国内木构古建筑消防安全策略分析——古建筑火灾风险评估技术初探

Ｙ８５９１７１⑧申请同济大学工学硕士学位论文国内木构古建筑消防安全策略分析一古建筑火灾风险评估技术初探培养单位：建筑与城市规划学院一级学科：建筑学二级学科：建筑技术科学研究生：刘天生指导教师：陈保胜教授二００六年三月摘要摘要本文通过对火灾、火灾科学以及安全科学的介绍，深入剖析火灾特性及其双重规律，探讨当代消防安全科学的发展动态及方向，结合古建筑火灾形势和安全现状，提出构建古建筑火灾风险评估体系的设想。在现状调研及案例分析的基础上对古建筑的火灾特点、火灾原因以及火灾隐患进行归纳。提出古建筑火灾“三大四难”的特点以及自然、人为、电气、环境四方面诱发火灾的因素：确立了从人、物、环境三个层面，从起火可能性与火灾危害度两个向度对古建筑火灾隐患进行归类；并运用数据统计的方法具体分析了古建筑火灾在季节、月份、时间、地点等方面的特殊规律。对火灾风险评估技术在古建筑安全保护中的作用及意义进行分析，初步探讨了不同评价方法在古建筑中的应用问题。确立了运用模糊综合评判的方法从人、物、环境三个层次对古建筑起火概率及火灾危害度大小分别进行评估，最终建立起完整的古建筑火灾风险评估框架体系。进而对评估体系的应用问题展开探讨，详细分析了体系构建的整个过程以及相关的评价方式与数学方法，提出了体系构建过程当中的系列关键性问题，并对其应用前景进行了分析。关键词：古建筑；火灾风险；模糊综合评判；风险评估ＡｂｓｎＨｃｔＡＢＳＴＲＡＣＴＢｙｉｍｒｏｄｕｃｉｎｇｎｒｅ，ｆｉｒｅｓｃｉｅｎｃｅａＪｌｄｓｅｃｕｒｉｔｙｓｃｌｅｎｃｅ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｄｅｅｐｌｙａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｄｕａｌｒｕｌｅｏｆｆｉｒｅａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｄｅＶｅｌｏｐｉｎｇｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｍｏｄｅｍｆｉｒｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓｃｉｅｎｃｅ．Ｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｔｈｉｓｐ印ｅｒｉｓｔｏｐｕｔｕｐａｎｉｄｅａｏｆｆｌｒｅｒｉｓｋｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｃｏｎｃｅｍｉｎｇｔｈｅｆＩｒｅｓｉｔｕａｔｉｏｎ８ｎｄｓｅｃｕｒｊｔｙｓｔａｔｕｓｏｆａｎｃｉｅｎｔｂｕｉｌｄｉｎｇ．Ｂａｓｅｄｏｎｃｕｒｒｅｍｓｔａｔｕｓｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｃａｓｅａｎａｌｙｚｅ，ｔｈｅａｕｔｌｌｏｒｃｏｎｃｌｕｄｅｔｈｅｔｏｃｈａｍｃｔｅｒｓ，ｃａｌＪｓｅａｎｄｈｉｄｄｅｎｒｉｓｋｏｆｎｒｅ，ａｎｄａｃｃｏｒｄｉｌｌｇｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｏｆ“１１１ｒｅｅｗｈｉｃｈ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｐｕｔｓＥｍｐｈａｓｉｓａｎｄＦｏｕｒＤｉｍｃｕｌｔｉｅｓ”ａｎｄｔｈｅｆｏｕｒａｓｐｅｃｔｓｃａｕｓｅｆｒｏｍｎａｔｕｒｅ．ｈｕｍａｎ，ｅＩｅｃ仃ｉｃａｌａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｗｈｉｃｈｃＩａｒｊ６ｅｓｔｈｅｈｉｄｄｅｎｔｈｅｎｒｅ．Ｔｈｅａｕｔｈｏｒａｌｓｏｎｒｅ“ｓｋｏｆａｎｃｉｅｍｂｕｉｌｄｊｎｇｆｒｏｍｔｈｒｅｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｐｅｏｐｌｅ，ｓｕｂｓｔａｎｃｅａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｔｗｏｓｉｄｅｓｏｆｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｈａｒｍｏｆｎｒｅｄｉｓａｓｔｅＬＡ１ｓｏｓｏｍｅｓｐｅｃｉａＩｒｕｌｅｓｏｆｓｅａｓｏｎａｌ，ｍｏｎｔｈＩｙ，ｔｉｍｅＩｙａｎｄｌｏｃａｔｉｏｎａｌｆｉｒｅｄｉｓａｓｔｅｒａｒｃｓｐｅｃ讯ｃａｌＪｙａｎａｌｙｚｅｄＴｈｒｏｕｇｈｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｔｈｍｕ曲ｄａｔａｔｈｅｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈ．ａｎｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅａｕｔｈｏｒｏｆｆｉｒｅｒｉｓｋｅＶａｌｕａｔｉｏｎａｎａｌｙｚｉｎｇ向ｎｃｔｉｏｎｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇａｎｃｉｅｎｔｂｕｉｌｄ－ｎｇ，ｔｈｅｐｒｉｍａｒｉｌｙｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｄｉ雎ｒｅｎｔｍｅａｎｓｏｆｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎ印ｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｎｃｉｅｎｔｂｕｉｌｄｉｎｇａｎｄｕｔｉＩｉｚｅｓｆＵｚｚｙｔｏｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｅｓｔｉｍａｔｅｔｈｅｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙａｎｄｈａｒｍｇｍｄｅｏｆｎｒｅｄｉｓａｓｔｅＬａＵｌｔｉｍａｔｅｌｙ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓａｎｃｉｅｎｔｂｕｉｌｄｉｎｇ．ｗｈｏｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｆｉｒｅｒｉｓｋｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆＦｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｕｔｉＩＩｔｙｏｆｔｌｌｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｓＳｙｓｔｅｍａｎｄｄｅｔａｉｌｅｄａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｗｈｏＪｅｐｒｏｊｅｃｔｏｆｅｓｔａｂＩｉｓｈｉｎｇｔｈｅｓｙｓｔｅｍｅＶａｌｕａｔｉｎｇａｎｄｍａｔｈｅｍａｔｊｃａｌｍｅａｓｕｒｅ．ＦｏｕｎｄｏｎｗｅＪ】ａｓｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｔｈｅｓｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ，ｔｈｅａｕｔｈｏｒｂｒｉｎｇｓｆｏｎＶａｒｄｔｈｅｃｒｉｔｊｃａｌｉｓｓｕｅｓｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｅｓｔａｂｌｉｓｈｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｎｄａｎａＩｙｚｅｓｉｔｓｐｍｓｐｅｃｔｏｆａｐｐｌｉｃａｂｉｌｊｔｙＫｅｙＷｏｒｄｓ：ＡｎｃｉｅｎｔｂｕｊｋＩｉｎｇ；Ｆｉｒｅｒｉｓｋ；ＦＬＩｚｚｙｃｏⅡ１ｐｒｅｈｅｎｓｉＶｅｅＶａＩｕａｔｉｏｎ；ＲｉｓｋｅｖａＩｕａｔｉｏｎＩＩ同济大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。签名：—翻军崖、。。６年；月“日学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论立的印刷本和电了版本：学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名：—｝向哺够Ⅻ自年；月ｆ＆同经指导教师同意，本学位论文属于保密，在本授权书。指导教师签名：年月日年解密后适用学位论文作者签名年月日绪论第１章绪论１．１引言伴随人类社会文明的不断发展，人们对火灾的认识与防范发生着翻天覆地的变化。从远古时期的怕火避火，到现代社会的防火控火；从事后型的“亡羊补牢”到预防型的“曲突徒薪”：从单因素的就事论事，到系统型的安全科学。人类对火灾风险的认识由被动到主动，由滞后到超前，由盲目走向科学。由古代项羽烧成阳“三月不灭的大火”，到现代文物古迹保护的“法律与宪章”；从过去改朝换代中的“革故鼎新”，到今天对古迹和名城的“双层次保护”。人类经历了对历史文化遗产由毁灭破坏到继承保护的转变，并愈来愈深刻意识到文物古建这种不可再生资源所具有的独特历史价值和文化意义。火灾风险评估技术是火灾安全科学中的重要分支，属于我国目前消防工作领域的前沿应用技术之一。加强古建筑火灾风险评估技术的研究与运用，有利于从经济、科学、系统的观点探讨古建筑的消防安全保护问题，从而为管理、制定和改进古建筑火灾防治工作提供依据。１．２研究背景中国是一个有着５０００年历史的文明古国。同世界其他古老文明相比，中国现存古建筑的数量和现状令人堪忧。史见于文字记载的古建筑中，真正留存下来的比例极低，至今仍能完整使用的更是届指可数。另一方面，古建筑本身又具有重大的文物价值、历史价值和艺术价值，是国家和民族的宝贵财富。具有不可再生性，一旦发生灾害，易造成无法弥补的损失。如何在现有经济和技术条件下实现对古建筑的有效保护和合理利用，成为人们日益关注的话题。古建筑本身有着文化和历史双重价值，具有特殊的保护意义，加上其自身和环境方面的特殊变因，现代建筑的法规、规范不能完全适用于其消防保护工作。而与古建筑相关的法律规范相对缺乏，造成长期以来消防工作出现无据可依、无规可循的局面。有关古建筑消防安全工作系统化、有机化的策略研究已是迫在眉睫、势在必行。学科综合化已经成为现代科学技术发展的重要特征，不同学科间的交叉、渗透与融合已成为孕育原始性创新的生长点。本文正是在此原则指导下综合火灾科学、安全科学、模糊数学等学科，创造性的将火灾风险评估技术与古建筑消防安全保护工作相整合，提出了建立古建筑火灾风险评估体系的设想，并对其体系构建以及相关评价方法进行探讨。１．３研究目的及意义针对古建筑火灾形势和安全管理现状，本文对火灾风险评估技术在古建筑安全保护工作中的应用问题展开探讨，率先提出建立“古建筑火灾风险评估体系”的设想。探讨体系构建的必要性及可行性问题，初步建立起“古建筑火灾风险评估”框架体系。介绍了体系构建的相关过程与可行性评价方法，并对其现实意义及应用前景做出分析。古建筑火灾风险评估技术的应用与发展有助于客观评价古建筑的消防安全现状，科学分析系统的火灾危险陛和火灾危害度；研究评估对象的火灾危险如何随外界条件的改变而变化，提出改进风险的方法与措旄；分析不同消防措施对控制火灾的影响，并对这些措施的经济性和有效性做出评价，以便寻求最小火灾风险及最小火灾代价；结合区域内古建筑整体安全现状，确定可接受火灾风险；从而为古建筑火灾预警机制的建立提供参考和依据。１。４研究内容及论文结构论文第一章为绪论部分，主要介绍课题来源及研究背景，并对论文研究目的及意义和理论意义做出分析，对论文内容做出简要介绍；论文第二章为火灾科学与风险评估部分，通过对火灾及火灾科学的介绍，深入剖析火灾的特性及规律，探讨当代消防安全科学的发展动态及方向。并对火灾风险评估技术的科学原理及应用现状作简要评析，提出古建筑火灾风险评估技术的实际可行性问题；论文第三章为古建筑火灾与消防安全形势分析，通过对古建筑火灾特点、原因、统计规律以及火灾隐患分析，为古建筑火灾风险评估技术的体系构建提供依据，通过对古建筑火灾形势和安全现状的归纳分析，提出古建筑火灾风险评估技术的现实需要性和迫切性问题；论文第四章首先阐述了建立古建筑火灾风险评估体系的作用和目的，并分别讨论了不同评估方法在古建筑安全保护中的应用，提出了模糊定量分析的概念。并对其模糊综合评判方法进行了介绍，对古建筑火灾风险评估概念体系的初步构建进行了探讨，论述了体系构建的过程及方法，对其数据获取及相关数学方法进行了探讨，提出了古建筑火灾风险度的计算公式，并对其关键性问题及应用前景进行了分析；论文第五章为结论与展望，主要对全文进行总结分析，并对理论体系的应用和研究前景做出展望。第２章火灾科学与风险分析第２章火灾科学与风险评估２．１引言在人类社会发展的历史长河中，火的使用是人类文明的标志。它燃尽了茹毛饮血的历史，点燃了现代文明的辉煌。火与人类同在，它作为一种工具，曾是人类进化程度的重要标志之一。千百年来，火是热烈与危机并存的象征，更是力量与威严的图腾。火是中性的，“善用之则为福，不能善用之则为祸”。若控制得好，火能带给我们温暖和光明：若控制不当，则会祸患无穷。火一旦失去控制，将给人类带来巨大的危害。火灾是当今世界上发生频度最高的一个灾种，全球每年发生火灾数百万起，火灾经济损失可达社会生产总值的千分之二，死亡人数达十万人。在常见的各类火灾中，发生次数最多者当属建筑物火灾，而古建筑火灾因其特殊的历史文化价值方面的损失，目益引起人们的重视。火灾学是一门具有强烈社会应用背景的科学，它是针对危害人类社会和自然资源、生态环境的火灾问题，研究其发生、发展的机理和规律以及防治工程技术基础的新兴大跨度交叉学科，属于当代最活跃的研究领域之一。２．２火灾与火灾科学２．２．１火灾概念火灾是由时空上失去控制的燃烧引发的灾害现象。【２２】它具有一般燃烧的特点，是一种快速氧化的过程，往往会伴随着发热、发光、产生火焰和烟雾以及发出噪声等。但它同时又是一种失去控制的燃烧，会对人、自然界和社会造成某种程度的伤害。火灾的概念为消防安全科学研究和消防安全体系的构成，提供了三个方面的理论依据：寻求着火因素产生的原因；寻求防止着火因素失控的措施和手段；寻求补救造成危害燃烧的方式和方法。发生火灾必须具备三个条件：可燃物、助燃物（一般指氧气）和点火源，通常被称为火灾的三要素，又被称为火灾三角形，如图２．１。第２章火灾科学与风险分析助可燃物图２．１火灾三角形示蒽图（１）．可燃物是指存在的能燃烧的物质，根据化学结构不同，可燃物可分为无机可燃物和有机可燃物两大类。如木材、帐幔、纸张、汽油等属于有机可燃物，钾、钠、钙、镁、磷、一氧化碳等属于无机可燃物。古建筑中的可燃物大多是有机可燃物。可燃物数量是火灾严重性与持续时间的决定性因素。（２）．助燃物，通俗地说是指帮助可燃物燃烧的物质，确切地说是指能与可燃物质发生燃烧反应的物质，一般指空气，还包括化学危险物品分类中的氧化剂类物质等。（３）．点火源是指能够使可燃物与助燃物（包括某些爆炸性物质）发生燃烧或爆炸的能量来源。这种能量来源常见的是热能，还有电能、机械能、化学能、光能等。根据产生能量的方式的不同，点火源可分成七类：①明火焰（有焰燃烧的热能）；②高温物体（无焰燃烧或载热体的热能）；③电火花ｆ电能转变为热能）；④撞击与摩擦（机械能变为热能）；⑤绝热压缩（机械能变为热能）；⑥光线照射与聚焦（光能变为热能或光引发连锁反应）；⑦化学反应放热（化学能变为热能）。上述七类点火源点燃可燃物的过程各有特点，每一类点火源又包含许多种具体的点火源或点燃方式。因此针对各种点火源的控制对策也于差万别。古建筑中点火源以明火焰、高温物体、电火花、化学反应放热为主。某种点火源作用于可燃物而使其发生燃烧的现象称为点燃，亦称点火或引燃。点火源强度高低和可燃物火灾危险性大小决定了点燃过程的难易。点火源的强度高低一般用点火源能量和温度高低来衡量。可燃物的火灾危险性大小一般用闪点、燃点、自燃点、爆炸温度极限、最小点火能量等参数来衡量。当点火源的能量超过可燃物的最小点火能量时，或点火源温度超过可燃物的闪点、燃点、自燃点、爆炸温度极限时，则可燃物便有可能经过一定的延迟时间而被第２章火灾科学与风险分析点火源点燃。【ｊ“根据火灾三要素原则，防灭火的基本措施有：①控制可燃物。用非燃或难燃材料代替易燃或可燃材料；采取局部通风或全部通风的方法，降低可燃气体、蒸汽和粉尘的浓度；对能相互作用发生化学反应的物品分开存放；移走、减少可燃物等。②隔绝助燃物。就是使可燃物不与空气、氧气或其他氧化剂等助燃物接触，即使有着火源作用，也因为没有助燃物参与而不致发生燃烧。③消除着火源。就是严格控制明火、电火及防止静电、自燃、雷击等引起火灾。可燃物Ⅱ控制可燃物图２．２火灾与火灾控制三角形示意图２．２．２火灾特性２．２．