城乡接合部社区火灾风险评估及防控对策研究.pdf

科技与创新┃Science and Technology Innovation 6 2020 年 第 16 期 文章编号2095－6835（2020）16－0006－04 城乡接合部社区火灾风险评估及防控对策研究 ＊ 彭俊豪 1，施式亮1，2，3，王 阳1，曹 建1 （1.湖南科技大学 资源环境与安全工程学院，湖南 湘潭 411201；2.湖南科技大学南方煤矿瓦斯与顶板灾害预防控制安全生产重点 实验室，湖南 湘潭 411201；3.湖南科技大学煤矿安全开采技术湖南省重点实验室，湖南 湘潭 411201） 摘要为预防与应对国内城乡接合部社区内部日常生产过程与生活过程中产生的火灾事故，探究火灾事故的原 因，以湖南省某地社区火灾事故为顶事件构建事故树，计算其事故树的最小割集，并对结构重要度排序，分析城 乡接合部社区内所存在的消防安全问题，为提高城乡接合部社区消防安全管理及保证居民生命安全及财产安全提 供相关的理论依据，对城乡接合部社区火灾事故预防提出一些相应的措施及建议。 关键词城乡接合部；社区火灾；事故树法；防控措施 中图分类号X913.4文献标识码ADOI10.15913/ki.kjycx.2020.16.003 城乡接合部是乡村地区内农业用地因国家或地方政策 转变为住宅用地、工商业用地以及其他非农业用地，城市与 乡村地区过渡地带[1]。近年来，随着中国城市化进程的不断 发展，城市化、城镇化建设速度不断加快，以至于大量火灾 隐患不断涌现，其类型的复杂性、火灾的危险性和扑救的困 难程度不断增强，使得社会消防安全管理面临严峻的考验。 特别是在城乡接合部的区域性火灾隐患，其火灾隐患数量 多、类型具有一定复杂性、涉及范围广，已经严重威胁地区 公共消防安全。 本文以事故树分析法对湖南省某城乡接合部社区的一 次火灾事故进行风险评估，以社区火灾为顶上事件，运用逻 辑推理， 将事故树的最小割集及结构重要度排序等要素作为 依据，客观分析出社区火灾风险影响因素，为预防火灾、控 制火灾和扑灭火灾提供依据和建议。 1城乡接合部社区火灾风险分析 1.1建筑规划、设计、建造不合规范要求 城乡接合部的建筑大部分由原来的村民自行建造， 村民 为了利益最大化，以吸引更多的外来务工人员居住，以达到 租金利益最大化，在区域内违章搭建建筑，这些建筑一般缺 少相关行政审批手续且没有经过规划设计、 施工许可和竣工 验收等质量把关程序，导致多数为砖混或砖木结构，更有甚 者，直接由木板搭建而成，其耐火能力可想而知。建筑的防 火间距难以达到要求，消防车道经常被杂物堵塞，消防设施 和设备也不完善[2]。 1.2建筑功能复杂，居住人员复杂 城乡接合部社区内人口众多，为了降低生产和生活成 本，往往会将居住、生产、储存等不同功能设置在同一建筑 物内，火灾隐患多[3]。此外，城乡接合部社区中除了主要的 居住功能建筑外， 还有各类小生产场所、 营业性质的小网吧、 小旅馆、小美容院、小饭店、小仓库以及废品收购站等，建 筑的使用功能十分复杂，从而导致社区内用电用气用水混 乱，消防安全难以保证。 社区人口多为外来务工人员，为了节约租房资金，租至 这些生活设施相对完善但消防设备还有待完善的地方， 其教 育程度一般较低，社会阅历又不同，一般难有机会接受正确 的消防安全教育，缺乏防火、灭火等消防安全基本知识，应 对火灾事故的能力弱，自我逃生的能力差，很容易酿成死伤 事故[4]。 1.3管理困难，扑救困难 社区网格管理员在对社区的消防安全隐患进行日常 管理时仍采用传统的随查随记、事后整理、检查、记录的方 式开展工作，工作效率低且工作量大。政府部门在对社区进 行监管时，往往因监管力量不够导致社区消防监管出现 “死角”[5]。 城乡接合部的社区居民难以掌握正确的灭火救援知识， 而且灭火器和消防栓等消防设备也较为匮乏。另一方面，一 般城乡接合部的社区距离消防部队较远，火灾事故一旦发 生，消防员并不能立即到达火灾发生地点，又因为城乡接合 部内部道路相对狭窄，车辆停放不规范，堵塞消防车车道， 消防车到火灾现场困难。 