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基于事故樹-層次分析法的高校實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)風(fēng)險評估

文檔作者：常悅1 薛利國2 文檔來源：中國建筑西南設(shè)計(jì)研究院有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2021年09月17日
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城市建筑┃建筑消防┃URBANISM AND ARCHITECTURE┃BUILDING FIRE
175
基于事故樹-層次分析法的高校實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)風(fēng)險評估
■ 常 悅1 薛利國2
[摘 要] 近年來，高校實(shí)驗(yàn)室成為了校園火災(zāi)的重災(zāi)區(qū)，
對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行火災(zāi)風(fēng)險評估刻不容緩。本文選用事故樹與
層次分析相結(jié)合的方法，利用事故樹能準(zhǔn)確推斷導(dǎo)致事故
發(fā)生的基本事件的優(yōu)勢，避免了層次分析法在尋找準(zhǔn)則層
指標(biāo)時易發(fā)生偏差的問題。以山西某高校實(shí)驗(yàn)室為研究背
景，結(jié)合近年來高校實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)事故的調(diào)查資料，構(gòu)建了
高校實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)風(fēng)險評估模型，找出了火災(zāi)隱患并提出了
整改措施。
[關(guān)鍵詞] 事故樹 層次分析法 實(shí)驗(yàn)室 風(fēng)險評估
高校擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)人才和科學(xué)研究的雙重任務(wù)，
實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生能力和開展科研的根本保障。隨
著高校擴(kuò)招和開展科研的要求，大量實(shí)驗(yàn)室建設(shè)并
投入使用，但在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常出現(xiàn)火災(zāi)事故，造成
人員傷亡和科研資料損毀等損失。應(yīng)積極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
室火災(zāi)風(fēng)險評估，增加防范措施，避免悲劇重演。
目前，事件樹、事故樹和層次分析法等定性分
析法在消防安全檢查與評估方面得到了廣泛應(yīng)用。
但在實(shí)際問題處理過程中發(fā)現(xiàn)，層次分析法在尋找
準(zhǔn)則層指標(biāo)時易發(fā)生偏差的問題突顯。因此，本文
利用事故樹能準(zhǔn)確推斷導(dǎo)致事故發(fā)生的基本事件的
優(yōu)勢，將引起實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)事故的基本事件歸納總結(jié)
轉(zhuǎn)述為準(zhǔn)則層指標(biāo)，使風(fēng)險評估更加嚴(yán)謹(jǐn)。
一、 方法概述
該方法將事故樹和層次分析法有機(jī)結(jié)合，有的
放矢地分析問題。
1. 構(gòu)建事故樹
事故樹是由導(dǎo)致事故發(fā)生的各個基本事件按照
一定的邏輯關(guān)系連接而成的樹形圖，是一種定性分
析方法。該分析方法必須在假設(shè)導(dǎo)致事故發(fā)生的基
本事件發(fā)生概率相同的前提下進(jìn)行，再由粗到細(xì)的
逐層分析，最后得到事故的最小割集或最小徑集。
2. 構(gòu)造層次分析模型
層次分析模型一般由目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層
三部分組成，展示的是自上而下的從屬關(guān)系。值得
注意的是，在確定層次分析指標(biāo)層因素時，要對事
故樹分析結(jié)論“深加工”。即將結(jié)論得到的基本事
件歸納分類，運(yùn)用客觀陳詞轉(zhuǎn)化為指標(biāo)層因素。
3. 構(gòu)造判斷矩陣并計(jì)算
構(gòu)造判斷矩陣的實(shí)質(zhì)就是對層次分析模型定量
化，即通過問卷調(diào)查或?qū)＜易稍兊确椒?，依?jù)判斷
矩陣準(zhǔn)則，對判斷矩陣賦值。若指標(biāo)層因素過多，
可借助層次分析法軟件（Yaahp）計(jì)算，縮短計(jì)算時
間并提高準(zhǔn)確性。本文鑒于高校實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)影響因
