大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究課件

1、2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究1大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究導師：黃崇福教授2006.5.152006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究2前 言 隨著城市化進程加快，大型公共場所在人民物質文化生活中越來越重要。由于大型公共場所人群高度密集、財產(chǎn)高度集中，一旦發(fā)生災害，影響和損失非常巨大，因此，其防災減災問題一直都是城市防災減災的重點和難點問題。 我國近些年在城市防災減災方面做了很多努力，取得了不少成績，但多集中在工業(yè)重大事故方面及城市火災防范方面。作好城市防災減災的研究，特別是大型公共場所防災減災研究工作，非常重要。20

2、06-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究3 公共場所衛(wèi)生管理條例指出：公共場所是指供公眾使用的具有圍護結構的場所。本文研究的大型公共場所大型公共場所（large-scale public places)特指人群高度聚集、流動性大的城市公共場所，如影劇院、體育場館、車站、碼頭、商務中心、超市、商場等群死群傷惡性事故易于發(fā)生的地點?；馂模谴笮凸矆鏊顕乐?、最常見事故之一。前 言2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究4主要內容第一章 緒言第二章 火災事故因果分析第三章 火災風險評價指標體系第四章 結論與討論2006-5-15大型公共場所火災事故分析及

3、風險評價指標體系研究5第一章 緒 言大型公共場所特點和風險特點大型公共場所風險評價指標體系研究現(xiàn)狀2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究6大型公共場所特點和風險特點建筑形式特點：建筑形式特點：高度大，空間大，跨度大，鋼結構多，建筑結構復雜特殊，疏散出口少建筑使用特點：建筑使用特點：內部設施完善、功能齊全，人員密度大、流動性大，科技含量高、財富價值高，可燃物多、火災荷載大風險特點：風險特點：風險隱患多、風險源辨識難、風險種類雜， 風險管理復雜、危害后果嚴重。 第一章緒言第一章緒言2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究7風險評價指標體系研究現(xiàn)狀指

4、標體系指標體系直接指標體系直接指標體系間接指標體系間接指標體系等權指標體系等權指標體系分權指標體系分權指標體系屬性指標屬性指標數(shù)量指標數(shù)量指標絕對數(shù)指標相對數(shù)指標平均數(shù)指標特大災害重大災害一般災害牛曉霞等我國處方式消防法規(guī)伍友愛等鄭雙中等田玉敏等2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究8第二章 火災事故因果分析資料和方法火災發(fā)展事件樹大型公共場所火災事故故障樹分析大型公共場所火災事故因果分析大型公共場所存在的主要火災風險小結第二章火災事故因果分析第二章火災事故因果分析2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究9數(shù)據(jù)資料第二章火災事故因果分析第二章火

5、災事故因果分析2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究10數(shù)據(jù)資料 以1998年-2004年中國火災統(tǒng)計年鑒所記錄的特大火災事故案例為數(shù)據(jù)，其中商場27起，各類市場28起，賓館、飯店共9起，各類娛樂場所8起，商住樓3起，車站1起（見附錄1）。 數(shù)據(jù)真實性數(shù)據(jù)真實性 數(shù)據(jù)可靠性數(shù)據(jù)可靠性第二章火災事故因果分析第二章火災事故因果分析2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究11方方 法法事件樹分析方法：事件樹分析方法：從某一初因事件開始，按時序分析各后續(xù)事件的狀態(tài)組合所造成的所有可能的后果事件。故障樹分析方法故障樹分析方法：從某一不希望發(fā)生的后果事件開

6、始，按照一定的邏輯關系分析引起該后果事件的所有與事故現(xiàn)象、原因、結果有關的事件及這些事件的邏輯組合，從而找到避免事故的措施和方法。 第二章火災事故因果分析第二章火災事故因果分析2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究12火災發(fā)展事件樹分析火災發(fā)展事件樹分析起火：可燃物和存在火源 初期增長：可燃物和通風條件 充分發(fā)展：通風條件減弱：可燃物耗盡 火災發(fā)展火災發(fā)展 第二章火災事故因果分析第二章火災事故因果分析2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究13第二章火災事故因果分析第二章火災事故因果分析火災發(fā)展事件樹分析火災發(fā)展事件樹分析2006-5-15大型

7、公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究14 以火災發(fā)展事件樹（圖1）的起因事件及失敗事件為頂事件繪制故障樹，以所選擇的大型公共場所特大火災事故案例分析為數(shù)據(jù)，依據(jù)中華人民共和國消防法、建筑設計防火規(guī)范、高層民用建筑防火規(guī)范、建筑內部裝修設計防火規(guī)范等相關法律法規(guī)文件，并參考鄭雙忠對城市火災風險的研究進行。 火災事故故障樹分析火災事故故障樹分析第二章火災事故因果分析第二章火災事故因果分析2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究15火災事故故障樹分析火災事故故障樹分析確定標準，逐一分析確定標準，逐一分析 完全以案例調查的記錄為依據(jù)建立各故障樹。案例調查中有記錄的，以記錄

