大空間建筑如體育館、展覽館等，其建筑主體越來越高，面積越來越大，使用功能復(fù)雜。由此引發(fā)出許多消防安全問題。大空間場所的屋架多采用鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架，網(wǎng)架內(nèi)部設(shè)有大量電線電纜，大功率燈具，揚(yáng)聲器等，火災(zāi)隱患增多。一旦失火，在空氣對流的作用下，不僅燃燒猛烈，蔓延迅速，且不易撲救。而且大空間場所屬于人員密集的公共場所，絕大多數(shù)觀眾對場地疏散路線不熟悉，更不了解建筑布局及周圍環(huán)境。在火災(zāi)情況下，人員容易驚慌，擁堵疏散通道及出口，如果在消防設(shè)計(jì)和管理方面出現(xiàn)問題，必然會(huì)造成大量人員傷亡。因此，針對大空間場所的火災(zāi)特點(diǎn)，建立消防安全評估指標(biāo)體系，對大空間場所的防火安全具有重要意義。
建筑火災(zāi)的評價(jià)，既要考慮到不發(fā)生或少發(fā)生火災(zāi)，也要考慮到發(fā)生火災(zāi)后撲救、疏散和防止蔓延的需要。建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的評價(jià)涉及多個(gè)影響因素，且許多影響因素難以量化，因而具有一定的模糊性。
模糊綜合評價(jià)作為模糊數(shù)學(xué)的一種具體應(yīng)用方法，是一種對不宜定量的多因素事件進(jìn)行半定量化分析的方法。近年來，這種方法在許多安全管理部門受到密切注意。這種方法在評價(jià)建筑安全中得到了較好的應(yīng)用。本文應(yīng)用模糊理論，建立了大空間建筑消防安全評價(jià)指標(biāo)體系，并對某一大空間建筑消防安全進(jìn)行了評價(jià)。
l．大空間建筑消防安全評價(jià)因素體系
評價(jià)指標(biāo)的確定應(yīng)遵循：主導(dǎo)性原則、可操作性原則和獨(dú)立性原則。作者從建筑物自身情況、防火設(shè)計(jì)與消防設(shè)備、消防應(yīng)急與管理3方面確定大空間建筑火災(zāi)危險(xiǎn)主要評價(jià)指標(biāo)，見表1。
2．重要程度系數(shù)的確定
用上述指標(biāo)對大空間建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行綜合評價(jià)時(shí)，由于其對評價(jià)對象的作用并不是同等重要的，因此，需確定因素重要程度系數(shù)(權(quán)重)。在實(shí)際應(yīng)用中，常用的方法有：德爾斐法、專家調(diào)查法和判斷矩陣法。
德爾菲法也稱為專家評議法，它是利用專家集體智慧來確定各因素在評判問題或者決策問題中的重要程度系數(shù)的有效方法之一。求因素重要程度系數(shù)的工作，必須由專家來進(jìn)行，要求專家不但要有淵博的專業(yè)知識，而且要熟悉和掌握所研究問題的全部具體情況。專家調(diào)查法，是把在評定問題中或決策問題中所要考慮的各因素，由調(diào)查人事先測定出表格，然后根據(jù)研究問題的具體內(nèi)容，在本專業(yè)內(nèi)聘請閱歷高、專業(yè)知識豐富并且有實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的專家就各因素的重要程度發(fā)表意見，填人調(diào)查表。最后，內(nèi)調(diào)查人匯總，計(jì)算出因素重要程度系數(shù)。這2種方法主觀任意性較強(qiáng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的結(jié)果往往不符合實(shí)際。
判斷矩陣分析法，是把n個(gè)評價(jià)因素排成一個(gè)n階判斷矩陣，專家通過對因素兩兩比較，根據(jù)各因素的重要程度來確定矩陣中元素值的大小。然后，計(jì)算判斷矩陣的最大特征根及其對應(yīng)的特征向量。這個(gè)特征向量就是所要求的因素重要程度系數(shù)α值。其主要步驟有：①構(gòu)造判斷矩陣；②計(jì)算權(quán)重值。
假定A層中因素Ak與下一層因素B1，B2，...，Bn有聯(lián)系。
其中，bij是對于Ak而言，bi對bj的相對重要性的數(shù)值表示，通常6取1，2，3，⋯，9及它們的倒數(shù)，其含義為：b_J=1，表示Bi與Bj同樣重要；b。j=3表示B；比Bj重要一點(diǎn)(稍微重要)；bIj=5，表示Bi比Bj重要(明顯重要)；6Ij=7，表示Bi比Bj重要得多(強(qiáng)烈重要)；6ij=9，表示Bi比Bj極端重要(絕對重要)；它們之間的數(shù)2，4，6，8及各數(shù)的倒數(shù)具有相應(yīng)的類似意義。
