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1、建筑火灾致因分析指导老师：王雨李小菊李姝莹杨璐殷未澜代英才商要：通过对多起建筑火灾事故进行调研，从人、物、环境、管理四个方面总结出建筑火灾发生的因素。并采用事故树(FTA)分析方法，将发生建筑火灾作为顶事件，联系前已总结出的因素，层层分析导致顶事件发生的原因，绘制出事故树模型，根据事故树的最小割集和最小径集，得出各根本领件的结构重要度，按照各根本领件结构重要度大小排序，对于结构重要的大的根本领件(即最可能导致火灾发生的因素)应首先加以控制，并提出了相应的控制措施。措施可以围绕防止产生燃烧的条件，防止燃烧条件相互结合、相互作用，加强消防行政管理进行采取。关键词：建筑火灾致因事故树FTA平安控制措
2、施1、引言当今社会，经济开展迅速,越来越多的建筑如雨后春笋般在城市中拔地而起，随着房产事业开展加速，建筑火灾的发生也日益频繁。建筑火灾的特点是荽延途径多，开展快，燃烧迅猛，不易控制和扑救,人员、物资疏散困难，容易造成重大经济损失和人员伤亡。所以火灾平安科学的研究也直受到世界各国的高度重视。我们科创小组通过对多起建筑火灾事故进行调研，从“人-机-环境三个方面并应用平安工程，平安系统工程，平安人机工程，防火防爆，建筑材料等相关知识对所发生的事故及事故致因进行了一系列的分析。绘制出导致建筑火灾发生的事故树(FTA)模型，最后总结出导致建筑火灾常见的因素和相应的一些措施。2、建筑火灾特点(D一些建筑楼
3、层高，建筑内竖向井道多，可燃材料多造成火势猛烈，芟延迅速。如综合楼的使用功能复杂,管理制度不容易落到实处，内部火灾荷载大，可燃或易燃物品多，建筑内楼梯间、电梯井、管道井、风道、电缆井等竖向井道多,一旦发生火灾，就会使火势迅速扩大，在水平和垂直方向上蔓延迅速。(2)疏散途径少、难度大，特别在营业时间疏散难度更大。建筑物层数多，垂直距离长，疏散到地面或其它平安场所的时间长；人员集中，影响消防员登梯的速度和人员疏散的时间，贻误了灭火救援的时机；发生火灾时由于各竖井空气流动畅通，火势和烟雾向上蔓延快，普通电梯在火灾时因不防烟火或停电等原因而无法使用，因此，多数建筑平安疏散主要是封闭楼梯，而楼梯间内一旦
4、窜入烟气，就会严重影响疏散。(3)火灾扑救难度大。内部布局复杂，战斗展开困难；火势猛，温度高，燃烧面积大，难以深入内部灭火，分割战术难以实施。当救人、疏散、灭火同步进行时，相互干扰大；用水强度高，容易造成水渍损失。(4)容易造成群死群伤和重大经济损失。大量的棉、毛、化纤织物、塑料制品，装饰材料和药品燃烧后，会产生大量烟雾或析出有毒气体，造成一氧化碳及有毒气体中毒，危害被困人员生命平安；人员密集，通道不畅。发生火灾时极易出现拥挤、堵塞、互相踩踏现象，导致大量人员伤亡。(5)周围环境对灭火救援的影响道路狭窄不利于大型消防车辆通行；建筑周围高压线、线林立，影响举高消防车的救援作业，这类建筑多处于闹市
5、区，车流量大、人员密集，围观人员多，不利于消防人员的战斗展开；比邻建筑间距小，耐火等级较低，容易造成连营火灾；该类建筑墙外装修牌匾、广告牌的悬挂严重阻碍消防救援人员的救援行动；风向风力、温度、空气相对湿度也会对灭火救援产生影响。3、典型火灾案例分析3.1案例分析案例一：中国新疆克拉玛依市友谊馆火灾友谊馆位于新疆克拉玛依市人民公园南侧，1994年12月8日下午由市教委组织在友谊馆举办专场文艺汇报演出，18时20分许多人看到舞台正中偏后上方掉火星。由于舞台空间大，舞台用品都是高分子化纤织物，因此，火灾一开始便迅速形成立体燃烧，火场温度迅速升高并伴随大量有毒气体产生。现场灯光因火烧短路而全部熄灭，在
