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校园建筑火灾的风险评价研究.doc
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1、中南大学本科毕业论文 目录毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文(设计)不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名: 日期: 毕业论文(设计)授权使用说明本论文(设计)作者完全了解*学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定,学校有权保留论文(设计)并向相关部门送交论文(设计)的电子版和纸质版。有权将论文(设计)用于非赢利目的的少量复制并允许论文(设计)进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文(设计
2、)的全部或部分内容。保密的论文(设计)在解密后适用本规定。 作者签名: 指导教师签名: 日期: 日期: 注 意 事 项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词 5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言
3、流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订3)其它目 录摘 要IIABSTRACTII第一章 绪论21.1 课题的研究背景21.1.1 高校建筑火灾现状及诱因21.1.2 高校校园火灾应急管理
4、系统21.2 国内外研究现状21.3 本文的主要研究内容2第二章 模糊层次分析法的介绍22.1 Delphi专家评价法22.2层次分析法22.2.1 概述22.2. 2层次分析模型的构造22.3模糊综合评价法22.4模糊层次分析法22.4.1原理阐述22.4.2算法步骤2第三章 基于模糊层次分析法的校园建筑火灾评价分析23.1校园建筑火灾评价指标体系的建立23.2算法应用23.2.1 建立模糊判断矩阵,并改写为模糊一致矩阵23.2.2 求各层次权重23 2.3 建立评价语集合23.2.4 建立目标集合评价矩阵23.2.5 子因素综合评价23.2.6 母因素综合评价23.2.7 方案选择过程23
5、.3风险评价分析结果及预防对策23.3.1 风险评价分析结果23.3.2学校建筑火灾的预防对策23.4本章小结2第四章 基于Anylogic软件的校园建筑火灾模拟24.1软件介绍24.1.1 Anylogic概述24.1.2 Anylogic建模方法24.2对公共区域火灾人员疏散过程的模拟24.2.1 模型的选择24.2.2 Anylogic模型的建立24.3 模拟结果与讨论24.4 本章小结2第五章 结论和展望2参考文献2致谢2附录2IV中南大学本科毕业论文摘 要摘 要近年来,由于扩招的影响,各高校在为国家培养了众多人才的同时,教育资源出现了严重不足的现象,很多老旧建筑出现了电器线路老化,不
6、能满足现代消防安全的需要,很多场所为了便于管理,只留下一个人流通道,其他的紧急通道长期处于关闭状态,由此校园建筑火灾隐患一直居高不下,校园火灾也频频发生。基于此,本文对校园内的各类建筑进行了风险评价研究,从而改进消防安全管理,保障全校师生的生命安全。对适合校园建筑火灾风险评价体系应用了模糊层次分析法进行分析评价,对校园建筑的四个不同功能区(学生宿舍区、科技实验区、教学办公区、公共活动区)的风险对比分析。提出了消防安全管理的改进建议,为校园消防系统的管理指明了方向,使管理和资源分配有了科学性和实用性。应用了Anylogic 6.8.0 Professional模拟软件,重点对公共活动区建筑的正门
7、宽度、可用出口数量、人员对整个建筑物的熟悉程度及建筑物内人员密集程度等对疏散规律的影响,并讨论了公共活动区域建筑本身以及参与人员的一些需要注意的问题及改进的方案。关键词:高校建筑火灾,风险评价,模糊层次分析法,Anylogic模拟ABSTRACTIn recent years, because of university enrollment in our country continued growth, many universities are having made great contributions to personal training, but their resource
8、s are facing a serious of shortage. A lot of old and shabby buildings exit varying degrees of aging electrical wiring, and cant meet modern fire safety management demands; many buildings managers just make themselves convenient, leaving a basic door open and others closed long time. Therefore the ca