3．多級模糊綜合評價(jià)模型
大空間建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的評價(jià)因素體系是多層次結(jié)構(gòu)，因此，對大空間建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的評價(jià)是多級模糊綜合評估過程。
那么n個(gè)因素的評價(jià)集構(gòu)造出一個(gè)總的評價(jià)矩陣R。
模糊評價(jià)矩陣的評價(jià)值可以采用綜合分析法(專家組)確定。例如，就防火設(shè)計(jì)與消防設(shè)備而言，有20位專家進(jìn)行評估，若有3人認(rèn)為很安全，6人認(rèn)為較安全，8人認(rèn)為一般安全，3人認(rèn)為不安全，沒有人認(rèn)為很不安全，則該因素的評價(jià)值為{0．15，0．3，0．4，0．5，0}，其它各因素也采用同樣方法。
對于單級模糊評價(jià)，設(shè)特征向量用A表示，則綜合評價(jià)結(jié)果為：
B=AoR={b，，b2，...，Γ，bm}(3)
模糊評價(jià)過程可用圖1所示框圖表示。A稱為U因素重要程度模模糊子集，模糊評價(jià)過程可用圖1所示框圖表示。A稱為U因素重要程度模模糊子集，o稱為因素“的重要程度系數(shù)．式(3)可以表示為：
算子可根據(jù)具體評價(jià)對象進(jìn)行選擇，并將bj做歸一化處理。
3．1綜合評價(jià)模型
3．2多級模糊綜合評價(jià)
多級綜合評價(jià)從最低一級開始，逐級計(jì)算，每級利用公式(4)計(jì)算得到上級的判斷矩陣，最終得出最上一級即大空間建筑火災(zāi)安全等級的評價(jià)。圖2表示表1中的大空間建筑火災(zāi)的綜合評價(jià)過程。
3．3等級參數(shù)評價(jià)計(jì)算
上述評價(jià)結(jié)果是一個(gè)等級模糊子集B=(b1，b2，...，bm)，對B是按照“最大隸同度原則”選擇其最大的bi所對應(yīng)的等級V1作為評判結(jié)果的。此時(shí)，只利用了bi(j=1，2，...，m)中的最大沒有充分利用等級模糊子集曰所帶來的信息。
在實(shí)際應(yīng)用中，往往要給各種等級規(guī)定某些參數(shù)借以作為評級標(biāo)準(zhǔn)。在建筑火災(zāi)安全評價(jià)中，將火災(zāi)安全分為5個(gè)等級：第1等級，建筑很安全。評分區(qū)間：[90，100]；第2等級，建筑比較安全。評分區(qū)間：[70，90]；第3等級，建筑安全一般。評分區(qū)間：[50，70]；第4等級，建筑安全較差。評分區(qū)間：[30，50]；第5等級，建筑安全很差。評分區(qū)間：[10，30]。
4．實(shí)例分析
以某國際會(huì)議展覽中心(大空間建筑)為例，展覽中心主體建筑分為三個(gè)部分：展館、會(huì)議中心、四星級酒店。展館部分主要由三層展廳和一個(gè)展覽前廳組成。其中一層和二層建筑高度16m，三層最低處14m。展覽前廳長154．3m、底部寬22m，頂部最低處高度34．6m。三層展廳和展覽前廳均屬于大空間建筑。
展覽中心采用圖像式雙波段火災(zāi)探測器實(shí)現(xiàn)早期火災(zāi)感火焰探測，采用光截面圖像感煙火災(zāi)探測器實(shí)現(xiàn)展覽中心早期火災(zāi)感煙探測。展覽前廳設(shè)置消火栓等手動(dòng)滅火系統(tǒng)，展覽大廳設(shè)置適用于高大空間火災(zāi)撲救的自動(dòng)消防水炮實(shí)現(xiàn)對展覽大廳的火災(zāi)保護(hù)。
評價(jià)分為5個(gè)等級，即評價(jià)集：{很安全，較安全，一般安全，不安全，很不安全}，由消防、安全、建筑專家組成的火災(zāi)安全小組根據(jù)評價(jià)集，對表1中的每一因素進(jìn)行評分，并根據(jù)上述評價(jià)模型進(jìn)行評價(jià)。運(yùn)算采用模型3，對于上述國際會(huì)議展覽中心評價(jià)結(jié)果P=78．62，說明該大空間建筑較安全。
該建筑某些防火設(shè)計(jì)超過現(xiàn)有規(guī)范的規(guī)定，地方消防部門對該國際會(huì)議展覽中心防火設(shè)計(jì)進(jìn)行了性能評估，通過其防火設(shè)計(jì)方案。
5．結(jié)語
采用模糊綜合評價(jià)模型進(jìn)行評價(jià)大空間建筑火災(zāi)安全性，具有較好的應(yīng)用價(jià)值，是性能防火設(shè)計(jì)安全評估的補(bǔ)充。
