点以及防范措施等方面都具有一定的相似性，所以对公共建筑火灾风险评价研究能够根据火灾规律，客观地对所选对象做出正确的火灾风险评估，从而在如何加强火灾的预防工作上采取措施，有效地遏制火灾事故的发生。本文是以消防安全工程和火灾科学等学科知识为理论基础，运用数学方法结合公共建筑火灾规律和特点，综合研究公共建筑火灾风险评价问题。通过引用美国消防协会的标准NFPAS50即《火灾安全概念树指南》中火灾安全概念树的方法，利用《建筑设计防火规范》、高层民用建筑设计防火规范》等国家规范标准，参照现有著作及其他科研人员的研究成果，采用模糊数学综合评价的计算方法，针对公共建筑实际进行火灾风险综合评价研究。主要步骤：一是建立适当的火灾风险评价指标体系；二是运用矩阵计算来确定其权重；三是应用已建立的指标体系以及模糊综合评价方法，对吉林市某中等职业学校进行火灾风险综合评价研究验证；四是依照所得结论，划分该校的火灾风险等级，为消防安全监督人员提供日常监督检查工作的重点，为校方提出改善或加强该校消防安全管理的合理化建议。10《《第2章公共建筑火灾风险评价的方法

火灾风险评价的概念风险和风险评价所谓风险，就是在出现某种不良的状态或不测的事故后，所产生的直接或间接损失。风险的概念源于经济学，当今已经被广泛应用到了包括管理科学、灾害科学、环境科学、经济科学、社会学等逐多学科领域。现在人们所指的风险是广泛意义上的风险定义，即指某种事故发生和后果的不确定性(陈晓军,邓志华等2000;黄锐,杨立中等2002;陈国华,张静等2006;冯广益2010)。如上所述，单纯地对风险进行考虑，要同时考虑到两个方面内容：（1）危害后果，主要指危害程度和损失大小：风险程度的大小与可能造成的损失大小成正比关系；（2）发生机率，主要指发生损害的难易程度大小：通常是用某种损害发生的概率大小来描述的。所谓风险评价，就对某种事故发生和后果不确定性的综合评价，即是对各种事件发生的概率所进行的综合估计。根据风险定义，风险评价被广泛意义地定义为“是指以实现系统的安全为目的，按照科学的程序和方法，对系统中的危险因素、发生事故的可能性与可能的人员伤亡和财产损失情况进行调查研究和分析论证，从而为评价系统的总体安全性及制定有效的预防和防护措施提供科学的依据”(陈国良,曹建旺等2004;Yung2008;邓迎春，李峰2010)。可见，通常所说的风险评价概括地说就是通过分析和预测事故发生所可能造成的人员伤亡和财产损失等后果，对其进行计算和评估，得出评价结论来判断该系统的整体安全性能否在接受的范围内。如果不能达到安全要求，就要针对研究对象的风险因素来提出改善措施，有效降低系统存在的危险性。风险评价往往根据评价的目的和研究对象不同，在指标的选取上也会灵活多样各不相同，得到的评价的内容便可以随之丰富多样。112.1.2

火灾风险评价所谓的火灾风险评价，就是针对研究对象所进行的火灾危险性的综合评价，通常称为消防安全评价，是安全评价在火灾方面的一个重要分支(Paté-Cornell1985;Guanquan，Jinhua2008;Yung2008)。火灾风险评价是火灾科学与消防安全工程领域的重要组成部分。火灾风险评价的一般定义为：利用系统的方法对建筑物可能存在的火灾或者发生的火灾可能性产生的后果，进行综合评价和预测，并根据火灾风险的大小，提出相应的消防安全对策及措施，以达到预防和控制火灾的目的。火灾危害已成为当今事故灾害中最为常见、危害最大的灾害之一，所以对研究对象进行客观准确的火灾风险评价，就可以全面系统的分析所选对象的火灾危险状况，评价结果对预防火灾事故的发生具有十分重要的意义，也具有十分重要的社会意义和经济意义。通过对火灾风险的准确系统评估，人们可以准确、客观地认识到火灾所带来的危害性，也为进一步做好火灾的预防、控制和有效扑救提供科学的依据。火灾风险评估的重要现实意义得到了世界各国各界广泛的认可，火灾风险评价研究工作也得到了社会的高度重视，已经取得了大量的研究成果，这些成果也逐渐地被应用到了火灾预防与消防安全管理工作中。2.1.3