２．１火灾特点火灾具有突发性、复杂性与关联性的特点：（１）火灾的突发性是指由于可燃物质种类的不确定、点火源类别的不确定以及火灾发生时空上的不确定，使得火灾现象具有明显的突发性和随机性。（２）火灾的复杂性指火灾过程包含了众多物理和化学变化，各因素间相互关联、互相影响，具有极其复杂的耦合关系，包含着多种复杂现象。（３）火灾的关联性是指火灾现象总是发生在一个系统的环境中，系统的耦合性特征决定了火灾的发生与发展必然是一个各因素相互关联的过程。火灾防治工作不仅与科学技术成就的合理利用有关，而且与社会、经济、管理等都有关联。此外，火灾的发生与发展以及火灾的危害性后果与环境、生态、气候等也有着复杂的关联关系。２．２．２．２火灾规律第２章火灾科学与风险分析通常的工程科学的规律都只具有确定性，或者说其随机性小到可以忽略的程度。但是火灾学乃至整个“灾害学”的规律却是兼有确定性和随机性双重规律，这正是火灾科学与通常的工程科学的根本区别：（１）火灾的随机性是指受复杂性与突发因素的影响，火灾的发生具有时间和空间上的不确定性；（２）火灾的确定性是指受客观因素关联性的影响，火灾虽然复杂却遵循着特定的自然规律。火灾的确定性规律可采用工程学的方法进行研究，如试验模拟与计算机模拟。火灾的随机性规律可运用火灾统计分析的方式来进行研究。通过对原始火灾数据的分析整理，寻找因素本身和因素之间的动态性发展规律，进而对因素未来的变化趋势进行预测与协调。｛ｉ｝一衢一曲一埔一ｍ一。一ｏ因图２．３古建筑火灾成因统计分析根据对笔者收集到的自五十年代以来１６０多起古建筑火灾案例的统计分析表明，古建筑火灾多由人为因素引起，而用火不慎更是其中的主要诱因，如图２．３所示。通过火灾统计可以看出：古建筑历史火灾中，人为因素导致的古建筑火灾占５３。Ｏ％，非人为因素占２７．４％，原因不明或统计数据不详的案例占１９．６％；因电气原因导致的古建筑火灾占１３．５；因使用问题导致的火灾占２７．６％；因自然因素导致的古建筑火灾占９．２％。第２章火灾科学与风险分析一月三月五月七月九月十一月十二月图２．４全国各月古建筑火灾起数构成分析冬季１２月一２月３月一５月６月一８月９月一１１月图２５全国各季度古建筑火灾起数构成分析通过图２．４对全国各月古建筑火灾起数构成的分析可以看出：古建筑火灾多７第２章火灾科学与风险分析发生在冬、春季节的一月、二月、四月和十二月，图２．５也证实了这点。这同冬、春季节气候干燥有关。由此可见，火灾的随机性规律中包含着确定性规律，也说明了火灾的发生与发展与周围环境、气候等有着虽然复杂却可以通过研究发现的关联性关系。２．２．２．３火灾发展过程的三个阶段根据对火灾实例的分析，按其特点可将火灾的发展过程分为三个阶段：（１）第一阶段是火灾初起阶段。这时的燃烧尚是局部的，火势不稳定，灾区的平均温度也不高，有中断的可能，此时最易扑灭：（２）第二阶段是火灾发展到猛烈燃烧阶段。这时的燃烧已呈扩展蔓延之势，着火区的平均温度己达到１１００摄氏度左右，燃烧稳定，难于扑灭；（３）第三阶段是指火灾发展到衰减熄灭的阶段，这时可燃烧的物质已基本烧光，燃烧向自行熄灭的方向发展。…古建筑的防火设计应针对火灾发展过程的第一阶段和第二阶段开展进行。需针对火灾在各自阶段的不同特点采取限制火势发展或抵制火势直接威胁的种种防护措施。２．２．３火灾科学与安全科学１９８５年，第一届火灾科学（Ｆｉｒｅｓａｆｅｔｙｓｃｉｅｎｃｅ）大会在美国召开，同时正式成立了匡ｌ际火灾科学学会（ＩＡＦｓｓ），标志着人类开始对火灾问题进行系统的科学研究和攻关，也标志着一个新学科…．“火灾科学”的诞生。城镇森林建筑油类化工应用基础研究技术开发研究矿井工程应用研究图２．６灾科学研究体系构成简图２．２．３．１火灾科学（Ｆｉｒｅｓａｆａｔｙｓｃｉｅｎｃｅ）火灾安全科学（或称火灾科学）是研究火灾发生、发展和防治机理与规律第２章火灾科学与风险分析的应用基础科学。它是本世纪７０年代后期开始出现的一门新兴的多学科交叉的应用基础科学。ｆ２２】它既不同于以统计分析灾害数据为主要手段的传统的灾害学，又不同于以模拟研究为主要手段的传统的工程科学。它突破传统灾害学和工程科学的狭隘界定，成为～种综合性的新型科学，对拓宽科学领域，建立现代灾害学具有重大的科学价值。它的出现和发展将为火灾防治有效性和经济性的统一提供科学基础，具有减少火灾损失和促进社会安定的实际意义。火灾科学是一个多层次、综合性的科学体系，包括了：应用基础研究、程应用研究和技术开发研究三个纵向层次；城镇、森林、建筑、油类、化工、矿井等多个横向联合。在火灾科学体系中，火灾学（Ｆｉｒｅｓｃｉｅｎｃｅ）侧重于应用基础研究，它是联合火灾科学体系各主要部分的结合点。火灾学着重研究各类火灾的共性问题，例如，起火、火灾蔓延和烟气传播、灭火、火灾对人的危害及火灾防治等；同时也涉及不同火灾中一些特殊的现象。例如，森林火灾中的火旋风、室内火灾中的轰燃（ＦＪａｓｈｏｖｅｒ）、油罐火灾中的扬沸等，侧重研究它们产生的机理以及条件预兆和危害程度。火灾防治技术学侧重于研究如何将火灾学理论与现代技术科学完善结合，达到有效防止火灾的目的。其技术开发研究的目标包括：如何有效防止火灾发生；如何发现早期火灾并及时控制；如何有效扑灭火灾等。其研究内容包括：①各种防治技术装置在使用时对火灾的影响；②不同类型的防治技术装置在火灾系统中的协调配合；③某些防治技术装置部分或完全失效后，对火灾肪治的影响等。火灾安全工程学（Ｆｉｒｃｓａｆｅ哆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｊｎｇ）是在基于对火灾规律认识的基础上，侧重从系统安全的高度，研究如何将火灾学理论及火灾防治技术与社会经济有机结合，最终实现系统的整体安全。它既要充分利用火灾学的研究成果，但又不会过细探求某些火灾现象的机理，它既要探讨火灾防治技术的研究与应用，又不会过于具体的考虑某些消防产品和技术装置加工帮制造细节，丽是重在讨论这些技术的应用原理及在具体火灾场合下的适用性。通过工程综合分析，对建筑物的防火设计、安全现状做出客观评价，并对火灾防治的经济性和有效性提出合理建议。例２．２．３．２安全科学安全科学（ｓａｆｅｔｙｓｃｊｅｎｃｅ）是研究人类在生产过程和生活活动中技术事故和危害的科学，它是研究事故或危害的产生、发展规律以及预防的现代科学技术。第２章火灾科学与风险分析安全科学问题和安全技术问题是在当代社会经济、科学技术有了一定发展的基础上产生和发展起来的，是一种必然的社会现象和科学现象。图２．７安全科学发展过程简图自工业社会以来，安全科学的发展经历了三个阶段：（１）从工业社会到５０年代发展了事故学理论，它以事故为研究对象和认识目标，在认识论上主要是经验论和事后型的安全哲学。该理论通过建立在已发生的事故与灾难的经历上来认识安全，是一种逆式思维（从事故后果到原因事件）。该理论的缺点是就事论事，被动、滞后，属于亡羊补牢的模式，表现为头痛医头、脚痛医脚、就事论事的对策方式。（２）从５０年代到８０年代发展了危险分析与风险控制理论。它着眼于事故因果性的认识，以危险和隐患作为研究对象，建立了事件链的概念。在认识论上具有事故系统的超前意识流和动态认识论。缺点是以个体为研究对象，缺乏系统性、完整性和综合性。自组织思想和本质安全化的认识，要求从系统的本质入手，主动、综合、协调、全面的方法论。（３）９０年代以来，现代安全科学原理正处在不断发展当中。该理论以安全系统为研究对象，建立了人一物一能量一信息的安全系统要素体系，提出了系统自组织的思路，确立了系统本质安全的目标。【４】安全的概念与人类生存和社会发展密切相关：在远古时代，由于生产力水平低下，人类对自然界的认识停留在表面现象上，在生活和生产劳动中并尽可能地避免各种灾难，形成了原始、本能的安全观和防灾认识，不能上升为理论。随着社会生产力的提高，人类对自然界有了进一步的认识。特别是ｆ８世纪工业革命以来，人类社会逐渐从农业社会过渡到工业社会，人类的生活方式和第２章火灾科学与风险分析生存质量发生了根本性的变化。一方面，人们为了提高劳动生产率，改善生活条件，发明和使用了大量的机械设备，生产规模不断扩大；而另一方面，正是由于这些机械设备的大量使用和生产规模的不断扩大，导致各种自然灾害和伤亡事故在数量和规模上也急聚上升。为了消除各种危害，防止事故的重复发生或其他意外伤害事故的可能出现，人们从长期的生产实践和事故教训中总结出了各种预防措施，以保证生命和财产的安全，这就形成了传统的安全工作方法和安全理念。进入２０世纪，特别是近５０年以来，科学技术取得了突飞猛进的发展，物质财富空前丰富。人们在享受现代科技所带来的高度物质文明的同时，对自身的健康和安全、环境的质量提出了更高的要求。但与此极不适应的是全球范围内的安全状况并未随着物质文明的提高而发生根本的好转，重大灾难性事故时有发生，出现了安全工作状况和现代化生产极不协调的严重局面，从而追使人们对安全问题重新认识，对安全的本质、安全本身的内在规律、事故或灾害产生的机理、发展过程、传递方式以及控制方法等方面进行探索和深入的研究。这种探索和研究已突破了传统行业安全的框架和安全技术的范畴，它是以传统的安全工作方法和已取得的研究成果为基础，从新的角度、使用现代科学技术提供的方法来研究安全问题，是对安全问题理性的思考，这种研究和思考为安全科学的形成奠定了基础。ｉ９９０年６月，第一届世界安全科学大会（１Ｓｔｗ矾ｄｃｏｎｇｒｅｓｓｏｎｓａｆｅｔｙｓｃｉｅｎｃ曲在德国召开，标志着人类第一次将自己所面临的安全问题作为科学研究的对象。这一方面反映了安全问题已成为人们日常生活、生产过程以及经济活动中不可缺少的前提条件，另一方面也反映了人类社会文明的进步。安全科学的产生是一种社会必然，它与现代科学技术带给人们正负两方面影响密切相关，它的出现是科学技术发展到一定程度，人类文明发展的必然要求，是人类进入科学技术时代、规模经济时代后具有划时代意义的一项伟大成果，是人类掌握安全规律的一次根本转变。任何科学体系的形成过程实际上也是其发展的过程，安全科学也不例外，它必将随着人们对安全问题认识的深入和提高，逐渐得到发展和完善。安全科学的发展具有三大特性：一是横断性，二是从属性，三是综合性。（１）安全科学的横断性是指它所研究的既不是具体科学的特殊规律，又不是哲学研究的一般规律，而是研究既有普遍性质又有范围限制的共同规律。安全科学研究的不是物质特定的事故现象、事故结构和安全问题，而是物第２章火灾科学与风险分析质系统普遍的事故现象和规律。相对具体科学而言，安全科学的规律是现实世界的普遍规律，而不是某个领域的特殊规律。相对哲学而言，安全科学的研究规律有具有一定的特殊性。安全科学不是研究世界上的一切个体，而是研究自然界以及人类生活、生产活动和科学实验中具有一定危险性和复杂性的系统。它不研究一般的转换，只研究事故原点向事故发生的转换；不研究一般的系统，只研究危险存在及事故发生系统；不研究一般的状态，只研究危险状态和事故状态；不研究一般的控制，只研究危险预测及消除过程的预测。（２）安全科学的从属性是指安全科学理论体系的建立离不开工程实践，是工程实践的一部分。而且在很多方面，安全技术科学和安全工程技术相互交叉，没有明确的界限。安全科学的发展要从工程科学中抽取理论依附，同时又渗透在工程科学中，成为工程科学的重要组成部分。工程科学的发展离不开交叉科学的先导与补充作用，安全科学也不能脱离工程科学而独立存在与发展，这就是它的从属性。（２）安全科学的综合性是指安全科学和环境科学、管理科学相似，属于跨自然科学、工程技术和社会科学、人文科学，多学科交叉、渗透，综合性极强的学科。它的理论体系是建构在一个庞大的学科群之上的，其内容广泛、涉及学科之多，堪称各门学科之首。它主要包括以物理学、化学等为基础，偏重于研究物的因素和技术因素，以及以系统科学、管理科学为基础，偏重于研究人的因素和综合因素，处理人与人、人与自然的关系的科学与技术。【５Ｊ安全和灾害是相对的，但并不是所有的安全问题都是安全科学研究的对象，安全知识、安全经验不是安全科学。安全科学不同于一般意义上的安全和防灾减灾。例如，对于火灾的研究，安全科学主要研究城市火灾、工业火灾等由于技术使用引起的火灾，而对于由于自然因素（如雷电）引起的森林火灾就不是安全科学研究的范围。对安全科学的研究范围之所以限定在技术危害（事故）的范围内，是由于安全科学自身的发展历史决定的，同时，也有利于使其区别于其他科学。在强调安全科学独立性的同时也不能忽视当今科学发展的太趋势，即相互交叉和渗透。安全科学应充分吸收和借鉴其他科学的成就，以便加速其自身的发展。２．２．３．３消防安全工程学随着人们对火灾现象及其规律研究的不断深入，在一定程度上实现了对火灾过程的定量描述和分析，并由此产生了一门新兴工程学科一消防安全工程学。第２章火灾科学与风险分析消防安全工程学是当前国内消防科研中一个最前沿、最活跃和最具发展潜力的研究领域。它主要研究火灾科学理论以及工程技术原理在建筑防火中的应用，为建筑防火设计和消防安全评估提供理论基础和技术手段。其主要研究内容中包含了性能化设计与消防安全评估两个方面。消防安全工程学的发展将推动建筑防火设计观念的更新，建立一个比传统的“处方式”建筑防火设计方法更加科学合理的、“以性能为基础的”建筑防火设计方法体系（简称“性能化设计体系”）。此举将大大促进建筑防火设计的科学化、合理化和成本效益最优化，产生巨大的社会效益和经济效益。同时，消防安全工程学还将为已建成使用的建筑物提供科学的消防安全评估方法和技术，从而提高建筑物的消防安全管理水平。消防安全工程所涉及的内容包括工程原理与原则的应用，基于火灾现象、火灾影响，以及人的反应和行为的专家判断。由于现在仍然缺乏完全量化的建筑设计消防安全工程方法，因此要求采用由专家打分或工程分析判断而形成的比较保守的方法。消防安全工程学的研究与发展是一项复杂的系统工程。它的研究内容包括火灾现象、人在火灾中的行为、消防系统对火的反应、消防安全设计与评估等许多方面。目前，国外消防安全工程学的研究主要集中在以下几个方面：火灾的发生和发展及其模化、燃烧产物的产生与传播特性、火灾烟气流动特性、被动防火系统与主动防火系统对火反应的评价方法与技术、火灾中人的行为与疏散模型、建筑物的消防安全评估方法与模型，性能化设计的理论与方法以及为消防安全设计和评估提供基础数据的火灾统计与分析研究等。不少国家在已有的研究成果基础上，初步建立起性能化设计体系和性能化设计规范。但是，国际上在所有上述几个方面的研究都还只是处在初级阶段。在科研成果的科学性和实用性方面还远远没有达到完善的程度。必须进行更好加深入、广泛的研究。由于消防安全工程学呈现的巨大潜力。各国政府和科研机构纷纷投入大量人力物力在这一领域开展研究。相信在不久的将来，这一领域将出现一批具有较强实用价值的研究成果，将在消防安全设计与评估方面开发出一批实用技术和计算机应用软件，推动消防安全设计与咨询业这一高科技产品的发展。ｐ“现代科学技术发展的重要特征是学科综合化趋势日益突出，大科学研究和学科间的交叉、渗透、融合与集成为认识客观世界提供了条件，已成为孕育原始性创新的生长点，科学技术的重大突破也往往是在学科综合与交叉中产生。因此，跨学科、跨领域研究越来越显示出其旺盛的生命力。第２章火灾科学与风险分析国家重点基础研究发展计划（又称９７３计划）中指出：计划将设立综合交叉与重要科学前沿领域，鼓励和加强不同领域之间的交叉与融合。通过学科、领域间的交叉、融合、集成以及对重大前沿科学问题的探索，孕育更多的创新性研究成果，努力在世界科学前沿形成我国的优势领域，增强我国原始性创新能力和解决重大关键问题的综合能力。综合交叉方面主要支持两个或两个以上的领域和数、理、化、天、地、生等一级学科之间在概念、理论、方法等深层次上的交叉，重视科学与技术发展过程中的交叉问题、重大基础设施建设中涉及的综合性科学问题和社会安全中的重大科学问题。重要科学前沿方面重点支持重大科学前沿问题、结合重大科学工程开展的科学研究和参与重大国际合作计划开展的科学研究。㈣火灾风险分析图２８学科交叉构成关系简图火灾风险评估正是在此原则指导下产生的一种多领域整合、多学科交叉的科学理论技术。它是消防安全工程学中的重要分支之一，属于我国目前消防工作领域的前沿应用技术。２．３火灾风险评估２．３．１安全、危险与风险２．３．１．１安全与危险安全与危险是一对相对的概念，危险是客观世界普遍存在的一种物变趋势。所谓的安全是具有严格的时间和空间界限的对象，危险是种必然，不存在绝对１４第２章火灾科学与风险分析安全。安全（ｓａｆｅｔｖ）字面上的意义解释为：“无危为安，无损为全”也就是没有危险和危机，不会带来危害，不会造成损失的意思。参照安全科学及其相关文献，安全可以定义为：一定时期内系统不存在且不会导致危险与危害的相对稳定状态。人们一般认为的安全就是没有伤害、没有损失、没有威胁、没有事故发生的结果与状态，它包含了人们对客观安全状况的愿望与追求。这只是人们对待安全的一种理想目标，是安全概念的表征化反映。安全的本质含义应该包括预知、预测、分析危险和限制、控制、消除危险两个方面。事实表明，对危险茫然无知，缺乏预防和控制危险能力的安全是盲目的、虚设的安全。仅凭人们自我感知的“安全”是不可靠的，是“危险的安全”。危险（ＨａＺａｒｄ）是指事物所处的可能导致人身伤害、物资损失与环境破坏的状态。