素過多的現(xiàn)實(shí)，利用軟件分析處理了數(shù)據(jù)。
二、 模型構(gòu)建
高校實(shí)驗(yàn)室特別是理工科院校的實(shí)驗(yàn)室由于存
放反應(yīng)試劑種類多、性質(zhì)復(fù)雜、儀器設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時間
長等原因，加大了火災(zāi)發(fā)生概率。本文以山西某高
校實(shí)驗(yàn)樓為研究背景，結(jié)合相關(guān)火災(zāi)事故調(diào)查資料，
構(gòu)建了高校實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)的風(fēng)險評估模型。
1. 實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)風(fēng)險指標(biāo)體系確立
在假設(shè)造成火災(zāi)事故的各個基本事件發(fā)生概率
相同的前提下，本文通過對實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)事故影響因
素由粗到細(xì)的逐層分析，構(gòu)建了事故樹，如圖1 所
示；得到了影響火災(zāi)事故的基本事件，如表1 所示；
歸納分類得出了指標(biāo)層各要素，如表2 所示，建立
了風(fēng)險評估指標(biāo)體系。
圖1 高校實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)事故樹形圖
表1 火災(zāi)事故基本事件
表2 指標(biāo)層要素
準(zhǔn)則層因素 指標(biāo)層要素
B1 火災(zāi)負(fù)荷
C1 人員吸煙率、C2 可燃物存儲量、C3
線路耐火力、C4 設(shè)備功率
B2 建筑結(jié)構(gòu)
C5 建筑物結(jié)構(gòu)、C6 耐火等級、C7 防火
防煙分區(qū)
B3 安全疏散
系統(tǒng)
C8 安全出口數(shù)量、C9 安全通道情況、C10
應(yīng)急照明、C11 疏散指示標(biāo)志
B4 人員素質(zhì)
及管理
C12 規(guī)章制度、C13 應(yīng)急預(yù)案及演練、C14
安全意識
B5 消防設(shè)施
C 15 滅火設(shè)備布局、C16 自動報警系統(tǒng)、
C17 自噴系統(tǒng)、C18 滅火器材
2. 實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)風(fēng)險評估體系權(quán)重確定
通過對山西某高校三棟實(shí)驗(yàn)樓的實(shí)地考察，綜
合分析了各類火災(zāi)危險因素，構(gòu)建層次分析圖如圖
2 所示。在此分析基礎(chǔ)上，利用問卷調(diào)查、咨詢相
關(guān)消防專家等形式確定了判斷矩陣標(biāo)度，得到了高
校實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)事故總目標(biāo)層因素，相對重要性判斷
矩陣如表3 所示。
圖2 高校實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)事故層次分析圖
表3 高校實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)事故總目標(biāo)層因素相對重要性判斷
矩陣
通過軟件進(jìn)行檢驗(yàn)，判斷矩陣的一致性比例為
0.0285＜1，模型構(gòu)建正確， 同樣的方法可以確定
建筑結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則層、安全疏散系統(tǒng)準(zhǔn)則層、人員素質(zhì)
及管理準(zhǔn)則層和消防設(shè)施準(zhǔn)則層的一致性比例與權(quán)
重，在此不多贅述。通過運(yùn)行軟件得到高校實(shí)驗(yàn)室
火災(zāi)指標(biāo)層權(quán)重： C1=0.0171 、C2=0.0277 、C3
=0.068 、C4=0.0528 、C5=C6=C7=0.0250 、C8=C9=
0.1322、C10=C11=0.0661、C12=0.0237、C13=0.0263、
C14=0.0669、C15=C16=0.0308、C17=0.0506、C18=
0.1032。
三、 整改方案
結(jié)果軟件分析結(jié)果，山西某高校實(shí)驗(yàn)室的建筑
結(jié)構(gòu)較為合理，實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)負(fù)荷基本能滿足目前實(shí)
驗(yàn)設(shè)備工作要求，消防設(shè)施布置達(dá)到了防、滅火要
求，但安全疏散系統(tǒng)存在漏洞，實(shí)驗(yàn)操作者安全意
識薄弱等問題是該校實(shí)驗(yàn)室主要存在的火災(zāi)風(fēng)險。