6、场的中、小学生及其他人员因平安疏散门封闭而来不及疏散，短时间内中毒窒息，造成大量人员伤亡。新疆石油管理局消防支队18时25分接警，3分钟后赶到火场，此时建筑门窗等处冒出大量浓黑、刺鼻烟雾，疏散门除一道正门外，其他6道门全部关闭，消防人员奋力破拆门、窗，想方设法抢救人员，同时消防支队又调集3个中队6辆消防车赶到现场增援，120余名官兵、11辆消防车、6辆指挥车、供水车分别从西、北、南3个方向展开战斗，抢救伤亡人员260余人。19时10分，大火根本扑灭。火灾损失烧毁观众厅内装修及灯火、音响设备，烧伤130人，烧死323人，直接经济损失210.9万元。分析：舞台正中偏后北侧上方倒数第二道光柱灯(10
7、0OW)与纱幕距离过近，高温灯具烤燃纱幕是直接原因。平安疏散门上锁关闭，致使在火灾发生时人员疏散中发生拥挤堵塞，来不及逃生，造成大量伤亡；室内用品大量采用易燃、可燃高分子材料，火灾时产生大量有毒、可燃气体，使现场人员短时间内中毒窒息，丧失逃生能力；舞台上方纱幕着火时，现场人员惊慌失措，组织活动的单位也不能及时有效地组织人员疏散；严重违反平安规定，在过厅内堆放杂物，安装、使用电气设备不符合防火规定，对连续发生的电器设备故障、舞台幕布被烤燃等火险未采取任何整改措施，对当地消防部门下发的防火检查登记表置之不理；管理松懈，未建立防火平安责任制度。友谊馆改建未经消防部门审核和竣工验收就投付使用。案例二：
8、河南省洛阳市东都商厦特大火灾事故东都商厦位于洛阳市老城区中州东路，大厦东北、西北、东南、西南角共有4部楼梯。2000年11月底，东都分店在装修时己经将地下一层大厅中间通往地下二层的楼梯通道用钢板焊封，但在楼梯两侧扶手穿过钢板处留有两个小方孔。2000年12月25日20时许,为封闭两个小方孔,东都分店负责人王(台商)指使该店员工王和宋、丁将一小型电焊机从东都商厦四层抬到地下一层大厅，并安排员工王(无焊工资质证)进行电焊作业，未作任何平安防护方面的交代。员工王施焊中也没有采取任何防护措施，电焊火花从方孔溅入地下二层可燃物上，引燃地下二层的绒布、海绵床垫、沙发和木制家具等可燃物品。王等人发现后，用室
9、内消火栓的水枪从方孔向地下二层射水灭火，在不能扑灭的情况下，既未报警也没有通知楼上人员便逃离现场，并订立攻守同盟。正在商厦办公的东都商厦总经理李以及为开业准备商品的东都分店员工见势迅速撤离，也未及时报警和通知四层娱乐城人员逃生。随后，火势迅速要延，产生的有毒烟雾，顺着东北、西北角楼梯间向上蔓延（地下二层大厅东南角楼梯间的门关闭，西南、东北、西北角楼梯间为铁栅栏门，着火后，西南角的铁栅栏门进风，东北、西北角的铁栅栏门过烟不过人）。由于地下一层至三层东北、西北角楼梯与商场采用防火门、防火墙分隔，楼梯间形成烟囱效应，大量有毒高温烟雾通过楼梯间迅速扩散到四层娱乐城。着火后，东北角的楼梯被烟雾封堵，其余
10、的3部楼梯被上锁的铁栅栏堵住，人员无法通行，仅有少数人员逃到靠外墙的窗户处获救，其余309人中毒室息死亡，其中男135人，女174人，直接经济损失275万元。分析：东都分店非法施工、施焊人员违章作业是事故发生的直接原因，消防平安管理混乱、对长期存在的重大火灾隐患拒不整改是事故发生的主要原因。南厦地下两层和地上第四层没有防火分隔，地下两层没有自动喷水灭火系统，火灾自动报警系统损坏，四层娱乐城4个疏散通道3个被铁栅栏封堵，大楼周围防火间距被占用等。且违法占用消防通道。娱乐城无照经营、超员纳客是事故发生的重要原因。政府有关职能部门监督管理不力是事故发生的重要原因。案例三:米高梅旅馆火灾1980年11