火灾风险评价常用方法在评价方法的选择上，如何确保方法的科学性与合理性，是检验风险评价结果是否可靠和可信的关键。目前风险评价方法可简单地分为定性分析法、定量分析法和半定量分析法。定性分析方法主要用于确定火灾事故中最具危险性的致灾因素，对各因素进行危险性大小的分析和排序，这种方法一般不能够对火灾危险等级进行划分；定量分析方法以系统发生火灾事故的概率为基础，通过计算来求出火灾风险值，以所得到的火灾风险值大小来衡量系统的火灾安全程度，也称概率评价方法，定量分析法可以从预测系统发生火灾危害结果的角度出发，分析火灾事故发生的原因以及危害后果，通过收集大量数据资料和运用相关的数学模型完成分析比较，定量分析法还综合考虑了火灾事故的概率及火灾产生的后果，所得结果可以直接与风险容忍度进行比较，也可对于不同建筑物或同一建筑物的不同区域或不同消防方案进行比较研究；而半定量分析方12法主要是用于确定可能发生的火灾的相对危险性大小，同时可以评估火灾发生频率和后果，并根据结果比较不同的措施方案。半定量和定量分析法都可以评价火灾发生的频率概率和后果。在方法的使用上各有利弊，所以根据研究对象、研究目的等的不同选择可以合适的评价方法。根据具体情况需要，分析评价中可以综合运用多种方法，而受各种基础数据资料收集和整理工作不完善的限制，多数情况下只能依靠专家的打分结果。目前，各种火灾风险评价的方法应用情况如下：消防监督部门执法人员对社会单位进行的监督执法所用到的《消防监督检查记录》中所列举的逐项检查内容，是针对事项检查问题，不确定危险性和危险等级，为定性分析方法；田玉敏等人对高层建筑火灾风险所采用模糊综合评判的方法，是通过采用专家打分建立模糊综合评判矩阵，然后对起火概率和火灾危害两个一级指标进行模糊综合评价(田玉敏，刘茂2004;田玉敏2008;田玉敏，蔡晶菁2008;王跃琴,田玉敏等200;田玉敏，蔡晶菁2009)，郑双忠等分析城市建筑火灾风险，根据所建立的6个一级指标和31个一级指标，用专家打分法给各项指标打分，结合事件树法建立防火安全评价的模糊综合评价模型，将一级评价结果所属等级变化为分值进行一级评价(郑双忠,高永庭等2001;郑双忠,邓云峰等2005)，该两种方法均从风险系统的角度分析了起火概率和火灾危害性，是定量分析方法；Chow等从被动、主动防火安全设计角度针对“香港卡拉OK场所以及早期高层建筑进行消防安全排序与综合评价”以及Watt等利用AHP及多属性综合评判对火灾风险进行的讨论等等的方法都属于半定量分析方法；Radke分析了用于城市火灾风险评估的决策支持系统的特性，Ch，rasekaran将神经网络模拟方法应用于消防安全分析，Hill采用系统集成方法研究火灾控制中心安全管理方面问题等，试图将专家的判断与计算机决策系统相结合而获得较为理想的评估结果，这些都属于半定量的分析法；牛晓霞等在研究车站机场，港口等旅客站点火灾风险因数中，通过采用专家打分的方法，利用公式“防火安全指数=火灾管理指数×火灾风险指数×旅客密度因数”，计算研究场所的风险评价，为半定量分析方法。