根據(jù)以上評估結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)室管理方面要注意以下
幾點(diǎn)，防患于未然。
1. 提高意識，加強(qiáng)管理
加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全建設(shè)，提高實(shí)驗(yàn)人員安全意識，
從思想上改變過去只注重實(shí)驗(yàn)與研究忽略安全的傾
向。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全用電管理，杜絕超負(fù)荷用電，
對老化線路和存在安全隱患的電器設(shè)備及時更換、
維修，并定期檢查其絕緣性，同時加強(qiáng)對易燃易爆
?；返墓芾?。尤其是存儲管理，避免長時間存放
于實(shí)驗(yàn)室中，嚴(yán)格存儲條件與用量。
2. 建立健全各項(xiàng)制度
高校應(yīng)結(jié)合本校實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況，有針對性地
制定管理辦法和規(guī)章制度。并隨著實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備
的更新，不斷修訂補(bǔ)充相關(guān)條款，同時加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室
的安全檢查與監(jiān)督，避免制度成為空頭文件。
3. 整改疏散系統(tǒng)
針對實(shí)驗(yàn)室封閉通道走廊一端，堵住部分安全
出口，將雜物堆放樓梯間等火災(zāi)風(fēng)險，及時進(jìn)行整
改，避免消防通道堵塞，為逃生與疏散掃清障礙。
同時定期檢查照明應(yīng)急燈，疏散指示標(biāo)志以及其他
防、滅火設(shè)備，保證其正常工作。
4. 加強(qiáng)應(yīng)急情況處置
根據(jù)實(shí)驗(yàn)室火災(zāi)的特殊性，應(yīng)加強(qiáng)應(yīng)急情況處
置。一方面，制定應(yīng)急預(yù)案，開展應(yīng)急演練，針對
突發(fā)情況能及時處理，降低火災(zāi)損失；另一方面，
（下轉(zhuǎn)第205 頁）
城市建筑┃建筑論壇┃URBANISM AND ARCHITECTURE┃ARCHITECTURAL FORUM
205
根據(jù)表5，從三個方面來進(jìn)行比較。
（1）從[PH]值角度來看，全部水樣均大于6.5，
對混凝土結(jié)構(gòu)有微腐蝕性。
（2）從[侵蝕性CO2]含量來看，只有當(dāng)離子含
量達(dá)到15～30 mg/l 時，對混凝土結(jié)構(gòu)才具有弱腐
蝕性，而實(shí)際含量遠(yuǎn)小于15 mg/l。因此從[侵蝕性
CO2]含量來看，對水樣有微腐蝕性。
（3）從[HCO3
-]（mmol/l）含量來看，當(dāng)離子含
量在1.0～0.5 mmol/l 時，對混凝土結(jié)構(gòu)具有弱
腐蝕性。從統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果來看，實(shí)際離子含量在
5.25 mmol/l，大于1.0 mmol/l，所以對混凝土結(jié)構(gòu)
有微腐蝕性。
根據(jù)以上三個指標(biāo)的比較，按地層滲透性水對
混凝土結(jié)構(gòu)的腐蝕性評價，結(jié)果為對混凝土結(jié)構(gòu)有
微腐蝕性。
表6 對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的腐蝕性評價
平均值 最大值 最小值
Cl-（mg/l） 59.72 168 22
SO4
2-（mg/l） 174.37 455.0 28.10
[Cl-]（mg/l） 103.32 194.25 37.55
根據(jù)表6 的規(guī)定，若處于長期浸水狀態(tài)，只有
當(dāng)[Cl-]大于10 000 mg/l 時，對混凝土才具有弱腐
蝕性。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，該地區(qū)地下水中折算后的
[Cl-]含量為103.32 mg/l 遠(yuǎn)小于10 000 mg/l。因此
對于長期浸水的工程來說，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼
筋有微腐蝕性。
若處于干濕交替的狀態(tài)下，地下水中的經(jīng)折算
后的[Cl-]離子應(yīng)在100～500 mg/l 時，對混凝土結(jié)
構(gòu)才具有弱腐蝕性。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，該地區(qū)地下
水中折算后的[Cl-]含量在100～500 mg/l 范圍內(nèi)。
因此對于干濕交替的工程來說，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)
中鋼筋有弱腐蝕性。
綜合以上分析，本區(qū)域內(nèi)的地下水對鋼筋混凝
