譯 文

故障樹分析法在酒店建筑消防安全中的應(yīng)用分析

Yi-nan Hu

譯者：覃元

1.導(dǎo)言

近年來，酒店建筑火災(zāi)頻發(fā)，造成了重大人員傷亡和嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。2005年6月10日，在汕頭華南賓館，由于賓館二樓一間私人房間的天花板內(nèi)電氣發(fā)生短路，點(diǎn)燃了周圍的可燃材料發(fā)生了火災(zāi)。造成31人死亡，28人受傷，直接財(cái)產(chǎn)損失810,586元。2013年4月14日，襄陽花園酒店發(fā)生火災(zāi)，這是由于二樓網(wǎng)吧也發(fā)生了電氣短路事件，造成人員傷亡共計(jì)61人，其中死亡14人。2011年5月1日，因地下一層酒吧縱火，通化一家快遞酒店發(fā)生一起建筑火災(zāi)，造成10人死亡，2人重傷，51人輕傷。

現(xiàn)代酒店具有多功能、綜合性的特點(diǎn)，因?yàn)榫频晔菫槌丝吞峁┳∷蕖⒕筒汀蕵贰?huì)議和宴會(huì)的場所。作為一個(gè)集中的“小社會(huì)”，酒店建筑火災(zāi)帶來了巨大的危害。酒店火災(zāi)的原因包括酒店功能的復(fù)雜性、裝修的豪華性、內(nèi)部燃料的多樣性以及頻繁使用電力等。此外，員工的思想麻痹和客人的安全意識(shí)淡薄也增加了火災(zāi)的可能性。一旦發(fā)生火災(zāi)，火焰和高溫?zé)煔鈺?huì)迅速蔓延，造成嚴(yán)重事故，造成重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此，預(yù)防酒店建筑火災(zāi)已成為消防安全領(lǐng)域亟待解決的問題之一。

故障樹分析法作為安全系統(tǒng)工程，它是可靠性分析和評(píng)價(jià)的有效方法，可以為酒店建筑火災(zāi)事故分析提供有效手段。同時(shí)，它也具有良好的社會(huì)效益，在安全管理各個(gè)領(lǐng)域有著大好應(yīng)用前景。借助對(duì)酒店建筑火災(zāi)過程的分析，逐步分析火災(zāi)發(fā)生原因，找出建筑防火的關(guān)鍵因素，據(jù)此采取一些有效的安全措施，這將最大限度地降低惡性傷亡事故的發(fā)生率，也為安全評(píng)估提供了科學(xué)可信的參考。

4.酒店建筑火災(zāi)故障樹分析

4.1.最小切割（半徑）集的確定

基于邏輯簡化方法和布爾代數(shù)簡化方法，我們可以推導(dǎo)出該故障樹的最小割集為23，而最小半徑集為4.定性分析容易從最小半徑集開始，更方便選擇控制事故的解決方案。

表1。大型酒店火災(zāi)故障樹的符號(hào)和含義

根據(jù)摩根定理，每一次事故都應(yīng)該轉(zhuǎn)化為對(duì)立事件。那么就可以做出這次事故的成功樹。在此基礎(chǔ)上，采用布爾代數(shù)簡化求解，得到四個(gè)最小半徑集如下：

P1={X1,X2,X4,X6,X7,X8,X12,X13,X14,X15,X16,X17,X18,X19,X20,X21,X22}

P2={X1,X2,X4,X5,X6,X9,X10,X11,X12,X13,X14,X15,X16,X17,X18,X19,X20,X21,X22}

P3={X1,X3,X4,X6,X7,X8,X12,X13,X14,X15,X16,X17,X18,X19,X20,X21,X22}

P4={X1,X3,X4,X5,X6,X9,X10,X11,X12,X13,X14,X15,X16,X17,X18,X19,X20,X21,X22}

4.2.結(jié)構(gòu)重要性的確定

基于故障樹結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的重要性是分析每個(gè)基本事件的重要程度，而不考慮每個(gè)事件發(fā)生的概率，或者假設(shè)每個(gè)事件發(fā)生的概率相等。然后分析基本事件的發(fā)生對(duì)頂級(jí)事件的影響程度。由于在故障樹分析中，不同的基本事件對(duì)頂部事件有不同的影響，為了更好地理解和了解基本事件發(fā)生對(duì)頂級(jí)事件的影響程度，采用最小半徑集和排序方法，求出了結(jié)構(gòu)的重要程度：

