城市区域火灾风险评估综述

 摘要：本文分析了火灾风险评估概念的内涵，综述了以某一系统为对象的火灾风险评估的研究及目的，介绍了国内外较新的城市区域火灾风险评估方法。 

    关键词：城市区域  火灾风险  评估 

    一、火灾风险评估的概念 

    过去，人们往往依靠经验和直观推断来做出决策。随着计算机容量不断扩大和模块技术的发展，风险评估（risk   assessment）和风险管理（risk management）技术作为复杂或重大事项决策的必要辅助手段，在过去的
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二、三十年间，在决策分析、管理科学、运营研究和系统安全等领域得到了广泛的认知和应用[1]。 
                       
    通常认为风险(risk)的定义为：能够对研究对象产生影响的事件发生的机会，它通过后果和可能性这两个方面来具体体现。风险概念中包括三个因素：对可能发生的事件的认知；该事件发生的可能性；发生的后果[2]。因而，火灾风险（fire risk）包含火灾危险性（发生火灾的可能性）和火灾危害性（一旦发生火灾可能造成的后果）双重含义[3]。 

    现在，在文献中可以看到的与“火灾风险评估”相关的术语有fire risk analysis, fire risk estimation, fire risk evaluation, fire risk assessment等，但基本上火灾风险评估都是指：在火灾风险分析的基础上对火灾风险进行估算，通过对所选择的风险抵御措施进行评估，把所收集和估算的数据转化为准确的结论的过程。火灾风险评估与火灾模拟、火灾风险管理和消防工程之间有密切关系，为其提供定性和定量的分析方法，简单地如消防安全设施检查表，复杂的就会涉及到概率分析，在应用方面针对的风险目标的性质和分析人员的经验有各种变化[4]。 

    较多的人倾向于从工程角度来定义火灾危害性（fire hazard）和火灾风险（fire risk）。火灾危害性指：凡是根据已有的资料认为能引起火灾或爆炸，或是能为火灾的强度增大或蔓延持续提供燃料，即对人员或财产安全造成威胁的任何情况、工艺过程、材料或形势。火灾危害性分析在不同的情况下有不同的针对性，目的是确定在一定的条件下有可能发生的可预见性后果。这种设定的条件称为火灾场景，包括建筑物中房间的布局、建材、装修材料及家具、居住者的特征等与相关后果有关的各种具体信息。目前在确定后果方面的趋势是尽可能地利用各种火灾模式，辅以专家判断。此时，危害性分析可以看作是风险评估的一个构成元素，即风险评估是对危害发生的可能性进行权衡的一系列危害性分析。 
                       
    从系统分析的角度来看，风险具有系统特性和动态特性。风险实际上并非某一单一实体或事物的固有特性，而是属于一个系统的特性。若系统发生变化，很容易就会使事先对风险所做的估算随之发生变化。火灾风险评估模式包括：系统认定，即明确所要评估的具体系统并定义出风险抵御措施的过程；风险估算，即设定关于火灾的发生几率和严重后果及其伴随的不确定性的衡量标准或尺度，计算和量化系统中的指标的过程；风险评估，对该标准或尺度进行分析和估算，确定某一特定风险值的重要性或某一特定风险发生变化的权重[5]。 


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二、城市区域火灾风险评估的意义及发展概况 
                       
    在消防方面，随着人们安全意识的提高和建筑设计性能化的发展，对建筑工程的安全评估日益受到重视，比如美国消防协会制定的“NFPA101生命安全法规”是一部关注火灾中的人员安全的消防法规，与之同源的“NFPA101A确保生命安全的选择性方法指南”，分别针对医护场所、监禁场所、办公场所等，给出了一系列安全评估方法，多应用于建筑工程的安全性评估方面[6]。 
                       