8、為準。案例中沒有直接記錄的，根據(jù)“基本情況”，“起火經(jīng)過”和“撲救情況”等相關記錄推出結論。 對所選定的76起大型公共場所特大火災事故逐一進行起火故障樹分析、早期滅火失敗故障樹分析、火災充分發(fā)展故障樹分析、避難和救援失敗的故障樹分析，共得76組火災事故故障樹。 第二章火災事故因果分析第二章火災事故因果分析2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究16 2002年3月1日南充市達亨副食品有限責任公司批發(fā)市場發(fā)生特大火災，過火面積4377平方米，受災小食品批發(fā)經(jīng)營戶65家，造成19人死亡、23人受傷，直接財產(chǎn)損失141萬元。 案 例 分 析第二章火災事故因果分析第二章火災事故

9、因果分析2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究17起火故障樹分析起火故障樹分析Fault tree analysis of fire breaking out 起火 消防管理部門監(jiān)督不力 113 內部消防管理不力 121 123 122 131 存在可燃物 存在火源 145 點燃 211 未 及 時發(fā)現(xiàn) 早期滅火不力 早 期 滅火失敗 2211 2212 未 及 時滅火 2242 火 勢 迅速增長 人 員 因素 2221 2222 早期滅火失敗故障樹分析早期滅火失敗故障樹分析Fault tree analysis of failure of puting out a

10、fire in fire in early stage火災發(fā)展故障樹分析火災發(fā)展故障樹分析Fault tree analysis of full fire development 311 阻燃與防火結構不力 消防隊控制失敗 火災充分發(fā)展 3241 城市消防設施不足 3242 消防隊裝備不夠 3221 3224 3231 火勢迅速增長 未及時趕到 3211 避難和救援失敗故障樹分析避難和救援失敗故障樹分析 Fault tree analysis of failure of evacuation of rescue 411 412 財產(chǎn)救援失敗 避難救援失敗 避難失敗 421 424 422 42

11、3 425 426 431 救援失敗 2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究18火災事故故障樹分析火災事故故障樹分析疊加、組合疊加、組合，繪制綜合故障樹繪制綜合故障樹 基礎組故障樹基礎組故障樹 被疊加組故障樹被疊加組故障樹疊加、組合過程：疊加、組合過程： 被疊加組故障樹對應故障樹中一基本事件在基礎組故障樹中已經(jīng) 出現(xiàn)，則進行疊加，該基本事件在基礎組故障樹中的頻數(shù)增加1； 被疊加組故障樹有基本事件在基礎組故障樹中未曾出現(xiàn)，則進行 組合，并賦頻數(shù)為1。 第二章火災事故因果分析第二章火災事故因果分析2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究19基礎組故

12、障樹被疊加組故障樹 起火 消防管理部門監(jiān)督不力 113 內部消防管理不力 121 123 122 131 存在可燃物 存在火源 145 點燃 111111131 存在可燃物 起火 點燃 消防管理部門監(jiān)督不力 111 113 內部消防管理不力 121 122 123 存在火源 142 145 11212122131 存在可燃物 存在火源 142 內部消防管理不力 121 122 消防管理部門監(jiān)督不力 111 113 起火 點燃 1111112006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究20火災事故故障樹分析火災事故故障樹分析最左位數(shù)字規(guī)定：起火1，早期滅火失敗2，火災充分發(fā)展3

13、， 避難和救援失敗4；階數(shù)確定：頂事件為第一階，從上往下，遇“門”則階數(shù)增一位。從上往下， 其階數(shù)與代碼數(shù)字從左至右的位數(shù)對應；頻數(shù)反映：代碼的最右一位數(shù)。給基本事件確定代碼給基本事件確定代碼 2 2 3 1早期滅火失敗故障樹早期滅火不力設備因素頻數(shù)最大第二章火災事故因果分析第二章火災事故因果分析自動滅火系統(tǒng)不力2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究21 起火 消防管理部門監(jiān)督不力 111 內部消防管理不力 113 112 121 123 122 124 131 存在可燃物 存在火源 141 144 142143 點燃 145 146 211 213 212 未 及

14、時發(fā)現(xiàn) 早期滅火不力 早 期 滅火失敗 2211 2212 未 及 時滅火 人 員 因素 2241 設 備 因素 火 勢 迅速增長 2221 2223 2222 2231 2233 2232 2242 2234 第二章火災事故因果分析第二章火災事故因果分析2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究22 311 313 312 阻燃與防火結構不力 消防隊控制失敗 火災充分發(fā)展 未及時趕到 3241 消防隊裝備不夠 城市消防設施不足 3221 3223 3222 3242 3224 3231 火勢迅速增長 3232 3211 3213 3212 3214 3242 411 4