公共建筑火灾风险评价方法公共建筑火灾成因及特点火灾的发生具有偶然性，即随机不确定性，它的不确定性是指火灾发生的时间、地点以及起火原因等逐多因素都是不确定的；但同时火灾发生又是具有必然性，具有一定的规律可循，在条件具备的情况下就会发生，它遵循一定的统计规律；特定的场合发生火灾时，它也会按基本确定的规律发展蔓延，燃烧的过程与燃烧产物以及燃烧烟气流动的过程都是遵循燃烧学、流体力学等相关的物理和化学规律(李博洋,盛进路等2008;傅智敏,黄金印等2008;郭建峰,宋文华等2009;王婕,张网等2010)。建筑物火灾在城市中是最为常见的火灾之一。建筑物作为人们生产、生活的主要场所，人员密度大，财产较为集中，是当前城市火灾的主要承载体。建筑物造成的火灾危害直接影响人们的生命安全和财产损失(CenterforChemicalProcess2003;Green2003)。建筑物起火的原因也在随着建筑使用性质等方面的不同是多种多样而复杂的。作为人们生产和生活的主要场所，建筑物存在着各种致灾因素，主要有用火用电不当、物理化学反应、人为纵火破坏等引起的(Rasbash,Ramach，ran等2006)。目前具体火灾原因概况地可分为八大方面：生活用火不慎、玩火、吸烟、自燃、违反安全规定、电气、放火和其它(Yung2008;Lewis，ThornboryTd2010)。建筑物火灾蔓延的途径主要是通过楼板的孔洞、内墙门、间隔墙、空心结构、闷顶、通风管道、外墙窗口等等。所谓公共建筑，顾名思义，就是供人们进行公共活动的建筑。他包括办公建筑、商业建筑、旅游建筑、科教文卫建筑、通信建筑、交通建筑。公共建筑和居住建筑都属于民用建筑。在各种建筑火灾中，公共建筑火灾的危害最为直接、严重，对人类的伤害最大，其三大指标(发生起数、死伤人数和经济损失)均占很大的比例。近年来的重特大火灾事故多数发生在公共建筑火灾中。从火灾预防和扑救的角度出发，公共建筑具有的建筑形式多样、内部结构复杂、人员流动大、可燃、易燃物品多，火灾荷载大、电设备多、火源多等特点，所以发生火灾后，往往造成燃烧猛烈，蔓延迅速、疏散困难，易造成人员伤亡、损失大，影响大以及扑救困难等逐多问题。伴随着我国经济水平的提高和科学技术的发展，城市化建设高速发展，我们城市中14的公共建筑随着人们需求的不断提高，建筑的高度、规模、功能、复杂程度也在逐步增大，建筑物内人员素质、数量以及财产的密集程度也不断增大，导致建筑火灾发生的因素和频次增多，火灾的危害后果增大。我国每年发生的城市建筑火灾的次数和损失均居高不下，特别是重特大火灾事故的频发，造成了严重的人员伤亡和财产损失。2.2.2

公共建筑火灾风险评估体系建立的原则当前，对于公共建筑火灾风险评价方法的研究上，多数是集中在对某一种公共建筑或某一类型公共建筑的火灾风险评价。目前，对于建筑的火灾风险评价，多年来通过科研人员的不断探索和研究，不断的进行反复对照和比较，评价方法的选择已经逐渐趋于成熟，随着人们对公共建筑火灾风险评价的重要性认识的不断加强，关于对其风险的评价研究工作也会不断增多，不断地深入与完善。公共建筑火灾风险评估体系的建立，因评价目的的不同，运用的数据方法以及采用模型的方式不同等等，所建立的指标体系也相对有差异。既要科学、合理，又要具有可操作性，要能从总体上反映出该系统实际风险状况。火灾风险评价指标的选取直接关系到综合评价结论的准确度。评估体系的建立是一个复杂烦琐的过程，指标的选取要适度，既不能过多，也不能过少。指标过多过全面，往往由于实际操作过程中的重复性，而导致对系统评价的重复度过多，即对体系整体评估工作产生不必要的麻烦和干扰；指标过少太单调，就会由于所选择的指标缺乏代表性和全面性，而导致评价体系过于片面不符合实际现状。所以，在进行体系评价指标的选取上，一方面与研究人员自身业务素质和所掌握的基础资料相关联，另一方面与研究对象所涉及的具体问题以及专业科学有关。在研究工作中，如何科学准确地筛选出能够反映客观实事的既有价值性又具代表性的主导性评价指标，需要研究人员经过大量的收集与不断地积累基础数据和资料，正确地运用这些信息进行综合评价和问题的处理。经总结，火灾风险评价指标体系的建立与其他风险评价指标体系类似，都需要遵循一些基本的原则，包括以下几个方面。（1）科学性与系统性科学性与系统性反映了指标体系的基本特性。指标体系的建立，要遵循科学发展规律，要保证指标概念绝对明确，具备外延明确性，对于相对比较模糊的指标，如果15不能做到其外延的明确度，但必须保证不能被混淆。建立火灾风险评价指标体系的目的，是要能够客观的反映和评价一个火灾风险水平。指标体系地科学性，就是体现了指标体系不仅能够量化消防安全管理的目标实现程度，而且也能够客观地反映火灾风险系统的特征以及各子系统和指标间的相互关联。火灾风险评估体系不能被简单地被看作是某单个指标的集合，它涉及到人、机、环境等各个方面、各个因素间的相互关联和影响，各评价指标之间以及评价指标与风险评价整体结果都是一个完整的系统，是一个有机的综合体。指标体系既要能够全面地覆盖整个系统安全所涉及到的各个层面，又必须要依照系统的特性如整体性、集合性、目的性、相关性、层次性等组合。所以说指标体系的建立，离不开系统性这个基本特征，是综合考虑了整个系统的危险性大小。（2）规范性与可操作性规范性与可操作性反映了指标体系的适用价值。火灾安全管理和评估规范是安全管理工作者及研究人员经过多年积累的经验总结，对消防管理的目标和方法所已经形成的规定，一个火灾评价指标体系的设计要能体现安全管理的规范。评价指标的选择要依据规范要求，不仅要追究全面，更要区分主次，要根据其重要性有针对性地选取，保证筛选出的指标既要有代表性，又要精炼好用。可操作性是火灾风险评价工作能否顺利完成的基本保障。评价指标体系的建立，要能确保体系中每一项指标所使用的数据均可以从已有资料的数据中获得，并且要以这些可验证的资料为基础，这样才能使最终的评价结论客观公正。现实存在的情况是建立的指标体系往往在理论上反映较好，但可操作性不是很强。所以，研究人员在设计指标时，首先就要将概念和定义搞清楚，要充分利用已有的统计资料进行数据信息的采集和收集。（3）针对性与相对独立性针对性与相对独立性反映了指标体系的现实意义。评价指标体系的建立还应根据所选系统的不同来区别对待，不能千篇一律一概而论。指标要从实际需要选取，并要能经受实践的检验，通过不断地修补和完善，最终确保对于特定系统，指标能够遵循上述的基本原则。同时在指标体系内，指标间是不能存在相互重叠和包含的关系。在同一层次的指标中各自必须相互独立，不能存在因果关系，不能存在属于关系，不能16从一项指标导出另一项指标，以具有纵向、横向可比性的相对指标为主，以增加评价的准确性和科学性。2.2.3

