基于模糊綜合評價(jià)模型的建筑火災(zāi)安全評估方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于模糊綜合評價(jià)模型的建筑火災(zāi)安全評估方法及系統(tǒng)，方法包括：以建筑物火災(zāi)安全作為評價(jià)目標(biāo)，建立層次評價(jià)指標(biāo)體系；根據(jù)評價(jià)指標(biāo)體系采用5段分區(qū)取值法對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行量化分析，確定評價(jià)指標(biāo)的值；對建筑物火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的評價(jià)結(jié)果進(jìn)行等級劃分，確定安全評價(jià)等級集，并根據(jù)評價(jià)指標(biāo)的影響因素確定相應(yīng)的因素集；采用層次分析法確定因素集中各因素的權(quán)重；根據(jù)各因素的權(quán)重采用多因素模糊綜合評價(jià)模型進(jìn)行模糊綜合評價(jià)，得到建筑物綜合火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)對于安全評價(jià)等級的隸屬程度；采用等級參數(shù)評判法得到建筑火災(zāi)安全的最終等級。本發(fā)明具有準(zhǔn)確和全面的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于火災(zāi)安全評估領(lǐng)域。
【專利說明】
基于模糊綜合評價(jià)模型的建筑火災(zāi)安全評估方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及火災(zāi)安全評估領(lǐng)域，尤其是一種基于模糊綜合評價(jià)模型的建筑火災(zāi)安 全評估方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于現(xiàn)在高層寫字樓的規(guī)模越來越大，構(gòu)造復(fù)雜，在建筑形式、風(fēng)格、功能等方面 不同，并且隨著新技術(shù)、新材料和新的建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，使得建筑物空間建筑面積增大，電 氣設(shè)備增多，火災(zāi)隱患變大。現(xiàn)代建筑與傳統(tǒng)建筑在建筑材料、空間大小、結(jié)構(gòu)形式、配套設(shè) 施、使用功能的各個(gè)方面有很大不同，使其火災(zāi)具有如下特點(diǎn):火勢迅猛，蔓延迅速;建筑內(nèi) 部復(fù)雜，人員疏散困難;滅火救援難度大。因此，火災(zāi)安全評估對于現(xiàn)代建筑的防治火災(zāi)具 有深遠(yuǎn)意義。
[0003] 高層寫字樓火災(zāi)的隱患主要表現(xiàn)為：
[0004] 1)消防設(shè)施失效。消防設(shè)備出現(xiàn)了問題，一旦發(fā)生火災(zāi)，就沒法進(jìn)行有效及時(shí)的撲 救。在日常工作中，這種情況很多，是消防檢查重點(diǎn)?；馂?zāi)發(fā)生時(shí)，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、火災(zāi)自動 噴淋系統(tǒng)可以將火災(zāi)消滅在萌芽階段，有效阻止火災(zāi)蔓延。因此需要提高公共消防安全意 識，加強(qiáng)平時(shí)的消防監(jiān)督檢查。
[0005] 2)建筑物裝修隱患多。當(dāng)前的高層寫字樓越來越高，裝修也越來越豪華，由此帶來 的安全隱患也越累越多。
[0006] 3)建筑物設(shè)計(jì)不足。高層寫字樓在防火設(shè)計(jì)上存在缺陷，或者現(xiàn)行的建筑設(shè)計(jì)防 火規(guī)范《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，已經(jīng)不適用等。
[0007] 因此，為了確定和消除火災(zāi)隱患，有必要研究火災(zāi)安全評估技術(shù)，完善火災(zāi)評估體 系。然而，目前的火災(zāi)安全評估方法評價(jià)指標(biāo)單一，大多從單方面因素入手，并未綜合考慮 不同方面因素對評價(jià)結(jié)果的影響，不夠準(zhǔn)確和全面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于:提供一種準(zhǔn)確和全面的，基于模糊綜合 評價(jià)模型的建筑火災(zāi)安全評估方法。
[0009] 本發(fā)明的另一目的在于：提供一種準(zhǔn)確和全面的，基于模糊綜合評價(jià)模型的建筑 火災(zāi)安全評估系統(tǒng)。
[0010]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：
[0011] 基于模糊綜合評價(jià)模型的建筑火災(zāi)安全評估方法，該方法包括以下步驟：
[0012] 以建筑物火災(zāi)安全作為評價(jià)目標(biāo)，建立層次評價(jià)指標(biāo)體系；
[0013] 根據(jù)評價(jià)指標(biāo)體系采用5段分區(qū)取值法對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行量化分析，確定評價(jià)指標(biāo) 的值；
