由上海11-15特大火灾事故分析看高楼火灾隐患

一、引言

随着城市化进程的加快和城市土地资源供大于求的现状，城市居民住宅越建越高。居民住宅不同于其他楼房，往往居住人员较多，而且往往是逃生能力较弱的老人和小孩，一旦发生火灾，就会形成烟囱效应，救援十分困难，伤亡损失十分惨重，因此，预防高楼火灾具有重要意义。

二、上海11-15特大火灾事故概况

2010年11月15日14时，上海余姚路胶州路718号高层公寓起火，大楼外墙猛烈燃烧，住户的阳台、窗户很快被烧毁，火势蔓延至大楼的每一户人家，形成立体火灾。火灾蔓延后，由于高层建筑的特殊性，强烈的烟囱效应使火势蔓延至每一户人家，而现有的高压水枪已爱莫能助。从图中我们可以大致推算这栋楼有35层高，根据我国的居民住宅用楼要求，以每层3米计算，到达最高层将近105米，而目前世界上消防用的云梯最高的为101米，普遍为78米，上海目前拥有一辆90米云梯车，即使加上高压水枪的10米射程，也才刚100米。当该云梯车赶至现场时，大楼立体燃烧，这辆云梯车也只能封住一个方向的火势。

上海11.15重大火灾导致人员巨大伤亡，实为血与泪的警示，并在海内外造成极端恶劣的影响。城市的消防登高车升程远远达不到楼房的高度。没有足够升程的登高车也因为城市交通拥堵无法及时救援，很多大楼周围消防救援车辆无法进入或靠近，应该知道高楼火灾救援艰难人员主要靠自救，据知上海现还没有一座高楼备有自救逃生装置，有识人事应知道有很好的经国家检验合格的逃生装置，却无人问津，因没有政策支持。如果政府不做消防理论上的改变，所有迹象表明以后再发生同样的火灾还会导致巨大的伤亡，这些就是隐藏的“危机”。

三、高层居民住宅事故树分析

（一）事故树分析简介

事故树分析又称故障树分析，简称 FTA FaultTree Analysis ，是一种演绎推理法。考虑到FTA的特点以及导致高层建筑物火灾的因素众多，下面采用事故树分析的方法，在对已发生高层居民楼火灾事故的调查基础上，以高楼发生火灾为顶上事件，通过对高层民用建筑火灾事故的分析研究 ，找出可能构成顶上事件的各中间事件及各基本事件 ，并对顶上事件与中间事件及基本事件的逻辑关系进行描述 ，为发现高层住宅各种危险因素提供方便 ，也为事故原因的分析和制定预防措施提供依据。

（二）高层居民住宅事故树的绘制（此处略）见表１

（三）求解最小径集

由事故树图分析可见 ，或门12个 ，与门 2 个。事故树或门越多，得到的最小割集就越多，使顶上事件发生的途径越多，这个系统也就越不安全。对于这样的事故树最好从最小径集着手，比较方便。 求解最小径集时 ，先作出该事故的成功树 ，再利用布尔代数简化求解。该事故树对应的成功树（此处略）

用布尔代数计算：

T’ = X8’X9’X10’X1’+ X3’X4’X5’+ X6’X7’X11’X12’X13’X14’X15’X16’X17’X18’X9’ + X1’X2’

4 个最小径集如下:

P1={X1，X2}

P2={X3，X4，X5}

P3={X1，X8，X9，X10}

P4={ X6，X7，X9，X11，X12，X13，X14，X15，X16，X17，X18， }

（四）结构重要度分析

因为在一棵事故树中 ，不同的基本事件对顶上事件的影响不同 ，所以为了了解和掌握各基本事件的发生对顶上事件所产生的影响程度 ，采用建议算法，求各基本事件的结构重要度。

I(1)= 1/2+1/4=3/4I(2)= 1/2

I(3)= I(4)=I(5)=1/3 I(8)= I(10)=1/4

I(9)=1/4 +1/11=15/44

I(6)=I(7)=I(11)=I(12)=I(13)=I(14)=I(15)

=I(16)= I(17)=I(18)=1/11

按结构重要度排序：

I(1)>I(2) > I(9)>I(3)= I(4)=I(5)> I(1)

=I(8)= I(10)> I(6)=I(7)=I(11)=I(12)

=I(13)=I(14)=I(15) =I(16)= I(17)=I(18)

（五）讨论

(1)事故树的基本事件虽然只有18个 ，但最小割集有很多组 ，最小径集只有 4 组 ，说明顶上发生事件途径较多 ，控制途径较少 ，所以这个系统仍是较危险的系统。

(2)从结构重要度而言X1的结构重要度最大，对顶上事件发生影响最重要;其次是X2，第三是X9;再次是X3，X4，X5 ，再次是X1，X8，X10;最后是X6，X7，… ，X18，等基本事件。所以，如果X1，X2， …，x18能得到控制，则顶上事件发生的概率将大大降低。

(3)从最小径集的定义可知，若控制 P1 、P2 、P3 、P4 中任一个，不让其发生，则顶上事件不发生。由于在这 4 种预防途径中都包含有结构重要度最大的全部基本事件，且除了X3，X4，X5外，其他基本事件多为人为努力可以控制的，所以可以选择最少基本事件的最小径集为最有利采取预防措施的方案，即 P1和P3 方案。但从预防的可能性、可靠性和结构重要度综合考虑，高层居民住宅楼火灾事故的预防宜同时兼顾其他的各个方案，即宜取 P1 、P3 、P4作为制定预防措施的依据 ，对通过个人努力可以控制的基本事件做好预防。

四、结语

安全系统是一个“人-机-料-法-环”综合系统。安全，是寻求这五个因素的最佳组合，是危险性控制在人们可以接受的水平。现代城市高层楼房由于建筑面积大、功能复杂、使用单位多，人员集中、内部装修易燃材料多，起火的概率很高，而且一旦起火后，烟囱效应使得蔓延之势很难阻挡，造成人员疏散困难，火势扑救难度高。所以高楼火灾重在预防。

（作者单位：中南财经政法大学）

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