公共建筑火灾风险评估方法的选择从现实意义和实际操作出发，单纯依据这些火灾风险因素来判定火灾风险的等级，来界定公共建筑物的“安全”或者“不安全”是不现实和不全面的，系统内所有单个因素都具有“安全”或“不安全”的双重性，某一个因素可能在其他因素的单一或综合作用下导致“安全”或者“不安全”，所以整个评价系统的火灾风险影响因素是具有模糊性的。整个公共建筑消防体系应该被看作一个由多个部分组成的系统，公共建筑可能出现的各个火灾风险影响因素之间均是相互关联和互相制约的。火灾风险内部的各个因素之间相互作用，相互影响，从而才能够形成了一个关联紧密且相互制约的复杂网络系统。它不仅受到建筑物本身以及人员消防管理水平等因素的影响，火灾风险水平还直接与该建筑的内外消防设施、器材、消防设备、消防安全疏散条件等因素有关。此外，要想解决公共建筑火灾的系统风险的火灾风险评价问题，就要在风险的评价过程中对所选择的大量影响因素进行分析和评价。而目前的火灾风险评价体系所采用的方法只是一种半定量的评价方法，所选定的各项评价指标基本属于定性指标，并且对各个指标的综合评价多数是依据专家经验综合评定决定的，人为因素渗透在评价的整个过程中，大大增加了系统评价的不确定性和复杂性，所以操作起来会降低体系的实际应用，不能够准确地应用到不同的环境因素下。模糊综合评价法是一种半定量的评价方法，它即能够将模糊行为或者具有模糊性的影响因素进行系统化、定量化，而且能够综合得出一个系统的安全状况，划分出该系统的危险级别。而综上所述，若要解决上述公共建筑消防体系所存在的模糊性以及人为因素的影响，就必须找到一个能够将因素模糊性和人为影响兼顾的评价方法。模糊综合评价法在进行有模糊性的整体系统评价方面具有特殊的优势。因此，在公共建筑火灾风险评价研究中，运用模糊综合评价方法能够对系统进行综合评价，具有可行性。

模糊综合评价方法概述模糊综合评价的原理所谓模糊综合评价，就是在确定了多种因素的影响和制约下，运用模糊数学工具或模型对某种事物或某个系统进行的一种综合性评价。模糊综合评价必备三个基本要素：因素集、评价集和单因素评价集合，是构成完整的模糊综合评价的必要条件，而单因素评价集合是构成多因素模糊综合评价的基础。所谓因素集，是指影响评价对象的各种因素所组成的集合，通常用下式表达：Uu1,u2,u3,

