2019消防工程師必背知識點三十八：火災(zāi)風(fēng)險評估方法

第五篇 消防安全評估

第三章 火災(zāi)風(fēng)險評估方法概述

第五節(jié) 其他火災(zāi)風(fēng)險評估方法

火災(zāi)風(fēng)險評估方法較多，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)險和安全分開，通過運用衛(wèi)生保健狀況來處理風(fēng)險。五個風(fēng)險因素是：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)險因素和安全因素賦予相對的權(quán)重。總的安全水平以13個參數(shù)的數(shù)值計算得出，并與預(yù)先描述的風(fēng)險水平作比較。

二、SIA81法

這種方法是20世紀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可和歡迎。Fontana推薦此方法作為快速評估法，用于評價大型建筑物可選方案的火災(zāi)風(fēng)險。因為此法考慮了保險率和執(zhí)行規(guī)范，所以此方法是最重要的火災(zāi)風(fēng)險等級法之一。

FRAME方法是在Gretener法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是一種計算建筑火災(zāi)風(fēng)險的綜合方法，它不僅以保護生命安全為目標(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，同時也考慮間接損失或業(yè)務(wù)中斷等火災(zāi)風(fēng)險因素。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，也可以用來評估當(dāng)前火災(zāi)風(fēng)險狀況以及替代設(shè)計方案的效能。

本方法基于以下五個基本觀點：

①在一個受到充分保護的的建筑中存在著風(fēng)險與保護之間的平衡。

②風(fēng)險的可能嚴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)險評估是分別對財產(chǎn)(建筑物以及室內(nèi)物品)、居住者和室內(nèi)活動進行。

⑤分別計算每個隔間的風(fēng)險及保護。

FRAME方法中火災(zāi)風(fēng)險定義為潛在風(fēng)險與接受標(biāo)準(zhǔn)和保護水平的商。需要分開計算潛在風(fēng)險，接受標(biāo)準(zhǔn)和保護水平。主要用途有：指導(dǎo)消防系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，檢查已有消防系統(tǒng)的防護水平，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)險評估法

英國Entec公司研發(fā)“消防風(fēng)險評估工具箱”，解決了兩個問題：一是評估方法的現(xiàn)實性，是否在一定的時限內(nèi)能達到最初設(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)險評估方法的進行廣泛考察之后，研究人員認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?wèi)?yīng)該接警響應(yīng)的不同緊急情況進行評估。二是建立了社會對生命安全風(fēng)險可接受程度的指標(biāo)。

首先應(yīng)該在全國范圍內(nèi)，對消防隊?wèi)?yīng)該接警響應(yīng)的各類事故和各類建筑設(shè)施進行風(fēng)險評估，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/或財產(chǎn)的風(fēng)險水平進行估算。

②把風(fēng)險水平與可接受指標(biāo)進行對比。

③確定降低風(fēng)險的方法，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)防工作的作用進行估算，確定能合理、可行地降低風(fēng)險的最經(jīng)濟有效的方法。

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)險進行評估，并對滅火力量進行相應(yīng)的部署。該項目要求針對以下四類事故制定風(fēng)險評估工具：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、飛機墜落這樣的重特大事故。

四、火災(zāi)風(fēng)險指數(shù)法

瑞典Magnusson等人提出了另一種半定量火災(zāi)風(fēng)險評估方法—火災(zāi)風(fēng)險指數(shù)法(fire risk index method)。該方法最初是為評價北歐木屋火災(zāi)安全性而建立的，從“木制房屋的火災(zāi)安全”項目發(fā)展演化而來的，子項目“風(fēng)險評估”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)險評估方法，可以同時應(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)險指數(shù)法”。

五、基于抵御和破壞能力的建筑火災(zāi)風(fēng)險評價

1.抵御和破壞能力風(fēng)險分析方法

抵御和破壞能力風(fēng)險分析方法也被稱作能力和脆弱型風(fēng)險評價方法，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)險評價體系中，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行綜合分析，設(shè)計可根據(jù)社會發(fā)展動態(tài)調(diào)整的公共消防評價體系。

2.確定指標(biāo)權(quán)重

3.建筑火災(zāi)風(fēng)險判定

用線性加權(quán)模型分別計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對象的火災(zāi)風(fēng)險。設(shè)R=破壞力量/抵御力量，R的大小與火災(zāi)風(fēng)險的關(guān)系可用下表所示。

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

通過破壞力量與抵御力量的比值R，可以得到評價對象的火災(zāi)風(fēng)險水平，針對不同的火災(zāi)風(fēng)險等級，可以進行火災(zāi)風(fēng)險特征描述，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)計評估方法。

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

火災(zāi)風(fēng)險評估和性能化防火設(shè)計同樣應(yīng)用于建筑火災(zāi)防火設(shè)計性能的評價中，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)險評價是對建筑火災(zāi)風(fēng)險狀態(tài)的評價，是從宏觀上獲得建筑防火安全水平，而性能化防火設(shè)計是一種區(qū)別于傳統(tǒng)設(shè)計的消防設(shè)計方法，從微觀層面為建筑防火設(shè)計提供解決方案;

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

③火災(zāi)風(fēng)險評估的對象是消防安全的狀態(tài)，性能化防火設(shè)計既可以提供消防設(shè)計方案，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)計中遇到的問題。

七、火災(zāi)風(fēng)險評估的試驗方法

試驗方法可以作為火災(zāi)風(fēng)險評估的重要手段，一般可以考慮對評價目標(biāo)的相關(guān)子系統(tǒng)的運行效果進行測試，如通風(fēng)排煙系統(tǒng)，如在地鐵、隧道等大型公共建筑內(nèi)進行通風(fēng)效果的測試，人員流量的統(tǒng)計等。火災(zāi)試驗方法可歸納為實體試驗、熱煙試驗和相似試驗等。

實體實驗?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)計分析以及數(shù)值模型驗證等研究領(lǐng)域具有重要意義。對既有的評價目標(biāo)進行實驗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體試驗的復(fù)雜性、對安全的敏感性以及巨大實驗投入的限制，火災(zāi)風(fēng)險評價中實體實驗的開展受到很大的制約。

實體試驗盡管最為有效，但限于實體火災(zāi)試驗往往具有破壞性，為達到近似體現(xiàn)火災(zāi)效果，熱煙試驗得到更為廣泛的應(yīng)用。熱煙試驗是利用受控的火源與煙源，在實際建筑中模擬真實的火災(zāi)場景而進行的煙氣測試。該試驗是以火災(zāi)科學(xué)為理論基礎(chǔ)，通過加熱試驗中產(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)的實際運作效能以及整個系統(tǒng)的綜合性能等。

火災(zāi)風(fēng)險評價中，試驗手段除了實體試驗和熱煙試驗外，相似試驗也是重要的技術(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，試驗人員少，較之實物試驗，能節(jié)省資金、人力和時間。