11、月21日上午7时10分左右，“戴丽餐厅（与一楼赌场邻接）发生火灾，使用水枪扑救，未能成功。由于餐厅内有大量可燃塑料、纸制品和装饰品等，火势迅速蔓延，不久餐厅变成火海。因未设置防火分隔，火势很快开展到邻接的赌场。着火后，旅馆内空调系统没有关闭，烟气通过空调管道到处扩散。火和烟气通过楼梯井、电梯井和各种竖向孔洞及缝隙向上蔓延。在很短时间内，烟雾充满了整个旅馆大楼。由于没有报警，客房没有及时发现火灾，许多人闻到焦臭味，见到浓烟或听到敲门声、玻璃破碎声和直升飞机声后才知道旅馆发生了火灾。一局部人员被及时疏散出大楼，另一局部人员被困在楼内，有些旅客因楼梯间门反锁，进入死胡同而丧命。消防队7时15分接警后
12、，调集了500余名消防队员投人灭火和营救，经2个多小时扑救，才将大火扑灭。在清理火场时发现，84名遇难者大局部是因烟气中毒而窒息死亡。火灾造成4600平方米的大赌场室内装饰、用具和“戴丽”餐厅以及许多公共房间的装饰、家具等财物大局部被烧毁，死亡84人，受伤679人。分析：吊顶上部空间的电线短路是火灾的直接原因，对长期存在的重大火灾隐患未加以防范是主要原因。室内易燃、可燃物众多，不仅加大了火灾荷载，而且燃烧速度很快，产生了大量有毒气体，加之火灾时没有关闭空调设备,有毒烟气经空调系统迅速吹到各个房间。大楼未采取防火分隔措施,甚至4600平方米的大赌场也没有采取任何防火分隔和挡烟措施。防火墙上开了许
13、多大孔洞，穿过楼板的各种管道缝隙也未堵塞，电梯和楼梯井也没有防火分隔，因而给火灾蔓延形成了条件，烟火通过这些竖井迅速向上蔓延，使得在很短时间内，浓烟笼罩整个大楼，浓烟烈焰翻滚冲上，高出大楼顶约150u大楼内的消防设施很不完善，仅安装了手动火灾报警装置和消火栓给水系统，只有赌场、地下室、26层安装了自动喷水灭火设备。起火部位的“戴丽餐厅没有安装自动喷水灭火设备，烧损最为严重：拥有1200个座位的剧场也没有设置消火栓系统;死人最多的2025层均未安装自动喷水灭火设备。3. 2根据案例分析，提出导致火灾的因素3. 2.1人的因素（1）专业人员素质参差不齐，业务水平低，技术能力不强。非专业人员的违反消
14、防平安操作规程，非法施工、违章作业；（2）建筑内部人多且杂，发生火灾时人的各种心理因素造成混乱，阻碍平安疏散。13）消防平安意识淡薄，缺乏火灾忧患意识。(4)思想上懈怠，不思进取的表现是消防工作的潜在危险；火灾初起时处置不当，没有及时报火警,采取相应措施延缓火灾的荽延。(5)生活、生产过程中得用火不慎，吸烟不慎，安装、使用电气设备不符合防火规定，小孩玩火、人为纵火等。4. 2.2物的因素(D电器线路老化，供电系统无法满足用电要求，不少低压电线处于超负荷运行，接触电阻过大、漏电等原因而产生火花、电弧或引导起绝缘导线、电缆过热而引发火灾。(2)电气设备引起的火灾：因为电能的使用，主要是把电能转化成
15、光能、热能、机械能等，这样必须要用到一些如灯、电动机、电热器等用电设备，这些设备和装置如选择不当、使用不合理或质量存在缺陷，也极易引发火灾。(3)房屋消防等级低，室内易燃、可燃高分子材料多，火灾时产生大量有毒、可燃气体，使现场人员短时间内中毒窒息，丧失逃生能力；竖井多，火灾蔓延迅速，如果管理使用不当，很容易造成火灾爆炸事故；(4)消防设施缺乏，没有防火分隔物或防火分隔物过少，防火间距缺乏或周围防火间距被占用，消防通道不符合要或求被违法占用；仅安装了手动火灾报警装置和消火栓给水系统等简易消防系统，室外消防系统设计不符合要求，灭火器选型错误等。(5)高层建筑缺乏等高扑救面，消防设施无法到达，平安出