ui

[2-1]式中，ui

i1,2,3

n

是指被评估对象的各评价指标。在进行火灾风险评价时，因素集中的评价指标由安全管理能力、人员疏散能力、自防自救能力、建筑防火能力、建筑灭火能力等因素组成。由于因素集中的各个评价指标对结果的影响大小是不相同的，因此，在进行综合评估时，首先需要对各个评价因素ui的权重ai进行赋值，由ai构成的集合为一个模糊子集，定义为因素权重集A，表示为下式：Aa1,a2,a3

ai

[2-2]A为因素ui重要程度的模糊子集，称为ui重要程度系数。ai既可以是调整系数或者限制系数，也可以是普通的权系数。所以，在模糊综合评价中，因素权重集A应满足下式：ni1

i

1

[2-3]所谓评价集，即在考虑到各个因素的影响后，对评价对象所进行的评判结果组成的集合，通常用V表示为下式：Vv1,v2,v3,

vj18

[2-4]∑∑a式中Vjj1,2,3

m即为综合评价所确定的一种可能结果。我们所要的结论就是通过模糊综合评价，在综合考虑所有因素影响或制约的基础上，从评价集V中选出一个最佳结果，即为评价对象实际的“火灾风险状况”。例如，通过对某建筑的火灾风险综合评价，我们可以从评价集V={安全、比较安全、比较危险、危险}中得出最合乎该建筑的风险评价结果。2.3.2模糊综合评判步骤模糊综合评判根据所选对象及系统的复杂程度，可以分为一级模糊综合评判和多层次模糊综合评判，后者为前者的延伸。（1）一级模糊综合评判步骤若设定用R来表示模糊评价矩阵，用A来表示特征向量，用B来表示综合评价结果，对于一级模糊评价，可得出下式：BARb1,b2,b3,

,bii1,2,3,

,m

[2-5]则进行一级模糊评价的步骤为：设因素集合为

Uu1,u2,u3,

ui

。首先对因素集U中的单因素ui进行单因素评价，得出单因素评价集Vjj1,2,3

m；设评价集的权重系数为rij，由第一步所得的Vjj1,2,3

m可得出第i个因素的单因素评价集权重系数集合r=(ri1,ri2,ri3,…rin)；最后由n个因素的评价集建立出一个总的模糊评价矩阵R为下式：⎡r1121⎢⎢⎢⎣ri1

r12r22ri2

r1j⎤r2j⎥⎥⎥⎥rij⎥⎦

[2-6]则评价结果B，即式[2-5]可以表示为，19⎢r⎢rR⎢b1,b2,

bja1,a2,

⎡r11⎢r21⎢⎢⎢⎣ri1

r12r22ri2

r1j⎤r2j⎥⎥⎥⎥rij⎥⎦

[2-7]ni1

m

[2-8]综上所述，模糊评价过程可以简单地用图2.1所示框图表示。每次对模糊权重集A进行重新赋值，根据上述方法和下图的评价过程，就可以得出一个相应的综合评价结果B。A×R=B输入A

输出BR图2.1综合评判的过程（2）多层次模糊综合评估步骤结合上述公式，我们也可以看到当因素集U的集内因素较多时，各个因素所对应的重要程度系数也就相应地变小，越小我们就越难区分开系统中事物之间的优劣次序，从而导致评判的结论模糊无价值。针对这种情况，我们可以通过将因素集U中的元素进行归类分类，一方面减少因素集中的元素数量，另一方面将其划分不同层次，进行依次逐级综合评判，并对逐级的评判结果进行“类”元素的高层次的综合评判，这就是由一级模糊综合评判延伸出的多层次模糊综合评估。此评判方法适用研究的对象或系统一般较为复杂，系统中因素量大、相互交叉影响较多，仅仅由上述一级模型来进行综合评判不能够得出准确合理的评判结果，不能很好地反映事物的本质特征，达不到评判目的和实际需要。而在研究对象的选取中，实际上往往遇到的研究对象大多数都属于这种情况，所以为了解决这类问题，就需要运用到多层次模糊综合评判方法。多层次模糊综合评判的具体步骤如下所示:20ai⎢bjai⎢bj∨ai∧rj,j1,2,第一步设因素集为

Uu1,u2,u3,

ui

，评价集为

Vv1,v2,v3,

vj

；划分因素集

Uu1,u2,u3,

ui

，满足下列3个条件：(1).

U≠,∀i∈1,2,3

n

；(2).(3).