土結(jié)構(gòu)中的鋼筋在長期浸水環(huán)境下有微腐蝕性，對
干濕交替環(huán)境下有弱腐蝕性。
三、 結(jié)語
對于鴨綠江河漫灘和鴨綠江Ⅰ、Ⅱ級階地的地
下水分別從三個角度，依據(jù)GB50 021-2001《巖土工
程勘察規(guī)范》（2009 修訂版）的要求，分別進(jìn)行了
統(tǒng)計(jì)分析，得出了結(jié)論如下：鴨綠江河漫灘區(qū)域內(nèi)
的地下水自然狀態(tài)下對混凝土結(jié)構(gòu)有微腐蝕性，對
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有微腐蝕性。鴨綠江Ⅰ、
Ⅱ級階地區(qū)域內(nèi)的地下水自然狀態(tài)下對混凝土結(jié)構(gòu)
有微腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋在長期浸
水環(huán)境下有微腐蝕性，在干濕交替環(huán)境下部分地區(qū)
有弱腐蝕性。
參考文獻(xiàn)
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（作者單位：遼寧金海建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司）
（上接第175 頁）
開展相關(guān)培訓(xùn)，從實(shí)驗(yàn)操作、設(shè)備維護(hù)、用火用電
規(guī)程等幾方面展開有針對性地教育培訓(xùn)，提高實(shí)驗(yàn)
室安全系數(shù)。
參考文獻(xiàn)
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（作者單位：1.呂梁學(xué)院，呂梁 033000；2.呂梁市
消防支隊(duì)，呂梁 033000）
（上接第202 頁）
與建筑特點(diǎn)分為片區(qū)“田歸”與南片區(qū)“世隱”兩
大片區(qū)?！疤餁w”片區(qū)“田歸”片區(qū)采用農(nóng)耕社會
漁樵耕讀“四個職業(yè)”為主題，體現(xiàn)一種中國文人
雅士用來表示退隱之后生活的象征，片區(qū)現(xiàn)狀西多
開闊魚塘，東臨航道植物覆蓋茂密，因此結(jié)合自然
現(xiàn)狀西片結(jié)合池塘以及基地及少有的腹地以“漁”
“耕”為意境空間，而集合植物覆蓋居多的東片區(qū)
空間加私密以“樵”“讀”為主題。此區(qū)域內(nèi)建筑
均分散布置，西面布置為小型建筑以一戶一院。“世
隱”片區(qū)：此片區(qū)已有較多的現(xiàn)狀會所，且緊鄰鄔
家灣一期，兩面建筑與河道形成類似水街的布局形
式，商業(yè)布局相對緊湊，頗有世商的味道，因此采
用“大隱隱于世”的意境，增加適當(dāng)?shù)拿窬咏ㄖ?
豐富水街會所的空間，并形成一定的小型社交及庭
院空間。
四、 結(jié)語
西溪鄔家灣明清古建筑重置項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與建
設(shè)，是在中國的古村保護(hù)事業(yè)發(fā)展機(jī)遇與困境并存
的的大背景下出現(xiàn)的案例，是對于中國古村保護(hù)的
另一種探索，在紛繁復(fù)雜的國內(nèi)古村活化大潮中帶
出另一種理性的探索思路。
參考文獻(xiàn)
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三聯(lián)書店出版社，2002.
（作者單位：杭州園林設(shè)計(jì)院股份有限公司，杭州
310007）
（上接第203 頁）
為本”的原則，采用點(diǎn)、線、面成景的方式，參照
所處位置及不同功能分割空間，營造一個多功能的、
舒適的、令人愉悅的娛樂購物與文化休閑的街道環(huán)
境，形成了以“入口廣場”“寬窄街巷”“中心廣
場節(jié)點(diǎn)”的多層級環(huán)境景觀體系。
5. 豎向設(shè)計(jì)
由于用地范圍地勢平坦，幾乎無高差起伏，且
用地周邊道路設(shè)計(jì)高程高差較小，在設(shè)計(jì)中，將商
業(yè)街內(nèi)部統(tǒng)一為同一高程，提高商業(yè)街內(nèi)部人們的
購物體驗(yàn)。項(xiàng)目與周邊道路之間，結(jié)合景觀設(shè)計(jì)，
通過少量踏步及坡道解決高差，平滑過渡，同時滿
足無障礙設(shè)計(jì)要求。
四、 結(jié)語
通過對傳統(tǒng)奧特萊斯項(xiàng)目的分析，結(jié)合實(shí)際項(xiàng)
目，本文研究了類奧萊式商業(yè)模式的發(fā)展與應(yīng)用，
希望以此為契機(jī)，為今后此類項(xiàng)目的設(shè)計(jì)提供一些
淺略的思路及想法。
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青島理工大學(xué)，2010.
（作者單位：中國建筑西南設(shè)計(jì)研究院有限公司
610000）

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