而这种状态因某种或某些因素的激发而变成了现实，就是事故。危险卜———叫事故卜————一损失或损害ｌ图２９事故形成简圈按照中美两国的军用标准，对危险的定义如下：危险是指可能导致事故的现有或潜在的状态。在这种状态下，可能导致某种事故或一系列的损害或损失事件，包括人员伤亡、财产损失或环境破坏等。２．３．１．２．危险与风险危险是指可能导致事故的现有或潜在的状态，所表达的是某事物对其他事物或人构成的不良影响或后果，强调的是客体。风险（Ｒｉｓｋ）是指人对事故所需承担的危害和责任，所表达的是人们由于采取或不采取某种行动所面临的有害影响，强调的是主体。危险与风险有大有小，为了对之进行定性与定量评价和比较，引入了危险度（或风险度）的概念。包含危险可能性与危险严重度。并定义为：危险度＝危险可能性×危险严重度其中，危险可能性（Ｈａｚａｒｄｏｕｓｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）是指产生某种危险事件或显现为事故的总的可能性；危险严重度（Ｈａｚ”ｄｓｅｖｅｒｉｔｙ）是指对危险引起的可信最严重后果的估计。１５１２．３．２风险评估２．３．２．１风险评估的定义风险评估（Ｒｉｓｋｅｖａｌｕａｔｉｏｎ）也称危险评估或安全评估，是用系统科学的理论和方法对系统存在危险性进行定性或定量分析，得出系统发生危险的可能性及其危害程度的评价，以寻求最低事故率、最少的损失以及最优安全投资效益。风险评估是安全管理和决策科学化的基础，是依靠现代科学技术预防事故的具体体现。它对于提高安全控制水平和管理水平，优化安全成本具有积极的意第２章火灾科学与风险分析义。２．３．２．２风险评估技术的发展历程（１）２０世纪３０年代，风险评估技术首先由美国保险协会发起，最初用于保险公司对客户所承担风险收取保费的度量。其中代表性技术为美国道（Ｄｏｗ）公司的火灾爆炸指数评价法。该技术一经产生在全世界范围引起了巨大的影响，推动了评估工作的迅速发展。英、日等国相继推出了系列评估方法，而道化学公司的评价方法也不断得到修订与完善。ｆ２）２０世纪６０．７０年代，以英国“概率安全评价技术”、日本劳动省《化工厂安全评价指南》以及美国《商用核电站风险评价报告》为标志，风险评估方法进一步向科学化、标准化方向推进。该时期以风险率为标准的定量安全评估方法伴随航空、航天、核工业等高端技术领域的开发而得到迅速发展。该时期的风险评估多用在单一设备、设施或危险源的评价当中。（３）２０世纪８０年代，安全系统工程开始传入我国。相关安全分析与评估方法开始在我国机械、冶金、化工、航空、航天等行业获得推广与发展。１９８４年以后，中国开始研究系统安全评估的理论与方法并在小范围内进行评估尝试；１９９１国家八五科技攻关计划将安全评估方法列入了重点攻关项目。１９９６年获得国家“八五”科技攻关重大成果奖的“易燃、易爆、有毒重大危险源辨识评估方法”首次采用了定量计算的方法，标志着中国工业评估方法从定性描述迈向定量评价，填补了国内的空白。２．３．２．３火灾风险评估（ＦｉｒｅｒｉｓｋｅｖａＩｕａｔｉｏｎ）火灾风险分析０火灾风险评价０火灾危险性评价消防代价火灾危害度评价ｒ１可接受火灾风险最小火灾代价图２，１０火灾风险评价过程简图火灾风险评估（或称建筑安全评估）技术是消防安全工程学的重要组成部分，也是我国推行性能化规范急需解决的关键技术问题之一。它通过对预评对象的火灾风险状况进行全面分析，对客观存在的火灾风险与安全隐患加以识别，并做出适当评价；进而给出系统发生火灾的危险性及危害度分析；研究该对象的火灾危险如何随外界条件的改变而变化，提出改进火灾风险的最优方法与措施；分析不同消防措施对控制火灾、减小风险的影响，并对这些措施的经济性和有效性做出评价，以便寻求可接受火灾风险及最小火灾代价。在世界范围内，对于这一方法及相关概念体系的逐步完善做出重要贡献的各类方法和模型主要包括：美国的建筑防火评估方法（ＢＦｓＥＭ：ＴｈｅＢｕｉｌｄｉｎｇｓａｆｅｔｖＥｖａｌｕａｔｉｏｎＦｉｒｅＭ确ｏｄ）。评估特定场所内所用产品火灾风险的ＦＲＡＭＥＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｗｏｒｋｓ方法，火灾致损评估方法（ＦＩｖＥ：Ｆｉｒｅ－Ｉｎｄｕｃｅｄ亚的风险评估模型（ＲＡＭ：ＲｉｓｋＶｕＩｎｅｒａｂｉｌｉｔｙＥｖａｌｕａｔｊｏｎ）；澳大利Ｍｏｄｅｌｉｎｇ）；日本的建筑物综合防火安全设计方法；加拿大国家建筑研究院（ＮＲｃ）正在研究并已开始应用的性能化设计工具：火灾风险与成本评估模型ｆＦＩＲＥｃＡＭＴＭ—ＦｉｒｅＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔＲｉｓｋＥｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄｃｏｓｔＭｏｄｅｌ））；澳大利亚消防规范改革中心（ＦｃＲｃ）正在开发一个用以量化建筑消防安全系统性能的风险评估模型叫ｃＥｓＡＲＥ—Ｒｉｓｋ（注：它和ＦＩＲＥｃＡＭＴＭ同基于Ｂｅｃｋ的预测多层、多房间内火灾的影响的风险评估系统模型）。…我国１９９６年开始组织有关单位和人员系统地开展相关研究，也认识到开展大型公共建筑（包括地下和地上）、大空间建筑、高层民用建筑、高火灾危险工业建筑和储罐区、建筑内的烟气控制、人员安全疏散的性能化设计和评估技术研究的必要性和迫切性。２００５年４月２２日，由中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室承担的“火灾风险评估与性能化防火设计关键技术及工程应用”研究项目通过由安徽省科技厅主持成果鉴定。该项目把实验研究和计算机模拟得到的关于在一定条件下火蔓延和烟气运动的确定性规律，与从火灾数据统计和概率分析得到的关于火灾发生及其后果的随机性规律进行综合，提出了火灾规律的双重性概念，以及描述火灾规律的确定性和随机性相结合的理论模型，创建了火灾风险评估方法学，为实现火灾风险的量化及动态评估提供了理论和方法。该成果刨造性地将火灾双重性规律与小样本火灾统计理论、多尺度火灾模拟实验、火灾过程场～区一网复合模拟、火灾环境和人员行为特征相结合，形成了火灾风险评估与性能化防火设计核心技术，处于国际领先水平。ｐ４１２。３．２。４火灾风睑评估技术应用现状（１）限于理论研究，较少实际应用目前的火灾风险评估理论多限于指标体系的建立试用与数学方法的探讨阶段，理论体系发展尚不成熟，较少实际应用。第２章火灾科学与风险分析（２）应用领域集中，多个体内分析相关的理论研究多集中在城市风险与现代高层及复杂空间建筑安全评估领域。且评估体系多以个体为对象，限于系统内比较，评判时缺少度量标准，可比性差，易造成主观不确定性。由于城市火灾风险高度综合与复杂，评估体系的建立与应用相对困难。而现代建筑的设计与消防都是在现行法规与规范的指导下完成，具有相对的科学性与完备性。而古建筑火灾风险评估相对城市风险而言，体系构成简易，分析评价简单；相对高层等现代建筑而言又具有更强的现实需要性，更加值得研究与探讨。另外，待评古建筑群体众多，同类评估对象选择较易，可比性强，具有更强的可操作性。笫３章古建筑消防安全形势分析第３章古建筑火灾与消防安全形势分析３．１引言古建筑是指古时遗留下来的具一定文物价值和历史价值的建筑物的总称。按其功能可分为文物建筑和历史建筑两类。古建筑是人类文明的重要标志，是中华民族的宝贵历史文化遗产。自《雅典宪章》以来，国内国际相继出台了一系列有关历史文化遗产保护的各种条约和规章，人们对古建筑的保护和利用也愈来愈重视起来。从１９８５年１１月《保护世界文化与自然遗产公约》起，迄今中国已签署了保护世界遗产的全部公约。相关古建筑的保护工作也日益向科学化、规范化、法制化的道路迈进。国内对吉建筑安全保护问题钓重视程度，昌益提高。２００３年６局，中外专家学者在北京召开“中国文物古迹保护准则研讨会”；２００４年５月，文物局、公安部消防局在京召开“《古建筑消防管理规则》协调会”；２００４年８月，“全国古建筑消防安全研讨会”在山西省召开。几次会议的召开举行标志着中国古建筑的安全保护工作开创了新的局面，人们对古建筑安全保护的热情也得以空前高涨。随着人们对古建筑保护工作的日益重视，古建筑的消防安全保护现状得以逐步好转。然而由于种种复杂原因，目前仍存在一些难以解决的问题。３．２古建筑火灾形势３．２．１古建筑火灾特点分析古建筑因为其位置、布局、结构、材质、环境以及使用等因素的影响，火灾隐患众多，成国复杂，火灾形势存在“三大困难”的特点。通过对建国后５０年代以来１６０多起典型古建筑火灾案例的统计分析，综合整理古建筑的火灾特点如下：３．２．１．１火灾危险大、损失大、影响大（１）古建筑起火因素众多，消防设施落后，预防扑救困难，火灾危险性大。古建筑因其先天布局、结构以及材质等因素影响，普遍存在耐火陛差，抵御火灾困难的特点。再加上后天管理使用等因素影响，造成古建筑内内部火灾隐患众多，起火成因复杂，导致古建筑火灾出现难防难测的局面。而由于古建筑第３章古建筑消防安全形势分析建造在先、消防在后。消防管理缺少度量，投入不均，消防设施相对落后，更由于缺水等诱因，造成古建筑火灾预防不易、扑救困难。（２）古建筑本身价值珍贵，其内部往往文物众多，一旦起火，损失巨大。古建筑具有文物和历史双重保护价值，具有特殊的保护意义。其独特的唯一性和不可替代性决定了古建筑一旦被破坏，易造成无可弥补的损失。更由于大多数古建筑本身就是文物，其内部也往往收藏有大量珍贵的字画、典籍、佛像以及法器等。一旦起火，易造成巨大的经济损失，而其文物、历史价值上的损失更是无可估量。１９７２年４月８日，四川省峨眉山金顶寺永明华藏寺发生火灾，致使烧毁建筑８２００平方米，死亡１人。可以用价格计算的物资损失达１７９万余元；而被烧毁的１５０种、８９７２件文物，其价值则根本无法估算。其中包括全国最完整的白龙藏经１部，共ｌｌ函．计７６００册；作为镇山之宝的皇帝御赐大瓷瓶６支；国外赠送的玉佛１尊：被佛教视为至宝的沉香檀木和一些叶经；精雕细刻的９盏九莲灯等。（３）古建簿是中华民族的宝贵历史文化遗产，造型独特、艺术性强，再加上其数■相对稀缺，一旦损失，易引起人们的巨大关注，造成较大的杜会影响。古建筑是中国古代艺术中最具独特魅力的文化遗产之一，其具有文化、历史方面的特殊保护意义。一旦失火，其文化价值损失和社会政治影响不可估量。震惊中外的武当山遇真宫大火就是其中的一个典型案例。２００３年１月１９日１９时许，“世界文化遗产”武当山古建筑群重要组成部分之一的遇真宫主殿突发大火，最有价值的主殿荷叶殿三间共２３６平方米建筑不到三个小时全部化为灰烬，周边文物也受到不同程度影响。据当地有关部门调查，火灾的主要原因是照明线路搭设不规范并疏于管理。联合国教科文组织北京办事处文化项目专员木卡拉先生表示，对“世界文化遗产”来说，第一是保护，其次才是利用。按照现在的情况，中国的某些遗产项目只注重申报，不注重保护，很有可能无法通过联合国方面六年一次的检查，而被列入“濒危世界遗产名录”。【３６】３．２．１．２火灾预防难、火灾控制难、火灾扑救难、消防管理难（１）耐火等级低，火灾荷载大，火灾预防困难；古建筑多为砖木或纯木结构，木构件受自然侵蚀多年，含水率低，受火极易燃烧。一般刚采伐的木材所含水分平均为：７０～１４０％，湿材含水率一般为ｌＯＯ％，新进仓库的木材含水率为：６０％，气干材含水率１５％。绝干材含水率等于ｏ。古建筑中的木材，经多年的烟熏与风吹，含水率极低，介于气干材与绝干材之间。且由于受多年侵蚀，表层木质疏松，更兼部分木材表面施以彩绘、油第３章古建筑消防安全形势分析漆等，遇火极易燃烧。再加上建筑内部多经书、字画、帐幔、屏风、木制家具等易燃物品，一旦着火，易导致火势迅速蔓延。而大量可燃、易燃物品的设置，更是大大增加了古建筑的火灾负荷。据估算，一般古建筑的火灾荷载是现代建筑的３１倍，木材多的古建筑如故宫太和殿等可以达到６０几倍，应县佛宫寺释迦塔为１４８倍。【１０］图３ｌ古建筑内字画、典籍、木制家具等易燃物众多古建筑由于本身构造材料、内部物品状况等因素造成自身耐火等级低，火灾荷载大，火灾危险性大，预防困难。（２）诱火因素众多，起火原因复杂，火灾预防困难：古建筑因使用、管理、环境以及自然因素等影响，存在电气、雷击、吸烟、用火不慎等火灾隐患。诱火因素众多，起火原因复杂，难防难测。以５０年代为例：１９５１年】０月２１日，沈阳故宫大清门因电气短路发生火灾；１９５２夏，遵化县清东陵园遭雷击失火；１９５３年７月，峨眉山接引殿因烧坑温度过高引起火灾；１９５４年２月１日，屏南县妈祖庙因燃放爆竹引起火灾……由案例可见，现状古建筑中诱发火灾因素众多，预防不利。（３）使用功能复杂，外来火源增多，必灾预防目难。由于历史遗留因素，加上现今对古建筑实行边保护、边利用的政策促进，古建筑普遍存在被居民、政府、学校甚至工厂占用的现状。古建筑被占用后，外来人员的用火、用电以及不良生活习惯等必将为古建筑带来更多的火灾隐患，为古建筑的消防安全问题雪上加霜。而且大部分古建筑被开发作宗教与旅游功能，外来游客与香客乱丢烟头、焚烧纸钱等行为也为古建筑的消防保护工作增加了困难。根据笔者统计的火灾案例分析，１６３例古建筑火灾中，因外来人员因索引起的火灾有６２起，占总体比率的３７．３％。第３章古建筑消防安全形势分析图３２古建筑被占用，用作商业用途现象严重（４）组群布局，殿廊相连，火灾易蔓延，火灾控制难｛古建筑在布局上，往往群体相连，成组布置，高低错落，疏密相间。殿堂之间飞檐搭接，廊道相连，防火间距不足，防火分区不明，失火后易引起火势迅速蔓延，株连成片，火烧联营，对控制火灾非常不利。并且由于间距过小，相邻建筑容易吸收辐射热间接致燃或是由于在风力作用下产生的“飞火”引发燃烧。图３．３古建筑布局往往成组布置，殿廊相连（５）着火迅猛，燃烧迅速，易形成轰然，火灾控制难；古建筑殿堂造型高大宽阔，内部空间开敞，且多建在高山之巅或高台之上。着火时具良好的通风条件，氧气充足，在加上建筑内部可燃物多，着火后极易引起迅速燃烧。山地古建筑更是由于位高风大，火借风势，风助火威，使燃烧第３章古建筑消防安全形势分析加剧，造成火灾扑救困难：１９５７年４月２２日１时，江西省宁都县固村墟（今固村乡）万寿宫，因庙内的灰窑余烬经风吹复燃成灾。万寿宫当时为固村墟高级农业社办公室和固村中心小学校舍。因当时风大。仅ｌ小时该庙宇就被全部烧毁，大火共烧死９人，烧伤７人：１９７９年ｌＯ胃，国家级重点保护文物山西省五台山文殊寺西殿因生活用火不慎引起火灾。由于当晚正刮大风，寺内堆放大量柴草，又缺乏灭火工具，人们只有束手无策，望火兴叹，寺内三间西配殿片刻间被烧得片瓦无存。图３．４层层堆叠、步步出挑的斗拱如架起的柴垛我国古建筑结构多为木构架为主，柱、梁、椽、枋层层相叠，窗棂隔扇、天花藻井、画梁飞檐、望板斗拱，无一不用木料。致使整栋古建筑如堆起的木垛、架空的炉膛。一旦起火，易造成迅猛燃烧，扑救不及。且由于古建筑屋顶坚实，发生火灾时热量向上集聚，加上屋顶可燃物多、火荷载大，易导致“轰燃”现象，于火灾控制十分不利。（６）位置偏僻，道路不畅，火灾扑救困难；俗话说的好，“深山藏古寺”，相当一部分古建筑坐落在深山老林当中。一方面远离城镇，位置偏僻。另一方面崇山峻岭，石阶高台，地势高低错落、逶迤起伏，交通相当不便。更有些山道崎岖狭窄，仅可容人步行通过，消防车根本开不上山。部分建在城镇的古建筑，也因为城镇发展等原因，存在街道狭窄，通道不畅的局面。再加上摆摊设点、堆放杂物、设有路障等，造成消防车通行困难，影响对初期火灾的及时扑救。第３章古建筑消防安全形势分析图３．５山地古建筑地势曲折，遥迤起伏２００３年１２月２２日上午，浙江省文成县文成玉壶镇古建筑保存良好的文成玉壶老街发生大火。文成县消防大队接警后，立即出动两辆消防车和４０多名公安民警赶赴现场。但因街道狭窄、取水困难，大火很难扑救，大批老房顷刻间轰然倒塌。导致烧毁木结构民房６７间，烧毁建筑３４ｌＯ平方米，直接经济损失６１．１万余元；２００５年１月４日中午１ｌ点１５分，宁波市镇海区境内，建于光绪七年（公元１８７２年）的郑氏十七房因电视机短路引发火灾。因设有路障，通道不畅，延误了救火时机，烧毁旧式家具、古玩等物件，估计损失达４万多元。图３．６长关漫道，崎岖山路，只可通人（此图片摄于浙江安吉芙蓉谷，山上存有建于唐朝的石佛寺）２４第３章古建筑消防安全形势分析（７）设施不足，水源缺乏，火灾扑救困难图３７消火栓被毁，消防水带被偷，消防设备形同虚设古建筑由于建造在先．消防在后，消防缺乏统一规划，加上地方财政等因素影响，造成古建筑普遍存在消防设施落后，消防设备不全的状况。更由于相当一部分古建筑依山而建，缺乏消防水源，扑救火灾时“打打停停”，“拉远水救近火”，一旦起火，不能及时扑救，以致小火酿成大灾，最终只能望火兴叹。１９９２年１２月２８日。时许，建于明朝的河北省永年县文庙大成殿，因用火不慎引起火灾。由于全殿大部分由木质材料构成，加上既无灭火器材，又无消防用水，致使大火烧了ｌｏ小时，造成大成殿全部被毁：１９８５年９月２５日，始建于清同治年间的贵州省毕节县“大屯土司庄园”，系当地一组土司余达甫的旧宅。１９８４年在上报要求升格为国家级重点文物保护单位正在审批的时候，不幸发生了火灾，由于缺乏消防器材。