[0014] 對建筑物火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的評價(jià)結(jié)果進(jìn)行等級劃分，確定安全評價(jià)等級集，并根據(jù)評價(jià) 指標(biāo)的影響因素確定相應(yīng)的因素集；
[0015] 采用層次分析法確定因素集中各因素的權(quán)重；
[0016] 根據(jù)各因素的權(quán)重采用多因素模糊綜合評價(jià)模型進(jìn)行模糊綜合評價(jià)，得到建筑物 綜合火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)對于安全評價(jià)等級的隸屬程度；
[0017] 根據(jù)建筑物綜合火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)對于安全評價(jià)等級的隸屬程度、評價(jià)指標(biāo)的值和設(shè)定的 等級評價(jià)區(qū)間，采用等級參數(shù)評判法得到建筑火災(zāi)安全的最終等級。
[0018] 進(jìn)一步，所述以建筑物火災(zāi)安全作為評價(jià)目標(biāo)，建立層次評價(jià)指標(biāo)體系這一步驟， 其具體為：
[0019] 根據(jù)國內(nèi)外建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范和建筑火災(zāi)統(tǒng)計(jì)資料，依據(jù)層次分析法的思想，以 建筑物火災(zāi)安全作為評價(jià)目標(biāo)，以主動防火、被動防火、火災(zāi)安全管理這三個(gè)二級指標(biāo)作為 評價(jià)準(zhǔn)則，建立層次評價(jià)體系，所述層次評價(jià)體系分三級，共28個(gè)指標(biāo)，其中，一級指標(biāo)包括 主動防火、被動防火、火災(zāi)安全這3個(gè)指標(biāo)，二級指標(biāo)包括消防設(shè)備、消防隊(duì)、防火間距、建筑 結(jié)構(gòu)、樓面火災(zāi)負(fù)荷、水平防火分區(qū)、垂直防火分區(qū)、消防電梯、水平疏散距離、安全出口、建 筑內(nèi)部人員、管理水平、消防知識與技能培訓(xùn)這13個(gè)指標(biāo)，三級指標(biāo)包括火災(zāi)探測系統(tǒng)、自 動噴淋系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、火警廣播引導(dǎo)系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、消防栓系統(tǒng)、人員密度、人員安全 意識、防火訓(xùn)練情況、消防管理規(guī)定、專職值班、業(yè)余消防組織這12個(gè)指標(biāo)。
[0020] 進(jìn)一步，所述火災(zāi)安全評價(jià)等級集采用100分制，共劃分為很安全、較安全、一般安 全、不安全和很不安全這5個(gè)安全等級，其中，很安全等級對應(yīng)的評分區(qū)間為[90,100]，較安 全等級對應(yīng)的評分區(qū)間為[70，90]，一般安全等級對應(yīng)的評分區(qū)間為[50,70]，不安全等級 對應(yīng)的評分區(qū)間為[30，50 ]，很不安全等級對應(yīng)的評分區(qū)間為[10，30 ]。
[0021]進(jìn)一步，所述根據(jù)評價(jià)指標(biāo)體系采用5段分區(qū)取值法對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行量化分析，確 定評價(jià)指標(biāo)的值這一步驟，其包括：
[0022]根據(jù)評價(jià)指標(biāo)體系將評價(jià)指標(biāo)劃分為定性指標(biāo)和定量指標(biāo)；
[0023]根據(jù)劃分結(jié)果分別采用定性指標(biāo)定量化方法和定量指標(biāo)確定方法計(jì)算出評價(jià)指 標(biāo)的值，所述定量指標(biāo)定量化方法的計(jì)算公式為：
[0025]所述定性指標(biāo)定量化方法的計(jì)算公式為：
[0027]其中，DLZBij為第i類第j個(gè)定量指標(biāo)的確定值，7」1、7」2、7』3、7』4和7』5分別是定量指 標(biāo)在第1、2、3、4、5變化區(qū)間內(nèi)的數(shù)值，Xij是第i類第j個(gè)定量指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)值，Ml、M2、M3、 M4和M5分別為第1、2、3、4、5個(gè)區(qū)間變化的臨界值，DXZBf 1為第f類第1個(gè)定性指標(biāo)的確定值， a、b、c、d、e分別表示1、2、3、4、5個(gè)定性指標(biāo)對應(yīng)的定性描述特征的量化指標(biāo)值，An為第f類 第1個(gè)定性指標(biāo)的原始描述，Textl、Text 2、Text 3、Text 4和Text 5分別為第f類第1個(gè)定 性指標(biāo)設(shè)定的5個(gè)具體原始描述文本內(nèi)容。
[0028] 進(jìn)一步，所述采用層次分析法確定因素集中各因素的權(quán)重這一步驟，其包括：
[0029] 采集與建筑物火災(zāi)相關(guān)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)；