I[X1]=I[X4]=I[X6]=I[X14]=I[X15]=I[X16] =I[X17]=I[X18]=I[X19]=I[X20]=I[X21]

=I[X22] =I[X12]=I[X13]>I[X7]=I[X8]>I[X2] =I[X3]>I[X5]=I[X9]=I[X10]=I[X11]

4.3.結(jié)果分析及對(duì)策

4.3.1.結(jié)果分析

(1)從故障樹圖分析，有11個(gè)或門（或門表示至少一個(gè)輸入事件發(fā)生時(shí)，輸出事件就發(fā)生）和3個(gè)與門（與門表示僅當(dāng)所有輸入事件發(fā)生時(shí)，輸出事件才發(fā)生）。從或門的定義可以看出，如果發(fā)生了任何輸入事件，它就會(huì)導(dǎo)致輸出事件的發(fā)生。根據(jù)或門和與門的比例，很明顯，酒店等建筑存在較高的火災(zāi)事故風(fēng)險(xiǎn)。

(2)故障樹中只有22個(gè)基本事件，有23個(gè)最小割集和5個(gè)最小半徑集。說明頂級(jí)事件發(fā)生的通道較多，控制通道較少，證明該系統(tǒng)相對(duì)危險(xiǎn)。因此，最小割集越多，系統(tǒng)就越危險(xiǎn)。因此，增加最小割集的基本事件將有助于提高系統(tǒng)安全性，降低意外發(fā)生的概率。最小半徑集越多，系統(tǒng)就越安全。管理程序較少的少數(shù)事件更經(jīng)濟(jì)有效。

(3)從結(jié)構(gòu)的重要性程度來看，員工的疏忽和粗心、施工設(shè)備的故障、短路、焊接操作不當(dāng)和縱火等基本事件在重要性結(jié)構(gòu)中占很大比例，是影響頂級(jí)事件的最重要因素。然而，電氣火花和其他事件，如明火火災(zāi)，在結(jié)構(gòu)的重要性程度中占很小的比例，而這些對(duì)頂級(jí)事件的重要性則較小。最重要的是，如果能夠控制住重要性程度較大的基本事件，那么頂級(jí)事件（火災(zāi)）發(fā)生的概率就會(huì)大大降低。

(4)從最小半徑集的定義可以知道，如果P中的p1，p2，p3 和P4任意一個(gè)事件可以避免，那么頂級(jí)事件就不會(huì)再發(fā)生了。因?yàn)樵谶@四個(gè)預(yù)防通道中，包含了各種結(jié)構(gòu)重要性最高的基本事件，而這其中大多數(shù)基本事件都可以通過人類的努力來控制。所以最佳預(yù)防措施應(yīng)該是選擇最小基本事件的最小半徑集，即選擇P1和P3的解決方案。但考慮到預(yù)防的可能性、可靠性和結(jié)構(gòu)重要性程度，酒店建筑火災(zāi)事故的預(yù)防應(yīng)該基于所有的解決方案，即綜合方案P1，p2，p3 和P4 進(jìn)行預(yù)防并采取措施，并為可由人類努力控制的基本事件做好準(zhǔn)備。

(5)另外，E1作為酒店火災(zāi)事故的重要條件，應(yīng)嚴(yán)格控制。酒店火災(zāi)事故的許多深層原因是缺乏消防管理和違反消防法規(guī)以及未實(shí)施消防管理機(jī)制。故只有E1是嚴(yán)格控制的，嚴(yán)格控制E1能發(fā)揮重要作用以防止其他火災(zāi)事故。

4.3.2反措施

基于故障樹分析法，對(duì)酒店建筑火災(zāi)的各種因素及其邏輯關(guān)系進(jìn)行了綜合闡述，并相應(yīng)地得出了火災(zāi)發(fā)生的重要因素。為了達(dá)到防火的效果，應(yīng)控制每個(gè)基本事件的發(fā)生特別是在結(jié)構(gòu)重要性程度上占很大比例的事件，如廚房管道油脂堆積、電氣設(shè)備故障運(yùn)行和電路線路安裝不合理等。從以上對(duì)引發(fā)火災(zāi)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的分析提出了相應(yīng)的對(duì)策建議。