9、mpus fires occurred frequently. So its necessary to assess the fire safety for various types of campus buildings, which can optimize fire safety management, safeguard life and property safety.It is application of fuzzy analytic hierarchy process to analyze and assess suitable for campus building fir
10、e risk assessment system in this paper, applying to conduct a fire risk assessment analysis to four different functional areas of the campus buildings (student dormitory, science and technology laboratory building, administrative building and public areas).Anylogic 6.8.0 is used in this paper. We st
11、udy different factors how to influence the evacuation performance. The factors include the number of the exit allowance people to go out at the same time, the number of available exits, the familiarity of the audience to the arrangement of the building, and the personnel-intensive of the building. W
12、e discuss problems and improvement program of the building of this type and participants.KEYWORDS: university building fire, risk assessment, fuzzy analytic hierarchy process, Anylogic 6.8.0II中南大学本科毕业论文第一章 绪论 第一章 绪论1.1 课题的研究背景近年来全球范围内每年发生火灾600-700万起,每年死于火灾的人数65000-70000余人1。进入21世纪,全球经济继续高速发展的同时,火灾的危害
13、也越来越严重。公共安全领域的危机管理强调对事件的反应和后果处理。高校校园作为国家教育人才的场所,是人群高度集中的场所,如果发生火灾后果将极其严重,不堪设想。在当今形式下,形式下,怎样建成一个预防机制,是一个值得研究的课题。1.1.1 高校建筑火灾现状及诱因鉴于扩招政策的影响,很多高校出现学校人员急剧增加,但是出现了现有的资源与高校的人员数目不相匹配的现象,因此高校开始申请建立新建校区和合并其他小中性的学校来应付这个现象。然而,很多的基础设施得到了很大的改善,但是高校的消防经费并没有像扩招那样得到很大的提升,消防安全工作没有很好地发展;更糟糕的是,旧建筑物没有得到很好的管理以及没有添加相关的安全
14、消防措施,提高建筑的防火性能,消防隐患一直居高不下,从而火灾也就频频发生。以下是近几年发生在我国高校的火灾事故中的一些实例:1)“热得快,死的快”,有些高校的学生为了寻求方便,自己在宿舍内用热得快烧水,有些人忘记拔下插头。恢复供电后,它干烧将床铺引燃,大火烧毁了寝室的床铺和电脑等物品。2)2003年2月,武汉大学四号宿舍,一名学生使用违章电器(电热毯),造成了火灾的发生,损失巨大。3)2008年7月,西南大学文学院失火造成了很大的损失,据调查是电线老化的问题2。4)2008年5月,北京某高校学生公寓因电源的接触不良,造成短路,引发火灾。5)2008年11月14日,上海商学院,四名女生使用违章电
15、器(“热得快”)引发火灾,导致次生火灾,火势巨大, 4名女生从阳台上跳楼逃生失败身亡。6) 2011年10月11日,中南大学化工院理学楼着火,现场火势凶猛,浓烟滚滚。尽管无一人伤亡,但是造成500平米的实验楼成为废墟,造成了严重的经济损失 2。剖析近几年校园火灾的案例,当前学校火灾的起火部位大多集中在学生宿舍楼、图书馆、礼堂、实验室等电器集中和易燃易爆品集中的地区,分析成因,主要有以下几个方面:(1)人的原因电器火灾在每年的校园火灾中是最频繁的。很多学校甚至没有建立安全管理制度,或者只是在挂在嘴上说说也已,没有太大的实际意义。在我们的现实生活中有句话叫“玩火者必将自焚”,很多的学生就是因为用火