[0030] 根據(jù)采集的數(shù)據(jù)采用層次分析法確定各因素的權(quán)重。
[0031] 進(jìn)一步，所述多因素模糊綜合評價(jià)模型的表達(dá)式為：
[0033] 其中，A為模糊輸入向量，aq是因素集中第q個(gè)因素的權(quán)重，q=l，2,…，w，w為因素 集的因素總數(shù)，R為模糊評價(jià)矩陣，r qh為因素集中第q個(gè)因素對于安全評價(jià)等級集中第h個(gè) 安全評價(jià)等級的隸屬度值，h = l，2,…，n，n為安全評價(jià)等級集中的安全評價(jià)等級總個(gè)數(shù)，0 為模糊算子，B為模糊輸出向量。
[0034] 進(jìn)一步，所述模糊算子0采用M( ·，+ )合成算子，所述M( ·，+ )合成算子的運(yùn)算規(guī)則
,其中，ut為因素集中第t個(gè)因素，k=l，2,…，n。
[0035] 進(jìn)一步，所述根據(jù)建筑物綜合火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)對于安全評價(jià)等級的隸屬程度、評價(jià)指標(biāo) 的值和設(shè)定的等級評價(jià)區(qū)間，采用等級參數(shù)評判法得到建筑火災(zāi)安全的最終等級這一步 驟，其包括：
[0036] 根據(jù)評價(jià)指標(biāo)的值為安全評價(jià)等級集V= { VI，V2，…，Vn}中的各個(gè)安全評價(jià)等級設(shè) 定相應(yīng)的等級評價(jià)區(qū)間；
[0037] 取各個(gè)等級評價(jià)區(qū)間的中間值構(gòu)成η個(gè)評分向量M={mi，m2，m3. . .mn};
[0038]根據(jù)模糊輸出向量B以及評分向量Μ計(jì)算最終評分X，所述最終評分X的計(jì)算公式
，bg為模糊輸出向量Β中第g個(gè)元素的值；
[0039]將最終評分X與設(shè)定的等級評價(jià)區(qū)間進(jìn)行對照，得到建筑火災(zāi)安全的最終等級。 [0040]本發(fā)明所采取的另一技術(shù)方案是：
[0041] 基于模糊綜合評價(jià)模型的建筑火災(zāi)安全評估系統(tǒng)，包括：
[0042] 評價(jià)指標(biāo)體系建立模塊，用于以建筑物火災(zāi)安全作為評價(jià)目標(biāo)，建立層次評價(jià)指 標(biāo)體系；
[0043] 量化分析模塊，用于根據(jù)評價(jià)指標(biāo)體系采用5段分區(qū)取值法對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行量化 分析，確定評價(jià)指標(biāo)的值；
[0044] 安全評價(jià)等級集與因素集確定模塊，用于對建筑物火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的評價(jià)結(jié)果進(jìn)行等級 劃分，確定安全評價(jià)等級集，并根據(jù)評價(jià)指標(biāo)的影響因素確定相應(yīng)的因素集；
[0045] 因素權(quán)重確定模塊，用于采用層次分析法確定因素集中各因素的權(quán)重；
[0046] 模糊綜合評價(jià)模塊，用于根據(jù)各因素的權(quán)重采用多因素模糊綜合評價(jià)模型進(jìn)行模 糊綜合評價(jià)，得到建筑物綜合火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)對于安全評價(jià)等級的隸屬程度；
[0047] 最終等級獲取模塊，用于根據(jù)建筑物綜合火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)對于安全評價(jià)等級的隸屬程 度、評價(jià)指標(biāo)的值和設(shè)定的等級評價(jià)區(qū)間，采用等級參數(shù)評判法得到建筑火災(zāi)安全的最終 等級。
[0048]進(jìn)一步，所述量化分析模塊包括：
[0049] 劃分單元，用于根據(jù)評價(jià)指標(biāo)體系將評價(jià)指標(biāo)劃分為定性指標(biāo)和定量指標(biāo)；
[0050] 計(jì)算單元，用于根據(jù)劃分結(jié)果分別采用定性指標(biāo)定量化方法和定量指標(biāo)確定方法 計(jì)算出評價(jià)指標(biāo)的值，所述定量指標(biāo)定量化方法的計(jì)算公式為：
[0052]所述定性指標(biāo)定量化方法的計(jì)算公式為：
[0054]其中，DLZBij為第i類第j個(gè)定量指標(biāo)的確定值，7」1、7」2、7』3、7』4和7』5分別是定量指 標(biāo)在第1、2、3、4、5變化區(qū)間內(nèi)的數(shù)值，Xij是第i類第j個(gè)定量指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)值，Ml、M2、M3、 M4和M5分別為第1、2、3、4、5個(gè)區(qū)間變化的臨界值，DXZBf 1為第f類第1個(gè)定性指標(biāo)的確定值， a、b、c、d、e分別表示1、2、3、4、5個(gè)定性指標(biāo)對應(yīng)的定性描述特征的量化指標(biāo)值，An為第f類 第1個(gè)定性指標(biāo)的原始描述，Textl、Text 2、Text 3、Text 4和Text 5分別為第f類第1個(gè)定 性指標(biāo)設(shè)定的5個(gè)具體原始描述文本內(nèi)容。