附近又无消防队，人们只能是望“火”兴叹。大火一直烧了两个多小时，直至把大堂全部烧光。（Ｂ）烟雾弥漫，火涨焰高，人员难近，扑救困难；由于古建筑本身及内部木材以及织物等众多，起火时易产生大量烟气和毒雾。造成火场能见度降低，使营救人员视线不清，行动不便，增加了营救难度。更加上古建筑火灾负荷大，起火后火势猛烈，火焰高窜，消防人员难以贴近。而古建筑周围往往有其他建筑毗邻，缺乏扑毅场遣．难以有效靠近，造成火灾扑救困难。第３章古建筑消防安全形势分析圈３８古建筑鳞次栉比、密度较高，缺乏消防扑救场地（９）门窄槛高，体量高大，有水难攻，扑教困难；图３９门窄槛高，消防车驶近困难古建筑内部往往院高巷窄，台阶层叠，门窄槛高，消防车驶进困难，于扑救十分不利。另一方面，古建筑物追求气势雄伟、体量高大，一般都在１０米以上，部分甚至超过３０米。如此大的高度，加上燃烧时辐射热和烟雾的影响，使得营救人员靠近困难，消防水枪很难发挥正常威力。更兼古建筑屋顶坚硬密实，防水防潮性强，未烧穿以前很难存水渗水，浇上去多少，流下来多少。再加上梁、枋、斗拱等影响，很难将水射到内部火区，造成有水难攻的局面。（１ｏ）先穿顶，易倒塌，扑救困难；古建筑发生火灾时，由于火势向上蔓延，屋顶就成了火焰和高温的正面灼烧对象。一方面古建筑屋顶构件截面积相对较小，相比柱、梁等更容易烧透、烧垮。另一方面，由于古建筑屋顶部位热量集中、火荷载大、易轰然等特点影第３章古建筑消防安全形势分析响，造成古建筑火灾时屋顶容易倒塌、先于墙柱倒塌的局面。特别是当榫卯等连接构件一旦被烧坏或烤松，而屋顶受覆瓦等因素影响荷载较大，极易猛然垮塌，给消防扑救带来一定困难。（１１）文物众多，经书纸籍，有水难用。扑救困难；许多古建筑中珍贵文物众多，而且大都怕水渍损坏。如经书、古籍、彩绘、泥塑等，一旦遇水会造成浸渍、脱色、变形等破坏。灭火时应着重加以考虑，正确选择灭火器材和灭火剂，以避免古建筑内文物遭受二次破坏。（１２）发现晚，报警慢．初期火灾扑救困难；火灾的随机性规律决定了火灾的发生具有突发性与偶然性的特点。古建筑火灾的发生往往出人意料，难以预测。并且由于管理疏忽，人员不足，设备落后等原因影响，导致古建筑火灾发生初期人们浑然不觉，直到火灾成一定规模才被发现，错过了灭火的最佳时期。而且相当一部分古建筑火灾发生在夜晚人少且大多在熟睡之际，更加不易被察觉。再加上缺乏消防意识，不知道报警等原因，造成古建筑火灾发现晚，报警慢的不良现状。更由于消防水源缺乏、设施不足、通道不畅等因素影响，造成初期火灾扑救困难的局面。１９７７年２月２３日４时，上海市静安寺（国家重点文物保护单位）发生火灾，原因是该寺当时被用作上海印花品厂厂址，由于电熨斗余热烤焦木台板而起火。因厂里没人值班巡逻，火势来被及时发现。直至次日凌晨４时２６分，大火窜顶后，才被静安消防中队晾望台发现。虽最终将火扑灭，但由于发现较晚，最终造成大殿被焚毁，烧毁印花枕套２２万对及部分设备，损失拆款４ｌ万余元。据统计，１６３起火灾案例中，被及时发现并成功扑救的只有】６起，成功率不足１０％。（１３）布局分散，点多面广．管理困难；古建筑有的依山而建，地处偏僻；有的坐落在城郊，建在闹市中心区。建筑与建筑间布局零散，距离较远，给管理与灭火带来较大困难。由于古建筑群等级不一，规模不同，点多面广，而目前城市总体消防规划又不尽完善，造成消防管理顾此失彼，厚薄不均的局面。“４）通道窄，人员多，难疏散，管理困难；古建筑院高巷窄、通道不畅的现状，为火灾时的人流疏散管理问题提出了困难。特别是在宗教节日和旅游高峰季节，古建筑内人流量大，人员密集，火灾隐患加重。一旦发生发火灾，存在严重的安全疏散隐患。且人流中多老人和妇女儿童，火灾时容易惊慌失措、盲目逃生，极易造成人员伤亡。（１５）产权不明，责任不清，管理困难。由于受历史遗留、经济与社会发展等情况影响，部分古建筑存在产权不清，第３章古建筑消防安全形势分析消防责任不明的现象。遇到问题相互推诿，工作效率低下。再加上人员与资金的相对紧缺，致使古建筑消防安全工作存在不同程度的失控、漏管现象，造成古建筑安全管理工作相对困难的现状。３．２．２古建筑火灾原因分析根据对以往古建筑火灾案例的统计分析表明，古建筑的原因大致可分为四大类：自然因素（天灾）、人为因素（人祸）、电气因素（自身隐患）和环境因素（外部隐患）。（见图３。１０所示、图３．１０古建筑火灾原因分析图第３章古建筑消防安全形势分析根据对１６３例古建筑火灾案例的统计分析表明：火灾发生原因有明确纪录的案例有１３１起，其中由人为因素导致的火灾所占比率最大，共计８７起，占６６，４％；由于电气因素导致的火灾共计２２起，占１６．８％；由自然因素导致的火灾有ｌｓ起，占¨，５％；由于环境因素导致的古建筑火灾有７起，占５，３％。（见图３．１１所示１人为因素电气因素图３１Ｉ古建筑火灾成因构成（％）而在各种古建筑火灾分项原因中，用火不慎引发的火灾起数以及所造成的损失均排在首位，人为纵火也容易造成较大的经济损失。（见图３．１２）图３１２１９５０—２００５年全国古建筑火灾原因分类明细表而由图３．１３可以看出：从５０年代至今，人为因素导致的古建筑火灾均居于备主要原因之首；从８０年代初到９０年代末。由人为原因和电器原因引发的古建筑火灾起数均呈下降趋势，这与该时期内人们对古建筑消防安全意识的普遍提高有关；而从９０年代至今，各主要原因引发的古建筑火灾又开始处于上升状态，应当引起人们的重视。第３章古建筑消防安全形势分析１９５５１９５９１９６５１９６９１９７５１９７９１９８５１９８９１９９５１９９９同３３２２１３１９５０．２００５年全国古建筑火灾主要原冈趋势简围１自然因素自然因素可分为两类：雷击和自燃。其中雷击起火１２起，分别为：１９５２夏，牟国熏点文物保护单位，河北省遵化县清东陵园遭雷击失火：Ｊ９５７年７月３Ｉ目１５时４０分，全国重点文物保护单位，北京十三陵长陵棱恩殿遭受雷击起火；１９５９年夏，山东省泰安市岱庙因雷击发生火灾；１９５９年９月１３日１６时１５分，陕西省历史博物馆（原文庙所在地）土要展厅大成殿遭雷击起火：１９６４年９月ｌｏ同２０时至２３时，河北省承德市古建筑普宁寺困遭雷击起火；１９６５年７月１８日，全国重点文物保护单位，河北省承德市避暑山庄六合塔遭受雷击起火；１９６９年９月１０曰，全国重点文物保护单位，河北省承德市普佑寺。田雷击发生火灾；１９７６年ｓ月２８日，全国重点文物保护单位，河北省易县清西陵崇陵东配殿遭受霄击起火；１９８２年５月２６日。河北省张家口市赐儿山凉亭遭霄击起火：１９８７年８月２４日，北京故宫博物院景阳宫遭受雷击引起火灾；２００４年５月１１日，山西省稷山县大佛寺大佛殿因雷击起火：２００５年５月２日晚，福建省泉州布清源山南台岩囡雷击突然起火。第３章古建筑消防安全形势分析由统计可以看出，雷击事故大都发生在北方（１１起），而以河北为最多（６起）。自燃起火３起，分别为：１９８１年９月２０日，江苏省扬州市清代卢氏古宅因占用工厂在其中炒面粉蓄热自燃，诱发火灾｛１９８６年６月１３日，全国重点文物保护单位沈阳故宫因东侧山墙下堆放的木材和白炭受阳光暴晒发热诱发火灾；１９８６年７月１日，全国重点文物保护单位沈阳故宫因仓库内堆放的桐油和麻匹受热后发生化学反应引发大火。由上述案例可以看出：古建筑的存在自身（缺乏防雷设施）与人为使用（挪作它用）以及环境上的隐患（内部及外部诱火因子）。雷击起火占９．０２％自燃占２．２６％图３１４古建筑火灾原因分类构成比例图一３．２２．２人为因素由案例统计可以看出，人为因素为古建筑火灾中的主要诱因，又可分为：用火不慎、小孩玩火、人为纵火、吸烟不慎、燃放烟花爆竹以及违规操作等。其中，用火不慎又可分为：生活用火不慎、宗教用火不慎等。古建筑中存在以下可能导致火患的人的行为：（１）小孩玩火古建筑由于开发和使用的关系，常常有大量居民居住其中，加上管教不严等因素，不免有小孩儿淘气玩火的现象。据案例统计分析可见，由小孩玩火引起的火灾有ｌｌ起，以８０年代为例，共发生ｌＩ起：１９８０年９月２９日，浙江普陀山法雨寺清华洞因小孩玩火引起火灾，烧毁楼房６幢，建筑面积４００平方米；１９８１年４月７日１８时许，山东省曲阜市孔庙玉带河因小孩玩火引起火灾，由于无有效灭火工具，造成烧毁３００余年树龄的古柏一株；１９８２年１月１日，江西省南昌市佑民寺因小孩玩火不慎起火，烧毁殿字１００平方米；第３章古建筑消防安全形势分析１９８２年２月１０日，始建于明万历五年（１５７７年）的北京万寿寺因小孩玩火成灾，行宫正殿、配殿及游廊俱毁，损失折款１ｌＯ万元；１９８２年１】月２０日１ｌ时，山东省泰安市关帝庙因小孩玩火引发火灾，造成部分建筑被毁；１９８３年１月２８日，全国重点文物保护单位，山东省曲阜市孔庙因小孩玩火引起火灾，烧毁古柏一株；１９８３年６月５日，河南省汲县白云阁因小孩玩火引起火灾，白云阁全部被毁；１９８５年３月２１日．安徽省和县文昌阁因小孩玩火起火，造成建筑全部被毁。（２）人为纵火古建筑由于犯罪分子纵火和精神病人放火而导致的火灾也时有发生，防不胜防。统计在案的因纵火而导致的古建筑火灾案例共有１２起：１９５０年２月１５日，四川省江津县（今江津市）高庙子、万寿宫因匪徒放火导致高庙子、万寿富两处古建筑及民房３００余问被烧毁；１９７３年４月２４日，安徽省九华山十王殿，因一社员放火，烧毁大殿及１８尊佛像，并毁其他房屋２２间；１９７８年１１月１５日，全国重点文物保护单位，北京内城东便门角楼因放火引起火灾；１９８１年１月１６日１７时４５分，广西省柳州市柳州东楼因精神病人放火造成建筑被毁；１９８１年１２月１１日，全国重点文物保护单位，山东省曲阜市孔庙金丝堂因精神病人放火引起火灾；１９８３年春节前夕，四川省巫山县重新修建的神女庙，竣工在即的时候被一神经病人放火烧毁；１９８４年２月２５日凌晨，浙江省余姚县（今余姚市）舜江楼（县级文物保护单位）被精神病患者放火焚毁；１９８５年７月２日，河北省内丘县神头村，省级重点文物保护单位扁鹊庙的奶奶殿，被精神病患者放火成灾；１９９３年１２月２９日６时３０分，山西省阳曲县东黄永镇大汉村寿昌寺，由于人为放火致灾。烧毁转角正殿和局部东西厢房，损失折款１０万元：１９９５年８月５日，全国重点文物保护单位，河南省登封市少林寺大雄宝殿发生火灾，局部建筑被毁，后经查明，系劣迹僧史训利放火所为；１９９８年４月４日。山西省临汾市尧庙宫广运殿发生火灾，烧毁殿宇１２７６平方米。殿内９尊神塑也被毁于火，直接财产损失４５１万元。起火原因系放火；２００１年１１月２５日凌晨３时许，国家重点文物保护单位陕西佳县的明代古建筑群道教第３章古建筑消防安全形势分析圣地白云山庙宇因被人纵火而发生大火。／卜＼Ａ＝、．小孩玩火占８．２７％④人为纵火占９．７７％图３１５古建筑火灾原因分类构成比例图二（３）燃放烟花过年燃放烟花爆竹，和全家人团圆守岁一样，有着千年的历史。为表示喜庆和热烈，每逢重大节日和庆典我国人民有燃放烟花爆竹的习惯。古建筑中也常常存在重大宗教节日燃放烟花的习俗。１９５４年２月１日，福建省屏南县妈祖庙因燃放爆竹引起火灾，造成神殿被毁，４人死亡：１９９４年２月２５日夜，始建于清代康熙二十三年间的沈阳市级文物保护单位沈阳般若寺因寺外居民燃放鞭炮，火屑飞到寺内引发火灾。（４）炊事生火如前所述，古建筑中往往住有居民，加上宗教人士及管理人员等。生火做饭是他们每天必须进行的用火项目之一。只要用火就会存在隐患，再加上厨房内柴草等可燃物众多，一旦失火，极易酿成灾害：１９６１年５月，福建省泰宁县甘露岩寺，尼姑做早饭时，点火引起火灾，烧毁神殿３００平方米。（５）烧炕取暖古建筑多建在高处，山高风大，春冬季气候寒冷。尤其是在北方冬季，天寒地冻、气温较低，古建筑中人员常常为抵御寒冷生火烧炕，点柴取暖等，一旦用火不慎，极易引发火灾：１９５０年１月２７日儿时，河北省承德市安远庙普度殿发生火灾。经查，肇事人为一被开除庙籍的喇嘛，夜间私宿普度殿内，烤火取暖，不慎用火引起：１９５８年１月３１日，山东省青岛崂山白云洞庙因精神病道士点火取暖未熄引起火灾，烧毁唐建殿字５间；第３章古建筑消防安全形势分析１９８５年１２月８日，全国重点文物保护单位，河北省承德市须弥福寿之庙因烧炕不慎起火；１９９４年２月１４日，甘肃省玛曲县参知合寺院因取暖用火不慎发生火灾，直接损失５８７万元，并烧毁大量文物。（６）煨桑烘柴２因日常生活或宗教原因，古建筑使用人员存在烘柴、煨桑的用火行为，旦失去控制，特别是掉以轻心、无人看管的时候，常常会引发火灾事故：１９５３年１月４目，福建省浦城县夕阳寺，僧雪礼烘柴不当引起火灾。烧毁大雄宝殿及禅堂１５０余间。损失折款３７万元；１９９１年１２月２１日１３时，青海省唯一的白教寺院——同江县曲库乡木亥沙村王家寺，因寺院人员煨桑时用火不慎，引燃香柴发生火灾。烧毁７３０平方米的大经堂及经堂大金殿佛像１尊、布制壁画８１块、小佛像１０万个以及堆绣、酥油灯、藏毯、毛毡、酥油和粮食等。损失折款１８０余万元。（”桑”是藏语的音译，是”烟火”的意思。”煨桑”，意即”烟火祭祀”或”烟祭”。是藏族人的一种祭祀活动。煨桑时选用扁柏、小叶杜鹃、艾蒿、糌粑等材料使其燃烧，为了形成青烟，还要在这些燃烧物上洒一些水，当桑烟升起的时候，人们便开始祈祷。）（７）照明灯火部分古建筑中存在用油灯照明，香灯札佛的现象，尤其是在藏传佛教建筑中更为普遍。以拉萨大昭寺为例，整个建筑为土木结构，寺内珍藏着大量的国家级、世界级珍贵文物。近年来，供百盏灯、千盏灯、万盏灯的信教群众络绎不绝。酥油灯年复一年的烟熏火烤，不仅使大昭寺回廊的屋顶、梁柱、壁画变黑并变形，而且大昭寺内存放着大量的经幡、哈达、唐嘎等易燃品，加上大量的酥油灯的存在，稍有不慎，极易发生火灾。１９８５年９月２５日，始建于清同治年间的贵州省毕节县“大屯土司庄园”．系当地一组土司余达甫的旧宅，因煤油灯灯火引燃了蚊帐等可燃物诱发大火；１９８８年３月１４日２时，西藏自治区隆子县刘麦乡上清寺油灯烤燃哈达引起火灾。烧毁经堂５间和一批经书、唐嘎等。损失折款８万余元；１９９０年１月２５日２ｌ时，位于青海省海南藏族自治卅【同德县河北乡境内的，有２３０年历史的藏族喇嘛教寺院石藏寺，因酥油灯引燃附近的哈达造成火灾；１９９９年５月２日，青海杂多县日历寺因油灯引燃哈达引起火灾，烧毁大经堂一座２２０平方米，唐卡２５２幅，直接损失１１７万元。３４第３章古建筑消防安全形势分析①④燃放烟花爆竹占２．２６％生活用火不慎占６．７７％图３．１６古建筑火灾原因分类构成比例图三（８）吸烟不慎伴随旅游业的发展，古建筑景区接待的游客数量呈增长趋势，再加上本地居民吸烟点火、乱丢烟头等诱因。造成古建筑因吸烟不慎导致的火灾案例计有１４例，以山东省为例，共发生６起因吸烟问题造成的古建筑火灾：１９５１年３月，全国重点文物保护单位，山东曲阜市孔庙后堂楼因乱丢烟头发生火灾，孔子７７代孔德成结婚时床铺、被褥皆被毁于火；１９６５年３月７日，山东省青岛市崂山太平宫因道士吸烟不慎引起火灾，一座宋代古建筑被毁，死亡１人；１９６９年３月，山东省曲阜孔林因乱丢烟头引发火灾，烧毁５００年古柏一株；１９７１年４月，全国重点文物保护单位，山东省曲阜市孔林因吸烟不慎发生火灾，万古长春坊一株７００年的古柏被毁；１９７４年８月３日，全国重点文物保护单位，山东省曲阜市孔庙因吸烟不慎引起火灾，一株３００年树龄的吉柏被毁；１９８１年４月１３月夜，全国重点文物保护单位，山东省曲阜市孔庙仰高门，因乱丢烟头引起火灾，南扇门油漆剥落，门框炭化。（９）违章作业古建筑中人员混杂，素质不一，再加上侥幸心理、消防意识淡薄等原因。存在违规用火用电的现象，十分容易造成火灾。１９７２年４月８日，四川省峨眉山金顶寺永明华藏寺发生火灾，起因是工作人员违章作业引起的；１９７８年４月１日，北京市全国重点文物保护单位颐和园文昌阁因违反安全规定引起火灾；１９７９年１月２１日２０时四川省屏山县级保护文物东观亭因违反安全规定引起火灾，导第３章古建筑消防安全形势分析致全亭被毁。违规作业占２．２６％吸烟不慎占１０。５３％图３１７古建筑火灾原因分类构成比例图四宗教用火不慎占１２．７８％图３．１８古建筑火灾原因分类构成比例图五（１０）焚烧纸钱为祭祖思亲，敬神礼佛，焚烧纸钱是人们的传统祭祀方式之一。而由于此种原因导致的古建筑火灾案例不在少数：１９６２年１１月，全国重点文物保护单位，山东省曲阜市孔林因焚纸烧香发生火灾，烧毁草滩一亩；１９８０年１２月７日，江苏省南通市广教寺船亭因焚香烧纸，引起火灾，船亭被烧毁；１９８１年４月６日河北省邯郸市圣井岗因焚香烧纸，引起火灾，造成三间大殿被毁，该古建筑始建与元朝，清朝时重修：１９８４年４月２日，云南昆明市筇竹寺华严阁因香客焚烧纸钱引燃供桌桌围引起火灾，阁和壁画、塑像、楹联、石碑等文物全部被毁，其他可计算的经济折款损失２０余万元。（１１）燃点香烛如前所述，因照明及宗教原因，古建筑中广泛存在燃点香烛的现象。为求神明庇佑，信众燃点香烛，焚烧纸钱，对神佛像顶礼膜拜。而香案上易燃、可燃物众多，一旦引燃，极易造成火灾事故：１９６０年夏，山东省泰安市泰山碧霞祠因燃点香烛不慎引起火灾，神殿香案佛具被毁；第３章古建筑消防安全形势分析１９８５年４月７日，全国重点文物保护单位，始建于康熙４８年（公元１７０９年）的甘肃省夏河县拉ｐ楞寺大经堂因灯烛引燃可燃物引起火灾，将可容３０００喇嘛诵经的大经堂全都被毁；１９８５年４月２０日，陕西省西乡县药王庙因香烛｝Ｉ燃，造成建筑全部被毁；１９８８年１２月８日晨，国家文物重点保护单位福建省福鼎县太姥山风景区国兴寺，因香烛跌倒点燃桌子引发火灾，全寺付之一炬；１９９９年２月１６日，浙江省温州市永中镇姜氏祠堂因供神香烛引燃可燃物发生火灾，造成ｌＯ人死亡．