16、的不谨慎造成了很多的火灾事故的发生,这些都是消防安全意识淡薄,乱用明火造成的。建筑内部的电线线路乱接很多学校都存在建筑内部线路乱接等现象,无论是由于插排还是裸线乱接,都给校园内部的火灾留下了严重的隐患。大功率违章电器的使用很多学生不按照学校的要求,使用大功率的违章电器,如电热毯等,很可能造成校园火灾3。伪劣电器的使用学生由于资金和专业知识的不足很可能购买到伪劣电器。电脑等高科技设备引发火灾在大量宿舍中电脑的使用越来越普遍。这一方面提高了学生运用现代科技的能力,也给宿舍中的火灾事故提供了隐患。学生焚烧杂物在宿舍或走廊焚烧书信杂物、吸烟或者在晚上由于蚊虫等原因很多寝室会选择点蚊香,在蚊香未燃尽时,
17、人已经离开很可能造成火灾。 (2) 建筑原因及管理问题建筑自身问题。很多的校园建筑都是70、80年代的,这些建筑的很多性能本身就不是很强,甚至有些建筑的整体设计无法满足现代消防设计的要求,以及建筑材料本身的耐火性能不足等原因为火灾的发生造成了隐患。消防资金的不合理使用。当今的很多学校为了提高自己本身的影响力,把大部分的资金用在了科研和教学上,甚至有些学校把资金都花在了面子工程上,而在消防上就减少开支或者不开支,使学院内部的消防资源远远达不到,消防安全的要求。消防宣传不足。很多的在校师生消防意识淡薄,在发生火灾时,不知如何使用简易灭火器材,和在报警时无法提供有效的信息,使校园的救火错失了最佳时机
18、。有些学生不爱护校园的消防器材,任意的移动或者破坏,都给校园的消防工作造成了隐患 4。结合以上的校园火灾事故发生的原因以及造成的严重后果,我们可以看出校园火灾的特点具体体现在以下几个方面:(1)校园火灾发生频率高综上所述由于建筑本身的问题(建筑陈旧,线路老化,消防资源的不合理使用,建筑材料的耐火等级过低等),建筑物内部的杂物过多等现象,以及学生的不合理的使用电器资源,给校园的建筑火灾增加了大大的可能性。 (2)火灾中易发生化学药品爆炸等次生灾害高校是一个聚集人才和高新技术的场所,很多的危险物品也会含在其中,就像是在化学试验中的各种药品很有可能在不合理的操作和使用的过程中,造成火灾,而造成的次生
19、火灾等药品爆炸,释放剧毒,造成的危害甚至是更大的。 (3)校园人员多,危害范围巨大高校是教书育人的场所,这里的人员密集程度是很密集的,一旦发生火灾,造成的人员伤亡和财产损失,在社会上会造成严重的不良影响。因此加强这些建筑的消防水平,会是未来的一个发展方向。从上面的特点中我们可以看出,高校建筑火灾主要集中在科技实验楼、行政办公区以及公共活动区(食堂、礼堂、图书馆)、 学生宿舍区四大主要功能区,为了更好的预防和减少火灾的发生,可以通过安全评价的方法,得出这些不同的建筑功能区火灾安全等级,对怎样去合理的分配防火资源有良好的指导作用。1.1.2 高校校园火灾应急管理系统目前校园内的消防系统一般以一栋建
20、筑为单位,安装相应的火警系统,但很多学校的独立单位还未安装报警系统,与此同时不同楼宇之间的系统往往相互独立,缺乏统一的管理平台,很多的消防车在到达校园后,由于校园楼宇较多,地形复杂,很多时候,消防人员需要通过地图查找及询问同学才能到达指定地点,很有可能会错过最佳的消防灭火时间。在找到正确的地点之后,这些专业的消防的人员还需要一定的时间,来判断火势的大小,之后再找到一个合理的救援消防方案,这样不仅浪费时间,而且对于决策者是不能有任何的错误的判断,否则后果将非常恶劣。并且专业的消防人员刚刚到一个地方,还要综合火灾发生地点周围的信息,并加以分析,如此庞大的工程,要在一个时间超越金钱的时刻进行很好的分
21、析,这对于任何人员都是难以保证不出现任何的纰漏的。并且在火灾发生的地方很多的学生在旁边以观望的态度来对待火灾事故,很多时候使消防车都难以进入消防地点,总体上增加了消防救援的难度。对上面的现象很多的场所提出了各种应急预案,但是在预案中总是难以保证发生火灾的时候的情况是与预案相同的,因此尽管预案会减少损失,但是也不能很好的减少火灾的发生,由于火灾的突发性、不确定性,怎样得心应手的因对火灾的发生,将会是未来消防的一个发展方向。1.2 国内外研究现状国外的火灾评价比我国早30年左右,我国开始在上世纪90年代左右,国外在刚开始时也是采用定性的评价方法,一般为专家评议法等;经过一段时间的发展很多的学者发现
22、这些定性的方法无法满足评价而对研究,因此他们开始采用半定量的方法进行消防安全评价,但在国内学者开始学习外国方法之后,融会贯通之后,将该方法应用在其他的各个领域:油田领域,油罐的存储区等 4。评价方法的分类如下表1-1所示。表1-1 定量分析法的分类名称分类评价方法定量评价半定量评价SIA81法(Gretener法)、经验系统方法、火灾风险指数法(Fire Safety Index Method)完全定量火灾风险分级法(fire risk ranking method)、Delphi专家系统、多属性决策方法、模糊数学本文也将采用模糊数学的方法来对校园的各个区域进行安全等级评价,从而对校园消防资源
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