[0055] 本發(fā)明的方法的有益效果是:增設(shè)了采用層次分析法確定因素集中各因素的權(quán)重 以及根據(jù)各因素的權(quán)重采用多因素模糊綜合評價(jià)模型進(jìn)行模糊綜合評價(jià)的步驟，基于層次 分析法和多因素模糊綜合評價(jià)模型來進(jìn)行建筑火災(zāi)安全評估，采用層次評價(jià)指標(biāo)體系來取 代單一評價(jià)指標(biāo)，并綜合考慮了各方面因素對評價(jià)結(jié)果的影響，評價(jià)結(jié)果更準(zhǔn)確和全面。
[0056] 本發(fā)明的系統(tǒng)的有益效果是:增設(shè)了因素權(quán)重確定模塊和用于采用層次分析法確 定因素集中各因素的權(quán)重的因素權(quán)重確定模塊以及用于根據(jù)各因素的權(quán)重采用多因素模 糊綜合評價(jià)模型進(jìn)行模糊綜合評價(jià)的模糊綜合評價(jià)模塊，基于層次分析法和多因素模糊綜 合評價(jià)模型來進(jìn)行建筑火災(zāi)安全評估，采用層次評價(jià)指標(biāo)體系來取代單一評價(jià)指標(biāo)，并綜 合考慮了各方面因素對評價(jià)結(jié)果的影響，評價(jià)結(jié)果更準(zhǔn)確和全面。
【附圖說明】
[0057] 圖1為本發(fā)明基于模糊綜合評價(jià)模型的建筑火災(zāi)安全評估方法的整體流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0058] 參照圖1，基于模糊綜合評價(jià)模型的建筑火災(zāi)安全評估方法，該方法包括以下步 驟：
[0059] 以建筑物火災(zāi)安全作為評價(jià)目標(biāo)，建立層次評價(jià)指標(biāo)體系；
[0060] 根據(jù)評價(jià)指標(biāo)體系采用5段分區(qū)取值法對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行量化分析，確定評價(jià)指標(biāo) 的值；
[0061] 對建筑物火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的評價(jià)結(jié)果進(jìn)行等級劃分，確定安全評價(jià)等級集，并根據(jù)評價(jià) 指標(biāo)的影響因素確定相應(yīng)的因素集；
[0062] 采用層次分析法確定因素集中各因素的權(quán)重；
[0063] 根據(jù)各因素的權(quán)重采用多因素模糊綜合評價(jià)模型進(jìn)行模糊綜合評價(jià)，得到建筑物 綜合火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)對于安全評價(jià)等級的隸屬程度；
[0064] 根據(jù)建筑物綜合火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)對于安全評價(jià)等級的隸屬程度、評價(jià)指標(biāo)的值和設(shè)定的 等級評價(jià)區(qū)間，采用等級參數(shù)評判法得到建筑火災(zāi)安全的最終等級。
[0065] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述以建筑物火災(zāi)安全作為評價(jià)目標(biāo)，建立層次評 價(jià)指標(biāo)體系這一步驟，其具體為：
[0066] 根據(jù)國內(nèi)外建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范和建筑火災(zāi)統(tǒng)計(jì)資料，依據(jù)層次分析法的思想，以 建筑物火災(zāi)安全作為評價(jià)目標(biāo)，以主動防火、被動防火、火災(zāi)安全管理這三個(gè)二級指標(biāo)作為 評價(jià)準(zhǔn)則，建立層次評價(jià)體系，所述層次評價(jià)體系分三級，共28個(gè)指標(biāo)，其中，一級指標(biāo)包括 主動防火、被動防火、火災(zāi)安全這3個(gè)指標(biāo)，二級指標(biāo)包括消防設(shè)備、消防隊(duì)、防火間距、建筑 結(jié)構(gòu)、樓面火災(zāi)負(fù)荷、水平防火分區(qū)、垂直防火分區(qū)、消防電梯、水平疏散距離、安全出口、建 筑內(nèi)部人員、管理水平、消防知識與技能培訓(xùn)這13個(gè)指標(biāo)，三級指標(biāo)包括火災(zāi)探測系統(tǒng)、自 動噴淋系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、火警廣播引導(dǎo)系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、消防栓系統(tǒng)、人員密度、人員安全 意識、防火訓(xùn)練情況、消防管理規(guī)定、專職值班、業(yè)余消防組織這12個(gè)指標(biāo)。
