商业建筑火灾初期风险模糊系统分析

闫金花（西南科技大学土木工程与建筑学院，四川绵阳 621010）

0 前言

商业建筑是许多重特大火灾事故频发的场所，存在诸多火险隐患、火灾初期阶段是控制火灾进一步蔓延，防止重特大火灾事故发生的关键时期，也是人员疏散的最佳时段。由于初期阶段灭火因素比较复杂，有建筑自身存在的消防隐患，也有人为造成的失误，要在很短的时间内灭火成功，存在一定难度。本文首先构建了商业建筑火灾初期风险模糊系统模型，并给出了各基本事件的隶属函数，通过建立模糊系统模型的结构函数，确定出商业建筑火灾初期风险模糊系统的模糊数，最后通过模糊重要度分析，给出减少商业建筑火灾初期风险的对策。

1 火灾初期模糊系统模型

通过调查我国商业建筑重特大火灾案例，分析在火灾的初期阶段火险隐患，确定出目标事件、中间事件、基本事件，建立商业建筑火灾初期风险模糊系统模型，见图1。模型中各基本事件分别用：ai，i=1，…，6；bj，j=1，…，6；ck，k=1，2，3；ml，l=1，…，13 表示。

图1 商业建筑火灾初期风险模糊系统模型

2 基本事件隶属函数的确定

由于各基本事件的概率是在介于[0,1]之间的某一值附近左右波动，因此选用中间型的模糊分布作为基本事件概率的隶属函数。由于无法判定基本事件概率模糊数中隶属度为0的点。因此，选用非线性的模糊分布较为合适，于是选取[0,1]区间上的对称L-R的型模糊数的分布函数，作为模糊故障树中基本事件概率的隶属函数，将概率均值的隶属度取为1。

设目标事件为火灾初期灭火失败事件，用“O”来表示，则各基本事件发生的概率分别为模糊数=（mi，αi，βi），i=1，…，6=（mj，αj，βj），j=1，…，6，=（mk，αk，βk），k=1，2，3=（ml，αl，βl），l=1，…，13，其中 mi、mj、mk、ml分别为各基本事件概率的最大似然估计量。假定 x 当偏离其中心值 50%时，μ≤0.1，则 αi=βi=0.0556mi，i=1，… ，6；αj=βj=0.0556mj，j=1，…，6；αk=βk=0.0556mk，k=1，2，3；αl=βl=0.0556ml，l=1，…，13，那么各基本事件概率模糊数的隶属函数分别为：

3 模糊系统分析

3.1 系统模糊数

根据系统模型（图1）得到商业建筑火灾初期风险模糊系统的结构函数为：

T=G1·G2=G1·（G3+G4）=G1·（G5·G6+G7+G8）

式中：G1=a1+a2+a3+a4+a5+a6，其中 a1与 a2，…，a6互斥，a2，…，a6之间相互独立；G5=b1+b2+b3+b4+b5+b6，其中 b1与 b2，…，b6互斥，之间相互独立；G6=c1+c2+c3，其中 c1，c2，c3之间相互独立；G7=m1+m2+m3+m4，其中 m1与m2，m3，m4互斥 m2，m3，m4之间相互独立；G8=m5+m6+…+m13，其中 m5与m6，…，m13互斥，m6，…，m13之间相互独立。

商业建筑火灾初期风险模糊系统顶事件概率为模糊数：