Ui∩Uj，当i≠j时nU=∪Uii=1我们称U中子集

Uiui1,ui2,

uik(i1,2

n)

为U的子类或因素子集，将因素集U进行划分，即对U进行一次简单的聚类分析。第二步开始对因素子集

Uiui1,ui2,

uik(i1,2

n)

进行一级综合评价BA∗R(b1,b2

bi)(i1,2,

m)

[2-9]第三步将第二步得到的对每类因素所作的综合评价结果作为Bi行向量，作矩阵R。R(B1,B2,

B)T

[2-10]R为总的评价矩阵，设

uiU

uUBA∗BA∗A1∗R1,A2∗R2,

T

[2-11]第四步依据最大隶属度原则，最大的bi对应的等级vj，即为最佳的评判结果。依次类推，便可以进行更多级的划分评判，得出更高层次的综合评判结果。综上因在火灾风险的评价中，影响因素多而复杂，多层次模糊综合评判能够反映各因素之间的不同层次，可以避免由于因素过多而导致的权重难以分配的弊端，所以选择多层次模糊综合评判进行火灾风险评价具有实际可操作性，能够较为准确地应用到评价过程中。21的权重分配为A，则可以得到i的综合评价结果为的权重分配为A，则可以得到i的综合评价结果为Aij∗R2.3.3

重要程度系数即指标权重的确定运用模糊综合评价方法进行火灾风险评价，首先就要进行因素模糊子集A的确定，A的准确与否将关系到整个系统评价体系最终的评判结果，所以关键就是如何把握好对因素重要度系数ai的确定，即通常所说的指标权重的准确确定。目前最为常用的权重赋值方法是根据计算数据来源的不同所确定，将方法分为主观赋权法、客观赋权法和组合赋权法三类，下面对三种方法进行简单介绍：（1）主观赋权法的数据是来源于专家咨询法、AHP法、最小平方和法、特征值法等，目前该方法研究比较成熟。这类方法的特点主要是依赖是专家的知识和经验的积累，虽然能较好地反映评价对象所处的背景条件和评价者的意图，但各个指标权重系数的准确性有赖于人为主观，因而主观随意性较强。（2）客观赋权法的数据是来自于评价矩阵经计算所得出的实际数据，如熵值法、逼近理想点法、拉开档次法等。这类方法虽然不涉及到人为的主观因素影响，但往往会出现“重要指标的权重系数小而不重要指标的权重指标系数大”等不合实际的现象。（3）组合赋权法的数据来源是综合比较利用主观赋权法和客观赋权法的选取结果，从中再次选取最适合的数据。数据的来源主要是通过以下步骤完成：分别运用主观赋权法和客观赋权法进行权重赋值，从两种方法中找出最合理的主、客观权重系数，根据所选取数据的具体情况正进行主、客观赋权法权重系数所占的比例的确定，最后求出综合评价权重系数。这种方法确定的结果人们最容易接受，它的优势所在是既吸取了主观人员的观点，又能够一定程度上反映出决策者的主观信息，可以将原始数据和数学模型的精确计算结论运用到评判中，对权重系数的赋值具有客观性。该方法的准确性主要是依赖于主、客观赋权法权重系数各自所占比例的确定。统计分析法为客观赋权法之一，是常用的权重系数确定方法。该方法通过对大量实例的统计分析然后进行比较赋值。对于本文所研究的公共建筑火灾风险评价来讲，它的指标选取相对较多，而且属于特性相同或相近的系统，其指标权值并不一定相同。所以，统计分析法在公共建筑火灾风险评价权重的赋值上应用存在着很大的弊端。专家打分法为主观赋权法之一，是另一种应用较为广泛的方法，该方法运用起来相对比较简单，但主观随意性较强，进行数据处理的结果往往不能与实际情况相符，22应用范围十分有限，效果不是很好，这种方法对评判结果要求不能十分精确。近几年来，层次分析法AHP(AnalyticHierarchyProcess，AHP)是一种最为广泛的权重系数确定法。这种方法的优势是将人的判断用数量形式表示出来，改变了以往人们面对相对复杂的评价体系时，缺乏逻辑思维方式而主要靠主观判断来进行决策的状况，是评价方法的一次重大改革。但是，该方法也容易产生死循环的情况。为了克服这个弊端，人们通过采取模糊数学与其相结合，由层次分析法拓展出模糊层次分析法时，这种方法就能够把复杂系统进行整体分解，把多准则、多目标的决策问题化为多层次单目标的两两对比，然后通过进行的数学运算就能简单地将问题解决，这是目前进行预测、决策、规划的简单而实用的有效方法，已经被得到了广泛的应用。本文也将采用模糊层次分析法来确定权重系数。下面，对运用模糊层次分析法计算权重系数的步骤进行介绍。一般需要四步进行，具体步骤如下：（1）建立层次结构建立层次结构是层次分析法的基础。运用AHP解决权重赋值的实际问题，首先要对结构进行分析，理清条理和层次，构建递阶层次结构。通过明确各个层次的因素及其位置，并将它们之间的关系用连线连接起来，就构成了递阶层次结构。AHP要求的递阶层次结构必须清晰，层次分明，概况地说可以将其分为三层，即目标层、准则层和措施层，各层代表的内容具体如下：1)目标层，即最高层，是指针对所选对象确定要达到的预定目标；2)准则层，即中间层，是指所有关系到目标层实现的各个影响因素；3)措施层，即最低层，是指促使目标最终得以实现的各项措施。目标层只能是一个唯一的元素。通过对复杂问题的分析，首先要确定决策的目标，该目标即为所谓的目标层或最高层的元素。在确定了总的目标层后，就要寻找影响目标实现的因素，即准则的确定。遇到复杂的问题时，影响因素就会相应增多，所以我们在确定准则层因素时，就必须要详细准确地分析和推测各因素之间的关联，依据这种隶属关系，将各因素进行层次划分，由主到次，准确地分出主要准则、次准则。同时主、次准则间的关系遵循的原则是：23下一层元素隶属于上一层元素，上一层因素支配下一层元素；同一层元素划分成不同组，不同组的元素一般都有不同性质，隶属于不同的上一层元素。有时在构建关系复杂的递阶层次结构中，当各组元素间的区别不是很大，关系十分接近是，会出现不同组的上一层元素同时对下一层的若干元素起支配作用，形成相互交叉的层次关系，这时就要求必须确保上下层的隶属关系应该是明显的。最后通过上述准则，分析要实现的决策目标，提出解决决策问题的措施方案，形成了最终的措施层，将这些措施层因素放在递阶层次结构的最低层。（2）构筑判断矩阵在完成了递阶层次结构的建立后，我们便能很简单地构筑判断矩阵并完成对其的赋值任务。通常，构造判断矩阵的方法是将每一个准则层元素作为判断矩阵的第一个元素放在矩阵的左上角，并且将隶属于它的各个元素依次排列在其后的第一行和第一列，依次类推，构筑出判断矩阵。目前，运用较多地填写判断矩阵的方法是向填写人即专家进行反复咨询：依据判断矩阵的准则，将元素两两进行比较，判断哪个尤为重要，重要到什么程度，根据已有的判定方法，我们选择如下的赋值方法，即1-9赋值法（重要性标度含义表）。表2.1