[0067] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述火災(zāi)安全評價(jià)等級集采用100分制，共劃分為很 安全、較安全、一般安全、不安全和很不安全這5個(gè)安全等級，其中，很安全等級對應(yīng)的評分 區(qū)間為[90，100]，較安全等級對應(yīng)的評分區(qū)間為[70，90]，一般安全等級對應(yīng)的評分區(qū)間為 [50，70 ]，不安全等級對應(yīng)的評分區(qū)間為[30，50 ]，很不安全等級對應(yīng)的評分區(qū)間為[10， 30] 〇
[0068] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述根據(jù)評價(jià)指標(biāo)體系采用5段分區(qū)取值法對評價(jià) 指標(biāo)進(jìn)行量化分析，確定評價(jià)指標(biāo)的值這一步驟，其包括：
[0069] 根據(jù)評價(jià)指標(biāo)體系將評價(jià)指標(biāo)劃分為定性指標(biāo)和定量指標(biāo)；
[0070] 根據(jù)劃分結(jié)果分別采用定性指標(biāo)定量化方法和定量指標(biāo)確定方法計(jì)算出評價(jià)指 標(biāo)的值，所述定性指標(biāo)定量化方法的計(jì)算公式為：
[0072]所述定性指標(biāo)定量化方法的計(jì)算公式為：
[0074]其中，DLZBij為第i類第j個(gè)定量指標(biāo)的確定值，7」1、7」2、7』3、7』4和7』5分別是定量指 標(biāo)在第1、2、3、4、5變化區(qū)間內(nèi)的數(shù)值，Xij是第i類第j個(gè)定量指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)值，Ml、M2、M3、 M4和M5分別為第1、2、3、4、5個(gè)區(qū)間變化的臨界值，DXZBf 1為第f類第1個(gè)定性指標(biāo)的確定值， a、b、c、d、e分別表示1、2、3、4、5個(gè)定性指標(biāo)對應(yīng)的定性描述特征的量化指標(biāo)值，An為第f類 第1個(gè)定性指標(biāo)的原始描述，Textl、Text 2、Text 3、Text 4和Text 5分別為第f類第1個(gè)定 性指標(biāo)設(shè)定的5個(gè)具體原始描述文本內(nèi)容。
[0075] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述采用層次分析法確定因素集中各因素的權(quán)重這 一步驟，其包括：
[0076] 采集與建筑物火災(zāi)相關(guān)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)；
[0077] 根據(jù)采集的數(shù)據(jù)采用層次分析法確定各因素的權(quán)重。
[0078] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述多因素模糊綜合評價(jià)模型的表達(dá)式為：
[0080] 其中，A為模糊輸入向量，aq是因素集中第q個(gè)因素的權(quán)重，q=l，2,…，w，w為因素 集的因素總數(shù)，R為模糊評價(jià)矩陣，r qh為因素集中第q個(gè)因素對于安全評價(jià)等級集中第h個(gè)安 全評價(jià)等級的隸屬度值，h=l，2,…，n，n為安全評價(jià)等級集中的安全評價(jià)等級總個(gè)數(shù)，0為 模糊算子，B為模糊輸出向量。
[0081] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述模糊算子0采用M( ·，+ )合成算子，所述M( ·，+ )
合成算子的運(yùn)算規(guī)則Sk為： 其中，ut為因素集中第t個(gè)因素 ，k =1,2, ··· ,n〇
[0082] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述根據(jù)建筑物綜合火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)對于安全評價(jià)等級的 隸屬程度、評價(jià)指標(biāo)的值和設(shè)定的等級評價(jià)區(qū)間，采用等級參數(shù)評判法得到建筑火災(zāi)安全 的最終等級這一步驟，其包括：
[0083]根據(jù)評價(jià)指標(biāo)的值為安全評價(jià)等級集V= { VI，V2，…，Vn}中的各個(gè)安全評價(jià)等級設(shè) 定相應(yīng)的等級評價(jià)區(qū)間；
[0084] 取各個(gè)等級評價(jià)區(qū)間的中間值構(gòu)成η個(gè)評分向量M={mi，m2，m3. . .mn};
[0085] 根據(jù)模糊輸出向量B以及評分向量Μ計(jì)算最終評分X，所述最終評分X的計(jì)算公式 為：
，bg為模糊輸出向量Β中第g個(gè)元素的值；
[0086] 將最終評分X與設(shè)定的等級評價(jià)區(qū)間進(jìn)行對照，得到建筑火災(zāi)安全的最終等級。
[0087] 參照圖1，基于模糊綜合評價(jià)模型的建筑火災(zāi)安全評估系統(tǒng)，包括：
[0088] 評價(jià)指標(biāo)體系建立模塊，用于以建筑物火災(zāi)安全作為評價(jià)目標(biāo)，建立層次評價(jià)指 標(biāo)體系；
[0089] 量化分析模塊，用于根據(jù)評價(jià)指標(biāo)體系采用5段分區(qū)取值法對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行量化 分析，確定評價(jià)指標(biāo)的值；