６人受伤；２００２年山西省宁武县小石门仙人洞因僧人使用蜡烛不慎引发火灾，烧毁清代砖木结构建筑８６平方米。（’２）香火香灰按照旧时传统，焚纸与烧香是人们祭祖、敬神、礼佛过程中必不可少的习俗与活动，而其中的不安全用火行为及对香火香灰的不妥当处理，都会诱发火灾产生。据统计，５０年代以来，因香火香灰事故导致的古建筑火灾案例有６起：１９５４年４月１日，浙江省瑞安市仙岩寺因香火不慎发生火灾，一幢千佛阁及其轩堂被毁：１９８１年２月１２日。全国重点文物保护单位，浙江省杭卅ｆ市岳飞墓因游客香火引燃枯草，幸及时扑灭，未酿成灾：１９８５年２月河南省盂县汉光武帝陵因香火阴燃起火，烧毁一株古柏ｉ１９８６年４月２３日２０时，甘肃省靖远县乎堡村，一女社员在菩萨楼烧香拜佛时不慎引起火灾。菩萨楼被全部烧毁，损失折款３．３万元：１９９４年１月３０日，西藏自治区江达县昌化乡卓东寺，由于烧香不慎发生火灾。烧毁建筑物３３６平方米。并使两个楼层全部经书化为灰烬。损失折款１２０万元；２０００年１１月，始建于唐朝古名“保安寺”的沈阳南大街大佛寺因香客烧香引燃废纸诱发火灾，火灾造成寺庙部分被毁。３．２．２．３电气因素在古建筑火灾案例中，电气因素是其火灾事故第二大重要诱因。其中包括灯泡烘烤、电线短路、电气短路以及使用电器不慎等；其中线路原因有６起：１９７３年７月２２目，始建于Ｊ６２５年（后金天命十年），建成于】６３６年（清崇德元年）的国家重点文物保护单位沈阳故宫因室内电源鲮短路起火；１９７６年Ｉｏ月２９目，陕两省蒲城县文庙因电线破旧产生短路起火，造成整个大殿被毁；１９８４年６月１７日２３时３０分，全国重点文物保护单位，西藏拉萨布达拉宫强巴佛殿发３７第３章古建筑消防安全形势分析生火灾。烧毁古建佛殿６４平方米，铜质镏金佛像８尊，佛经１００余部；火灾系电线短路烤着哈达、帐幔引起；１９８４年１１月２５日，甘肃省兰州市城隍庙内住居民电气线路起火ｔ主要建筑计７５问全被烧毁；１９８７年６月２８日３时，青海省西宁市观门街小学校院内的清代古建筑统领寺因电线短路起火：１９９３年３月１６吕８时１０分，云南省泸西县县文化馆魁星阁（又称春风阔）因电线绝缘老化短路引起火灾。烧毁面积７０米ｚ，损失折款７万。魁星镯始建于青代康熙三十二年（１６９３年），迄今已有３００年历史；由案例分析可见：古建筑因电线短路问题而诱发的火灾主要由电线破旧，绝缘老化等因素引起，其中的外力破坏也是导致线路短路的重要因素之一。古建筑由于先建造，后架电，所以电线一般裸露铺设，受日晒风吹以及烟熏火烤，容易出现老化现象。再加上虫咬鼠啮等诱因，极有可能发生电线短路现象。电线短路占４．５１％灯泡烘烤占２．２６％图３１９古建筑火灾原因分类构成比例图六除电线短路因素外，由灯泡烘烤致燃酿成的古建筑火灾也不容忽视：１９７０年１月１日，建于明洪武五年（１３８２年），省级重点文物保护单位．青海省西宁市城中区解放路的城隍庙香厅因木板长时间受灯泡烘烤炭化引起火灾；１９８３年４月１５日１０时４０分，北京市海淀区的大慧寺大悲宝殿发生火灾。大殿的木屋顶部分被毁坏，火灾系灯泡烤着木柁所致。２００３年１月１９日晚湖北省武当山遇真宫因承租单位私拉乱接照明电线，电灯泡长时间烘烤可燃物引发火灾，烧毁遇真宫主殿荷升段正殿３伺，建筑面积２３６平方米。自炽灯泡特别是大功率自炽灯泡由于发热量大，照明时间过长会产生积热现象。加上安装不当、距离可燃物过近等诱因，常常会发生烘烤致燃的火灾现象。近年来由于古建筑被占用现象严重，外来人员的生活、生产活动为古建筑３８第３章古建筑消防安全形势分析的用电负荷带来了较大的增幅。与之相关的电线、电器等增多，乱拉电线，私设电器等不安全行为增加，为古建筑的安全用电带来了较大的隐患。使用电器不慎占２．２６％④其它电气因素占８．２７％图３２０古建筑火灾原因分类构成比例图七１９５１年ｌｏ月２１目，全国重点文物保护单位，沈阳故宫大清门因电气短路发生火灾，致使大清门及门厅陈展文物全部被毁：１９６５年８月，辽宁市辽阳市右顺寺因电气起火，造成屋顶部分被毁；１９６８年１１月３日，全国重点文物保护单位，河北省易县清西陵昌陵因电气短路失火，昌陵及东西配殿被烧毁：１９７３年７月２５日，江苏省南京市鸡鸣寺因电气短路引起火灾，殿宇全部被毁；１９７４年８月１３日，浙江省杭州市文澜阁因电气短路引起火灾，局部建筑与阁藏被毁；ｉ９７７年２月２３日４时２６分，地处上海市闹市中心的静安寺（国家重点文物保护单位）因电熨斗余热烤焦木台板发生火灾，将太殿焚毁；１９７７年３月８日，江苏省南京市紫金山天文台（建于１９２９．１９３４年），电气短路引起火灾；１９７８年３月８日１０时，县级保护文物的山西省忻县文庙大成殿因电气原因起火，文庙大成殿被火烧毁；１９８１年４月１０目，北京景山公园寿皇殿戟门发生火灾。寿皇墩戟门建于乾隆十五年（１７５０年），是重要文物古建筑。当时，北京市少年宫在此辟为游艺室，夜问充电，无人看管，短路失火成灾。戟门被毁，可以计算出的直接经济损失达２７万元。１９８２年３月１０日，全国重点文物保护单位，山东省烟台市蓬莱阁马前殿。因电气起火蔓延成灾；１９８２年９月１日２ｌ时，北京辽宁省海城县三学寺因电气起火造成中殿烧毁，３万册图书被焚；２００５年１月４日中午１１点１５分，位于宁波市镇海区境内、建于光绪七年（公元１８７２年）的邦氏十七房因电视机短路引发火灾。３ｇ第３章古建筑消防安全形势分析３．２．２．４环境因素除了以上三大火灾因素之外，环境原因也是一个不容忽视的致灾因素。根据案例统计，由环境因素导致的古建筑火灾共计７起，现举典型案例如下：１９５０年１２月１日，北京西安门发生火灾，大火是由于靠近城门的一个炸油条的商棚炸货起火后而被殃及的；１９７３年１月１７号下午，四川省广元县城内的清代古建筑文昌阁发生火灾，原因是紧靠该楼搭建油毛毡房内存放的汽油着火引起；１９８８年５月１６日１３时２０分，安徽省黄山市重点文物保护单位陈家祠堂发生火灾，原因是一名精神病患者将未灭的烟蒂丢在草堆上引起；１９９４年２月２５臼夜，始建于清代康熙二十三年间的沈阳市级文物保护单位沈阳般若寺因寺外居民燃放鞭炮，火屑飞到寺内引发火灾。由案例统计可以看出，古建筑火灾的环境因素大致可分为外部诱火因子和内部环境隐患。外部诱惑因子主要由建筑外居民、企业等的生产生活状况以及自然环境状况所决定。内部火灾隐患主要有堆放的易燃与可燃物品，外来人员的生活与生产行为等。并且，与环境因素相关的古建筑火灾通常是两个因素共同作用的结果，环境因素中常常包含了人为因素或是自然因素的共同作用。这正反映了火灾规律的相干性与耦合性的特点。外部环境火灾隐患占３．７６％内部环境火灾隐患占１．５０％图３－２１古建筑火灾原因分类构成比例图八３．２．３古建筑火灾统计规律根据对笔者收集到的１６３例古建筑火灾案例的统计整理，分析古建筑火灾趋势与规律如下：３．２．３．１年代与时问规律由图３．２２和图３．２３可以看出，全国各年古建筑火灾分布呈随机起伏、非均４０第３章古建筑消防安全形势分析衡发展的状态，这与火灾发展的随机性规律相吻合。１９５０１９５２１９５４１９５６１９５８１９６０１９６２１９６４１９６６１９６８１９７０１９７２１９７４１９７６１９７８１９８０图３．２２全国各年古建筑火灾分布图一（１９５０－ｔ９８０）挖～加一８一。４一。一。１９８０ｌ鹑Ｚ１９８４１９８６１９８８１ｅ９０１９９２ｌ锝４１９９６１９鳃２０∞Ｚ∞Ｚ２。０４图３２３全国各年古建筑火灾分布图二（１９８０＿２００４）而由图３．２４看出，全国各年代古建筑火灾起数中８０年代有５０起，居于各年代首位。而从有数据统计的直接经济损失方面看，９０年代古建筑火灾经济损失额巨大，超出其他年代几倍之多。这同该年代发生在青海、西藏、甘肃以及山西的几起重特大古建筑火灾案例有关：１９９０年１月２５同２ｌ时，位于青海省海南藏族自治州同德县河北乡境内的，有２３０年历史的藏族喇嘛教寺院石藏寺，因酥油灯引燃附近的啥达造成火灾，将２０４０平方米的二层第３章古建筑消防安全形势分析实木结构藏式大经堂烧毁，同时烧毁经堂内的经板、佛像、藏毯和海螺号（系清代遗留物）等物品６０多种１．７万件。损失折款３２３，３万元，７名喇嘛在灭火时受伤；１９９１年１２月２１日１３时，青海省唯一的白教寺院——同江县曲库乡木亥沙村王家寺，因寺院人员煨桑时用火不慎，引燃香柴发生火灾。烧毁７３０平方米的大经堂及经堂大金殿佛像ｌ尊、布制壁画８ｌ块、小佛像ｌＯ万个以及堆绣、酥油灯、藏毯、毛毡、酥油和粮食等，损失折款Ｌ８０余万元；１９９４年１月３０日，西藏自治区江达县昌化多卓东寺。由于烧香不慎发生火灾。烧毁建筑物３３６平方米。并使两个楼层全部经书化为灰烬。损失折款１２０万元。１９９４年２月１４日，甘肃省玛曲县参知台寺院因取暖用火不慎发生火灾，直接损失５８７．２万元，并烧毁大量文物：１９９８年４月４日，山西省临汾市尧庙宫广运殿发生火灾，烧毁殿宇１２７６平方米。殿内９尊神塑也被毁于火，直接财产损失４５ｌ万元；１９９９年５月２日，青海杂多县日历寺因油灯引燃哈达引起火灾，烧毁大经堂一座２２０平方米，唐卡２５２幅，直接损失１１７万元。ｍ图３．２４１９５０—２００５年全国各年代古建筑火灾状况４２第３章吉建筑消防安全形势分析图３２５１９５０＿２００５年全国古建筑火灾发生趋势曲一¨。一。ｌ时船７时蟪时１３毒！１８时譬嚼一甜时肘闻段图３２６古建筑火灾发生时间对比表由图３．２３结合图３．２５可以看出，８０年代初期卉建筑火灾起数达到最高，而从１９８４年开始，古建筑火灾起数呈下降趋势。这同该年《古建筑消防管理规则》第３章古建筑消防安全形势分析的颁布密切相关。１９８４年，根据《中华人民共和国文物保护法》和《消防监督条例》，由文物部、公安部制订颁布了《古建筑消防管理规则》，从此古建筑的消防安全保护工作向制度化、法制化的道路迈进。古建筑的安全保护工作也在短期内得到了非常大的改观。图３－２６显示了古建筑火灾在一天中不同时间段的变化规律。由图可以看出，晚间（１９．２４时）是古建筑火灾的高发期。这同该时期炊事用火、照明用火众多有关。夜间（１—６时）为火灾最少的时间段，这同该时期人的活动减少，用火行为减少相关。该时期火灾多由电气、雷击以及灯火等原因引起。３．２．３．２月份与季节规律图３．２７显示了古建筑火灾次数在一年中不同月份的变化规律。图中可以看出，古建筑火灾多集中在冬春季节，以１月、４月、１２月为最多。图３．２８说明了同样的问题，一方面冬春季节气候干燥，为木材等的燃烧提供了有利条件；另一方面，该时期节目庆典众多，广泛存在燃放烟花、焚香烧纸等火灾诱因，该时节游客的增多也为古建筑旅游区的安全管理增加了负担。４月份火灾次数居高的原因是由于该时期恰逢清明扫墓时节，游客香客增多，与诱发火灾相关的不安全行为增加，造成了该月份火灾次数居高不下。图３．２７１９５０．２００５年全国各月古建筑火灾分布图图３．２７至图３．３１显示了５０年代以来全国各月、各季度古建筑火灾直接经济损失状况以及人员伤亡状况。由图可以看出，冬季是火灾损失最大的季节，第３章古建筑消防安全形势分析该时期的经济损失及人员伤亡情况均居于各季节首位。从宏观上来看，古建筑各项火灾损失沿冬、春、夏、秋依次呈递减趋势。∞一∞～∞∞∞一∞ｏ图３２８１９５０－２００５年全国各季度古建筑火灾分布图踮一坫一ｉ－ｍ一；～ｏ㈣ｉ月２月３月４月５月６月７月８月９月１０月１１月１２月９死亡人数ｒ］受伤人敷月份图３．２９１９５０－２００５年全国各月古建筑火灾伤亡人员构成第３章古建筑消防安全形势分析∞一∞一∞一９ｏ—ｏ一冬季春季夏季秋季图３３０１９５０．２００５年全国各季度古建筑火灾直接经济损失额ｏｌ秋季ｌｏ盈夏季田春季臣［］冬季死亡人数［二二二—二—二驾３．２．３．３地域与等级规律［二二亘ｊ匹二：二］受伤入数固３３１１９５０－２００５年全国各季度古建筑火灾伤亡人数从图３．３２看出，古建筑火灾案例中，全国重点文物保护单位发生古建筑火灾４５起，在各文物等级中所发生的火灾次数最多。而在其他省、市、县级文物等级中古建筑火灾依次呈递减趋势排布。一方面，文物保护等级高的古建筑其消防工作更容易引起人们的重视，其消防设施、设备相对会更加齐全；另一方面，等级愈高的古建筑，往往建筑规模更加巨大，单体数量相对更多，总体布局也更为复杂。而与建筑相关的居民、工作人员、游客以及其他外来人员等人数相应增加，火灾隐患相应增多，造成古建筑文物等级愈高，火灾愈容易发生的现状。从另一个角度来看，文物等级愈高的古建筑，其消防投入愈多，消防安全第３章古建筑消防安全形势分析程度也相对愈高。从统计在案的古建筑火灾案例来看，有扑救纪录的古建筑火灾共计３ｌ起，其中全国重点文物保护单位１６起；扑救及时的案例有１７起。全国重点文物保护单位占了１１起；有消防队员参与营救的案例有１５起，全国重点５０４０３０２０１０Ｏ盒国级省级地、市级县、区级文物保护单位级剐国３，３２古建筑火灾文物保护单位等级对照简图广西贵州澳门湖北上海ｌｔ１２陕西２安鬟３云南陕西湖南湖北云南四川Ｉ—ｌ２２ｌ３河南３３江西３福建扛苏４４安徽————江苏江西青海２２４西藏４面西了甘肃青ｊ辱河北辽宁５５６６～１瓦手北京浙江福建河北四门ｌ山东————二７７８９浙江７山东７北京古建筑火灾放数（次）１２１０１：８６４２０１９５０一１９７４年—弓—寺—卜—＿专飞）１９７５一１９９９年７８古建筑火灾次数图３．３３全国各地区古建筑火灾次数对照图（１９５０．１９９９）４第３章古建筑消防安全形势分析文物保护单位占了１０起，消防队员及时营救的案例有７起，全国重点文物保护单位占了６起。而从地区统计来看，古建筑火灾发生最多的省份是浙江和山东两省，其次是河北和北京。而素有“中国古建筑宝库”之称的文物大省山西省所发生的古建筑火灾案例并不多，仅为６起。这同山西省历来重视古建筑消防安全保护工作有关。从人员伤亡来看，以浙江和福建两省的情况最为严重。详细数据情况见图３．３３和表３．１。表３１１９５０．２００５年全国古建筑火灾地区统计表地区湖南广西贵州澳门湖北火灾次数（次）ｌ受伤人数（人）０Ｏ００ＯＯＯＯ０７００ＯＯＯ７７死亡人数直接经济损失（万（人）Ｏ元）１ｌ００１２２００Ｏ４１上海河南云南３４４５５５５０２０９ｌ０８７西藏江西安徽甘肃陕西江苏山西１３４Ｏ．３２４０５９０．５Ｏ．４９４０２６６７９１２１４１５１５１８２２００５０ｌ６５８，５３８．７２２０青海福建四川辽宁１７４０ｌ０１１２４９０３４０Ｏ北京河北山东浙江１３７９８３７５２０．８３２７２．２合计１６３注：本表及以上各图中所列直接经济损失数目仅包含了有明确统计数据的案例，其它数据不明、或未作纪录的案例不在统计范围之内。第３章古建筑消防安全形势分析表３．２古建筑安全隐患分类表因素起火可能性吸烟炊事香火香灰燃点灯烛焚烧纸钱人为纵火小孩玩火使用烤火取暖违规作业烘柴人工商业用火私扯电线燃放烟花燃点蚊香电器使用不慎外来人员火患被占用后火患管理消防宣传不到位无义务消防组织无灭火应急预案无防火检查路窄人多，疏散困难重点建筑无专人看管内部致火隐患自身物消防可燃物堆放内部环境外部易燃易爆物品存放临时建筑搭建烧荒毗邻建筑火患外部易燃可燃物堆放外部人为火患位置偏僻，地势险要道路崎岖，交通不便消防站距离过远无消防水源电器短路电线短路无有效防雷设施消防设施不齐消防设备失效消防用水不足消防通道不畅建筑布局于防火不利建筑结构构造于防火不利火灾损失大煨桑火灾危害性４９第３章古建筑消防安全形势分析３．３古建筑安全隐患分析古建筑安全隐患可以分为诱发火灾隐患和消防扑救隐患两个方面。根据对以往古建筑火灾案例的收集整理，结合古建筑安全现状调研。综合起来分析古建筑安全隐患纵向上可以按人、物、环境三个层面展开，横向上可以按起火可能性和火灾危害度两个层面展开。与人相关的安全隐患又可按使用与管理分为两类，人为使用上存在１６大隐患，分别为：吸烟；炊事；香火香灰；燃点灯烛；焚烧纸钱；人为纵火：小孩玩火；烤火取暖；违规作业；烘柴；煨桑；工业用火；商业用火；燃放烟花；燃点蚊香；电器使用不慎。人为管理上存在８大隐患，分别为：外来人员火患：消防宣传不到位；被占用后火患；无义务消防组织；无灭火应急预案；无防火检查；路窄人多，疏散困难；重点建筑无专人看管。与物自身相关的因素可分为自身和消防两类，自身因素有；内部明火隐患；电器短路；电线短路；无有效防雷设施：建筑布局于防火不利；建筑结构构造于防火不利；火灾损失大。与消防相关的隐患有：消防设施不齐；消防设备失效；消防用水不足。环境因素可分为内外两部分来考虑，内部环境隐患有：可燃物堆放；易燃易爆物品存放；临时建筑搭建：消防通道不畅。外部环境隐患有：烧荒；毗邻建筑火患；位置偏僻，地势险要；道路崎岖，交通不便。（详见表３．２）３．４古建筑消防安全现状分析从５０年代至今，除少数几年无统计案例外，几乎每年都有古建筑火灾发生。随着人们对古建筑保护工作的日益重视，古建筑的消防安全保护现状得以逐步好转。然而由于种种复杂原因，目前仍存在以下一些突出问题：１．火灾隐患众多，消防安全形势严峻吉建筑由于本身布局、结构、材质以及使用和环境等因素的影响，火灾隐患众多，安全问题突出。