防火监督检查中的风险评估与预警机制研究
防火监督检查中的风险评估与预警机制研究
随着高层建筑、地下空间等新型建筑的快速发展，消防安全形势日益严峻。传统的防火监督检查方式已难以满足现代建筑的消防安全需求。本文提出了一套基于风险评估与预警机制的防火监督检查体系，通过构建风险评估模型、预警机制和协作平台，为提高建筑消防安全水平提供了新的思路和方法。
防火监督检查的重要意义
防火监督检查是指国家有关部门依据法律法规，对各类建筑物、场所、单位和个人的消防安全状况进行检查、监督和指导的活动。其目的是发现和消除火灾隐患，提高消防安全水平，预防和减少火灾事故的发生，保障人民生命财产安全和社会稳定。当前，各类事故隐患和安全风险交织叠加，消防安全形势依然严峻。高层建筑、地下空间、大型商业综合体等发展迅猛，新技术新材料新业态不断积累新风险，乡镇农村消防安全“洼地”愈加凸显，“多合一”“九小”等场所大量滋生，易地扶贫搬迁高层建筑安置场所消防安全风险突出。这些问题和挑战不仅影响了防火监督检查质效，也增加了火灾事故风险。
风险评估模型
建筑火灾风险评估是指通过各种手段和方法消除或减少建筑中存在的不安全因素，防止建筑发生火灾或在意外发生火灾时能够保证人员及时、安全地撤离，尽快扑救火灾，降低火灾损失，提高建筑的安全程度。建筑火灾风险评估的对象可以是既有建筑及其内部设施，也可以是新建建筑及其内部设施的设计方案。建筑火灾风险评估可用于确定新建或既有建筑的消防安全措施，也可用于确立与规范等效的安全水平，以评估消防安全费用投入和火灾风险之间的平衡关系。此外，建筑火灾风险评估还可为选择适用于确定性分析的火灾场景提供指导和支持。
风险评估的对象、范围和目标
高层建筑由于其结构复杂、功能多样、人员密集、疏散困难等特点，一旦发生火灾，容易造成严重的人员伤亡和财产损失。因此，高层建筑的火灾风险评估具有重要的理论意义和实践价值。本文以北京市某高层商务写字楼为风险评估的范围，该写字楼共有 30 层，地上 28 层，地下 2 层，总建筑面积约为 50000㎡ ，主要功能为办公、商业、餐饮等。该写字楼每天工作时间内约有 2000 人进出或停留，在节假日或特殊活动时人数会增加。该写字楼内部设有消防控制室、自动报警系统、自动喷水灭火系统、机械排烟系统、应急广播系统、应急照明系统等消防设施设备。本文以提高高层商务写字楼的消防安全水平为风险评估的目标，通过对该写字楼内可能存在的火灾危险源进行分析和评价，确定其火灾风险等级，并提出相应的预防和控制措施，以减少或避免火灾事故的发生和扩散，保障人员生命财产安全。
风险评估的指标体系
在建立建筑火灾风险评估指标体系时，一般遵循科学性、系统性、综合性、适用性的原则。本文参考 GB/T 41020—2021《建筑物财产保险火灾风险评估指南》，结合高层商务写字楼的特点，构建了如下的风险评估指标体系：
一级指标 ：火灾风险
二级指标 ：①火灾危险性 ：反映建筑内部存在的可能引发或加剧火灾的因素，包括火源、可燃物、氧气和反应速度等。②火灾易发性 ：反映建筑内部发生火灾的概率或频率，包括用火用电情况、消防管理水平、人为因素等。③火灾蔓延性 ：反映建筑内部火灾扩散的速度和范围，包括建筑结构特征、防火分隔情况、通风条件等。④火灾损失性 ：反映建筑内部火灾造成的人员伤亡和财产损失，包括人员密度、疏散条件、消防设施效能等。
三级指标 ：根据二级指标的具体内容，选取相应的量化或定性的评价指标，如火源数量、可燃物质量、氧气浓度、用火用电次数、消防培训次数、人为违规次数、建筑高度、防火门数量、通风系数、人员流量、疏散时间、消防设施完好率等。
风险评估的方法和步骤
本文采用层次分析法和模糊综合评判法作为风险评估的方法。层次分析法是一种基于判断矩阵和特征向量的多准则决策方法，可以处理定性和定量的问题，适用于具有层次结构的评价体系。模糊综合评判法是一种基于模糊集合理论和模糊关系的综合评价方法，可以处理不确定和模糊的问题，适用于具有多指标和多等级的评价体系。本文按照以下步骤进行风险评估 ：
第一步 ：确定评价等级。根据《建筑物财产保险火灾风险评估指南》，将火灾风险分为五个等级 ：极低风险（A）、低风险（B）、中等风险（C）、高风险（D）、极 高风险（E）。
第二步 ：构建判断矩阵。根据专家意见或相关数据，对各级指标进行两两比较，采用 1 ～ 9 的尺度进行打分，并填写成判断矩阵。判断矩阵应满足一致性条件，即判断矩阵的最大特征根与其阶数之差小于一定值。