[0090] 安全評價(jià)等級集與因素集確定模塊，用于對建筑物火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的評價(jià)結(jié)果進(jìn)行等級 劃分，確定安全評價(jià)等級集，并根據(jù)評價(jià)指標(biāo)的影響因素確定相應(yīng)的因素集；
[0091] 因素權(quán)重確定模塊，用于采用層次分析法確定因素集中各因素的權(quán)重；
[0092] 模糊綜合評價(jià)模塊，用于根據(jù)各因素的權(quán)重采用多因素模糊綜合評價(jià)模型進(jìn)行模 糊綜合評價(jià)，得到建筑物綜合火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)對于安全評價(jià)等級的隸屬程度；
[0093] 最終等級獲取模塊，用于根據(jù)建筑物綜合火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)對于安全評價(jià)等級的隸屬程 度、評價(jià)指標(biāo)的值和設(shè)定的等級評價(jià)區(qū)間，采用等級參數(shù)評判法得到建筑火災(zāi)安全的最終 等級。
[0094] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述量化分析模塊包括：
[0095] 劃分單元，用于根據(jù)評價(jià)指標(biāo)體系將評價(jià)指標(biāo)劃分為定性指標(biāo)和定量指標(biāo)；
[0096]計(jì)算單元，用于根據(jù)劃分結(jié)果分別采用定性指標(biāo)定量化方法和定量指標(biāo)確定方法 計(jì)算出評價(jià)指標(biāo)的值，所述定量指標(biāo)定量化方法的計(jì)算公式為：
[0098]所述定性指標(biāo)定量化方法的計(jì)算公式為：
[0?00]其中，DLZBij為第i類第j個(gè)定量指標(biāo)的確定值，7」1、7」2、7』3、7』4和7』5分別是定量指 標(biāo)在第1、2、3、4、5變化區(qū)間內(nèi)的數(shù)值，Xij是第i類第j個(gè)定量指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)值，Ml、M2、M3、 M4和M5分別為第1、2、3、4、5個(gè)區(qū)間變化的臨界值，DXZBf 1為第f類第1個(gè)定性指標(biāo)的確定值， a、b、c、d、e分別表示1、2、3、4、5個(gè)定性指標(biāo)對應(yīng)的定性描述特征的量化指標(biāo)值，An為第f類 第1個(gè)定性指標(biāo)的原始描述，Textl、Text 2、Text 3、Text 4和Text 5分別為第f類第1個(gè)定 性指標(biāo)設(shè)定的5個(gè)具體原始描述文本內(nèi)容。
[0101] 下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步解釋和說明。
[0102] 實(shí)施例一
[0103] 針對現(xiàn)有的火災(zāi)安全評估方法評價(jià)指標(biāo)單一，未綜合考慮不同方面因素對評價(jià)結(jié) 果影響的問題，本發(fā)明提出了一種全新的建筑火災(zāi)安全評估方法及系統(tǒng)，如圖1所示。本發(fā) 明基于模糊綜合評價(jià)模型的建筑火災(zāi)安全評估方法主要涉及評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建、評價(jià)指標(biāo) 的定量化方法、因素集與評價(jià)集的確定、確定指標(biāo)的隸屬度、單因素評價(jià)、多因素模糊綜合 評價(jià)以及等級參數(shù)評判法等方面的改進(jìn)，下面對這幾方面的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0104] (一)評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建。
[0105] 根據(jù)國內(nèi)外建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范、建筑火災(zāi)統(tǒng)計(jì)資料等，依據(jù)層次分析法思想，以建 筑物火災(zāi)安全作為評價(jià)目標(biāo)，以主動防火、被動防火、火災(zāi)安全管理這三個(gè)一級指標(biāo)作為評 價(jià)準(zhǔn)則建立層次評價(jià)體系，共分三大類28個(gè)指標(biāo)。
[0106] (二)評價(jià)指標(biāo)的定量化方法。
[0107] 根據(jù)高層寫字樓的火災(zāi)危險(xiǎn)指標(biāo)體系，本發(fā)明應(yīng)用了定性與定量相結(jié)合的綜合集 成方法，針對城市高層寫字樓火災(zāi)危險(xiǎn)評價(jià)的特點(diǎn)，對影響評價(jià)指標(biāo)的因素進(jìn)行量化分析。
[0108] (1)定量指標(biāo)的定量化方法。
[0109]定量指標(biāo)采用5段分區(qū)取值法來確定，如下式所示：
[0111] (2)定性指標(biāo)的確定方法。
[0112]采用5段分區(qū)法來確定：
