(华北科技学院 北京 101601)

利用模糊数学法评价高层建筑火灾

魏童梁家辉

(华北科技学院北京101601)

运用模糊数学方法，选取适当的评价因子，构造模糊数学矩阵模型，计算评价因子权重，建立模糊数学最大隶属度函数，对某高层建筑进行模糊综合评价。评价结果表明该建筑的危险等级为比较安全。但是该建筑在消防安全管理方面仍存在不足之处，需要改进和提高。

模糊数学;权重;隶属度;高层建筑火灾

一、某高层建筑概况

伴随着经济水平的发展，以及建筑行业的兴起，我国的高层建筑越来越多。文章利用模糊数学的方法，将影响高层建筑火灾的因素数量化带入评价体系[1]。大厦主体为20层，总高为79.8米，建筑面积为14.5万平方米，大厦带有两层地下室。一、二层作为商业区，3 到20层作为商业办公区。该建筑物采用的建筑防火构件和材料的耐火等级为一级；因为是高层建筑，所以采用了剪力墙的框架结构。大厦东边为图书馆，西边为体育场，南边有一片居民区。

二、高层建筑火灾风险评价指标体系

根据高层建筑火灾和高层建筑火灾评估的相关规范和文献，建立了高层建筑火灾安全评估指标。其中一级指标是建筑防火能力、灭火能力、安全疏散设备和消防安全管理。建筑防火能力的二级指标为总平面的布置图、材料构建防火性能、火灾荷载、防火分隔和电气防火设施。灭火能力的二级指标为防排烟能力、建筑自身能力和建筑自身防火能力。安全疏散设备的二级指标为安全疏散路线、疏散指标标志和疏散应急预案。消防安全管理的二级指标为安全制度落实情况、建筑物内人员消防素质、建筑地理位置及周边消防和当地气候。

三、高层建筑火灾危险性模糊评价

(一)建立因素集

根据图1中的高层建筑火灾危险评价指标体系来建立因素集U：U={U1,U2,U3,U4};

子因素集：U1={U11,U12,U13,U14,U15};U2={U21,U22,U23};U3={U31,U32,U33};U4={U41,U42,U43,U44}

(二)评价指标权重的计算

采用层次分析法确定各指标的权重值。以一级指标为例计算准则层的权重，见表1。

表1 准则层的权重值

(三)建立评价矩阵

建立高层建筑火灾危险性的评价集为 V={很安全，较安全，一般安全，不安全，很不安全}。评价模型采用加权平均原则。按照高层建筑火灾危险性的评价集可分为5级，当90≤C≤100级别为很安全，当70≤C≤90级别为比较安全，当50≤C≤70级别为一般安全，当30≤C≤50级别为不安全，当10≤C≤30级别为很不安全[2]。

邀请5位专家对其进行评价。根据评价可得以下矩阵：

R(U11)=(0.2,0.6,0.2,0,0)；R(U12)=(0.2,0.6,0.2,0,0)；R(U13) =(0.2,0.6,0.2,0,0)；R(U14)=(0.4,0.4,0.2,0,0)；R(U15)=(0.2,0.4,0.4,0,0)；R(U21)=(0.2,0.5,0.3,0,0)； R(U22)=(0.1,0.5,0.4,0,0);R(U23)=(0.4,0.4,0.2,0,0);R(U31)=(0.3,0.6,0.1,0,0);R(U32)=(0.3,0.5,0.2,0,0);R(U33)=(0.2,0.6,0.2,0,0);R(U41)=(0.2,0.5,0.3,0,0);R(U42)=(0.1,0.6,0.3,0,0);R(U43)=(0.1,0.4,0.5,0,0); R(U44)=(0.1,0.4,0.5,0,0);由上可得U1，U2，U3，U4的评价矩阵。由B=A·R可得B(U1)= (0.22,0.51,0.248,0,0)；

B(U)=(0.248,0.522,0.276,0,0)，B(U)·E=82，所以该高层建筑火灾危险性评价属比较安全。

四、结论

本文将模糊数学法运用到高层建筑火灾评价中，通过确定指标体系，建立因素集，计算权重，建立评价矩阵，最后根据评价的得分来确定高层建筑的安全性。再建立评价矩阵上，本文应用了专家打分法。在计算最大特征向量的时候，本文应用了MATLAB进行了程序的编写，随后计算出具体的正确的数值。因此，随着计算机的发展，可以将这种评价方法在计算机中进行建立，然后得出更加准确的结果。

[1]田玉敏, 刘茂. 高层建筑火灾风险的概率模糊综合评价方法[J]. 中国安全科学学报, 2004, 14(9):99-103.

[2]杜红兵, 周心权, 张敬宗. 高层建筑火灾风险的模糊综合评价[J]. 中国矿业大学学报, 2002, 31(3):242-245.

[3]杜红兵, 周心权, 张敬宗. 高层建筑火灾风险的模糊综合评价[J]. 中国矿业大学学报, 2002, 31(3):242-245.

魏童(1993-)，女，河北保定人，华北科技学院在读硕士研究生，研究方向安全管理。