并且消防队员在面对城乡接合部社 区复杂且不熟悉的扑灭救援环境时，缺少实战经验，就可能 导致火灾蔓延，为后来的灭火救援工作增添困难。 ＊［基金项目］国家自然科学基金资助项目（编号51774135）；湖南省 2017 年安全生产专项资金项目（湘财企指 [ 2017] 20 号） ； 湖南省自然科学基金青年基金项目（编号2019JJ50152）；2018 年湖南省教育厅科学研究项目优秀青年项目（编号18B210） Science and Technology Innovation┃科技与创新 2020 年 第 16 期 7 2对城乡接合部内某一社区进行风险分析 事故树分析法是事故分析的一种方法， 根据对象系统的 性质、 分析目的的不同以及分析程序不同， 其步骤有所差异， 但有其基本程序。 事故树分析的一般程序为 熟悉系统→调查事故→确定 顶上事件→调查事故原因→绘制事故树→简化修改事故树 →定性分析→定量分析→制定安全措施[6]，如图 1 所示。 事故树是一种基于事件符号、逻辑符号的图形演绎法， 表达各事件之间的因果逻辑关系。 文中采用的事故树符号如 表 1 所示。 图 1事故树分析的一般程序 表 1事故树符号及意义 名称符号说明 基本事件表示顶上事件发生的最基本或不能再向下分析的原因 顶上事件或中间事件顶上事件是事故树所关心的结果事件，中间事件是顶上事件和底事件之间的结果事件 与门输入事件都发生时，输出事件才发生 或门至少有其中一个输入事件发生，输出事件就可以发生 本文通过收集湖南省某社区火灾事故有关资料， 分析导 致该次社区火灾事故发生的直接原因和间接原因， 绘制以下 事故树， 如图 2 所示， 该事故树中符号及其含义如表 2 所示。 通过用布尔代数化简法， 计算得出以上事故树的最小割 集，全部的最小割集表如表 3 所示，共计 55 组。 通过事故树的最小割集，得出公式          1j ji2 1 11 1Φn kx I ）（ （1） 式（1）中IΦ（1）为第 i 个基本事件的结构重要度系数；nj 为第i个基本事件所在kj的基本事件总数； nj－1为2的指数[7]。 图 2社区火灾事故树 表 2社区火灾事故树含义及符号 符号含义符号含义符号含义 T社区火灾事故M1扑救或逃生不力M2点燃 M3火势得不到有效控制M4人员疏散或救援失败M5存在可燃物 科技与创新┃Science and Technology Innovation 8 2020 年 第 16 期 表 2（续） 符号含义符号含义符号含义 M6存在可燃物M7消防监督不力M8火灾蔓延 M9防火能力不足M10灭火能力不足M11人员疏散能力失败 M12人员救援失败M13人员用火不慎M14消防员灭火失败 M15居民灭火失败M16人员疏散能力不够M17建筑疏散能力不够 M18电气起火M19未及时报警M20管理制度缺失 X1区域内可燃物X2建筑物内火灾荷载X3重点单位消防安全不明确 X4建筑工程火灾设计审核不力X5防火和火灾隐患检查未到位X6助燃物充足 X7易燃易爆危险物充足X8电气设备防火能力不足X9装修材料的耐火等级不够 X10消防安全知识宣传不到位X11缺乏救援装备X12无法进入救援区域 X13无法进入救援区域X14自身安全意识不强X15消防供水不足 X16消防人员或技术训练不足X17指挥中心指挥不力X18消防通道堵塞 X19不会使用或者没有消防设施X20人员逃离现场X21安全疏散距离过长 X22安全出口数量少X23疏散指示灯缺失X24电气设备防火能力不足 X25雷击X26用电负荷大X27电路短路 X28建筑分布不合理X29建筑物间间距不足X30气象因素 X31消防控制失败X32通讯设备故障X33119 火警热线拥堵 X34消防演练不到位X35应急预案制定错误或无X36管理人员社区规划不合理 表 3全部最小割集表 最小割集 1.（X1*X3*X24）2.（X1*X3*X25）3.（X1*X3*X26）4.（X1*X3*X27）5.