第五篇 消防安全評估

第三章 火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估方法概述

第五節(jié) 其他火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估方法

火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估方法較多，本章前幾節(jié)主要介紹系統(tǒng)安全工程中集中常用的評估方法，本節(jié)簡單介紹了國內(nèi)外常用的其它一些火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估方法。

一、NFPA101M火災(zāi)安全評估系統(tǒng)

火災(zāi)安全評估系統(tǒng)(FSES)是20世紀(jì)70年代美國標(biāo)準(zhǔn)局火災(zāi)研究中心和公共健康事務(wù)局合作開發(fā)的。FSES相當(dāng)于NFPA 101生命安全規(guī)范，主要針對一些公共機(jī)構(gòu)和其他居民區(qū)，是一種動態(tài)的決策方法，它為評估衛(wèi)生保健設(shè)施提供一種統(tǒng)一的方法。

該方法把風(fēng)險(xiǎn)和安全分開，通過運(yùn)用衛(wèi)生保健狀況來處理風(fēng)險(xiǎn)。五個風(fēng)險(xiǎn)因素是：患者靈活性、患者密度、火災(zāi)區(qū)的位置、患者和服務(wù)員的比例、患者平均年齡，并因此派生了13種安全因素。通過Dephi調(diào)查法，讓火災(zāi)希賽網(wǎng)給每一個風(fēng)險(xiǎn)因素和安全因素賦予相對的權(quán)重?？偟陌踩揭?3個參數(shù)的數(shù)值計(jì)算得出，并與預(yù)先描述的風(fēng)險(xiǎn)水平作比較。

二、SIA81法

這種方法是20世紀(jì)60年代首先在瑞士發(fā)展起來的，1965年首次公開出版，向外正式推行，迄今已修改過多次。在1984年，出版了“火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估法SIA DOC81”，即現(xiàn)在大家熟知的Gretener法。這個方法在瑞士和其他幾個受到很好的認(rèn)可和歡迎。Fontana推薦此方法作為快速評估法，用于評價(jià)大型建筑物可選方案的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。因?yàn)榇朔紤]了保險(xiǎn)率和執(zhí)行規(guī)范，所以此方法是最重要的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級法之一。

FRAME方法是在Gretener法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是一種計(jì)算建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的綜合方法，它不僅以保護(hù)生命安全為目標(biāo)，而且考慮對建筑物本身、室內(nèi)物品及室內(nèi)活動的保護(hù)，同時(shí)也考慮間接損失或業(yè)務(wù)中斷等火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因素。FRAME方法屬于半定量分析法，用于新建或者已建的建筑物的防火設(shè)計(jì)，也可以用來評估當(dāng)前火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)狀況以及替代設(shè)計(jì)方案的效能。

本方法基于以下五個基本觀點(diǎn)：

①在一個受到充分保護(hù)的的建筑中存在著風(fēng)險(xiǎn)與保護(hù)之間的平衡。

②風(fēng)險(xiǎn)的可能嚴(yán)重程度和頻率可以在許多影響因素的結(jié)果來表示。

③防火水平也可以表示為不同消防技術(shù)參數(shù)值的組合。

④建筑風(fēng)險(xiǎn)評估是分別對財(cái)產(chǎn)(建筑物以及室內(nèi)物品)、居住者和室內(nèi)活動進(jìn)行。

⑤分別計(jì)算每個隔間的風(fēng)險(xiǎn)及保護(hù)。

FRAME方法中火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)定義為潛在風(fēng)險(xiǎn)與接受標(biāo)準(zhǔn)和保護(hù)水平的商。需要分開計(jì)算潛在風(fēng)險(xiǎn)，接受標(biāo)準(zhǔn)和保護(hù)水平。主要用途有：指導(dǎo)消防系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，檢查已有消防系統(tǒng)的防護(hù)水平，評估預(yù)期火災(zāi)損失，折中方案的評審和控制消防工程師的質(zhì)量。

