大型公共场所火灾事故分析及风险评价指标体系研究

20第06二-5-1章5 火灾事故因果分析
火灾发展
火灾发展事件树分析
起火：可燃物和存在火源 初期增长：可燃物和通风条件 充分发展：通风条件 减弱：可燃物耗尽
20第06二-5-1章5 火灾事故因果分析
火灾发展事件树分析
20第06二-5-1章5 火灾事故因果分析
火灾事故故障树分析
以火灾发展事件树（图1）的起因事件及失败事件为顶事 件绘制故障树，以所选择的大型公共场所特大火灾事故案例 分析为数据，依据《中华人民共和国消防法》、《建筑设计 防火规范》、《高层民用建筑防火规范》、《建筑内部装修 设计防火规范》等相关法律法规文件，并参考郑双忠对城市 火灾风险的研究进行。
大型公共场所火灾事故分析 及风险评价指标体系研究
2006-5-15
前言
•
随着城市化进程加快，大型公共场所在人民物质文化
生活中越来越重要。由于大型公共场所人群高度密集、财
产高度集中，一旦发生灾害，影响和损失非常巨大，因此
，其防灾减灾问题一直都是城市防灾减灾的重点和难点问
题。
•
我国近些年在城市防灾减灾方面做了很多努力，取得
123 1
131 2
142 1 145 1
20第06二-5-1章5 火灾事故因果分析
火灾事故故障树分析
给基本事件确定代码
最左位数字规定：起火—1，早期灭火失败—2，火灾充分发展—3， 避难和救援失败—4；
阶数确定：顶事件为第一阶，从上往下，遇“门”则阶数增一位。从上往下 ，
其阶数与代码数字从左至右的位数对应；
20第06三-5-1章5 火灾风险评价指标体系
第三章 火灾风险评价指标体系
• 火灾风险评价指标的确定 • 指标权重的确定 • 指标风险值判断 • 小结
20第06三-5-1章5 火灾风险评价指标体系
火灾风险评价指标的确定
环境是包括自然和人文等因素的大环境，易损性即 承灾体易损性，风险是由致灾因子风险性，承灾体易损 性及环境综合作用的结果，包含损失和不确定性两层含 义。
20第06二-5-1章5 火灾事故因果分析
火灾事故故障树分析
确定标准，逐一分析
完全以案例调查的记录为依据建立各故障树。案例调查中有记录的，以 记录为准。案例中没有直接记录的，根据“基本情况”，“起火经过”和“ 扑救情况”等相关记录推出结论。
对所选定的76起大型公共场所特大火灾事故逐一进行起火故障树分析、 早期灭火失败故障树分析、火灾充分发展故障树分析、避难和救援失败的故 障树分析，共得76组火灾事故故障树。
20第06二-5-1章5 火灾事故因果分析
方法
• 事件树分析方法：从某一初因事件开始，按时序分析各 后续事件的状态组合所造成的所有可能的后果事件。
• 故障树分析方法：从某一不希望发生的后果事件开始， 按照一定的逻辑关系分析引起该后果事件的所有与事故现 象、原因、结果有关的事件及这些事件的逻辑组合，从而 找到避免事故的措施和方法。
2006-5-15
基础组故障树
起火
被叠加组故障树
点燃
1
1
1
1
1
1
消防管理部门 内部消防管 存在可燃物 存在火源
监督不力
理不力
1 111 113 1
121 1 1
122
131 1
142 1
起火 点燃
消防管理部门 内部消防管 存在可燃物 存在火源
监督不力
理不力
111 1 113 2
121 2 2
122
143
123
未及时 发现
人员因 素
火势迅 速增长
未及时
设备因
211 灭火
素
2221
2241
败
消防队装备
31312 未及时
火势迅
赶到
3221 速增长 3241
412
313
421 422 423
124
144
212
2211 2222 2231 2242
3222 3211
3231 3242
频数反映：代码的最右一位数。
自动灭火系统不力
早期灭火失败故障树
2231
早期灭火不力 设备因素
频数最大
20第06二-5-1章5 火灾事故因果分析
20第06二-5-1章5 火灾事故因果分析
2006-5-15
第二章火灾事故因果分析
20第06二-5-1章5 火灾事故因果分析
大型公共场所火灾事故因果分析图
确定指标风险值
指标风险值判断
：P1=3，P2=0.5329，P3=0.5921，
求和
由归一化公式
得指标权重
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火灾风险评价指标体系
20第06三-5-1章5 火灾风险评价指标体系
划定风险等级
指标风险值判断
设“风险源”、“人”、“管理”、“环境”分别为第一、第二
、第三、第四个一级指标，各一级指标下的二级指标个数分别为：
rescue
20第06二-5-1章5 火灾事故因果分析
火灾事故故障树分析
叠加、组合，绘制综合故障树
基础组故障树
被叠加组故障树
叠加、组合过程： 被叠加组故障树对应故障树中一基本事件在基础组故障树中已经
出现，则进行叠加，该基本事件在基础组故障树中的频数增加1；
被叠加组故障树有基本事件在基础组故障树中未曾出现，则进行 组合，并赋频数为1。
指标体系
特大灾害 重大灾害 一般灾害
牛晓霞等
间接指标体系
等权指标体系
我国处方式消防法规 伍友爱等
分权指标体系
郑双中等 田玉敏等
20第06二-5-1章5 火灾事故因果分析
第二章 火灾事故因果分析
•资料和方法 •火灾发展事件树 •大型公共场所火灾事故故障树分析 •大型公共场所火灾事故因果分析 •大型公共场所存在的主要火灾风险 •小结
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第三章火灾风险评价指标体系
2006-5-15
表3
返回
20第06三-5-1章5 火灾风险评价指标体系
指标权重的确定
确定各基本事件的信息贡献程度
基本事件信息贡献程度＝基本事件的频率×信息量，
其中，i为基本事件编号，pi为基本事件的信息程度，fi是编号为i的基本事件 频率，vi为基本事件信息量，由编号为i的基本事件在故障树中的位置决定，n 为基本事件频数，N为样本总数，本文样本总数为76。
2006-5-15
主要内容
• 第一章 绪言 • 第二章 火灾事故因果分析 • 第三章 火灾风险评价指标体系 • 第四章 结论与讨论
2006-5-15
第一章 绪 言
• 大型公共场所特点和风险特点 • 大型公共场所风险评价指标体系研究现状
20第06一-5-1章5 绪言
大型公共场所特点和风险特点
• 建筑形式特点：高度大，空间大，跨度大，钢结构多，建 筑结构复杂特殊，疏散出口少
20第06二-5-1章5 火灾事故因果分析
案例分析
2002年3月1日南充市达亨副食品有限责任公司批发市场发生特大火 灾，过火面积4377平方米，受灾小食品批发经营户65家，造成19人死亡、 23人受伤，直接财产损失141万元。
2006-5-15
起火故障树分析 Fault tree analysis of fire breaking out
了不少成绩，但多集中在工业重大事故方面及城市火灾防
范方面。作好城市防灾减灾的研究，特别是大型公共场所
防灾减灾研究工作，非常重要。
2006-5-15
前言
《公共场所卫生管理条例》指出：公共场所是指供公众
使用的具有围护结构的场所。本文研究的大型公共场所（ large-scale public places)特指人群高度聚集、流动性大的城 市公共场所，如影剧院、体育场馆、车站、码头、商务中 心、超市、商场等群死群伤恶性事故易于发生的地点。火 灾，是大型公共场所最严重、最常见事故之一。
20第06三-5-1章5 火灾风险评价指标体系
指标权重的确定
20第06三-5-1章5 火灾风险评价指标体系
指标权重的确定
叠加各指标的信息贡献程度
若编号为i的基本事件是指标j的组合因素，则记： 。指标 的信息贡献程度Pj定义为该指标所包含的组合因素——基本事 件的信息贡献程度之和，即如下公式：
（3-3）
起火 点燃
早期灭火成功 早期灭火失败
阻止火灾发展成功 火灾充分发展
避难和救援成功 避难和救援失败
成功 成功 成功 失败
消防管理部门内部消防管 监督不力 理不力
存在火源
早期灭火 不力
阻燃与防火 结构不力
消防队控制 失败
避难失 败
财产救援失
111 112 113
121 存在可燃物 141
122
142
131
20第06三-5-1章5 火灾风险评价指标体系
火灾风险评价指标的确定
自上而下与自下而上相结合的原则