[0114](三)因素集與評價(jià)集的確定。
[0115]建筑物火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果等級的劃分根據(jù)線性關(guān)系確定。本實(shí)施例將建筑物火災(zāi) 風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)結(jié)果分為5個(gè)安全等級，如下表1所示。
[0116]表1火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果安全等級劃分
[0118]而因素集則根據(jù)評價(jià)指標(biāo)的影響因素來確定。
[0119](四）確定評價(jià)指標(biāo)的隸屬度。
[0120] 由模糊數(shù)學(xué)理論，隸屬度定義如下：給定論域U上的子集A，對于任意的ueu，指定 一個(gè)μΑ(ιι) e [0, 1]，則μΑ(ιι)為B的隸屬度，其映射關(guān)系如下：
[0121] μ?。害証[0,1] (3)
[0122] u^a(u) (4)
[0123] 則w個(gè)因素的評價(jià)集可以構(gòu)造如下的模糊關(guān)系矩陣R:
[0125] (五)單因素評價(jià)。
[0126] 對于要評判的事物，不同的因素對總評價(jià)的影響大小不一。因此，本發(fā)明把評價(jià)的 著眼點(diǎn)看成因素集中的一個(gè)模糊子集A。
[0127] 在評價(jià)模型中，A為模糊輸入向量，記做A = {ai，a2，…，an}。其中，aq是因素集中單 因素 uq對總評價(jià)的影響度量。A中的各向量為各單因素的權(quán)重。采用層次分析法即可確定各 個(gè)權(quán)值。
[0128] (六)多因素模糊綜合評價(jià)。
[0129] 本實(shí)施例所采用的多因素模糊綜合評價(jià)的模型如下式所示：
[0130] B^AOR (6)
[0131] 其中，B為模糊輸出向量，0為模糊算子。公式(6)的含義是:模糊關(guān)系A(chǔ)通過模糊變 化器R，得出被評價(jià)的事物與評語等級之間的模糊關(guān)系（即是建筑物綜合火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)落入某個(gè) 安全等級的隸屬程度）。
[0132] 在模糊綜合評價(jià)中，需要選擇適當(dāng)?shù)暮铣伤阕舆M(jìn)行模糊運(yùn)算，合成算子是矩陣之 間運(yùn)算的法則，常見的合成算子有以下四種類型：
[0133] 1)M(A，V)合成算子
[0134] 此合成算子的運(yùn)算規(guī)則為：
[0145] 其中，k = l，2,…，η。
[0146] 表2列出了這四種合成算子的特點(diǎn)。
[0147] 表2四種合成算子的比較
[0150] 本發(fā)明的評價(jià)對象為城市建筑物火災(zāi)安全等級，對指標(biāo)之間的權(quán)重依賴性強(qiáng)，故 選擇M( ·，+ )合成算子來完成模糊運(yùn)算。
[0151] (七)等級參數(shù)評判法。
[0152] 本發(fā)明等級參數(shù)評判法的定義是:對于V= {vi，V2，…，vn}，對各個(gè)評價(jià)等級vg設(shè)置 相應(yīng)的評價(jià)等級區(qū)間mg，然后取相應(yīng)等級區(qū)間的中間值，這η個(gè)評分值構(gòu)成評分向量Μ= {πη， m2，m3...mn}，設(shè)最終評分為X，則有： 「01531
[0154] 得到最終得分X后，對照等級區(qū)間!％，即可得到模糊綜合評價(jià)最終等級。
[0155] 以上是對本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施 例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替 換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 基于模糊綜合評價(jià)模型的建筑火災(zāi)安全評估方法，其特征在于：該方法包括W下步 驟： W建筑物火災(zāi)安全作為評價(jià)目標(biāo)，建立層次評價(jià)指標(biāo)體系； 根據(jù)評價(jià)指標(biāo)體系采用5段分區(qū)取值法對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行量化分析，確定評價(jià)指標(biāo)的值； 對建筑物火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的評價(jià)結(jié)果進(jìn)行等級劃分，確定安全評價(jià)等級集，并根據(jù)評價(jià)指標(biāo) 的影響因素確定相應(yīng)的因素集； 采用層次分析法確定因素集中各因素的權(quán)重； 根據(jù)各因素的權(quán)重采用多因素模糊綜合評價(jià)模型進(jìn)行模糊綜合評價(jià)，得到建筑物綜合 火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)對于安全評價(jià)等級的隸屬程度； 根據(jù)建筑物綜合火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)對于安全評價(jià)等級的隸屬程度、評價(jià)指標(biāo)的值和設(shè)定的等級 評價(jià)區(qū)間，采用等級參數(shù)評判法得到建筑火災(zāi)安全的最終等級。