    目前，我国在火灾风险评价方面的研究，大部分是以某一企业，或某一特定建筑物为对象的小系统。例如，由武警学院承担的国家“九五”科技攻关项目“石化企业消防安全评价方法及软件开发研究”，以“石油化工企业防火设计规范”等消防规范和德尔菲专家调查法为基础，设计了石化企业消防安全评价的指标体系，利用层次分析法和道化指数法确定了各指标的权重，采用线性加权模型得出炼油厂的消防安全评价结果[7]。以某一特定建筑物为对象的火灾风险评价也比较多，如中国矿业大学周心权教授，在分析建筑火灾发生原因的基础上，建立了建筑火灾风险评估因素集，并运用模糊评价法对我国的高层民用建筑进行了消防安全评价[8]。 
                       
    与上述的安全评估不同，城市区域的火灾风险评估的目的是根据不同的火灾风险级别，配置消防救援力量，指导城市消防系统改造，指导城市消防规划。对已建成的城市区域的火灾风险评估必须考虑许多因素，即城市火灾危险性评价指标体系，包括区域内所存在的对生命安全造成危险的情况、火灾频率、气候条件、人口统计等因素，进而评价社区的消防部署和消防能力等抵御风险的因素。除此之外，在评估过程中另一个重要的情况是要关注社区从财政及其他方面为消防规划中所要求的总体消防水平提供支持的能力和意愿。随着城市规模扩大、综合功能增强，在居住区商贸中心、医院、学校、和护理场所增多，评估方法还会相应的改变。现有的城市区域火灾风险评估方法主要出于以下两个目的： 

   （一）用于保险目的 

    在火灾保险方面的应用的典型事例为美国保险管理处ISO(Insurance Services Office, ISO)的城市火灾分级法，在美国已经被视为指导社区政府部门对其火灾抵御能力和实际情况进行分类和自我评估的良好方法。ISO方法把社区消防状况分为10个等级，10级最差，1级最好。 
                       
    ISO是按照一套统一的指标来对每个社区的客观存在的灭火能力进行评估，确定该社区的公共消防级别，这套指标来自于由美国消防协会和美国自来水公司协会所制定的各种国家规范。ISO对城市消防的分级方法主要体现在它的“市政消防分级表(Commercial Fire Rating Schedule, CFRS)”上。CFRS把建筑结构、用途、防火间距与公共消防情况（用公共消防分级数目表达）相关联，再以统计数据加以调节后，来确定相应的火险费用。ISO级别仅被保险公司用作确定火险费用的一个成分。ISO分级系统虽然无法反映出消防组织的其他应急救援能力，但实际上也常用于各个区域的公共灭火力量的确定。 
                       
    市政消防分级表从1974年开始使用，主要考察某城市区域的7个指标情况：供水、消防队、火灾报警、建筑法规、电气法规、消防法规、气候条件。随着技术进步，该表也不断改进。1980年版抽取了CFRS中对公共消防分级的方法，给出了修订后的灭火力量等级表，指标只包括前3项。被删除的指标或者确少区分度，或者在全市范围内进行评估时太过于主观，而且74表格中包含许多评估标准是具体的规定，如果某一社区的情况没有满足这些规定，则归属为差额分，规定降低了表格可使用的弹性范围，无法正确评估情况和技术的变化。故而ISO分级表被视为越来越“性能化”[9]。 

   （二）用于消防力量的部署 
                       
    当今的消防组织和地方政府要担负日益加重的安全责任，面对来自公众的对抵御各种风险的更多的期望，以及调整消防机构人员、设备及其他预算方面的压力，迫切需要确认某一给定辖区内的具体风险和危险的等级。 
                       