第三步 ：计算权重向量。根据判断矩阵，求解其最大特征根对应的特征向量，并归一化处理，得到各级指标的权重向量。权重向量反映了各级指标在总目标下的相对重要性。
第四步 ：确定模糊关系矩阵。根据专家意见或相关数据，对各个三级指标进行打分，并将打分结果转化为模糊评价集合，如 {0,0.1,0.3,0.5,0.7,0.9,1}，分别表示极低、低、较低、中等、较高、高、极高等七个等级。然后根据各个三级指标的权重向量和模糊评价集合，构建模糊关系矩阵，表示各个三级指标对二级指标的影响程度。
第五步 ：进行模糊综合评判。根据各个二级指标的权重向量和模糊关系矩阵，计算出各个二级指标的模糊综合评判向量，表示各个二级指标对一级指标的影响程度。然后根据一级指标的权重向量和各个二级指标的模糊综合评判向量，计算出一级指标的模糊综合评判向量，表示总目标下的火灾风险等级。
第六步 ：进行结果分析。根据一级指标的模糊综合评判向量，确定火灾风险等级，并对结果进行敏感性分析和稳健性检验，以验证风险评估模型的有效性和合理性。
风险评估的实例验证
为了验证本文提出的风险评估模型的有效性和合理性，以北京市某高层商务写字楼为例，进行了具体的风险评估过程和结果分析。由于篇幅限制，本文仅给出部分计算过程和结果。
结合风险评估方法的第一步和第二步得出一级指标与总目标之间的判断矩阵，见表 1。
第三步 ：计算权重向量。得出一级指标的权重向量，见表 2。
第四步 ：确定模糊关系矩阵。得出火灾危险性的模糊关系矩阵，见表 3。
第五步 ：进行模糊综合评判。得出火灾风险的模糊综合评判向量，见表 4。
根据模糊综合评判向量，可以看出该高层商务写字楼的火灾风险等级为高风险（D），说明该建筑存在较大的火灾危险性、易发性、蔓延性和损失性，需要采取有效的预防和控制措施。
第六步 ：进行结果分析。本文对各个二级指标的权重向量进行了敏感性分析，发现当火灾危险性、易发性、蔓延性和损失性的权重分别增加或减少 10% 时，火灾风险等级均不发生变化，仍为高风险（D），说明评价结果具有较好的稳定性。稳健性检验是指在保持其他条件不变的情况下，改变某一条件或参数，证明假设仍成立的过程，以检验评价结果的可信度和有效度。本文对各个三级指标的打分结果进行了稳健性检验，发现当各个三级指标的打分结果分别增加或减少 10% 时，火灾风险等级均不发生变化，仍为高风险（D），说明评价结果可靠有效。
预警机制
为了及时发现火灾隐患、提高应急响应能力、降低火灾损失，本文提出了高层建筑火灾预警机制：
预警机制的目标、原则和功能
预警机制的目标是通过科学合理的方法，对高层建筑的火灾风险进行动态监测、分析和评估，及时发现和消除火灾隐患，提前预测和预报可能发生的火灾情况，制定和实施有效的预防和应对措施，最大限度减少火灾危害。
预警机制的原则是以人为本、预防为主、防消结合、科技支撑。以人为本是指以保护人民生命财产安全为根本目的，充分尊重和保障人民群众的合法权益，广泛动员和依靠人民群众参与消防安全管理。预防为主是指坚持从源头上防范化解火灾风险，加强消防安全教育、宣传和培训，增强公众消防安全意识和自防自救能力。防消结合是指在做好火灾预防的同时，加强火灾应急救援准备，完善火灾应急预案和演练，提高火灾扑救和救援效率。科技支撑是指充分利用现代信息技术、物联网技术、大数据技术、人工智能技术等，构建智能化的火灾监测预警平台，实现对高层建筑火灾风险的精准识别、快速响应和智能推送。
预警机制的功能是通过信息采集、信息处理、信息输出三个环节，实现对高层建筑火灾风险的监测预警。信息采集是指利用各种传感器设备（如烟雾传感器、温度传感器、火焰传感器等）收集高层建筑内外部的环境参数（如烟雾浓度、温度变化、红外光强度等），并通过无线信号将数据传输给中央处理主机。信息处理是指利用数据挖掘技术对收集到的数据进行清洗、分析和评估，根据事先设定的预警标准（如温度传感器在 1min 之内读取到环境温度上升1℃以上时或环境温度超过40℃时进行预警）判断是否发生或即将发生火灾，并确定火灾等级和预警等级。信息输出是指利用智能推送技术将预警信息及时发布给相关人员，并启动相应的应急措施。
预警机制的等级划分和响应措施
预警机制等级根据火灾风险等级对应不同的预警信号和处置方案。具体见表 5。
