引言（1）

    　　為了提高建筑物的火災安全性能，國際上近年來開展了“基于性能化的防火設計方法”（Performance—based fire engineering approach，簡稱“性能化消防設計”），對建筑物的防火安全進行設計。性能化消防設計方法自提出來已經成為世界許多國家討論、研究和發展的熱門課題。我國目前也開始重視這一領域的研究。人們在進行性能化消防設計時，其中一項重要的環節就是運用消防車安全工程學的原理和方法進行危險性評估和經濟性分析。
 
危險性評估與經濟性分析（2）

    　　危險性評估是指對于一次或幾次火災后果的評估，并且這些火災的危險性是可以預見的，評估中必須分析火災對人和財物的影響；我們發展火災科學的目的是使人們深化對火災過程的認識。以火災科學為基礎的火災安全工程學的目標就是力求以最低的投資換取最大可能的安全，使火災防治費用與火災損失的總和達到極小，這就是所說的“經濟性分析”。火災防治的經濟性分析是進行火這防治決策的重要基礎。它的內容是闡明火災防治的“投入”與降低火災損失的“產出”之間的關系。一般說來，合理地增加投入可以降低火災危險性，從而減少火災損失 。可見火災的危險性評估與火災防治的經濟性分析密切相關。
 
危險性評估與經濟性分析的方法（3）

    　　堆滿貨物的倉庫，一旦發生火災，因其發展速度快而很難控制。這類火災往往損失很大，因此對倉庫火災進行危險性評估和火災防治的經濟性分析是十分必要的。下面以某貨倉火災為例，介紹危險性評估與經濟性的思路、程序及兩者之間的聯系。值得指出，這方面的工作在國際上還處于起步階段，不同國家的做法也有所不同。

    1 需掌握的數據

    　　在分析倉庫火災時，需要了解以下幾個方面的數據：

    　　a）建倉庫、貨物及自動控制設備的造價；

    　　b）建筑消防設施的造價；

    　　c）給定尺寸的建筑物每年失火的幾率；

    　　d）火災發生后，嚴重性逐步增長的一系列階段中，火災能否向下一階段發展的可能性；

    　　e）如果火災在某一階段被撲滅，損失的貨物占總貨物的比例；

    　　f）單位面積或體積貨物的價值；

    　　g）保險公司為不同程度的火災所付的保險金；

    　　h）對防護設施的研究費用。

    2 對數據的分析

    　　在進行危險性評估時，對上述數據進行逐項分析：

    　　a）建倉庫及其它設施的代價

    　　這些數據可從國家有關標準或技術雜志中得到。

    　　b）建筑消防設施的造價

    　　不同的倉庫，消防設施造價也不同，如噴淋系統：各倉庫噴頭安裝密度不同，安裝的種類不同，造價不同。這方面情況需要對各倉庫做具體調查獲取。

    　　c）給定尺寸的建筑物每年失火的幾率

    　　火災發生的幾率可以通過每年發生的火災數與建筑物的數目比例求得。一般說來，尺寸大些的建筑發生火災的幾率要高于尺寸較小的建筑，但這并不是說火災發生幾率與建筑尺寸成正比。另外，不同性質的建筑發生火災的幾率差別很大。一般的貨倉發生火災的幾率低于工業建筑。但從大范圍來看，我們可以假設不同種類的貨倉，失火的幾率相同，根據有關資料數據，每年貨倉火災發生率為：

    　　P=α×β^c

    　　式中：α=0.00067；β=建筑內地板的總面積，單位為m²，C=0.50。

    　　d）火災發生后，火災向下一階段發展的可能性

    　　這些數值計算起來非常困難，需要根據大量實際火災的統計數據來確定。

    　　在研究中，人們把火災按煙氣溫度的高低分成了一系列的階段，共有六個，分別稱作“維持階段”、“強烈燃燒階段”、“相互作用階段”、“急劇發展階段”、“繼續發展階段”、“熄滅段”。這幾個階段與溫度的關系見圖1，這幾個階段對應的溫度范圍值見表1。

   

    　　圖1 火災階段劃分圖

    　　表1 各階段的煙氣溫度范圍

   

狀態	煙氣溫度范圍（℃）
1．維持階段	＜15
2．強烈燃燒階段	15—150
3．急劇發展階段	150—475
4．繼續發展階段	475—800
5．完全發展段	＞800
6．熄滅段	—

    　　根據火災階段劃分圖，在有消防設施（如淋噴系統）和沒有消防設施的情況下，依據火這發生到每一階段被熄滅的可能性，可以算出火災的某一階段發展到下一階段的可能性。

    　　e）如果火災在某一階段被撲滅，損失的貨物占總貨物的比例

    　　在倉庫火災中，火災是指數發展，且當火焰達頂棚時，上層貨物會因輻射而著火。研究中，假設火災發展到“急劇發展段”，84%的貨物將被毀掉。根據經驗和實驗數據，可以得到貨物損失的比例與溫度經驗關系式，因為溫度是時間的函數，因此可以把貨物損失的比例用一個含時的關系式來表達。由實驗可得，這個關系式為一指數關系式：

    　　?=1/（1+e^{（t′-t）/τ）}

    　　其中：f為貨物損失比例，t′和τ是常數，對于不同的貨倉，它們的取值不同，t′為貨物損失一半時的時間值。

    　　f）單位面積或體積貨物的價值

    　　單位面積或體積貨物的價值由貨物的總價值除以倉庫的面積或體積得到。

    　　g）保險公司為不同程度的火災所付保險金

    　　保險公司為不同程度的火災所付保險金不同，這可以從有關資料上查到。

    　　h）防護設施的研究費用

    　　這在數據可以從有關資料中獲取。

分析結果（4）

    　　對于面積為34000m2的貨倉，設兩種情況：沒有安裝自動噴淋系統和安裝了自動噴淋系統，其計算結果列于表2中。

    　　表2 兩種倉庫的計算結果

   

序號	貨倉面積（m2）	建倉花費（萬元）	總花費 （萬元）	貨物價值 （萬元）	年火災發生率	年火災損失（萬元）	保險費（萬元）	保險費/總價值%
1	34000	21313	21313	500000	0.029	5901.221	9078.802	1.7
2	34000	21313	22422	522603	0.029	1762.484	1111.514	0.2

    1 沒有安裝自動淋噴系統的倉庫

    　　在這種情況下，倉庫大約每34年發生一次火災，且約40%的貨物將被焚毀。對于這樣高的損失，保險公司往往很難愿意進行保險，即使接受保險，也是幾家公司共同保險，且保險費將高達倉庫總價值的1.7%。

    2 安裝噴淋系統的倉庫

    　　在沒裝有噴淋系統情況下，消防隊到來之前就把火災在第二或第三階段熄滅的可能性很小。而在裝有噴淋系統情況下，噴淋系統則有可能達到此目的，倉庫仍是約34年發生一次火災，便約8%的貨物損失，保險費也降到總價值的0.2%。

結束語（5）

    　　通過危險性評估，可以實事求是地對本單位的消防設施投資進行分析，以獲得最大的經濟效益。以上僅以倉庫火災為例來作介紹，為使危險性評估和經濟性分析更加準確，評估內容趨于真實，還要對所選定的數據或數學模型進行細化，搜集更多相關數據，如：火災損失率、溫度變化，能量釋放，質量損失，煙氣構成的數據等。只有這樣，評估的精確度才越高。

    　　靳自兵（安徽省巢湖市公安消防支隊，安徽）