自上而下：将与大型公共场所火灾风险相关的要素划分 为四大类：风险源、人、管理、环境，并以此为一级指标， 向下细分，形成自上而下的指标体系。
自下而上：按照火灾风险因果分析图中给出的各火灾风 险最小致因，逐级向上归纳组合，与自上而下的指标相协调 ，并最终以自上而下的一级指标为归宿。
为指标的风险等级为某一等级，则，相应的判断值为1，否则为0。第i位专 家根据经验对一级指标风险源中的第j个二级指标的风险等级进行判断：
方法2：模糊打分法。以第i位专家根据经验对一级指标的第j个二级指 标进行判断来说明，专家对第j个属于第k等级的可能性进行判断。模糊打分 需符合最大可能性唯一确定原则（简称唯一确定原则），即：指标风险属 于各风险等级的可能性，存在且仅存在一个最大值 。第i位专家根据经 验对一级指标风险源中的第j个二级指标的风险等级进行判断：
20第06三-5-1章5 火灾风险评价指标体系
指标风险值判断
确定指标风险值
第i位专家对一级指标风险源中的M1个二级指标都进行了判断打分，则可得 如下判断关系矩阵：
其中，“ ”表示第i位专家对一级指标（即风险源）下的第j个二级指 标属于风险k等的可能性判断值。唯一确定原则检验判断关系矩阵。
20第06三-5-1章5 火灾风险评价指标体系
各指标的信息贡献程度见表3“指标信息”列，表中所列之 指标信息值均为四舍五入后的数字。
表3
20第06三-5-1章5 火灾风险评价指标体系
指标权重的确定
确定各指标权重
一级指标在指标体系中具有相同的权重，各赋权重1。二级指标信息贡献 程度在各自归属的一级指标下做归一化处理，以此作为该指标的权重。
例如：一级指标“风险源”中包括火灾荷载密度、建筑特点、使用特点等 指标，在“风险源”指标下进行二级指标信息贡献程度的归一化处理。已求得
413
424
145
213 2212 2223 2232
3223 3212
3232 3243
425
146
2233
3224
3213
147
2234
3214
救援失 败
431 432 433
20第06二-5-1章5 火灾事故因果分析
存在的主要火灾风险
火灾风险隐患突出 人
管理 环境
20第06二-5-1章5 火灾事故因果分析
早期灭火失败故障树分析 Fault tree analysis of failure of puting out a fire in
fire in early stage
火灾发展故障树分析 Fault tree analysis of full fire development
避难和救援失败故障树分析 Fault tree analysis of failure of evacuation of
小结
分析过程：绘制火灾发展事件树，火灾事故故障树，叠加 、
组合形成综合的故障树组，并计算综合故障树 组各基本事件统计频数。
分析结果：存在易燃易爆危险源和火灾荷载大 消防监督管理和大型公共场所内部自身的消防 管理与城市经济发展的不协调 消防安全教育的落后、城市市政消防设施的不 完备与消防队设备的不充分
M1，M2，M3，M4。根据评价需要，确定各一级指标的等级，例如， “风险源”等级分S1级，“人”分为S2级，“管理”分为S3级，“环 境”分为S4级，风险评价级分别如下：
20第06三-5-1章5 火灾风险评价指标体系
指标风险值判断
风险等级下的专家打分设计
方法1：（0，1）打分法，即专家根据经验，判断指标的风险等级，认
• 建筑使用特点：内部设施完善、功能齐全，人员密度大、 流动性大，科技含量高、财富价值高，可燃物多、火灾荷 载大
• 风险特点：风险隐患多、风险源辨识难、风险种类杂， 风险管理复杂、危害后果严重。
2006-5-15
风险评价指标体系研究现状
绝对数指标
数量指标
相对数指标 平均数指标
直接指标体系 属性指标
20第06二-5-1章5 火灾事故因果分析
数据资料
20第06二-5-1章5 火灾事故因果分析
数据资料
以1998年-2004年《中国火灾统计年鉴》所记录的特大火灾 事故案例为数据，其中商场27起，各类市场28起，宾馆、饭店 共9起，各类娱乐场所8起，商住楼3起，车站1起（见附录1）。
数据真实性
数据可靠性