16、口数量缺乏，疏散楼梯间设置不符合要求，平安疏散不畅，疏散楼梯未分开设置等。(6)应急照明、疏散标志缺乏、照度不够。5. 2.3环境因素静电、雷击、自燃、飞火、辐射热等也会造成火灾事故，地理环境造成消防车无法到达等。6. 2.4管理因素(1)缺乏有效管理和监督：政府有关职能部门监督管理不力，消防平安管理混乱，管理松懈，未建立防火平安责任制度。(2)消防培训教育不到位(3)无视国家相关法律、法规，对长期存在的重大火灾隐患拒不整改。4、事故树分析法分析建筑火灾6.1 事故树分析事故树分析法起源于故障树分析法(FaultTreeAnalysis,简称FTA),是从要分析的特定事故或故隙(顶上事件)开始
17、，层层分析其发生原因，直到找出事故的根本原因为止。是一种表示与导致灾害事故有关的各种因素之间因果关系和逻辑关系的分析法，FTA是对某一种失效状态在一定条件下进行逻辑推理和图形演绎，对可能造成系统事故或导致灾害后果的各种因素(包括硬件、软件、环境、人等)得层层分析，按工艺流程、先后次序和因果关系，把所有的失效原因、失效模式用逻辑和或逻辑的关系绘制成的一个树形结构。4. 2建筑发生火灾的事故树分析如图1所示:建筑火灾事故树分析FTA分析：最小割集求解：通过定量、定性分析，判明事故发生途径和导致事故的各种因素间的关系，以及系统故障发生概率及其他定量指标，最终找出系统的薄弱环节，采取相应措施加以改善。
18、能够引起顶上事件发生的最低限度的根本领件的集合称为最小割集。最小割集说明系统的危险性，每一个最小割集都是顶上事件发生的一种可能性，最小割集越多系统越危险。根据布尔代数规那么，顶上事件T发生的最小割集为：X1,X2,X3,X8,X12,X1,X2,X3,X8,X13,X1,X2,X3,X9,X12,X1,X2,X3,X9,X13,X1,X2,X3,X10,X12,X1,X2,X3,X10,X13,X1,X2,X3,Xll,X12,X1,X2,X3,Xll,X13,X1,X2,X4,X8,X12,X1,X2,X4,X8,X13,X1,X2,X4,X9,X12,X1,X2,X4,X9,X13,X1,
19、X2,X4,X10,X12,XltX2,X4,X10,X13),X1,X2,X4,Xll,X12,X1,X2,X4,XU,X13,X1,X2,X5,X8,X12,XltX2,X5,X9,X13,X1,X2,X5,X9,X12,X1,X2,X5,X10,X12,(XI,X2,X5,X10,X13,X1,X2,X5,Xll,X12,X1,X2,X5,X11,X13,X1,X2,X6,X8,X13,(XI,X2,X6,X8,X12,X1,X2,X6,X9,X12,X1,X2,X6,X9,X13),X1,X2,X6,X10,X13,X1,X2,X6,X1O,X12,X1,X2,X7,X8,X12,X1
20、,X2,X7,X8,X13,X1,X2,X7,X9,X13,XI,X2,X7,X9,X12,X1,X2,X7,X1O,X12,X1,X2,X7,X10,X13,X1,X2,X7,Xll,X12,X1,X2,X7,Xll,X13每个最小割集代表一种导致事故发生的模式，此事故树共有40个割集说明有40种模式导致事故发生。如事件XI,X2,X3,X8,X12同时发生那么会导致顶上事件发生。最小径集求解：顶上事件不发生所需的最低限度的事件的集合称为最小径集。一个最小径集中的所有根本领件都不发生，那么顶上事件就不发生。最小径集越多系统就越平安。求取最小径集是利用它与最小割集的对偶性，求出其对应的成功树即