（1）要加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)部位的日常管理，有效防止因設(shè)備和電路線路引起的火災(zāi)。電氣線路和電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)和施工工作應(yīng)嚴(yán)格符合“低壓電器安裝規(guī)程”、“電氣消防設(shè)計(jì)規(guī)范”、“建筑物消防建設(shè)規(guī)范”等有關(guān)規(guī)定，保證電纜和電線的鋪設(shè)和安裝，從源頭上消除電氣線路、設(shè)備的火災(zāi)隱患。再者，重點(diǎn)對(duì)配電室、電纜溝、大負(fù)荷電氣設(shè)備等情況進(jìn)行消防檢查，這些措施對(duì)避免電線老化、漏電、短路等風(fēng)險(xiǎn)是非常有用的。

（2）加強(qiáng)重點(diǎn)人員消防安全管理，開展消防安全宣傳教育培訓(xùn)。酒店消防安全教育應(yīng)納入員工教育培訓(xùn)計(jì)劃，消防安全專題課程應(yīng)按期進(jìn)行。員工上崗前應(yīng)通過消防安全考試，使其提高消防安全意識(shí)，學(xué)習(xí)更多的消防知識(shí)。培訓(xùn)包括消防法律法規(guī)、消防安全知識(shí)以及消防基本技能，培訓(xùn)將側(cè)重于培訓(xùn)工作人員組織和引導(dǎo)客人疏散、報(bào)告火警和撲滅早期火災(zāi)的能力。

（3）加強(qiáng)消防安全日常管理，清理火災(zāi)隱患。應(yīng)適當(dāng)建立酒店消防安全責(zé)任制度，一要建立嚴(yán)格的崗位責(zé)任制，確定消防安全第一責(zé)任。此外，需要建立消防安全檢查制度，定期組織消防安全檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患。制定消防和疏散應(yīng)急計(jì)劃，以便組織定期的消防演習(xí)。最后但同樣重要的是，要加強(qiáng)關(guān)鍵時(shí)期的消防安全管理，即夜間22日至早上6時(shí)的夜間巡邏管理，盡早發(fā)現(xiàn)和消除火災(zāi)隱患。

(4)加強(qiáng)消防器材設(shè)施的檢查維護(hù)。酒店應(yīng)要求員工對(duì)火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)及其聯(lián)動(dòng)功能進(jìn)行檢測，以保證消防設(shè)施的正常運(yùn)行。一旦消防設(shè)備不能正確工作，第一時(shí)間給予維修，保證設(shè)備在短時(shí)間內(nèi)安全工作。

5.結(jié)論

通過對(duì)系統(tǒng)特定故障條件的分析，故障樹分析法有助于識(shí)別系統(tǒng)內(nèi)部固有或潛在的危險(xiǎn)因素并確定系統(tǒng)缺陷，為系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)的改進(jìn)、安全技術(shù)對(duì)策的制定、安全管理措施的制定以及事故分析提供科學(xué)依據(jù)。更重要的是，基于故障樹分析法，可以找出火災(zāi)事故的薄弱環(huán)節(jié)并提出改進(jìn)方案，可以幫助我們在一定程度上避免火災(zāi)事故的發(fā)生。具體結(jié)論如下：

(1)根據(jù)對(duì)酒店建筑火災(zāi)的分析，很明顯，這種火災(zāi)事故主要是由人員不安全行為、電氣設(shè)備和線路故障以及易燃和可燃物質(zhì)著火三個(gè)原因引起的。因此，對(duì)于火災(zāi)事故的預(yù)防，有效地控制各個(gè)因素，管理好各個(gè)環(huán)節(jié)，具有重要意義。

(2)為了最大限度地減少火災(zāi)危害，基于火災(zāi)原因，提出了預(yù)防火災(zāi)的方法：必須加強(qiáng)日常消防安全、關(guān)鍵部位和關(guān)鍵人員的管理。此外，設(shè)備設(shè)施的定期檢查和維護(hù)，可以在發(fā)生火災(zāi)時(shí)實(shí)現(xiàn)消防設(shè)施的正常啟動(dòng)，有利于防止火災(zāi)蔓延。只有抓住關(guān)鍵措施，才能提高酒店建筑的安全性。

(3)可采用故障樹分析法，對(duì)建筑火災(zāi)事故進(jìn)行分析，不僅在酒店內(nèi)，在商場，住宅等其他建筑中也可采用，制定具體的預(yù)防措施作為現(xiàn)場參考。

外文著錄：[1]Yi-nan Hu.Research on the Application of Fault Tree Analysis for Building Fire Safety of Hotels[J].Procedia Engineering 135(2016).pp 524--530