    具体地说，城市区域风险评估在消防方面的目的就是：使公众和消防员的生命、财产的预期风险水平与消防安全设施以及火灾和其他应急救援力量的种类和部署达到最佳平衡。 
                       
    关于火灾风险对于灭火救援力量的影响，美国消防界对此的关注可以说几经反复，其间美国消防学院、NFPA等都做了许多工作。直至20世纪90年代，国际消防局长协会成立了由150名专业人士组成的国际消防组织资质认定委员会(the  Commission of Fire Accreditation International, CFAI)，经过9年的广泛工作，制定了“消防应急救援自我评估方法”，和制定标准的社区消防安全系统。另外，NFPA最终还制定了NFPA1710和1720两个指导消防力量部署的标准，分别帮助职业消防队和志愿消防队和改进为社区提供的消防救援的水平。根据NFPA最近的调查，NFPA1710将在全美30500个消防机构中的3300~3600个得到正式的应用，也推广到加拿大有些地区[10]。 
                       
    英国对消防救援力量的部署标准是依据内政部批准的“风险指标”，把消防队的辖区划分为“A”、“B”、“C”、“D”四类区域，名为“风险分级”系统。其目的是对消防队的辖区进行风险评估，确定辖区内的各种风险区域，进而确定该风险区域发生火灾后应出动的消防车数量和消防响应时间。1995年，英国的审计委员会发布了一份题为“消防方针”的考察报告，认为这种方法没有充分考虑建筑设施的占用情况、社区的人口统计情况和社会经济因素，也没有把建筑物内的消防安全设施纳入考核范围。故而由审计委员会报告联合工作组与内政部的消防研究发展办公室一起，设立了一个研究项目。该项目的目的是开发一套供消防机构划分区域的风险等级，对包括灭火在内的所有应急救援力量进行部署，用于消防安全设施的规划并能解决上述问题的风险评估方法，再对开发出的方法进行测试。最后Entec公司开发出了计算软件，并于1999年4月以内政部的名义出台了“风险评估工具箱”测试版[11]。
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    三、国内外近期的城市区域火灾风险评估方法 

    （一）国内的城市区域火灾风险评估方法 
                       
    张一先等采用指数法对苏州古城区的火灾危险性进行分级[15]，该方法的指标体系考虑了数量危险性，着火危险性，人员财产损失严重度，消防能力这四个因素。1995年李杰等在建立火灾平均发生率与城市人口密度、城区面积、建筑面积间的统计关系基础上，选取建筑面积为主导参量，建立了以建筑面积为单一因子的城市火灾危险评价公式[12]。李华军[16]等在1995年提出了城市火灾危险性评价指标体系，该体系中城市火灾危险性评价由危害度、危险度和安全度三个指标组成，用以评价现实的风险，不能用来指导城市消防规划。 

    （二）美国的“风险、危害和经济价值评估”方法[13] 
                       
    美国国家消防局与CFAI于1999年一起，在“消防局自我评估”及“消防安全标准”的工作的基础上，更突出强调了“火灾科学”的“科学性”，开发出名为“风险、危害和经济价值评估（Risk, Hazard and Value Evaluation）” 的方法。美国消防局于2001年11月19日发布了该方案，这是一个计算机软件系统，包含了多种表格、公式、数据库、数据分析方法，主要用于采集相关的信息和数据，以确定和评估辖区内火灾及相关风险情况，供地方公共安全政策决策者使用，有助于消防机构和辖区决策者针对其消防及应急救援部门的需求做出客观的、可量化的决策，更加充分地体现了把消防力量布署与社区火灾风险相结合的原则。 
                       
    该方法的要点集中于两个方面：1、各种建筑场所火灾隐患评估。其目的是收集各种数据元素，这些数据能够通过高度认可的量度方法，以便提供客观的、定量的决策指导。其中的分值分配系统共包括6类数据元素：建筑设施、建筑物、生命安全、供水需求、经济价值。2、社区人口统计信息。用于收集辖区年度收集的相关数据元素。包括居住人口、年均火灾损失总值、每1000人口中的消防员数目等数据元素。 
                       
    该方法已在一些消防局的救援响应规划中得到应用。以苏福尔斯消防局为例，它利用该方法把其社区风险定义为高中低三类区域，进而再考察这些区域的火灾风险可能性和后果：高风险区域包括风险可能性和后果都很大的以及可能性低、后果大的区域，主要指人员密集的场所和经济利益较大的场所；中等风险区域是风险可能性大，后果小的区域，如居住区；低风险区域是风险可能性和后果都较低的区域，如绿地、水域等，然后再把这些在消防救援响应规划中体现出来。 