消防工作普遍存在危险性大、损失大、影响大以及预防难、控制难、扑救难和管理难的“三大四难”问题，导致古建筑火灾事件发生频繁，安全形势十分严峻。２．消防设施建设滞后，消防投入少且不均由于各地区经济发展不平衡、历史欠账太多以及财政补贴不足等诱因造成古建筑消防设施建设滞后，消防投入不足的现状。以山西省为例，２００４年山西省全省各级政府及文物主管部门共投入专项资金２２５万余元用于全省文物古建筑消防安全整顿。而建造一个标准型普通消防站所需的资金也要５００万左右。目前我国普遍存在消防站建设严重不足的现象，第３章古建筑消防安全形势分析“世界文化遗产”武当山遇真宫大火就是因为附近没有消防队，有消防水源却无消防车。一场本不算大的火竟然要调用远离开发区４０多公里的十堰市和丹江口市的消防车赶来灭火，耽误了救火时机，造成了严重后果。另一方面由于古建筑群位置分散、点多面广，而目前城市总体消防规划又不尽完善，古建筑消防纳入城市总体消防规划的更是少之又少。以山西为例，山西省共有木制结构古建筑１８１１８处，宋、元以前的地上木结构古建筑占全国的７２．６％，其中国家级文物保护单位有１１９处。这么多的古建筑，除平遥古城的消防规划正在编制中外，其余的还没有一个做出消防规划。又因为古建筑存在地域性、等级性差异，加上管理不善、资金短缺等诱因造成消防管理顾此失彼，消防投入厚薄不均的局面。３．缺少法规、规范，消防工作缺少度量，无据可依更为重要的是，古建筑建造在先，消防在后，消防安全方面的法律规范相对缺乏，而现代建筑法律法规又不能完全适用于古建筑消防工作中。造成长期以来古建筑消防保护工作出现缺乏度量，无据可依的局面。致使古建筑安全管理与监督工作缺少系统性，标准模糊，内容笼统。又由于古建筑具有独特的文化历史价值，而且规模不等，等级不一。再加上古建筑自身环境、材料等特殊变因，其消防安全工作要完全经由理论体现在统一的规范准则当中就变得相当困难。由此，如何运用科学方法实现对古建筑安全现状的客观评估；并对其安全现状进行合理分级；进而对消防管理和消防投入工作进行科学指导，确定可接受火灾风险等级和最优消防投入；就变得尤为重要与迫切起来。第４章古建筑火灾风险评价体系第４章古建筑火灾风险评估体系４．１引言如前所述，火灾风险评估技术有助于人们更加准确、客观的识别建筑中存在的火灾风险与安全隐患，并对之进行合理描述和科学评价，从而为人们预防、控制和扑灭火灾提供依据和支持。自本世纪８０年代安全系统工程传入我国以来，火灾风险评估技术最初主要应用于工业与航天领域。近年来开始在城市火灾、大空间建筑、高层以及地下建筑等安全防灾领域获得推广。城市由于其人口密集、物质集中、功能复杂等原因，造成城市火灾具有突发、连锁、复杂多样、处置困难的特点。城市的孕灾环境层次众多，结构复杂，功能多样，内外联系广泛，备种矛盾错综复杂，再加上不同城市和同一城市不同区域的情况千差万别，各不相同。导致城市火灾风险高度综合与复杂，评价相当困难；而现代建筑的设计与消防工作大都是在现有法律、规范的指导下形成与实现的，具有相对的科学性与完备性。古建筑火灾风险评估体系的研究就与应用，相对城市而言具有更强的实际可行性，相对现代建筑而言又具有更强的现实需要性，因而更加值得研究与探讨。另外，待评古建筑群体众多，同类评估对象选择较易，可比性强，具有更强的可操作性，体系构建更加简单与科学。４．２古建筑火灾风险评估体系理论框架４．２．１古建筑火灾风险评估技术的意义１．作用古建筑火灾风险评估体系的建立与发展，有助于人们客观准确的认识古建筑发生火灾的概率以及危害性问题。指导人们在现有经济条件下合理调配消防资金，科学进行消防决策，最终实现对古建筑进行切实、合理以及有效的保护目的。２．任务与目的古建筑火灾风险评估的主要任务是客观、准确识别古建筑评估系统中的火第４章古建筑火灾风险评价体系灾隐患与其它风险因素；并对之进行适当评价，确定被评对象的火灾风险状况；为古建筑消防安全管理提供决策依据。综合起来分析，古建筑火灾风险评估技术具有以下三大目的：（１）寻求最低火灾发生率及最小火灾危害古建筑火灾风险评估技术通过全面考察评估对象火灾风险状况，给出系统发生火灾的可能性以及造成后果的严重程度，研究该对象火灾风险如何随外界条件的改变而变化，以便寻求最低火灾发生率及最小火灾危害；（２）结合地方现状，确定可接受火爽风险古建筑消防工作的目的在于确保古建筑的防火安全，其直接目标有二：一是严格控制火灾隐患，提高古建筑防火水平，努力做到安全不起火，防忠于未形；二是采取积极的消防安全措施，做到火灾早发现、早扑灭，火灾发生时能控制火势并有效扑灭，绝之于始萌。然而，如第二章所述，现实中不存在绝对的安全，也就不存在绝对安全的古建筑。火灾的不确定性规律也决定了古建筑火灾的发生具有突发性、偶然性的特点，任何古建筑都会存在或大或小的火灾隐患。而怎样的古建筑是相对安全的？多小的火灾风险等级是可以被接受的？如此众多的问题迫切需要一种理论体系来作为评判和度量的依据。古建筑火灾风险评估体系正是应运而生的一种系统综合量化的理论体系。它的运用可以为古建筑消防管理工作提供决策依据，有助于制定、管理以及监督和调整古建筑的火灾防治工作。（３）科学指导消防投入，确定最小火灾代价消防设施、设备配置，消防队伍建设，消防行动等均需要一定的花费。一般来讲，这些花费并不能创造新的财富，实际上也是一种经济损失，通常被称一图４．１古建筑消防安全工作目标第４章古建筑火灾风险评价体系为消防投入。消防投入结合火灾可能带来的损失综合起来考虑就是火灾代价。从某种意义上来讲，在一定限度内，消防投入越多，意味着古建筑的消防安全保护状况就会越好。若消防投入的花费超过了火灾可能带来的损失代价，反而会带来经济上的浪费。从另一方面来讲，在现有经济条件下，如果古建筑火灾风险已经低到可以接受的程度，就不应该再进行消防投入了，即使继续进行消防投入依然会提高建筑的安全度。日】运用古建筑火灾风险评估方法可以将降低火灾风险而投入的消防费用与风险降低的程度进行比较，同时可以比较不同消防措施和手段对降低古建筑火灾风险的影响，最终确定最小火灾代价，实现古建筑火灾防治的经济性和有效性问题。４．２．２古建筑火灾风险评估技术的方法火灾风险分析的评估方法有很多，大体可分为定性分析法、半定量分析法和定量分析法。严格的定量分析应当以基于统计方法的事故概率计算和基于火灾动力学的火灾后果计算为基础。但由于火灾事故数据资料的缺乏以及时间、费用等方面的限制，准确计算火灾事故的概率十分困难，而且在相当多的场合，根本无法得到这种概率。因此，长时间以来火灾风险评估仍以定性分析和半定量分析为主。随着人们对火灾现象及其规律研究的不断深入，在一定程度上实现了对火灾过程的定量描述与分析。尤其是近年来，火灾动力学理论不断完善，小样本火灾事件统计方法研究的不断深入，更由于模糊数学的不断发展，定量分析方法中一些关键技术正逐步得到解决，定量分析方法正成为当前发展最快的评估方法。【１１一．定性分析方法定性分析方法是对分析对象的火灾危险状况进行系统、细致的检查，根据检查结果对其火灾危险性做出大致评估。定性分析方法主要用于识别最危险的火灾事件，但难以给出火灾风险等级。定性分析方法主要有：安全检查表法、预先危险分析法等。古建筑火灾风险定性分析可以采用安全检查表法。安全检查表法是在对待评估系统的危险源进行充分分析的基础上，将系统分成若干单元和层次，依次分解分析，列出所有可能导致危害的因素。总结后第４章古建筑火灾风险评价体系确定检查项目，然后编制成表，并按此表进行检查，检查表中的内容一般都是“是／否”。该种方法的突出优点是简单明了，现场操作人员和管理人员都易于理解与使用。另外该表在使用过程中若发现有多余或遗漏之处也很容易增加或删减，而且在修改后不会影响到其他因素的分析。火灾安全检查表根据检查目的和范围可以设计成多种形式：日常安全检查表、火灾隐患整改安全检查表、防火设计用安全检查表以及专项安全检查表等。由于该种方法能够提供定性分析，可作为定量评价中获取指标描述的方式之一。＜＼一勿—＼一一一一７二．半定量分析方法图４２火灾安全检查表法简图半定量分析方法是将对象的危险状况表示为某种形式的分度值，从而区分第４章古建筑火灾风险评价体系出不同对象的火灾危险程度。半定量分析方法用于确定可能发生的火灾的相对危险性，同时可以评价火灾发生频率和后果，并根据结果比较不同的方案。半定量分析方法同时包含了那些可以部分实现数值量化的评估方法。它的评估方法包含了概率风险评估方法、打分安全检查表法、事故树分析法（ＦＴＡ）等。古建筑火灾风险定性分析可以采用打分安全检查表法和事故树分析法。打分安全检查表法操作同前面所述的安全检查表法，只是在评价结果时不是用“是／否”来回答，而是用分值或等级值来表达。安全检查表的结果被分成两栏，一栏是标准分，一栏是实得分（或是优良中差）等，由于有了具体数值，就可以实现半定量评估。事故树分析（ＦａｕｌｔＴｒｅｅＡｎａｌｙｓｉｓ）法是一种演绎的系统安全分析方法。它将特定事故作为顶上事件，层层分析其发生原因，一直分析到不能再分解为止。并将特定的事故与各层原因之间用逻辑门符号连接起来，最终建立逻辑事故树，形象、简洁的表达各层次之间的逻辑关系。通过对事故树简化、计算达到分析、评估的目的。１２１ｌ事故树分析的基本步骤（１）确定分析对象系统和要分析的各对象事件（顶上事件）；（２）确定系统事故发生概率、事故损失的安全目标值；（３）调查原因事件。调查与事故有关的所有直接原因和各种因素（设备故障、人员失误和环境不良因素）；（４）编制事故树。从顶上事件起一级一级往下找出所有原因事件，直到最基本的原因事件为止，按其逻辑关系画出事故树；（５）定性分析。按事故树结构进行简化，求出最小割集和最小径，确定各基本事件的结构重要性；（６）定量分析。找出个基本事件的发生概率，计算出顶上事件的发生概率，求出概率的重要度和临界重要度；（７）结论。当事故发生概率超过预定目标值时，从最小割集着手研究降低事故发生概率的所有可能方案，利用最小径集找出消除事故的最佳方案，通过重要度（重要度系数）分析确定采取对策措施的重点和先后顺序，从而得出分析、评估的结论。【２】２．古建筑火灾事故树分析——茎！童堕堡笾坐壅垦堕要笪堡墨图４３古建筑火灾事故树５７第４章古建筑火灾风险评价体系事故树分析包括求最小割集、最小径集和基本事件结构重要度分析以及事故发生概率。符号＿＿＿＿＿＿●＿——＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿——含义表示项上事件或中间事件，也就是需要往下分析的事件符号含义表示省略事件，也就＼＞是不需要或不能往下分析的事件八＜／Ｖ表示正常事件，也就是正常状态下发生的事件图４．４事件符厂～、表示基本事件，也就是Ｕ不能再往下分析的事件逻辑门符号含义Ｂ慧与门，表示输入事件Ｂ１和Ｂ２同时发生的情况下，输出事件Ａ才会发生。—ＬＩ＆ｌＬ厂丁或门，表示输入事件Ｂ１和Ｂ２只要有一者发生的情况下，输出事件Ａ就图４．５逻辑门符号在事故树中凡能导致顶上事件发生的基本事件的集合称作割集。割集中全部基本事件均发生时，则顶上事件一定发生。最小割集是能导致顶上事件发生的最起码的基本事件集合。割集中任一基本事件不发生，顶上事件就不会发生。系统中最小割集越多，则系统危险性越大；若基本事件发生的概率相近，则包含事件少的割集更容易发生。由此可以得出，若想减少系统的危险概率，一是可以通过措施减少系统中最小割集的数目来直接实现；二是可以通过增加割集中的基本事件数目来间接减小系统危害程度。在事故树中凡是不能导致顶上事件发生的最低限度的基本事件的集合称作最小径集，最小径集表达了系统的安全性。【２】根据第三章对古建筑火灾形势和安全特征进行分析，构建古建筑火灾事故树如图４．３所示。该事故树的结构函数式为：Ｔ＝Ａ１Ａ２ｆ４．１１第４章古建筑火灾风险评价体系＝（Ｂｌ＋Ｂ２）门Ｂ４＋Ｂ５＋Ｘ２９１＝［（ｃｌ＋Ｃ２）＋ｃ３ｃ４Ｃ５儿（ｘ２２＋ｘ２３＋ｘ２４）＋（ｘ２５＋ｘ２６＋ｘ２７十ｘ２８）＋ｘ２９１＝［Ｄ１Ｄ２＋Ｄ３Ｄ４＋Ｃ３Ｃ５（Ｘ７＋Ｘ８＋Ｘ９＋ＸｌＯ＋……＋Ｘ２１）】Ｏ（２２＋Ｘ２３＋Ｘ２４＋Ｘ２５＋Ｘ２６＋Ｘ２７＋Ｘ２８＋Ｘ２９１＝［（ｘｌ＋Ｘ２）Ｄ２十Ｄ３（ｘ３＋ｘ４＋Ｘ５＋ｘ６）十Ｃ３Ｃ５（ｘ７＋ｘ８＋Ｘ９＋Ｘ１０＋……＋ｘ２１）１（ｘ２２＋Ｘ２３＋Ｘ２４＋Ｘ２５＋Ｘ２６＋Ｘ２７＋Ｘ２８＋Ｘ２９、＝［ＸｌＤ２＋ｘ２Ｄ２＋Ｘ３Ｄ３＋ｘ４Ｄ３＋Ｘ５Ｄ３＋ｘ６Ｄ３＋Ｃ３ｃ５ｆｘ７＋ｘ８＋Ｘ９＋ＸｌＯ＋……＋ｘ２１）】（Ｘ２２＋Ｘ２３＋Ｘ２４＋Ｘ２５＋Ｘ２６＋Ｘ２７＋Ｘ２８＋Ｘ２９１－．．…・最终求得事故树最小割集有１６８个：Ｋ１＝ｆＸｌＤ２Ｘ２２）Ｋ３１＝ｆＸ４Ｄ３Ｘ２８ｊＫ３２＝｛Ｘ４Ｄ３Ｘ２９，Ｋ３３＝ｆＸ５Ｄ３Ｘ２２）Ｋ３４＝｛Ｘ５Ｄ３Ｘ２３，Ｋ３５芝ｆＸ５Ｄ３Ｘ２４｝Ｋ３６＝ｆＸ５Ｋ３７＝｛Ｘ５Ｄ３Ｄ３Ｋ２：ｆＸｌＤ２Ｘ２３｝Ｋ３＝ｆＸｌＤ２Ｘ２４，Ｋ４＝｛ＸｌＫ５＝ｆＸｌＫ７＝ｆＸｌＫ９＝｛ｘ２Ｄ２Ｘ２５，Ｄ２Ｘ２６，Ｋ６＝ｆＸｌＤ２Ｘ２７ｊＤ２Ｘ２５｝Ｘ２６，Ｘ２８，Ｘ２２，Ｋ８＝ｆＸｌＤ２Ｘ２９，Ｄ２Ｋ３８＝ｆＸ５Ｄ３Ｘ２７１Ｋ３９＝ｆＸ５Ｄ３Ｘ２８，Ｋ４０＝ｆＸ５Ｋ４１＿｛Ｘ６Ｄ３Ｄ３Ｋ１０＝ｆＸ２Ｄ２Ｘ２３｝Ｋｌｌ＝ｆＸ２Ｄ２Ｘ２４｝Ｋ１２＝｛Ｘ２Ｄ２Ｘ２５，Ｋ１３＝｛Ｘ２Ｄ２Ｘ２６，Ｋ１４＝ｆＸ２Ｋ１５＝ｆＸ２Ｋ１６＝｛Ｘ２Ｋ１８＝ｆＸ３Ｋ２０＝｛Ｘ３Ｄ２Ｘ２７）Ｄ２Ｘ２８１Ｄ２Ｘ２９，Ｘ２９｝Ｘ２２，Ｋ４２＝ｆＸ６Ｄ３Ｘ２３１Ｋ４３＝ｆＸ６Ｄ３Ｘ２４，Ｋ４４＝ｆＸ６Ｋ４６＝｛Ｘ６Ｄ３Ｘ２５｝Ｘ２７，Ｋ４５＝ｆＸ６Ｄ３Ｘ２６１Ｄ３Ｋ１７＝｛Ｘ３Ｄ３Ｘ２２１Ｄ３Ｋ４７＝ｆＸ６Ｄ３Ｘ２８，Ｘ２３，Ｘ２５，Ｘ２６，Ｋ４８＝ｆＸ６Ｄ３Ｘ２９）Ｋ４９＝ｆＣ３Ｋ５０＝ｆＣ３Ｋ５１＿｛Ｃ３Ｃ５Ｘ７Ｃ５Ｘ７Ｋ１９＝ｆＸ３Ｄ３Ｘ２４ｌＤ３Ｘ２２，Ｘ２３１Ｋ２ｌ＝ｆＸ３Ｄ３Ｃ５Ｘ７Ｘ２４，Ｘ７Ｋ２２＝ｆＸ３Ｄ３Ｘ２７）Ｋ２３＝ｆＸ３Ｋ２４＝ｆＸ３Ｄ３Ｄ３Ｋ５２＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ２５｝Ｘ２８ｊＸ２９，Ｋ５３＝｛Ｃ３Ｃ５Ｘ７Ｘ２６１Ｋ５４＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ７Ｘ２７，Ｋ５５＝ｆＣ３Ｋ５７＝｛Ｃ３Ｃ５Ｘ７Ｘ２８｝Ｘ７Ｋ２５＝ｆＸ４Ｄ３Ｘ２２，Ｋ２６＝ｆＸ４Ｄ３Ｘ２３，Ｋ２７＝ｆＸ４Ｄ３Ｘ２４１Ｋ２８＝｛Ｘ４Ｄ３Ｘ２５１Ｋ２９＝ｆＸ４Ｄ３Ｘ２６，Ｋ３０＝ｆＸ４Ｄ３Ｘ２７，Ｋ５６＝｛Ｃ３Ｃ５Ｋ５８＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ２９｝Ｘ２２｝Ｘ２３，Ｃ５Ｘ８Ｘ８Ｋ５９＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ８Ｘ２４，Ｋ６０＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ８Ｘ２５，５９第４章古建筑火灾风险评价体系Ｋ６１＝｛Ｃ３Ｃ５Ｘ８Ｘ２６，Ｋ６２＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ８Ｘ２７，Ｋ６３＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ８Ｘ２８，Ｋ６４＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ８Ｘ２９｝Ｋ６５＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ９Ｘ２２｝Ｋ６６＝｛Ｃ３Ｃ５Ｘ９Ｘ２３ｌＫ６７＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ９Ｘ２４１Ｋ６８＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ９Ｘ２５１Ｋ６９＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ９Ｘ２６，Ｋ７０＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ９Ｘ２７，Ｋ７ｌ＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ９Ｘ２８１Ｋ７２＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ９Ｘ２９，Ｋ７３＝｛Ｃ３Ｃ５Ｘ１０Ｘ２２，Ｋ７４＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ１０Ｘ２３，Ｋ７５＝｛Ｃ３Ｃ５Ｘ１０Ｘ２４｝Ｋ７６＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ１０Ｘ２５｝Ｋ７７＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ１０Ｘ２６ｌＫ７８＝ｆＣ３Ｃ５ＸｌＯＸ２７ｌＫ７９＝ｆＣ３Ｃ５ＸｌＯＸ２８，Ｋ８０＝｛Ｃ３Ｃ５ＸｌＯＸ２９，Ｋ８ｌ＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ１ｌＸ２２，Ｋ８２＝ｆＣ３Ｃ５ＸｌｌＸ２３１Ｋ８３＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ１１Ｘ２４ｊＫ８４＝ｆＣ３Ｃ５ＸｌＩＸ２５ｌＫ８５＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ１１Ｘ２６１Ｋ８６＝｛Ｃ３Ｃ５Ｘ１１Ｘ２７１Ｋ８７＝ｆＣ３Ｃ５ＸｌｌＸ２８，Ｋ８８＝｛Ｃ３Ｃ５ＸｌｌＸ２９，Ｋ８９＝｛Ｃ３Ｃ５Ｘ１２Ｘ２２｝Ｋ９０＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ１２Ｘ２３１Ｋ９ｌ＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ１２Ｘ２４１Ｋ９２＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ１２Ｘ２５１Ｋ９３＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ１２Ｘ２６，Ｋ９４＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ１２Ｘ２７，Ｋ９５＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ１２Ｘ２８１Ｋ９６＝｛Ｃ３Ｃ５Ｘ１２Ｘ２９ｌＫ９７＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ１３Ｘ２２）Ｋ９８＝｛Ｃ３Ｃ５Ｘ１３Ｘ２３，Ｋ９９＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ１３Ｘ２４，Ｋ１００＝ｆＣ３Ｃ５Ｘ１３Ｘ２５１Ｋ１０１＝Ｋ１０２＝Ｋ１０３＝Ｋ１０４＝Ｋ１０５＝Ｋ１０６＝Ｋ１０７＝Ｋ１０８＝Ｋ１０９＝Ｋ“０＝Ｋ１１１＝Ｋｌｌ２＝Ｋ１１３＝Ｋ１１４＝Ｋ１１５＝Ｋ１１６＝Ｋ１１７＝Ｋｌｌ８＝Ｋ１１９＝Ｋ１２０＝Ｋ１２１＿Ｋ１２２＝Ｋ１２３＝Ｋ１２４＝Ｋ１２５＝Ｋ１２６＝Ｋ１２７＝Ｋ１２８＝Ｋ１２９＝Ｋ１３０＝Ｋ１３ｌ＝Ｋ１３２＝Ｋ１３３＝Ｋ１３４＝Ｋ１３５＝Ｋ】３６＝Ｋ１３７＝Ｋ１３８＝Ｋ１３９＝Ｋ１４０＝６０｛Ｃ３Ｃ５Ｘ１３Ｘ２６）（Ｃ３Ｃ５Ｘ１３Ｘ２７）（Ｃ３Ｃ５Ｘ１３Ｘ２８）（Ｃ３Ｃ５Ｘ１３Ｘ２９）（Ｃ３Ｃ５Ｘ１４Ｘ２２】（Ｃ３Ｃ５Ｘ１４Ｘ２３）（Ｃ３Ｃ５Ｘ１４Ｘ２４）（Ｃ３Ｃ５Ｘ１４Ｘ２５）｛Ｃ３Ｃ５Ｘ１４Ｘ２６）ｆＣ３Ｃ５Ｘ１４Ｘ２７）＜Ｃ３Ｃ５Ｘ１４Ｘ２８）＜Ｃ３Ｃ５Ｘ１４Ｘ２９）（Ｃ３Ｃ５Ｘ１５Ｘ２２）（Ｃ３Ｃ５Ｘ１５Ｘ２３）（Ｃ３Ｃ５Ｘ１５Ｘ２４）（Ｃ３Ｃ５Ｘ１５Ｘ２５）＜Ｃ３Ｃ５Ｘ１５Ｘ２６）（Ｃ３Ｃ５Ｘ１５Ｘ２７）（Ｃ３Ｃ５Ｘ１５Ｘ２８）ｆＣ３Ｃ５Ｘ１５Ｘ２９）ｆＣ３Ｃ５Ｘ１６Ｘ２２）｛Ｃ３Ｃ５Ｘ１６Ｘ２３）｛Ｃ３Ｃ５Ｘ１６Ｘ２４）｛Ｃ３Ｃ５Ｘ１６Ｘ２５）ｆＣ３Ｃ５Ｘ１６Ｘ２６）（Ｃ３Ｃ５Ｘ１６Ｘ２７）（Ｃ３Ｃ５Ｘ１６Ｘ２８】（Ｃ３Ｃ５Ｘ１６Ｘ２９）（Ｃ３Ｃ５Ｘ１７Ｘ２２）（Ｃ３Ｃ５Ｘ１７Ｘ２３）（Ｃ３Ｃ５Ｘ１７Ｘ２４）（Ｃ３Ｃ５Ｘ１７Ｘ２５）ｆＣ３Ｃ５Ｘ１７Ｘ２６）（Ｃ３Ｃ５Ｘ１７Ｘ２７）Ｃ５Ｘ１７Ｘ２８）Ｃ５Ｘ１７Ｘ２９）Ｃ５Ｘ１８Ｘ２２）Ｃ５Ｘ１８Ｘ２３）Ｃ５Ｘ１８Ｘ２４）Ｃ５Ｘ１８Ｘ２５）｛Ｃ３ｆＣ３（Ｃ３＜Ｃ３（Ｃ３（Ｃ３第４章古建筑火灾风险评价体系Ｋ１４１＝Ｋ１４２＝Ｋ１４３＝Ｋ１４４＝Ｋ１４５＝Ｋ１４６＝Ｋ１４７＝Ｋ１４８＝Ｋ１４９＝Ｋ１５０≈Ｋ１５１＝Ｋ１５２＝Ｋ１５３＝Ｋ１５４＝Ｃ３Ｃ３Ｃ３Ｃ３Ｃ３Ｃ３Ｃ３Ｃ３Ｃ３Ｃ３Ｃ３Ｃ５Ｃ５Ｃ５Ｃ５Ｃ５Ｃ５Ｃ５Ｃ５Ｃ５Ｃ５Ｃ５Ｃ５Ｃ５Ｃ５Ｘ１８Ｘ２６）Ｋ１５５＝Ｋ１５６＝Ｋ１５７每Ｋ１５８之Ｋ１５９＝Ｋ１６０＝Ｋ１６１＝Ｋ１６２＝Ｋ１６３＝Ｋ１６４＝Ｋ１６５＝Ｋ１６６＝Ｋ１６７＝Ｋ１６８＝ＣＣｔＪ１ＪＣＸ２ＯＸ２４Ｘ２５Ｘ２６Ｘ２７Ｘ２８Ｘ２９Ｘ２２Ｘ２３Ｘ１８Ｘ２７）Ｘ１８Ｘ２８）Ｘ１８Ｘ２９）Ｘ１９Ｘ２２）Ｘ１９Ｘ２３）Ｘ１９Ｘ２４）Ｘ１９Ｘ２５）Ｘ１９Ｘ２６）Ｘ１９Ｃ＜Ｊ‘ＪＸ２ＯＣ５Ｘ２０Ｃ３ＣＣ１，３Ｃ１ＪＣ５Ｘ２０ＣＣ５＜ＪＣＣＣＣＣＣＣＣＪ＜ＪＣ５Ｘ２ＯＸ２ＯＸ２ｌＸ２ｌＸ２１Ｘ２１Ｘ２１Ｘ２１Ｘ２ｌＸ２ｌＣ３ＣＣＣ１，３Ｃ１Ｊ１ＪＸ２４Ｘ２５Ｘ２６Ｘ２７Ｘ２８Ｘ２９Ｘ２７）Ｘ１９Ｘ２８）Ｘ１９Ｃ３Ｃ３Ｃ３Ｘ２９）Ｘ２０Ｘ２２）Ｘ２０Ｘ２３）Ｃ３Ｃ１ＪＣ３（４－２）根据结构重要度系数计算公式：Ｉ（ｉ）＝∑１／２Ｘｉ∈Ｋｊ（Ｐｊ）Ｂ’计算可得结构重要度系数为：Ｉ（７）＝Ｉ（８）爿（９）＝Ｉ（１０）２Ｉ（１１）＝Ｉ（１２）＝Ｉ（１３）＝ｌ（１４）＝Ｉ（１５）爿（１６）．Ｉ（１７）２Ｉ（１８）＝Ｉ（１９）＝Ｉ（１０）＝Ｉ（１１）＝Ｉ（１２）＝Ｔ（１３）＝Ｉ（１４）＝Ｉ（１５）．Ｉ（１６）２Ｉ（１７）．Ｉ（１８）＝Ｉ（１９）＝Ｉ（２０）＝Ｉ（２１）＝１Ｉ（１）＝Ｔ（２）＝ｌ（３）２Ｉ（４）２ｒ（５）＝ｊ（６）２２Ｉ（２２）＝Ｉ（２３）＝Ｉ（２４）＝ｌ（２５）；Ｉ（２６）＝Ｉ（２７）２Ｉ（２８）＝Ｉ（２９）＝３．３７５ｌ（Ｄ２）＝４Ｉ（Ｄ３）＝８Ｉ（ｃ３）＝Ｉ（ｃ５）＝１５分析可知，该事故树一共有１６８个最小割集，其中任何一个的发生都会导致项上事件的发生。而在各最小割集中出现频率愈高的基本事件，其关联性作用愈强，结构重要度系数相对较大。通过结构重要度系数计算分析可以看出，事故树中ｃ３、ｃ５、Ｄ３、Ｄ２等在古建筑火灾中起着相对重要的作用，应加强对建筑中可燃物构件，易燃物品的阻燃处理，及时清理堆放的可燃、易燃物品。而与初期救火相关的系列工作也不容忽视。从另外一个角度来讲，如果将上述事故树模型应用到现实古建筑火灾评估中，而且模型中每个基本事件的发生概率已知的话，就可以对各最小割集的发生概率进行计算，最终可求出顶上事件的发生概率。然而，由于事故树的编制较为复杂，而且受主观因素的影响，不同分析人６ｌ第４章古建筑火灾风险评价体系员编制的事故树和分析结果会出现各不相同的局面。另外，复杂系统的事故树往往数据量庞大，分析计算繁琐，各基本事件发生概率的确定也存在着一定困难。因此，事故树分析方法在完整量化方面存在着一定困难，大都应用于定性分析或半定量分析中。三．定量分析方法从定性描述到定量分析和计量，是一门学科发展到成熟阶段的重要标志。定量分析方法的出现是科学发展的趋势和必然，近年来成为最引人注目、发展最快的火灾风险评估方法。目前的定量分析方法大致可分为精确定量分析与模糊定量分析两类。（１）精确定量分析方法精确定量分析方法以计算机模化法为代表，运用计算机建立火灾模型来模拟火灾的发生、发展规律及过程。火灾模型是在计算机技术高度发展以及对火灾现象和规律深刻认识的基础之上建立和发展起来的。它可以研究特定空间内火灾场景中的烟气流动、环境温度、火焰增长、人员疏散等问题。广泛应用于建筑性能化设计以及消防安全评估领域。目前世界范围内已经开发的火灾模型有数十种之多，常见的有区域模型、场模型和可燃物燃烧子模型以及考虑排烟效果的网络模型和综合模型等。常见的评估方法有：美国的建筑防火评估方法（ＢＦｓＥＭ：ＴｈｅＢｕｉｌｄｉｎｇＦｉｒｅｓａｆｅ可ＥｖａｌｕａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄ）；评估特定场所内所用产品火灾风险的ＦＲＡＭＥｗｏｒｋｓ方法；火灾致损评估方法（ＦＩｖＥ：Ｆｉｒｅ—ＩｎｄｕｃｅｄｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙＥｖａＩｕ“ｏｎ）；澳大利亚的风险评估模型（ＲＡＭ：ＲｉｓｋＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔＭｏｄｅｌｉｎｇ）；日本的建筑物综合防火安全设计方法等。【２９】准确的火灾模型可以科学、直观的进行火灾模拟与评估，定量的分析建筑物的火灾危险程度，比较不同消防方案对建筑火灾风险的影响，结合建筑物现状特点选用最为经济合理的消防方案。该评估方法的前提是必须建立精确的火灾模型，而建立模型的过程复杂，涉及面广，工作量大。而且每种火灾模型只能对应特定的建筑单体或空间，不能从整体上给出建筑的火灾危险性评价。复杂建筑以及建筑群体的危险性评价有赖于不同火灾场景的组合，需要建立不同的火灾模型进行综合分析。因此，该方法主要适用于特定重点建筑或空间的火灾风险评估中，如不能依靠现行规范指导解决消防问题的大空间，复杂空间建筑等。而古建筑往往群体布局，单体数目多且单体间差异较大，加上其构造特殊、空间复杂，建立精确的模型着实不易。因此，古建筑火灾风险评估不宣使用精确定量分析的方法。第４章古建筑火灾风险评价体系（２）模糊定量分析方法模糊定量分析方法是将模糊理论与定量分析相结合，将事物的确定性规律与不确定性因素相结合，将人的主观判断与事物的客观规律相结合的综合评判方法。它不排斥精确性的东西，也不惧怕不确定性的问题，它擅长于将定性描述的问题定量的表示和分析，将数据统计与人的主观评判相结合，通过合理的推理，得出可信的结论，其代表性的方法是模糊综合评估方法。４．２．３模糊综合评估方法一．基本概念模糊综合评估方法是将模糊理论与综合评估方法相结合，将模糊数学与系统综合分析相结合，以数据统计和系统分析为基础，建立待评对象火灾风险评估体系：依次划分单元与层次，确立火灾风险影响要素集合；并运用模糊数学的方式确定各评价要素的影响程度和安全等级，最终做出对整个对象的消防安全性能评估。模糊理论自１９７６年传入我国以来，现已广泛应用于模糊识别，模糊控制，人工智能等领域。模糊数学并不是将数学变成模糊的东西，而是将模糊性的输入条件经严密的推理得到一个明确的精确解。模糊理论的出现将数学的应用从必然领域扩大到偶然领域，使模糊的评判变得科学。【２Ｊ模糊综合评估方法作为模糊数学理论的应用分支之一，近几年在城市和建筑火灾风险评估领域获得了广泛的应用。二．体系构成所谓模糊是指边界不清楚，中间函数不明确，在质上没有确切含义在量上没有明确界限的意思。模糊综合评估体系必须具备三个基本要素：因素集、评价集、单因素评价集合。口９Ｊ（１）因素集所谓因素集就是构成和影响评价对象的各个单元和要素组成的集合，通常以ｕ表示为：ｕ＝｛ｕｌ，ｕ“……，ｕ。）其中ｕ：（ｔ＝７，２，……，礼）为被评估体系的评价指标，ｎ为评价因素（指标）的数目。在整个评估过程当中，各个评价因素对整个评价系统的影响程度是不同的，因此，需要对每一个评价因素的相对重要程度给与赋值，这就是评价因素的权重。它代表了评价因素在整个评价系统中的重要度，通常以ａ。代表评价因素ｕ。第４章古建筑火灾风险评价体系的权重值。一般要求满足归一条件：ｎ∑ａ。＝１ｏ—ｆ（４．３）权重分配不同，综合评判结果就会不同，因此，准确的确定权重对评价结果有着重要的影响。各因素的权重分配Ａ＝（ａ。，ａ矿…”，ａ。）可以看成是论域ｕ上的模糊集。（２）评价集评价集是评价对象各因素的评判结果所组成的集合，通常以Ｖ表示为：Ｖ＝｛ｖｌ，ｖ２，……，ｖ。）其中ｖ。（ｊ＝１，２，……，ｍ）为评价因素的评判结果，ｍ为设定的评价等级的数目，它根据具体评价情况人为主观设定。在评估过程当中，人们对评价因素进行等级评判时，常常不能绝对的肯定它属于ｍ个评价等级中的哪一个。因此综合评判的结果常常表示为评价集Ｖ上的模糊集：Ｂ＝｛ｂ。，ｂ２，．…一，ｂ。｝；式中ｂ。（ｊ＝ｌ，２，……，ｍ）反映了第ｊ种评判ｖ，在综合评判中所占的地位，也就是说，ｖ，对模糊集Ｂ的隶属度为Ｂ（ｖ。）＝ｂ。。重要度满意度。一重要度满意度图４６模糊综合评估系统构成简图（３）单因素评价对系统进行综合评判之前，先要对单个因素进行评价。单个因素的评价包含其重要程度权重的计算以及评价指标的隶属度计算。权重的获取可以采用统计分析法或层次分析法、模糊层次分析法等方式解决；指标的获取往往采用先专家打分，然后运用模糊重心评价的方法解决。古建筑自身的特殊性与复杂性特征决定了精确评估其火灾风险性相当困难。对古建筑火灾风险的评估宜采用模糊定量的方法，运用模糊综合评佶的方式，从系统、单元与要素多个层次实现对古建筑火灾风险的定量评估。第４章古建筑火灾风险评价体系４．３古建筑火灾风险评估体系构建４．３．１选择预评对象，确立评估系统选取特定区域内的古建筑作为待评对象，确立古建筑火灾风险评估系统。安全的相对性特点决定了：一方面不存在绝对安全的古建筑，另一方面，单独去评判一栋古建筑个体的安全与危险是没有意义的。古建筑的安全等级或是风险度大小只有在相对比较的前提下才具有合理性和科学性。因此，针对古建筑的火灾风险评估应以特定的评价区域为单位，选取多个古建筑个体作为待评估对象。共同应用同一套评估体系，以减小主观评判、体系逻辑等系列不确定性问题带来的对评价结果准确性的影响。图４７火灾风险评价体系建立过程简图４．３．２划分评价单元，确定评价因素４．３．２．１层次划分与指标选取的科学性问题建立准确而全面的指标体系是对古建筑火灾风险进行科学评估的关键。而体系构建过程中的层次划分与指标选取的合理与否，直接决定着评估体系的科第４章古建筑火灾风险评价体系学性和有效性。一般来说，层次的划分不宜过多，过多的层次划分会导致系统要素的相干性过于复杂，最终的分析结果会更加粗糙；层次划分也不宜过少，过少的层次划分使系统的构成关系过于简单，影响评价因子的整体性与准确度。指标的确定需要遵循以下原则：（１）独立性所选指标应能单独表现被评价对象某一方面的特征，应具有独立的可比性。（２）完整性所选择的全体指标应能尽量全面的反映被评价对象的各个方面及其相关属性，具有评价内容的完整性。（３）实效性所选指标应易于描述，其评价数据易于获取，具有相对明确的评价标准。指标数目不宜过多或过少，过少不能完整反映系统特性，过多又会导致评判数据过多，增加评价负担。指标体系的建立和完善要具有一定的可持续性，它不仅能反映某一时期的系统安全状况，还要能根据系统的发展及时的调整变化，以适应新形势下系统的发展要求。４．３．２．２层次划分与指标选取根据第三章对古建筑火灾特点、原因以及隐患的分析可见，古建筑火灾的发生和危害主要跟人、物、环境三大因素有关。因此古建筑火灾风险评估体系可以按人、物、环境三个层次依次划分评价单元；然后分别针对不同层次中起火可能性和火灾危害度两大要素展开分析，最终确定各火灾风险评价指标。古建筑中主要存在以下五类人员：游客、工作人员、宗教人士、居民、其他外来人员等。人为导致的古建筑火灾隐患大小跟使用与居住人员的数量及其用火行为息息相关。根据古建筑内人员的使用和管理情况，从起火可能性和火灾危害度两方面出发，将与人相关的评价指标分为以下十二类：炊事火患状况、香火香灰状况、燃点灯烛状况、焚烧纸钱状况、游客行为火患、占用人员行为火患、居民行为火患、违规行为火患、消防教育、消防组织、消防演练、消防保卫。古建筑中与物有关的评价因素可以按古建筑本身和消防状况，从起火可能性和火灾危害度两方面分为九类：建筑内部火患、电器使用状况、电线情况、防雷避雷设施、消防设施设备、消防用水、消防通道、建筑自身状况、火灾可能损失。与环境相关的古建筑火灾风险评价指标因素可以从建筑物内部和外部环境出发依次分为：外部火患、内部火患、地理环境状况、交通地势状况四部分。对应以上各项评价指标分别列出指标影响因素，方便评判人员对指标的深入了解和准确判断。并最终在火灾安全检查表的描述指导下确定各评价指标的参数值。第４章古建筑火灾风险评价体系表４１古建筑火灾风险评价指标体系表因素评价指标炊事火患状况香火香灰状况燃点灯烛状况焚烧纸钱状况游客行为火患占用人员行为火患居民行为火患违规行为火患消防教育消防组织消防演练消防保卫建筑内部火患电器使用状况电线使用情况防雷、避雷设施消防设施、设备消防用水消防通道建筑自身状况火灾可能损失影响因素炊事负荷及现场状况香火状况及香灰处理灯烛数量、使用状况焚烧地点、保护措施游客数量、吸烟等行为用火情况、用电情况居民数量、用火状况私扯电线、燃放烟花、玩火等消防宣传教育状况义务、专职消防队状况应急消防预案与消防演练状况看管、巡视人员状况建筑内部致火物品情况电器数量、使用状况线路铺设、老化、维护状况防雷、避雷设施有效程度消防设施、设备状况建筑内消防水源状况道路畅通状况建筑布局、间距、材质、结构等建筑文保等级、内部文物、历史意义外部用火状况易燃、易爆、可燃物状况消防站距离、附近水源状况道路、地势状况起火可能性人火銮霪荧磊性物火灾危害性起火可能外部火患内部火患地理环境状况交通地势状况环境性火灾危害性４．３．３获取指标描述，确定因素权重与指标参数权重的确定主要靠火灾案例统计分析结合专家评判的方式来获得。指标参数的确定则通过运用火灾安全检查表获取指标描述和定性分析，最终在专家给分的基础上，运用模糊重心评价等模糊数学的方法来获得。相关评价过程与方法将在本文以下几章中分别予以介绍。第４章古建筑火灾风险评价体系４．３．４起火可能性评估图４．８古建筑起火可能性评估指标体系（其中ｕ代表元素，ａ代表元素权重，ｂ代表指标参数）４．