预警机制的响应措施是根据预警信号的不同，采取相应的行动，及时防范或应对火灾。具体如下 ：绿色预警信号表示火灾风险极低，无需采取特殊措施，继续进行正常的火灾监测工作。蓝色预警信号表示火灾风险较低，需要加强防火巡查和检查，及时发现和报告火灾隐患，增强消防安全意识。黄色预警信号表示火灾风险中等，需要立即消除已发现的火灾隐患，加强消防设施设备的检测和维护，做好应急准备工作。橙色预警信号表示火灾风险较高，需要启动消防应急预案，组织人员疏散，启动消防自动灭火系统，通知消防救援机构赶赴现场。红色预警信号表示火灾风险极高，需要紧急处置火灾事故，协助消防救援机构扑救火灾，保护重要物资和设备，尽量减少损失。
预警机制的实例验证
为了验证本文提出的预警机制的科学性和有效性，以北京市某高层商务写字楼为例，进行了具体的验证过程和结果分析。在该高层商务写字楼内部安装了烟雾传感器、温度传感器、火焰传感器等设备，并将其与中央处理主机连接。在中央处理主机上设置了预警标准和预警信号，并将其与智能推送平台连接。在智能推送平台上设置了相关人员的联系方式，并将其与消防自动灭火系统、紧急广播系统、人群疏散指导系统等设备连接。在该高层商务写字楼内部模拟了不同程度的火灾情况，观察和记录预警机制的运行情况和效果。
验证结果
在模拟的火灾情况中，预警机制能够及时对火灾风险进行监测、分析和评估，根据预警标准判断出火灾等级和预警等级，并通过智能推送平台将预警信息发送给相关人员，同时启动相应的应急措施，有效防范或应对火灾。预警机制能够根据火灾风险的变化，及时调整预警等级和响应措施，实现动态监测和预警，提高了火灾应急救援的效率和效果。
验证分析
通过实例验证，本文提出的预警机制具有科学性和有效性。本文提出的预警机制还有一定的创新性，主要体现在 ：①将传统的消防安全管理与现代信息技术相结合，构建了智能化的火灾监测预警平台 ；②将消防安全管理与数据挖掘技术相结合，实现了对高层建筑火灾风险的精准识别、快速响应和智能推送 ；③将消防安全管理与多元共治理念相结合，实现了业主、使用人、物业服务企业或统一管理人、消防救援机构等多方主体的协同配合。
构建协作平台
为了促进防火监督检查部门与其他相关部门之间的信息共享、协调配合，提高高层建筑消防安全管理水平，本文提出了高层建筑消防协作平台：
协作平台的构建目标是通过互联网技术，实现高层建筑消防安全数据的采集、存储、分析、展示和共享，为防火监督检查部门提供科学依据和决策支持，为其他相关部门提供信息服务和协同支持，为高层建筑业主或管理单位提供管理指导和应急处置，为高层建筑使用人员提供安全教育和自救指导。
协作平台的构建原则是以数据为核心、以用户为导向、以效果为评价。以数据为核心是指充分利用各类消防数据资源，实现数据的整合、挖掘和应用，提高数据的价值和效能。以用户为导向是指根据不同用户的需求和特点，提供个性化、智能化、便捷化的服务，提升用户的满意度和忠诚度。以效果为评价是指根据协作平台的运行情况和使用反馈，不断优化平台的功能和性能，提高平台的质量和水平。
协作平台的功能是通过数据采集、数据存储、数据分析、数据展示、数据共享五个模块，实现对高层建筑消防安全数据的协作管理。数据采集可以将数据传输给云端服务器。数据存储保证数据的完整性和可用性。数据分析是对存储在云端服务器上的数据进行清洗、分析和评估，根据事先设定的算法和模型（如火灾风险评估模型）生成各类消防安全报告和预警信息。数据展示是利用人工智能技术对分析生成的报告和信息进行可视化呈现，通过网页端、移动端等多种方式向不同用户展示消防安全状况和建议。数据共享是指利用网络技术对展示的报告和信息进行有序授权，实现不同用户之间的信息交流和协作。
结语
本文以防火监督检查为研究对象，探讨了防火监督检查中的风险评估与预警机制，主要研究内容和创新点如下 ：①构建了基于多指标的风险评估模型。该模型综合考虑了建筑物或场所的火灾危险性、易发性、蔓延性、损失性等四个方面的多个指标，采用层次分析法确定各指标的权重，采用模糊综合评价法计算各建筑物或场所的火灾风险等级，为防火监督检查提供了科学的依据。②设计了基于数据挖掘的预警机制。该机制利用数据挖掘技术，对历史火灾数据进行分析和挖掘，提取出影响火灾发生和发展的关键因素和规律，建立了火灾预测和预报模型，为防火监督检查提供了有效的信息。③建立了基于互联网的协作平台。该平台利用互联网技术，实现了防火监督检查的数据共享和信息交流，为不同部门和地区的防火监督检查人员提供了便捷的工具和服务，促进了防火监督检查的协同推进。