21、把原来事故树的与门换成或门，或门换成与门，各类事件发生换成不发生，再利用布尔代数法求出成功树的最小割集为X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9,X10,X11,X12,X13。即可得出对应原事故树的最小径集为：X1JX2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9,X1O,X11,X12,X13.根据FTA分析就可以找出事故发生的影响因素从而制定措施。结构重要度分析：结构重要度分析，是从事故树结构上分析各根本领件的重要度。即不考虑个根本领件的发生概率，或者说假定个根本领件发生的概率相等的情况下分析个根本领件的发生对顶上事件的影响程度。根本领件结构重要度越大，它对顶上事件的影响程度就
22、越大。由结构重要度判断方法知：比拟两根本领件，假设与之相关的割集阶数相同，那么两事件结构重要系数大小由他们出现的次数决定，出现次数大的系数大。经分析可得结构重要度为：I(1)=1(2),I(3)=1(4)=1(5)=1(6)=1(7)I(8)=I(9)=I(10)=I(11),I(12)=1(13)即I(I)=I(2)1(12)=1(13)I(8)=I(9)=I(10)=I(11)I(3)=I(4)=I(5)=I(6)=I(7)根据结构重要度分析可知根本领件1可燃物和根本领件2助燃剂的结构重要度相等且最大。即消除易燃物和助燃剂相当重要。但是相比之下控制根本领件12和13更容易即加强消防系统和设
23、备的维护和设计。5、预防火灾的措施根据以上事故树分析的结构重要度结果，找到影响平安的关键因素，针对建筑的火灾防范可以重点采取以下相应措施：(1)由FTA分析知根本领件1(可燃物)和根本领件2(助燃剂)的结构重要度相等且最大。所以要防止建筑物火灾首先应使控制燃物，可采取措施如下：A、在生活中和生产的可能条件下，以难燃和不燃材料代替可燃材料，如用水泥代替木材建筑房屋加强建筑材料的防火性能来有效的控制好可燃物的量，设置防火防烟分区及排烟设施；B、降低可燃物质(可燃气体、蒸气和粉尘)在空气中的浓度，如在车间或库房采取全面通风或局部排风，使可燃物不易积聚，从而不会超过最高允许浓度；C、防止可燃物质的跑、
24、冒、滴、漏，如不要躺在床上吸烟、酒醉后不得吸烟，做到烟头熄灭人再离去，不得扔在废纸篓、畚箕里，更不可随手乱扔。加强对儿童玩火行为的说服教育，尽可能的使儿童与火源隔绝，严禁儿童玩打火机等点火器具。加强消防法制教育和消防平安的管理，对于精神病患者，严加看管，禁止让他们接触火柴、打火机等火种；D、对于那些相互作用能产生可燃气体或蒸气的物品应加以隔离，分开存放。例如电石与水接触会相互作用产生乙块气，所以必须采取防潮措施，禁止自来水管道、热水管道通过电石库等等。(2)结构重要度次之的是根本领件(12)消防设施缺陷和根本领件(13)消防设施失效由此可采取的措施是：A、严格按照标准要求设计及施工，在楼层设计
25、过程中，可以运用合理化的平面设计和构成方式来帮助火灾发生时人员的逃生，城市的不同特点和区域的不同地理条件构成了不同的楼层平面设计方式，比方防火柜的摆放，防火器材的安置，消火栓的安排，水龙头的个数等等都需要仔细考虑和清晰安排，而且在楼内部的设计中要合理的规划处防火区域，以防止火灾严重时迅速蔓延导致人员的死亡和窒息；在考虑热源疏散的成功性方面应该提前考虑到每层楼的疏散路线，如果和下层楼或者上层楼的相重复或者存在矛盾，那么紧急情况下得疏散肯定会存在问题；在考虑合理化的逃生路线时还需要增强对排烟通道和通风系统的整体化安排，设计中正确模拟演示火灾的烟雾量通过情况；B、提高相关人员的消防素质，严格标准制度