３．４．１权重确定根据对古建筑火灾发生原因有明确纪录的案例统计分析表明：由人为因素导致的火灾所占比率为６６．４％；由于物的因素导致的火灾所占比率为２２，ｌ％；由于环境因素导致的古建筑火灾所占比率为５．３％。根据案例统计数据，结台专家意见作相应调整后，可确定古建筑起火可能性评估中一级指标的权重系数如下：ａｌ＝Ｏ．６６；ａ２＝０．２２；ａ３＝Ｏ．１２；二元比较矩阵对二级指标权重的确定可采用相对比较法原理，把各评价因素两两相比，建立二元比较矩阵。再通过相应的数学方法求出各指标的重要度系数。以论域ｕ２为例，对其包含的评价因素ｕ２ｌ、ｕ２２、ｕ２３、ｕ２４运用二元比较法建立评价矩阵。设判断矩阵为Ｒ，则Ｒ中的元素ｈ，的实际含义是：相对于上层元素Ｕ２而言，元素ｕ肌和元素ｕ２，进行比较时ｕ删具有相比ｕ２，的重要程度。二元比较矩阵的建立如表４．２所示。在元素两两比较时采用了ｌ、３、５、７、９标度法。分别表示了两元素的重要度程度是１——同等重要；还是３——稍微重要；５——明显重要；７——强烈第４章古建筑火灾风险评价体系重要；９一极端重要等，如表４．３所示。２二元比较矩阵示意表４Ｕ２Ｕ２ｌＵ２２Ｕ２ｌＵ２．ｊ１Ｕ２．２ｌＵ２２Ｕ２．１２Ｕ２３Ｕ２．１３Ｕ２４Ｕ２１４Ｕ２２４Ｕ２２２Ｕ２、３２Ｕ２．４２Ｕ２２３Ｕ２．３３Ｕ２．４３乙ｂＵ２４Ｕ２，，ｌＵ２』】Ｕ２．３４Ｕ２』４表４．３判断矩阵ｂ的取值及其含义ｈ，取值１ｎ相比ｎ的重要程度ｒ。相比Ｄ同等重要ｆｉ相比ｒ，稍微重要ｎ相比ｎ明显重要３５７９ｒｆ相比ｆ，强烈重要ｎ相比ＴＪ极端重要２，４，６，８上述两相邻判断的中间值ｈ相比巧是０相比ｒ。前倒数饲数（注：在模糊层次分析法中标度的取值会有所不同，详见相关文献，本文在此不作具体叙述。）通过专家评判，并进行适当综合权衡之后，得出各判断矩阵如表４．４说示。表４．４论域Ｕ２的二元比较矩阵Ｕ２Ｕ２１Ｕ２２Ｕ２３Ｕ“Ｕ２Ｊｌｌ／３Ｉ／２３Ｕ２２３ｌ３７Ｕ２３２｛／３ｌ３Ｕ２４ｌ／３ｉ，７ｌ／３ｌ层次单排序层次单排序的计算可采用层次分析法或模糊层次分析法，本文以层次分析法为例，具体计算步骤如下：第一步，求判断矩阵每行元素之积：Ｍ＝，１／｜１２ｎｑ．４ｎ兀Ｆ▲，第二步，计算Ｍ，的ｎ次方根第４章古建筑火灾风险评价体系丽：刈Ｍ』第三步，对向量归一化处理后得到层次单排序权值为（４．５）ｗ。＝丽／∑谚７（４．６）Ｊ＝ｌ详细计算情况见表４．５表４５层次单排序计算表ｕ２Ｕ２ｌＵ２ｌ１１／３１／２３Ｕ２２３Ｕ２３２１／３１３Ｕ２４ｌ／３Ｍ．２０．０２２Ｗ；Ｗ．Ｏ．２７０．０７１，４１４０．３８５Ｏ．８４１２．５９０Ｕ２２Ｕ２３Ｕ２４１３５１／５１，３１Ｏ．５４５０．１６０．５０计算完毕，尚需进行一致性检验计算，判断矩阵是否具有满意的一致性，若不具备尚需调整判断矩阵，再进行分析。传统的层次分析法存在一致性判断标准缺乏科学依据、矩阵不具备一致性时调整困难等缺陷，现在学术界开始研究运用新的数学方法——“模糊层次分析法”的方式来确定指标权重。由于本文重在提出古建筑火灾风险评估体系的构建框架及其可行性评价方法，相关数学方法的具体表述不在本文讨论范围之内，有关模糊数学的具体内容详见各相关文献，本文在此不作具体描述。屡次总排序在层次单排序的基础上，利用同一层次所有元素重要度的排序结果，就可以计算针对上上层次而言，本层次所有元素重要性的权值大小，这就是层次总排序，层次总排序应当从上至下逐层顺序进行。具体计算见表４．６。表４６层次总排序计算表论域Ｕ２层Ｕ２ｌＵ２２Ｕ２３层次单排序０．２７层次总排序０‘２７４０．２２＝Ｏ．０５９４Ｏ．０７４０．２２＝Ｏ．０１５４０．１６４０．２２＝０．０３５２Ｏ．５０＋Ｏ．２２＝０．１ｌＯ．０７Ｏ，１６Ｏ．５０Ｕ２４４。３．４．２指标参数获取评价指标参数的获取可以分以下几个步骤进行：建立古建筑安全检查表获取指标定性描述；安全等级模糊评判；运用模糊数学量化评价。第４章古建筑火灾风险评价体系古建筑安全检查表在对古建筑火灾原因和特点以及隐患进行充分认识的基础上，编制安全检查表。古建筑消防安全检查表的编制应首先由古建筑及消防安全专家、技术管理人员等组成编制组，在对同类安全检查表收集分析的基础上进行，其后还要经过专家会审、表格使用、增删与修改等步骤。表４．７古建筑消防安全检查表建筑名称所在地域文物保护等级序号ｌ评价指标炊事火忠状况燃点灯烛状况焚烧纸钱状况游客行为火患居民行为火患违规行为火患消防教育消防组织消防演练消防保卫建筑内部火患电器使用状况电线使用情况消防设施、设备消防用水消防通道建筑自身状况外部火患地理环境状况炊事负荷：香火状况：灯烛数量：焚烧地点：游客数量：居民数量：私扯电线：消防宣传教育状况：义务消防队状况：应急消防预案：看管人员状况：电器数量：现状评判现场状况：香灰处理：使用状况：保护措施：吸烟行为：用电情况：用火状况：燃放烟花：专职消防队状况消防演练状况：巡视人员状况：使用状况：玩火：各注：２香火香灰状况３４５６占用人员行为火患用火情况：７８９１０１ｌ１２１３１４１５建筑内部致火物品情况：线路铺设、老化、维护状况：防雷、避雷设施有效程度：消防设施、设备状况：建筑内消防水源状况：道路畅通状况建筑布局：内部文物：外部用火状况：易燃、易爆、可燃物状况：消防站距离：道路状况：附近水源状况：地势状况：年月日１６防雷、避雷设施１７１８１９２０间距：材质：结构：２１火灾可能损失２２历史意义：２３内部火患２４２５交通地势状况第４章古建筑火灾风险评价体系本文所用的古建筑安全检查表主要是为了获取古建筑火灾风险评估体系中各指标因素的现状描述而编制。内容主要包含了评价指标及其现状评判等部分，对古建筑安全现状的评判可采用现场定级和事后评定两种。对于易于定级的指标如某些与数量有关的评判可以采用现场判断的方式，直接给出数字评论或是给予极少、少、多、极多的评价；对于不易定量或定级的因素，可以采用文字记录的方式，先描述，后评判：对于表述不尽或是具有特殊意义的因素则可以在备注中另外注明。安全等级评判在运用古建筑消防安全检查表获取指标定性描述的基础上，可以对各评价因子进行安全等级模糊评估。一般采用专家给分的方式，将古建筑消防安全等级分为：优、良、中、差、劣五个等级，分别对应的风险数值区间如下表所示表４８古建筑消防安全等级表ｌ安全等级ｌ风险数值优Ｏ一０．２良Ｏ．２．０．４中Ｏ．４．Ｏ．６差０．６．Ｏ．８劣Ｏ．８．１．０评判结果可以是确切的区间值，也可以简单的以优良等评语加以表述。由于允许评判者以一个模糊区间数来进行指标评测，给出了一个连续的语言值标尺，与人的思维模式更加一致，相比单一数值而言，更加有利于评判者充分表达思想，可操作性更强，准确度更高。模糊重心评价以底层指标元素ｕ２Ｉ为例，设有ｍ位专家对其做出了安全等级评判，评价集合为：Ｂ２ｌ＝（ｂｋ，ｂ’ｋ）（ｋ＝ｌ，２，……，ｍ），则最小重心集合为：ｂｍ＝（ｂｌ，ｂ２，……ｂｍ）：最大重心集合为：ｂ女＝（ｂ’１，ｂ’２，……ｂ’。）。运用相应数学公式可求得元素ｕ２ｌ的最小重心评价为：ｂ十２∑ｂ。；元素ｕ２ｌ的最ｋ＝ｌ大重心评价为：ｂｆ∑ｂ’。；元素ｕ２ｌ的平均重心评价为ｋｍｌｂ２１２∑（ｂ。。２＿ｂ。２）／２∑（ｂ’。－ｂ。）；ｋ＝ｌｋ＝ｌ（４・７）由此，对元素ｕｚ．的安全等级的模糊重心评价为：（ｂ指标元素的安全等级评价可依照上述方式依次求得。４．３．４．３起火概率评价ｎｂ２Ｉ，ｂ＾）。其他各底层在评价系统各分项指标权重与参数确定的基础上，就可以对系统进行整体苎！里直堡墨坐壅墨堕堡笪竺墨评价。设评价集合为ｕ由ｎ个底层元素组成，各因素的指标权重与参数分别为ａ，，ｂ一（１２１，２，……，ｎ）。则系统的起火概率状况可表示为：ｕ２∑ａ。ｂ。ｌ＝ｌ（４．８）运用上述公式可得，古建筑的起火概率状况可表示为８４２ｕ２∑ａ。。ｂ。．＋∑ａ：ｉｂ：。＋∑ａ＾１≈ｌｌ＝ｌ１＝１（４．９）４．３．５火灾危害度评估古建筑火灾危害度的评估方法与起火可能性的评估方法基本相同，本文在此不作具体叙述。古建筑的起火概率状况可表示为：Ｖ＝窆ｃ。。“＋杰。。。屯＋杰。＝Ｉｉｄ，．Ｉ－ｌｌ＿ｌｌ＝ｌ（４．１０）古建筑火灾危害度评估体系表如表４．９所示：图４９古建筑火灾危害度评估指标体系４．３．６火灾风险度评估古建筑起火可能性的评估结果反映了古建筑中现存和潜在的火灾隐患的大小，所表征的是火灾发生的几率性；古建筑火灾危害度的评估结果则显示了古建筑发生火灾后可能带来的损失和损害的大小，暗含了火灾发生后早期发现与第４章古建筑火灾风险评价体系扑救以及控火与灭火方面的不利因素，表征的是火灾发生以后的危险程度。在实际工作中对最小起火概率以及最小火灾危害度的各自评估都具有着积极的现实意义。而如何同时实现起火概率以及火灾危害程度的最小化，则成了消防工作的重要关注目标。古建筑火灾风险度评估是在其起火概率以及火灾危害度大小已经求得的情况下，对二者进行整合所确立的古建筑火灾风险最终评价。起火可能性与火灾危害度的权重应根据不同等级的古建筑作不同处理。设二者系数分别取Ｏ．５５与Ｏ．４５，则古建筑火灾风险度可表示为：ｆ＿０，５５ｕ＋０．４５ｖ。而由于在指标参数的评判过程当中采用了模糊区间的评价方法，因此最终的评估结果包含了最小风险度、平均风险度、最大风险度三个评价数值。在古建筑消防安全保护工作中，一般可根据平均风险度来作为火灾风险分级的依据。而在评价古建筑火灾平均风险度数值相当的情况下，评价差值越小，也就是最小风险度数值相对较大，而最大风险度数值相对较小的古建筑其本身包含的不确定性因素相对较少，安全程度也就相对较高，反之，评价差值越大，古建筑本身的安全程度愈低。４．４关键性问题４．４．１方法论（１）相对化古建筑火灾成因复杂，形式多样，难防难测。而火灾的不确定性规律决定了不存在绝对的消防安全，任何安全与危险都是相对的模糊概念。古建筑火灾风险评价体系正是在此原则的指导下建立起的一种相对化的安全评估体系。（２）简单化古建筑火灾风险评价体系是一个层次众多，指标复杂的综合系统。在确定指标参数与权重的时候，由于采取了相对比较、建立评价矩阵的方法。使复杂的多因素问题变成了简单的两两相比，方便了评价主体对信息的获取与判断。（３）模糊化客观上来看，由于受系统动态性特征的影响，系统要素的偶然变异与要素间耦合关系的偶然起伏，还有环境因素的随机干扰，都会引起系统的涨落。使得刻画系统整体状态的客观瞬间值很难稳定在平均值上；主观上来看，由于参评者知识经验的不同，对定性指标的描述有时很难以一个单一的确切数值来表达。因此，体系构建过程中把对指标权重与参数的描述由明确数值变为评判区间，然后运用模糊数学的方法来判断分析。使定性指标的数值模糊性与主观判断的选择模糊化有机统一。４．４．２精确性问题的研究火灾风险评价方法将定性描述的指标以定量的形式表达出来。不可避免的存第４章古建筑火灾风险评价体系在系列精确性的问题：（１）指标本身的随机不确定性由于系统本身及环境因素的影响，造成指标事件本身的事故发生存在着随机不确定性的特点，必然会对评估体系的精确性产生影响。随模糊数学与评价理论的不断发展以及统计数据的不断完善，由随机不确定性带来的精确性问题正不断得到纠正与完善。（２）体系建立的逻辑不确定性体系本身的科学一Ｊ生对评价体系本身精确性问题的影响，可随体系应用后的不断完善与发展而得到改善。由于不同的评价对象共用同一种评估系统，这在某种程度上也减弱了以上两种不确定性问题带来的影响。（３）指标判定的主观不确定性在古建筑消防安全评估体系的构建过程当中，由于采用了将客观统计数据与专家评判相结合，综合确立指标数据的方式，这从某种程度上减小了主观判断对精确性问题的影响。另一方面，古建筑指标评价过程当中，通过系统外并列个体间的相对比较来评判风险的方式，也从某种层面上减小了以上不确定性问题对最后评判精确性的影响。４．５应用前景分析古建筑火灾风险评估体系的理论与方法应按步骤、分阶段规划进行，在实际应用与调整中不断发展与完善。其发展包含了体系的初步建立、体系的试用调整、体系的完善发展三个相关步骤。将建立并调整后的火灾风险评估体系应用于古建筑消防安全保护工作，按评价结果对区域内古建筑物进行火灾风险分级，作为古建筑消防安全管理工作的决策依据；并依据风险等级状况进行分级整改；结合地方财政、消防投入、古建筑数量等因素确定可接受火灾风险，并对低于可接受火灾风险的古建筑进行重点整治：对已发现的风险因素区别对待，对症下药，分析不同整改措施对风险等级改变的影响，探讨消防投入的经济性问题，最终确定最小火灾代价。图４１０古建筑火灾风险评估技术应用分析筒图古建筑的消防安全保护工作应该在风险评估的基础上，实行分级保护与分阶第４章古建筑火灾风险评价体系段保护相结合的原则。对不同火灾风险等级的古建筑实行重点突出、区别对待、分级整改的保护措施；并在动态性保护原则的指导下，实行先评估，后整改，边评估、边整改的保护措施。图４．１ｌ古建筑安全保护策略分析简图伴随火灾风险分析理论的不断发展，古建筑火灾风险评估体系将日趋成熟，体系的科学性将不断得到提高。届时火灾风险的评估结果不仅可作为古建筑安全等级的评定依据，还可将火灾损失与消防投入的明确费用作比，为消防管理和安全产品的研发与市场决策提供依据。第５章结论与展望第５章结论与展望５．１结论古建筑消防安全保护工作是一项系统性工程，涉及火灾科学、安全科学、古建筑以及消防科学等诸多领域。新时期科学技术的发展以多学科、综合化为主要特征，鼓励不同领域、不同学科间的交叉、渗透与融合。古建筑火灾风险评估体系正是在此原则的指导下建立起来的一种系统性综合化理论体系。它的建立与发展综合了古建筑、火灾与安全科学、消防安全工程学、模糊数学以及计算机技术等多个领域，属于综合性理论体系。本文在对火灾特性以及古建筑安全现状综合分析的前提下，提出了从人、物、环境三个方面建立古建筑火灾风险评估体系的设想；分起火可能性与火灾危害度两个单元初步构建了古建筑火灾风险评估框架体系；并对其中的指标赋值与数学运算进行了简要的探讨；分析了不同评价方法的试用性问题，提出了运用模糊综合评估方法构建古建筑火灾风险评估体系的主张。由于本文侧重于评估体系本身的构建，而对相应的模糊数学理论与方法仅限于一般性的概略介绍，而指标本身权重与参数的获取是一个复杂繁重的过程，需要多位专家协作以及多轮的反复应用与调整才能完成。本文仅就部分指标的赋值方法进行了适用性介绍，给出了现实操作的可行性方法。而整个体系的构建与完善需要在不同领域人士的共同努力下，经过反复的应用与调整才能完成。５。２未来工作展望本文就古建筑火灾风险评估体系的系统构成与层次划分进行了论证，对其涉及的评价方法进行了初步的探讨，更为具体的工作需要不同专业人士的共同协作。现就未来需要进一步加强的工作方向简要列举如下：（１）加强古建筑火灾案例的数据收集整理工作准确的案例收集与数据统计是建立科学的评价体系的基础，是获取指标权重的重要依据，不仅对于评估体系的构建具有着重要影响，而且对于古建筑其它管理保护工作的开展同样具有十分重要的参考价值。本文在火灾案例的整理收集过程当中，发现数据遗失和缺漏现象颇为严重，以后的研究应继续加强数据统计的补充与调整工作。（２）体系发展的科学性与可持续性问题评估体系的发展与完善有赖于在目后的应用与调整中不断得以实现。指标本身的权重赋值也应根据不同时间与不同地域作相应调整。不存在“放之四海皆准”的准则，也不存在万能通用的体系。体系的运用应根据不同时期和不同对象作相应改变后才会适用于实际工作中。（３）加强数学方法及软件开发的研究工作第５章结论与展望不同数学方法的运用会使评估出现各自不同的结果，评估结果的准确度有赖于评价方式和数学方法的科学性。古建筑火灾风险评估是一项多学科、跨领域的系统工程，需要建筑、消防、数学以及计算机等专业人士的共同协作才能完成。当评估体系的发展达到一定的完善程度时，应该加强计算机软件的开发工作，以减轻实际工作负担，并使评估过程和结果更加准确、直观和有效。致谢致谢本文是在我尊敬的导师陈保胜教授的悉心指导下完成的。在近三年的学习生活中，先生给予了学生谆谆的教导和无微不至的关怀。恩师宽厚善良的长者风范、博大精深的理论素养、踏实严谨的行为准则，无不为学生留下了深刻的印象。先生传授了我们知识，更教诲我们做人。在此，首先向恩师表示深深的谢意。感谢周健老师，感谢刘昭如教授、颜宏亮教授、宋德萱教授、韩建新教授、郝洛西教授、陈妙芳教授以及徐磊青教授等，感谢他们的关怀和指导。论文的写作过程当中，得到了许多同学的支持和帮助，正是在与他们的共同讨论、互相帮助下，本文才得以顺利完成，在此一并表示谢意。他们是：郭晓洁、孙滢、曹辉、孙峰、张雪松、李臣杰、潘翔、郭飞、胡目剑等。特别感谢曹辉、戴超以及姜宝莉同学为本文提供了部分图片的工作，感谢学弟金磊、妹妹刘红蓄为本文所作的部分文字录入与表格编制工作。深深的感谢我的父母亲，感谢他们二十几年来的养育和教导。是他们给了我智慧和善良，让我感受着鼓舞和支持，使我能够积极向上、乐观顽强。最后感谢所有曾经关心、帮助过我的亲朋好友们，感谢各位阅评本文的专家学者，感谢我的母校同济大学，感谢我的祖国。７９参考文献参考文献［１］范维澄、孙金华、陆守香．火灾风险评估方法学．北京：科学出版社，２００４［２］罗云、樊运晓、马晓春．风险分析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