15、13 412 財產(chǎn)救援失敗 避難救援失敗 避難失敗 431 救援失敗 432 433 421 424 422 423 425 426 434 第二章火災事故因果分析第二章火災事故因果分析2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究23第二章火災事故因果分析第二章火災事故因果分析2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究24大型公共場所火災事故因果分析圖 成功 成功 失敗 起火 早期滅火失敗 早期滅火成功 火災充分發(fā)展 避難和救援失敗 阻止火災發(fā)展成功 避難和救援成功 消防管理部門監(jiān)督不力 111 內部消防管理不力 113 112 121 123 122

16、 124 131 存在可燃物 存在火源 141 143 142 點燃 144 211 213 212 未及時發(fā)現(xiàn) 早期滅火不力 2211 2212 未及時滅火 人員因素 2241 設備因素 火勢迅速增長 2221 2223 2222 2231 2233 2232 2242 2234 311 313 312 阻燃與防火結構不力 消防隊控制失敗 未及時趕到 3231 消防隊裝備不夠 城市消防設施不足 3221 3223 3222 3232 3224 3241 火勢迅速增長 3242 3211 3213 3212 3214 411 413 412 財產(chǎn)救援失敗 避難失敗 431 救援失敗 432 4

17、33 421 424 422 423 425 成功 145 146 147 3243 第二章火災事故因果分析第二章火災事故因果分析2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究25存在的主要火災風險 火災風險隱患突出火災風險隱患突出 人人管理管理環(huán)境環(huán)境第二章火災事故因果分析第二章火災事故因果分析2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究26小 結 分析過程：分析過程：繪制火災發(fā)展事件樹，火災事故故障樹，疊加、 組合形成綜合的故障樹組，并計算綜合故障樹 組各基本事件統(tǒng)計頻數(shù)。 分析結果：分析結果：存在易燃易爆危險源和火災荷載大 消防監(jiān)督管理和大型公共場所

18、內部自身的消防 管理與城市經(jīng)濟發(fā)展的不協(xié)調 消防安全教育的落后、城市市政消防設施的不 完備與消防隊設備的不充分第二章火災事故因果分析第二章火災事故因果分析2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究27第三章 火災風險評價指標體系火災風險評價指標的確定 指標權重的確定指標風險值判斷小結第三章火災風險評價指標體系第三章火災風險評價指標體系2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究28火災風險評價指標的確定 環(huán)境是包括自然和人文等因素的大環(huán)境，易損性即承災體易損性，風險是由致災因子風險性，承災體易損性及環(huán)境綜合作用的結果，包含損失和不確定性兩層含義。 第三

19、章火災風險評價指標體系第三章火災風險評價指標體系2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究29火災風險評價指標的確定自上而下與自下而上相結合的原則自上而下與自下而上相結合的原則 自上而下：將與大型公共場所火災風險相關的要素劃分為四大類：風險源、人、管理、環(huán)境風險源、人、管理、環(huán)境，并以此為一級指標，向下細分，形成自上而下的指標體系。 自下而上：按照火災風險因果分析圖中給出的各火災風險最小致因，逐級向上歸納組合，與自上而下的指標相協(xié)調，并最終以自上而下的一級指標為歸宿。 第三章火災風險評價指標體系第三章火災風險評價指標體系2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價

20、指標體系研究30第三章火災風險評價指標體系第三章火災風險評價指標體系2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究31表32006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究32 基本事件信息貢獻程度基本事件的頻率信息量， 其中，i為基本事件編號，pi為基本事件的信息程度，fi是編號為i的基本事件頻率，vi為基本事件信息量，由編號為i的基本事件在故障樹中的位置決定，n為基本事件頻數(shù)，N為樣本總數(shù)，本文樣本總數(shù)為76。 指標權重的確定確定各基本事件的信息貢獻程度確定各基本事件的信息貢獻程度第三章火災風險評價指標體系第三章火災風險評價指標體系2006-5-15大型公共

21、場所火災事故分析及風險評價指標體系研究33指標權重的確定第三章火災風險評價指標體系第三章火災風險評價指標體系2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究34指標權重的確定疊加各指標的信息貢獻程度疊加各指標的信息貢獻程度 若編號為i的基本事件是指標j的組合因素，則記： 。指標的信息貢獻程度Pj定義為該指標所包含的組合因素基本事件的信息貢獻程度之和，即如下公式： （3-3） 各指標的信息貢獻程度見表3“指標信息”列，表中所列之指標信息值均為四舍五入后的數(shù)字。 jijiijpP第三章火災風險評價指標體系第三章火災風險評價指標體系2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價