（X1*X4*X24） 6.（X1*X4*X25）7.（X1*X4*X26）8.（X1*X4*X27）9.（X1*X5*X24）10.（X1*X5*X25） 11.（X1*X5*X26）12.（X1*X5*X27）13.（X10）14.（X11）15.（X12） 16.（X13）17.（X15*X19）18.（X15*X20）19.（X15*X32）20.（X15*X33） 21.（X16*X19）22.（X16*X20）23.（X16*X32）24.（X16*X33）25.（X17*X19） 26.（X17*X20）27.（X17*X32）28.（X17*X33）29.（X18*X19）30.（X18*X20） 31.（X18*X32）32.（X18*X33）33.（X2*X3*X24）34.（X2*X3*X25）35.（X2*X3*X26） 36.（X2*X3*X27）37.（X2*X4*X24）38.（X2*X4*X25）39.（（X2*X4*X26）40.（X2*X4*X27） 41.（X2*X5*X24）42.（X2*X5*X25）43.（X2*X5*X26）44.（X2*X5*X27）45.（X21） 46.（X22）47.（X23）48.（X28*X29*X30*X31）49.（X34*X35）50.（X34*X36） 51.（X5*X34）52.（X6）53.（X7）54.（X8）55.（X9） 根据公式（1）计算，可以得到该事故树各个基本事件 的结构重要度，其顺序如下I（X23）I（X22）I（X21） I（X13）I（X12）I（X11）I（X10）I（X9）I（X8） I（X7）I（X6）I（X34）I（X2）I（X1）I（X33） I（X32）I（X20）I（X19）I（X18）I（X17）I（X16） I（X15）I（X5）I（X4）I（X3）I（X31）I（X30） I（X29）I（X28）I（X36）I（X35）I（X27）I（X26） I（X25）I（X24） 通过对结构重要度分析可以看出， 社区火灾事故的发生 与可燃物及助燃物充足、电气设备的防火能力不足、日常消 防知识宣传不足和消防员救援困难密切相关。 若使可燃物助 燃物充足、电气设备的防火能力不足、日常消防知识宣传不 足和消防员救援困难的发生概率减小， 社区火灾事故发生的 概率将会显著降低，有利于进一步控制火灾蔓延、救援受灾 人员和及时扑灭火灾。 3对城乡接合部内某一社区火灾的对策与建议 为了防止湖南省某城乡接合部社区火灾事故的再次发 生， 根据对以上事故树的最小割集及结构重要度顺序进行分 析，制定相应的防控及预防措施。 首先，定期检查社区各种消防器材并进行维护检查，加 强消防知识宣传， 从思想上提高人们对火灾事故危害的认识 和重视程度[8]。在宣传消防安全知识的同时还应该对当地居 民进行安全逃生实地演习。通过安全逃生实地演习，使得当 地社区居民切实掌握正确的逃生方法，一旦火灾事故发生， 可以提高生存概率及被救援的概率。 其次， 定期检查城乡接合部社区内的各种电气设备的老 化程度， 老旧电气设备及有火灾隐患的电气设备也应该及时 得到更换，对当地居民定期宣传安全用电知识，定期抽查， 了解清楚情况。定期检查易燃易爆的场所，例如液化气装填 站，即使在各类证件齐全的情况下，也要严格执行其规章制 度， 增加消防设备。 定期检查各类违规搭建建筑， 依法拆除， 解决城乡接合部消防车道规划不畅通问题。 最后，在整治区域性火灾隐患之初，规划要先行。要在 充分调研、广泛听取民意的基础上，合理定位功能区划。要 将消防车道、消防水源、消防队（站）建设等公共基础设施 统一纳入规划。消防部门需要加强救援救援能力，配备优良 Science and Technology Innovation┃科技与创新 2020 年 第 16 期 9 装备，切实保证消防站“拉得出、打得胜”[9]。 4结论 事故树分析法是安全系统工程的重要研究方法之一， 能 够非常客观地显现出城乡接合部社区火灾的因果关系[10]。 