    （三）英国的“风险评估”方法[14] 
                       
    英国Entec公司研发“消防风险评估工具箱”，解决了两个问题：一是评估方法的现实性，是否在一定的时限内能达到最初设定的目标。经过对环境、毒品管理、海事安全等部门所使用的各种风险评估方法的进行广泛考察之后，研究人员认为如果对这些方法加以适当转换，就可以通过不同的方法对消防队应该接警响应的不同紧急情况进行评估。二是建立了表达社会对生命安全风险可接受程度的指标。 
                       
    Entec的方法分为三个阶段。首先应该在全国范围内，对消防队应该接警响应的各类事故和各类建筑设施进行风险评估，这样得到一组关于灭火力量部署和消防安全设施规划的国家指南。对于各类事故和建筑设施而言，由于所采用的分析方法、数据各不相同，所以对于国家水平上的风险评估设定了一个包括四个阶段的通用的程序：对生命和/或财产的风险水平进行估算；把风险水平与可接受指标进行对比；确定降低风险的方法，包括相应的预防和灭火力量的部署；对不同层次的灭火和预防工作的作用进行估算，确定能合理、可行地降低风险的最经济有效的方法。 
                       
    国家指南确定后，才能提供一套评估工具，各地消防主管部门可以利用这些工具在国家规划要求范围内，对当地的火灾风险进行评估，并对灭火力量进行相应的部署。该项目要求针对以下四类事故制定风险评估工具：住宅火灾；商场、工厂、多用途建筑和民用塔楼这样人员比较密集的建筑的火灾；道路交通事故一类危及生命安全、需要特种救援的事故；船舶失事、飞机坠落这样的重特大事故。 
                       
    第三个阶段是对使用上述评估工具的区域进行考查，估算其风险水平，与国家风险规划指南对比，并推荐应具备的消防力量和消防安全设施水平。 

   参考文献： 
     1、Thomas F. Barry, P.E. Risk-informed, Performance-based Industrial Fire rotection. 
                     Tennessee Valley Publishing, 2002. 
 &n  2、HB 142-1999 A basic introduction to managing risk：AS/NZS    4360:1999 
     3、ISO8421-1：1987（E/F） 
     4、Richard W. Vukowski, Fire Hazard Analysis,Fire Protection   Handbook, 18th edition, 1995. 
     5、Brannigan, V., and Meeks, C.,“Computerized Fire Risk  Assessment Models”, Journal of Fire Sciences, No.3  1995. 
     6、NFPA101A Guide on Alternative Approaches to Life Safety. 2000 edition. 
     7、赵敏学，吴立志，商靠定，刘义祥，韩  冬.石化企业的消防安全评价，安全与环境学报，第3期，2003年 
     8、李志宪，杨漫红，周心权.建筑火灾风险评价技术初探[J].中国安全科学学报.2002年第12卷第2期： 30～34. 
     9、Fire Suppression Rating Schedule, ISO Commercial Risk Services, 1998 edition. 
     10、NFPA1710: A Decision Guide, International Association of Fire Chiefs, Fairfax, Virginia. 2001. 
     11、Entec, Review of High Occupancy Risk Assessment Toolkit. 23 August 2000. 
     12、李杰等.城市火灾危险性分析[J].自然灾害学报95年第二期：99～103. 
     13、Information on the Risk, Hazard and Value Evaluation, USFA, 1999. 
     14、Michael S Wright, Dwelling Risk Assessment Toolkit: 1999. 
     15、张一先，卞志浩. 苏州古城区火灾危险性分级初探[J]. 消防科技与产品信息. 2003年第2期：10～12. 
     16、李华军，梅宁，程晓舫. 城市火灾危险性模糊综合评价[J]. 火灾科学. 1995年3月：44～50. 
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