22、指標體系研究35指標權重的確定 一級指標在指標體系中具有相同的權重，各賦權重1。二級指標信息貢獻程度在各自歸屬的一級指標下做歸一化處理，以此作為該指標的權重。 例如：一級指標“風險源”中包括火災荷載密度、建筑特點、使用特點等指標，在“風險源”指標下進行二級指標信息貢獻程度的歸一化處理。已求得：P1=3，P2=0.5329，P3=0.5921， 125. 431jjPSSPqjj1453. 0,1292. 0,7273. 0321qqq求和由歸一化公式得指標權重確定各指標權重確定各指標權重 第三章火災風險評價指標體系第三章火災風險評價指標體系2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指

23、標體系研究36火災風險評價指標體系2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究37指標風險值判斷指標風險值判斷),.,(),.,(),.,(),.,(4321442414332313222212112111SSSSeeeEeeeEeeeEeeeE 設“風險源”、“人”、“管理”、“環(huán)境”分別為第一、第二、第三、第四個一級指標，各一級指標下的二級指標個數(shù)分別為：M1，M2，M3，M4。根據(jù)評價需要，確定各一級指標的等級，例如，“風險源”等級分S1級，“人”分為S2級，“管理”分為S3級，“環(huán)境”分為S4級，風險評價級分別如下： 劃定風險等級劃定風險等級第三章火災風險評價指標體

24、系第三章火災風險評價指標體系2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究38指標風險值判斷指標風險值判斷 方法1：（0，1）打分法，即專家根據(jù)經(jīng)驗，判斷指標的風險等級，認為指標的風險等級為某一等級，則，相應的判斷值為1，否則為0。第i位專家根據(jù)經(jīng)驗對一級指標風險源中的第j個二級指標的風險等級進行判斷： 方法2：模糊打分法。以第i位專家根據(jù)經(jīng)驗對一級指標的第j個二級指標進行判斷來說明，專家對第j個屬于第k等級的可能性進行判斷。模糊打分需符合最大可能性唯一確定原則最大可能性唯一確定原則（簡稱唯一確定原則），即：指標風險屬于各風險等級的可能性，存在且僅存在一個最大值 。第i位專家

25、根據(jù)經(jīng)驗對一級指標風險源中的第j個二級指標的風險等級進行判斷： max1jikr 1 , 0,.,),.,(112111131211111jiSjijijiSjijijijirrrrrrrR第三章火災風險評價指標體系第三章火災風險評價指標體系風險等級下的專家打分設計風險等級下的專家打分設計)0,.,0 , 1 , 0(1jiR2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究39指標風險值判斷指標風險值判斷 第i位專家對一級指標風險源中的M1個二級指標都進行了判斷打分，則可得如下判斷關系矩陣： 1111111111312111131211121231221211111311211

26、11.,.,.,.,MiSMiMiMijiSjijijiiSiiiiSiiiirrrrrrrrrrrrrrrrR 其中，“ ”表示第i位專家對一級指標（即風險源）下的第j個二級指標屬于風險k等的可能性判斷值。唯一確定原則檢驗判斷關系矩陣。jikr1第三章火災風險評價指標體系第三章火災風險評價指標體系確定指標風險值確定指標風險值2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究40指標風險值判斷 令NiiRR11*1，1111*1,.,2 , 1,.,2 , 1,.,2 , 1,SkMjNirrNijikjk *1R各行標準化：1*11*11,.,2 , 1,)(max1Mjrrr

27、jkSkjkjk 111111111131211113121112123122121111131121111.,.,.,.,MSMMMjSjjjSSrrrrrrrrrrrrrrrrR第三章火災風險評價指標體系第三章火災風險評價指標體系確定指標風險值確定指標風險值2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究41指標風險值判斷 對R1的元素取整，即令小于1的元素為0，得矩陣int R1，則，int R1矩陣元素為0和1。則，各二級指標的風險可以表示為以下向量：112111111,.,intMTfffREF 同理，假設已經(jīng)得出第l個一級指標的綜合判斷關系矩陣Rl，對Rl各元素取整，得矩陣intRl，由如下公式可得該一級指標下各二級指標的風險值為： lMllTllllfffREF,.,int21第三章火災風險評價指標體系第三章火災風險評價指標體系確定指標風險值確定指標風險值2006-5-15大型公共場所火災事故分析及風險評價指標體系研究42小 結 考慮大型公共場所自身的特點，依據(jù)自上而下與自下而上相結合的原則，設計了評價大型公共場所火災風險的指標，包括一級指標四個和二級指標24個，其中一級指標從火災風險管理的角度提出，為風險源、人、管理和環(huán)境。 在指標權重方面，認為各一級指標等權，且從分類管理的角度給各一級指標賦權