应 用事故树的方法，研究分析城乡接合部社区火灾事故特点， 并以湖南省某一社区火灾事故为顶上事件，根据结构重要 度，发现社区火灾事故的发生与可燃物及助燃物充足、电气 设备的防火能力不足、 日常消防知识宣传不足和救援困难密 切相关， 并根据社区火灾事故特点制定了相应的对策措施与 建议。 应用实例表明了事故树分析法对于城乡接合部社区火 灾风险评估的可行性与实用性。 参考文献 ［1］彭俊豪，施式亮，刘勇，等.城乡接合部居民楼火灾风 险评价及防控对策研究［J］.安全，2019，40（8） 28-31. ［2］ 许锋.城市化进程中“城中村” 消防安全现状与对策［J］ . 低碳世界，2017（21）272-273. ［3］周怀文.城中村、城乡结合部区域性火灾隐患整治对策 研究［J］.房地产导刊，2016（6）86. ［4］王阳，施式亮，李润求，等.20132016 年全国火灾事 故统计分析及对策［J］.安全，2018，39（11）60-63. ［5］伍晗，任常兴，张欣，等.基于火灾隐患排查的消防安 全社区管理［J］.消防科学与技术，2020，39（3） 409-412. ［6］游波，施式亮，刘何清，等.高层建筑火灾风险评价及 防控对策措施研究 ［J］ .科技与创新， 2018 （14） 60-62. ［7］徐志胜，吴超.安全系统工程［M］.北京机械工业出 版社，200793-121. ［8］曹顺学，邓松华，杜向阳.城市社区火灾风险分析和管 理［J］.消防科学与技术，2011，30（7）649-650， 654. ［9］ 徐晓杰.城乡结合部综合市场火灾隐患 ［J］ .安全， 2018， 39（7）69-71. ［10］张家荣，刘建林.尾矿库溃坝及尾矿泄漏事故树安全评 价与预防 ［J］ .环境工程技术学报， 2019， 9 （2） 201-206. 作者简介彭俊豪（1996），男，湖南长沙人，湖南科技 大学在读硕士，助理研究员，主要从事火灾安全方面等相关 研究。 〔编辑王霞〕 （上接第 5 页） 为了验证连续抽水这段时间记录的固体潮信息是否可 靠。 崇明新井水位的观测层位与距其 300 m 的三烈中学井距 崇明新井的观测层位相同且距离较近， 把连续抽水这段时间 的水位变化趋势和三烈中学井水位的变化趋势作对比， 如图 4 所示。结果发现变化趋势一致。这也说明了持续抽水过程 中记录的固体潮信息是可靠的。 图 4崇明新井持续抽水时水位与三烈中学井水位记录的 固体潮信息对比 4结语 崇明台新井水位出现的台阶可判定为干扰异常， 干扰是 由水氡观测时抽水所致。 抽水造成的下降型台阶主要分为三 个过程第一阶段从开始抽水到水位稳定，此时抽水一直持 续进行； 第二阶段是整个过程中地下水位已经达到并且维持 稳定的一个阶段，此时水位曲线中的固体潮开始恢复；第三 阶段是停止抽水后水位的恢复阶段。明确干扰原因以后，提 出一个解决台阶问题的方案连续开泵，持续抽水，在不 改变现有观测条件的基础上很好解决了抽水造成干扰， 对日 后分析前兆异常具重要的指导意义。 参考文献 ［1］刘耀炜.我国地震地下流体科学 40 年探索历程回顾［J］ . 中国地震，2006，22（3）222-235. ［2］车用太，鱼金子.地震地下流体学［M］.北京气象出 版社，2006. ［3］车用太，王基华，林元武，等.张北-尚义地震前的地下 流体异常及其跟踪预报［J］.地震地质，1998（2） 4-9. ［4］刘五洲.地震地下流体前兆机理的研究综述［J］.国际地 震动态，1996（12）4-10. ［5］ROELOFFS E A.Persistent water level changes in a well near parkfield ， california ， due to local and distant earthquakes［J］.Journal of Geophysical Research Solid Earth，1998，103（B1）869-889. 〔编辑严丽琴〕