26、，加强监管力度必须加大监督检查管理的力度，提高建筑消防设施的完好率，保证公民人身平安和建筑物的消防平安。C、定期进行防火检查，及时更换灭火器药剂和检查消防栓的有效性。(3)对于无报警系统，管理人员责任心不强和没有经过培训及不熟练可以采取的措施如下：A、设置火灾自动报警和自动喷水灭火系统等建筑消防设施保证建筑物消防平安和人员疏散平安，能够有效的保护了公民的生命平安和国家财产的平安。B、开展防火平安教育，并在单位橱窗栏内宣传消防平安知识，对全员进行防火平安讲座，以提高全队职工消防平安工作意识。C、成立专兼职消防防火组织，进行火灾模拟演练。执行消防值班制度。D、必要时各级自上而下签定防火平安责任书。
27、(4)根本领件人为纵火，电路故障，无意烟头可以采取的措施如下：A、要更加广泛地在群众中开展平安工作重于泰山和消防知识的教育根据建筑特点与火灾开展规律，提高人们要善于利用建筑内部消防设施的有利条件，充分发货公安消防部队现有消防装备的优势，采取灵活的技术措施，扬长避短，力争主动、及时扑救火灾得意识。B、注意生活用火不慎以及人为因素厨房用火潜在的危险性很大，我们要正确使用灶具，小心谨慎对待可燃物。尽量使用电灯，在缺电地区使用油灯时，必须有人看管，明火灯具不得靠近可燃物或进入狭小空间，明火灯具要注意使用的油料危险性，并尽量使用灯罩。C、正确使用导线类型和导线截面；严格施工，禁止居民自己私拉乱接；必须彻
28、底对老建筑的供电线路老化问题进行改造；短路和漏电保护，切忌用铜丝、铁丝替代保险丝。灯具与可燃物保持50Cm以上的距离，注意防爆：严禁购置和使用质量低劣的电气设备；电热设备必须有专人看护；严格按照设备操作说明进行标准操作；电气设备安装必须由专人负责。电气线路应能满足日常最大用电负荷。D、可燃物多的地方，现场禁止吸烟。禁止擅自燃烧纸张物品。特别区域执行动火审批制度。6、结论(1)通过分析，要预防建筑火灾的发生，将损失降到最低点，归根结底最大程度依赖于管理，包括建筑消防设计管理、消防系统管理、施工管理、建设后期管理等，必须制定出严格的管理制度，增强管理人员的素质，提高管理人员的消防意识把好消防关。(
29、2)要贯彻落实“预防为主，防消结合”的方针，在同火灾的斗争中，把预防火灾的工作作为重点，放在首位，防患与未然；在做好预防工作的同时，把消作为防的一局部，辅助预防缺乏的措施，使防和消的工作紧密结合为一体。(3)要想减少火灾的人员伤亡，依赖于群众的消防知识。应增加消防知识的普及，以及消防意识的提高。本着自防自救的原那么，实行严格管理和科学管理，它在一定程度上能减少人的主观错误，使救助更加全面、更加及时。(4)要预防建筑火灾的发生，最有效的方法是把好设计源头。建筑的平安性能依赖于完善的消防设施系统，因此，在建筑建设过程当中必须严格按照各项标准标准合理设计各类设施。(5)坚持“谁主管，谁负责、“谁主办
30、、谁负责、“谁在岗、谁负责”的原那么。参考文献1林伯泉，张景林.平安系统工程.北京：中国劳动社会保障出版社，2007.2王秀花.建筑材料.北京：机械工业出版社，2023.3杨泗霖.防火防爆技术.北京：中国劳动社会保障出版社，2023.4李炎锋.李俊梅.建筑火灾平安技术.中国建筑工业出版社，2023.5杨宝宽.浅析高层建筑火灾成因及其预防对策.甘肃：甘肃科技，2007.6刘雷.高层建筑火灾成因及其预防对策探讨.北京：中国新科技新产品，2023.7朱建军，康胜.四川师范大学2023年学生科研创新论文集.成都：四川师范大学电子出版社，2023.8叶志明.土木工程概论.北京：高等教育出版社，2023.9戴军，周智勇.建筑火灾隐患分析及消防系统综合性评价.北京：中国劳动社会保障出版社，2023.10黄国义.电力消防平安知识.北京：中国电力出版社，2023.作者简介：姓名李小菊、李姝莹、杨璐、殷未澜、代英均为四川师范大学工学院09级平安工程6班在读本科生。李小菊为班级班长，殷未澜为预备党员。李小菊,，.