三、Entec消防風(fēng)險(xiǎn)評估法

英國Entec公司研發(fā)“消防風(fēng)險(xiǎn)評估工具箱”，解決了兩個問題：一是評估方法的現(xiàn)實(shí)性，是否在一定的時(shí)限內(nèi)能達(dá)到最初設(shè)定的目標(biāo)。經(jīng)過對環(huán)境、毒品管理、海事安全等部門所使用的各種風(fēng)險(xiǎn)評估方法的進(jìn)行廣泛考察之后，研究人員認(rèn)為如果對這些方法加以適當(dāng)轉(zhuǎn)換，就可以通過不同的方法對消防隊(duì)?wèi)?yīng)該接警響應(yīng)的不同緊急情況進(jìn)行評估。二是建立了社會對生命安全風(fēng)險(xiǎn)可接受程度的指標(biāo)。

首先應(yīng)該在全國范圍內(nèi)，對消防隊(duì)?wèi)?yīng)該接警響應(yīng)的各類事故和各類建筑設(shè)施進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，這樣得到一組關(guān)于滅火力量部署和消防安全設(shè)施規(guī)劃的指南。對于各類事故和建筑設(shè)施而言，由于所采用的分析方法、數(shù)據(jù)各不相同，所以對于水平上的風(fēng)險(xiǎn)評估設(shè)定了一個包括四個階段的通用的程序：

①對生命和/或財(cái)產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)水平進(jìn)行估算。

②把風(fēng)險(xiǎn)水平與可接受指標(biāo)進(jìn)行對比。

③確定降低風(fēng)險(xiǎn)的方法，包括相應(yīng)的預(yù)防和滅火力量的部署。

④對不同層次的滅火和預(yù)防工作的作用進(jìn)行估算，確定能合理、可行地降低風(fēng)險(xiǎn)的最經(jīng)濟(jì)有效的方法。

指南確定后，才能提供一套評估工具，各地消防主管部門可以利用這些工具在規(guī)劃要求范圍內(nèi)，對當(dāng)?shù)氐幕馂?zāi)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估，并對滅火力量進(jìn)行相應(yīng)的部署。該項(xiàng)目要求針對以下四類事故制定風(fēng)險(xiǎn)評估工具：住宅火災(zāi);商場、工廠、多用途建筑和民用塔樓這樣人員比較密集的建筑的火災(zāi);道路交通事故一類危及生命安全、需要特種救援的事故;船舶失事、飛機(jī)墜落這樣的重特大事故。

四、火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法

瑞典Magnusson等人提出了另一種半定量火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估方法—火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法(fire risk index method)。該方法最初是為評價(jià)北歐木屋火災(zāi)安全性而建立的，從“木制房屋的火災(zāi)安全”項(xiàng)目發(fā)展演化而來的，子項(xiàng)目“風(fēng)險(xiǎn)評估”部分，由瑞典隆德大學(xué)承擔(dān)，目標(biāo)是建立一種簡單的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估方法，可以同時(shí)應(yīng)用于可燃的和不可燃的多層公寓建筑。此方法就是“火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法”。

五、基于抵御和破壞能力的建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

1.抵御和破壞能力風(fēng)險(xiǎn)分析方法

抵御和破壞能力風(fēng)險(xiǎn)分析方法也被稱作能力和脆弱型風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法，國際公共安全評估框架存在能力與脆弱性評估2個構(gòu)面，基于能力與脆弱性視角的國際公共安全評估框架，可歸納為3大類：

①單純評估脆弱性的框架，DRI等;

②單純評估能力的框架，如 COOP等;

③綜合評估能力與脆弱性兩方面的框架，如DRMI等。

將能力和脆弱性分析方法引入到建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)體系中，對于目前建筑消防狀況而言，社會的快速發(fā)展決定了消防安全系統(tǒng)的脆弱性和消防能力的動態(tài)失衡。所以，應(yīng)對抵御力量和破壞力量進(jìn)行綜合分析，設(shè)計(jì)可根據(jù)社會發(fā)展動態(tài)調(diào)整的公共消防評價(jià)體系。

2.確定指標(biāo)權(quán)重

3.建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)判定

用線性加權(quán)模型分別計(jì)算破壞力量和抵御力量的分值，見式5-3-1：

式中V為破壞力量或抵御力量的分值;Wi為各級指標(biāo)的權(quán)重;Fi為最基層指標(biāo)的分值。

通過比較破壞力量和抵御力量的分值判斷評價(jià)對象的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。設(shè)R=破壞力量/抵御力量，R的大小與火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系可用下表所示。

表5-3-9 火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分級標(biāo)準(zhǔn)

