基于层次分析法的某高层酒店消防设施性能化评估

发布时间：2014-02-22 11:34:51更新时间：2014-02-22 11:36:01 1

　　摘要：随着我国经济的发展，高层，超高层建筑层出不穷，在给我国经济腾飞带来便利的同时，也给消防工作的开展增加了难度，而仅靠消防规范的硬性规定来进行消防审核也不能保证火灾时消防设施能准确无误的扑灭火灾并及时疏散人群，因此性能化评估越来越引起人们的重视。本文主要基于层次分析法对某高层建筑消防设施进行分析，采用专家打分的方式最终得出该建筑的安全指数。

　　关键词：高层建筑,层次分析法,安全指数

　　1引言

　　近年来，随着高层，超高层建筑的普及，火灾危险因子越来越多，发生火灾人员伤亡和财产损失的概率越来越大，传统的按照规范处方式的消防审核已经越来越不能满足实际需要，为此本文采用层次分析法对某高层建筑消防设施的安全性能进行评价，并分析其消防设施存在的问题，对以后的消防设计和审核提供参考和借鉴。

　　2层次分析法

　　2.1层次分析法基本思想

　　层次分析法（AHP）是根据研究对象的性质不同将目标分解为几个不同的层次，如目标层，属性层和方案层，层与层之间是隶属和支配关系，同层不同指标之间根据相对上一层的重要性不同而有不同的权重，按层分析，最终得到最底层相对于最高层的重要性权值。其大致可分以下几个步骤：首先建立层次结构模型，其次构造判断矩阵并求最大特征值和权重向量，最后进行矩阵的一致性检验。

　　2.2计算步骤

　　2.2.1建立层次结构模型

　　根据所研究对象的不同属性，列出研究对象的层次结构，其应满足如下关系：1，从上到下有隶属关系，2，中间层的层数不受限制，3，最高层只有一个元素，每个元素支配的元素个数不多于9个，一般同层元素之间不存在支配关系，且不考虑反馈。

　　2.2.2构造判断矩阵并求最大特征值和权重向量

　　首先确定各指标的权重标度并构造判断矩阵，AHP法指标权重标度表如下表所示：

　　设问题A中有个指标a1，a2，…an，则构造的判断矩阵A为：

　　式中：aij表示ai与aj相比较的结果。

　　常见的计算判断矩阵最大特征值和特征向量的方法有方根法和和积法，下面就方根法进行介绍。

　　（a）计算判断矩阵每行元素的几何平均值

　　■i=1，2，…，n

　　得■。

　　（b）将■归一化，即计算

　　■i=1，2，…，n

　　得到■，即为所求特征向量的近似值，这也是各因素的相对权重。

　　（c）计算判断矩阵的最大特征值■

　　其中■为向量Aw的第i个元素。

　　2.2.3一致性检验

　　一致性检验指标■，一般当CR〈0.1时，认为该矩阵满足一致性要求。

　　其中■，式中n等于矩阵的维数，λmax为矩阵的最大特征值。RI为修正因子，其取值见下表。

　　3某高层建筑消防设施性能化评估

　　3.1工程概述

　　该建筑是一高层酒店，建筑高度46m，建筑面积3131㎡，共13层，地下一层作为汽车库使用，地上12层，一到四层含有裙房，其中一、二、三层附属用房为餐厅，一层主楼为大堂、商店、美容等用房，二层为娱乐用房，三层为桑拿、健身、保健、按摩等用房，四层为多功能厅、会议室等用房，五层到十二层主楼均为客房。

　　3.2层次划分

　　根据消防规范并结合实际，参考《火灾风险评估方法与应用案例》，分层结构如图1所示：

　　消防设施和疏散通道各部分的相对权重和最终权重如上表3和表4所示。

　　根据规范，可知该建筑为一类高层，应设消防水池，消防水池应满足3h的室内消火栓用水量和1h的自喷用水量，同时按最不利情况考虑即消防水池不能得到市政管网补水算，故消防水池容积V=（33.48×3+25.27×1）×3.6≈453m3，而该建筑消防水池容积为480m3，满足要求，根据建筑消火栓布置情况，基本满足公共区2股水柱覆盖。按照评分标准（评分标准见《火灾风险评估方法与应用案例》77页～82页，下同）可得2分。

基于层次分析法的某高层酒店消防设施性能化评估

　　该建筑有较好的机械排演系统，换气次数为6次，满足要求，排烟口位置设置恰当，但没有补风措施，故按评分标准可得3分。

　　该建筑是一高层酒店，有报警设备，有视频监控，有人值守，但存在报警设施老化，效果不好，按照评分标准可得2分。

　　该建筑设有自动喷水灭火系统，采用标准喷头，但无大空间智能灭火装置，按标准的8分。

　　按照灭火器设置规范，该建筑属于严重危险级，酒店灭火器配置按照严重危险级标准配置，布局合理，按评分标准可得1分。

　　该建筑为一类高层，耐火等级一级，容许疏散时间为6min，百人宽度指标=（100/（43*6））*60=23.3cm，按照评分标准，取8分。该建筑建筑面积3131平方米，地上十二层，层数较高，路径比较复杂，步行距离大于60m，故按评分标准得8分。该建筑有符合规范的防排烟措施，但防火门关闭后门缝太大，且有常闭式防火门做常开用的现象，按评分标准，得6分。该建筑设有高低位结合灯光疏散指示，且连续性好，按照标准，可得1分。

　　综上可得该建筑的消防设施性能化评估打分表如表5所示：

　　注：安全指数分五个等级，分别为0～2分代表设备性能非常好，发生火灾可以及时控制，不会有人员伤亡，，2～4分代表设备性能好，一般火灾可以控制，人员和财产损失较少，4～6分代表设备性能中等，火灾失去控制有一定概率，6～8分代表设备性能较差，火灾危险性较高，8～10分代表设备性能差，设备需要及时更换。

　　由上表可知该建筑消防设施总安全指数为3.8分，设备性能良好，一般火灾可以控制，人员和财产损失较少。

　　4结论

　　本文使用层次分析法对某高层建筑消防设施进行了粗略的性能化评估，该评估是以相关规范为基础，同时又结合火灾实际情况，评估发现该建筑基本符合消防规范的要求，但总体安全指数仍有很大上升空间，例如防排烟系统中补风方式的选择，采用自然补风，但有些部分不符合自然补风的要求，又如自动灭火设施，在人群聚集的大空间如放映厅未设智能灭火装置，同时在使用过程中常开常闭防火门的设置也存在一定问题，但总体来说。该建筑的消防设施安全性能较高，一般火灾可以控制，人员和财产损失较少。

　　参考文献

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　　[4].效能评估方法研究[M].北京：国防工业出版社2009：23-26.

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