重要性标度含义表重要性标度

含

义135792，4，6，8倒数

表示两个元素相比，具有同等重要性表示两个元素相比，前者比后者稍重要表示两个元素相比，前者比后者明显重要表示两个元素相比，前者比后者强烈重要表示两个元素相比，前者比后者极端重要表示上述判断的中间值若元素I与元素j的重要性之比为aij,则元素j与元素I的重要性之比为aji=1/aij将填写后的判断矩阵设定为性质：aij0(1)

A(aij)nn

，从表中我们可以得到判断矩阵具有如下24(2)(3)

aji1aii1

aji即该矩阵具有对称性，填写时，当完成aii1部分的填写后，其他部分通过判断及填写上三角形或下三角形元素就很容易完成了。在某些特定的条件下，该矩阵是可以具有传递性的，能够满足aij∗ajkaik等式如果该矩阵所有元素都能满足上式成立的要求，那么我们就可以判定该判断矩阵为一致性矩阵。（3）层次单排序与检验在完成了判断矩阵的填写任务后，我们就要利用有关数学计算方法来进行层次的排序与检验。所谓的层次单排序，实质上是计算权向量，计算出每一个判断矩阵各因素针对其准则的相对权重。这里我们主要采用了和法计算方法。和法的计算原理是，将一致性判断矩阵进行逐列归一化后得出相应的权重。而对于非一致性判断矩阵，逐列归一化后应近似于相应的权重值，然后再对计算出的n个列向量求取算术平均值最后作为权重值。具体的公式如下式：Wi

1nnj1

aijnk1

kl

[2-12]此时计算的结果并不是一定满足实际情况。因为只有在特殊情况下，判断矩阵才可以具有传递性和一致性，如果判断矩阵违反了一致性准则，在逻辑上是不合理的。所以一般的情况下，在层次排序之后，通常都要对判断矩阵进行一致性检验，只有通过了检验，才能说明判断矩阵在逻辑上是合理的，才能继续对结果进行分析。对矩阵进行一致性检验的具体步骤如下：（1）一致性指标C.I.（consistencyindex）的计算25∑∑a∑∑aC.I.

max−nn−1

[2-13]（2）查表2.2来确定相应的平均随机一致性指标R.I.（r，omindex）平均随机一致性指标R.I.的确定要据判断矩阵不同阶数来查下表得到。表2.2平均随机一致性指标R.I.表（1000次正互反矩阵计算结果）矩阵

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15阶数R.I.