通過破壞力量與抵御力量的比值R，可以得到評價(jià)對象的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)水平，針對不同的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級，可以進(jìn)行火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)特征描述，采取不同的應(yīng)對措施。

六、數(shù)值模擬方法

數(shù)值模擬方法又稱為性能化防火設(shè)計(jì)評估方法。

性能化防火設(shè)計(jì)方法與火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估在內(nèi)容上有交叉，該方法也能夠完成對建筑消防設(shè)計(jì)的評估任務(wù)，這是一種新興的基于防火性能的設(shè)計(jì)和評估手段，近年來這種防火設(shè)計(jì)方法在國內(nèi)大型公共建筑消防設(shè)計(jì)評估中取得了廣泛的應(yīng)用。

火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估和性能化防火設(shè)計(jì)同樣應(yīng)用于建筑火災(zāi)防火設(shè)計(jì)性能的評價(jià)中，作為新興的建筑火災(zāi)評估手段，二者存在區(qū)別主要表現(xiàn)在如下幾個方面：

①建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)是對建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)的評價(jià)，是從宏觀上獲得建筑防火安全水平，而性能化防火設(shè)計(jì)是一種區(qū)別于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的消防設(shè)計(jì)方法，從微觀層面為建筑防火設(shè)計(jì)提供解決方案;

②多數(shù)情況下，火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估是對建筑消防現(xiàn)狀的評價(jià)，性能化防火設(shè)計(jì)往往是在建筑設(shè)計(jì)階段完善消防設(shè)計(jì)方案;

③火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估的對象是消防安全的狀態(tài)，性能化防火設(shè)計(jì)既可以提供消防設(shè)計(jì)方案，也可以完成對方案防火性能的評估，并解決傳統(tǒng)的消防設(shè)計(jì)中遇到的問題。

七、火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估的試驗(yàn)方法

試驗(yàn)方法可以作為火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估的重要手段，一般可以考慮對評價(jià)目標(biāo)的相關(guān)子系統(tǒng)的運(yùn)行效果進(jìn)行測試，如通風(fēng)排煙系統(tǒng)，如在地鐵、隧道等大型公共建筑內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)效果的測試，人員流量的統(tǒng)計(jì)等?；馂?zāi)試驗(yàn)方法可歸納為實(shí)體試驗(yàn)、熱煙試驗(yàn)和相似試驗(yàn)等。

實(shí)體實(shí)驗(yàn)?zāi)M研究在火災(zāi)科學(xué)的煙氣流動規(guī)律、燃燒特性、統(tǒng)計(jì)分析以及數(shù)值模型驗(yàn)證等研究領(lǐng)域具有重要意義。對既有的評價(jià)目標(biāo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試是最為理想的研究方法，然而，由于許多大型公共建筑實(shí)體試驗(yàn)的復(fù)雜性、對安全的敏感性以及巨大實(shí)驗(yàn)投入的限制，火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中實(shí)體實(shí)驗(yàn)的開展受到很大的制約。

實(shí)體試驗(yàn)盡管最為有效，但限于實(shí)體火災(zāi)試驗(yàn)往往具有破壞性，為達(dá)到近似體現(xiàn)火災(zāi)效果，熱煙試驗(yàn)得到更為廣泛的應(yīng)用。熱煙試驗(yàn)是利用受控的火源與煙源，在實(shí)際建筑中模擬真實(shí)的火災(zāi)場景而進(jìn)行的煙氣測試。該試驗(yàn)是以火災(zāi)科學(xué)為理論基礎(chǔ)，通過加熱試驗(yàn)中產(chǎn)生的無毒人造煙氣，呈現(xiàn)熱煙由于浮力作用在建筑物內(nèi)的蔓延情況，可用于測試煙氣控制系統(tǒng)的排煙性能、各消防系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)作效能以及整個系統(tǒng)的綜合性能等。

火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中，試驗(yàn)手段除了實(shí)體試驗(yàn)和熱煙試驗(yàn)外，相似試驗(yàn)也是重要的技術(shù)途徑之一。與原型相比，尺寸一般都是按比例縮小(只在少數(shù)特殊情況下按比例放大)，所以制造容易，裝拆方便，試驗(yàn)人員少，較之實(shí)物試驗(yàn)，能節(jié)省資金、人力和時(shí)間。