0

0

0.52

0.89

1.12

1.26

1.36

1.41

1.46

1.49

1.52

1.54

1.56

1.58

1.59（3）计算一致性比例C.R.（consistencyratio），进行一致性判断C.R.

C.I.R.I.当上式计算结果：C.R.<0.1时，判定该矩阵的一致性满足要求；C.R.>0.1时，判定该矩阵不满足一致性要求，需要对该矩阵进行重新修正和判断。（4）层次总排序与检验所谓层次总排序，就是计算每一个判断矩阵中各个因素对最高目标层的相对权重。该权重的计算方法主要是采用由上而下逐层合成的方法来完成。假定第k-1层第m个元素相对于目标层的权重为w(k-1)=(w1(k-1),w2(k-1),…,wm(k-1))T，第k层第n个元素相对于其上一层即第k层的第j个元素的单排序权重是pj(k)=(p1j(k),p2j(k),…,pnj(k))T，其中不受j支配的元素的权重为零。令P(k)=(p1(k),p2(k),…,pn(k)),表示第k层元素对第k-1层个元素的排序，则第k层元素对于总目标的总排序为：w(k)=(w1(k),w2(k),…,wn(k))T=p(k)w(k-1)或

mj1

i=1,2,…,n

[2-14]同步骤3，总排序也需要对结果进行一致性检验。下面假定已经算出针对第k-1层第j个元素为准则的C.I.j(k)、R.I.j(k)和C.R.j(k),j=1,2,…,m,则第k层的综合检验指标C.I.j(k)=（C.I.1(k),C.I.2(k),…,C.I.m(k)）w(k-1)R.I.j(k)=（R.I.1(k),R.I.2(k),…,R.I.m(k)）w(k-1)26wi∑pijwjwi∑pijwjC.R.(k)

C.I.(k)R.I.(k)

[2-14]最后进行一致性检验：当C.R.(k)<0.1时，判断该矩阵的整体一致性满足要求，可以接受；当C.R.>0.1时，判断该矩阵不满足一致性要求，不能够被接受，需要对该判断矩阵进行重新修定和判断。27第3章公共建筑火灾风险评价指标体系的建立3.1

评价指标的选取多年来，各级人民政府和消防监督执法部门不断吸取火灾事故教训，从中不断总结抗御火灾的方法，降低火灾对社会所造成的危害。在消防安全管理方面，2009年新修定的《中华人民共和国消防法》提出消防工作的方针原则为“消防工作贯彻预防为主、防消结合的方针，按照政府统一领导、部门依法监管、单位全面负责、公民积极参与的原则”，实行“消防安全责任制”，建立健全“社会化的消防工作网络”。为了确保消防安全管理工作更加正规化、合理化、社会化和科学化，国家先后出台了《消防监督检查规定》公安部107号令）和《人员密集场所消防安全管理规定》，对单位及消防执法人员的管理工作提出了明确的要求。对消防安全管理方面明确了具体的检查和管理对象，针对可能发生的火灾危险性，进一步细化了各类影响因素。3.1.1

获取指标描述单纯评价一个公共建筑的火灾危险性，只有安全和危险两个方面。为了更加合理的评价一个公共建筑的火灾危险性，根据各类影响因素对引发火灾概率的大小，经咨询有关专家和查阅大量的统计资料，本文将火灾风险评价确定为4级，并确定了每级所对应的指标分数。下表为公共建筑的火灾风险评价的危险等级做出具体规定：表3.1公共建筑火灾风险评价的危险等级3.1.2

层次划分与指标定分近来，有关部门在对100起火灾事故教训的统计工作中得出如下结论：28等级等级1234指标描述安全比较安全比较危险危险指标分数91-100分81-90分61-80分60分以下（（表3.2火灾事故教训统计表经归纳总结，可以得出公共建筑火灾的发生和危害主要跟人员、管理、环境三大主要因素有关，所以公共建筑的火灾危险评价体系可以按照人员、管理、环境依次划分评价单位；然后分别针对不同层次中影响因素依次展开分析进行划分，最终确定各火灾风险评价指标。依据《中华人民共和国