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模糊綜合評價(jià)模型的建筑火災(zāi)安全評估方法，其特征在 于:所述W建筑物火災(zāi)安全作為評價(jià)目標(biāo)，建立層次評價(jià)指標(biāo)體系運(yùn)一步驟，其具體為： 根據(jù)國內(nèi)外建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范和建筑火災(zāi)統(tǒng)計(jì)資料，依據(jù)層次分析法的思想，W建筑 物火災(zāi)安全作為評價(jià)目標(biāo)，W主動防火、被動防火、火災(zāi)安全管理運(yùn)Ξ個(gè)二級指標(biāo)作為評價(jià) 準(zhǔn)則，建立層次評價(jià)體系，所述層次評價(jià)體系分Ξ級，共28個(gè)指標(biāo)，其中，一級指標(biāo)包括主動 防火、被動防火、火災(zāi)安全運(yùn)3個(gè)指標(biāo)，二級指標(biāo)包括消防設(shè)備、消防隊(duì)、防火間距、建筑結(jié) 構(gòu)、樓面火災(zāi)負(fù)荷、水平防火分區(qū)、垂直防火分區(qū)、消防電梯、水平疏散距離、安全出口、建筑 內(nèi)部人員、管理水平、消防知識與技能培訓(xùn)運(yùn)13個(gè)指標(biāo)，Ξ級指標(biāo)包括火災(zāi)探測系統(tǒng)、自動 噴淋系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、火警廣播引導(dǎo)系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、消防栓系統(tǒng)、人員密度、人員安全意 識、防火訓(xùn)練情況、消防管理規(guī)定、專職值班、業(yè)余消防組織運(yùn)12個(gè)指標(biāo)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模糊綜合評價(jià)模型的建筑火災(zāi)安全評估方法，其特征在 于:所述火災(zāi)安全評價(jià)等級集采用100分制，共劃分為很安全、較安全、一般安全、不安全和 很不安全運(yùn)5個(gè)安全等級，其中，很安全等級對應(yīng)的評分區(qū)間為[90,100]，較安全等級對應(yīng) 的評分區(qū)間為[70,90]，一般安全等級對應(yīng)的評分區(qū)間為[50,70]，不安全等級對應(yīng)的評分 區(qū)間為[30,50]，很不安全等級對應(yīng)的評分區(qū)間為[10,30]。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模糊綜合評價(jià)模型的建筑火災(zāi)安全評估方法，其特征在 于:所述根據(jù)評價(jià)指標(biāo)體系采用5段分區(qū)取值法對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行量化分析，確定評價(jià)指標(biāo)的 值運(yùn)一步驟，其包括： 根據(jù)評價(jià)指標(biāo)體系將評價(jià)指標(biāo)劃分為定性指標(biāo)和定量指標(biāo)； 根據(jù)劃分結(jié)果分別采用定性指標(biāo)定量化方法和定量指標(biāo)確定方法計(jì)算出評價(jià)指標(biāo)的 值，所述定量指標(biāo)定量化方法的計(jì)算公式為：所述定性指標(biāo)定量化方法的計(jì)算公式為：其中，DLZBi功第i類第j個(gè)定量指標(biāo)的確定值，7川、7巧、7巧、7的和7巧分別是定量指標(biāo)在 第1、2、3、4、5變化區(qū)間內(nèi)的數(shù)值，XU是第i類第j個(gè)定量指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)值，11、12、13、14和 M5分別為第1、2、3、4、5個(gè)區(qū)間變化的臨界值，DXZBfi為第f類第1個(gè)定性指標(biāo)的確定值，a、b、 c、d、e分別表示1、2、3、4、5個(gè)定性指標(biāo)對應(yīng)的定性描述特征的量化指標(biāo)值，Afi為第f類第1個(gè) 定性指標(biāo)的原始描述，TextUText 2、Text 3、Text 4和Text 5分別為第f類第1個(gè)定性指標(biāo) 設(shè)定的5個(gè)具體原始描述文本內(nèi)容。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模糊綜合評價(jià)模型的建筑火災(zāi)安全評估方法，其特征在 于:所述采用層次分析法確定因素集中各因素的權(quán)重運(yùn)一步驟，其包括： 采集與建筑物火災(zāi)相關(guān)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)； 根據(jù)采集的數(shù)據(jù)采用層次分析法確定各因素的權(quán)重。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于模糊綜合評價(jià)模型的建筑火災(zāi)安全評估方法，其特征在 于:所述多因素模糊綜合評價(jià)模型的表達(dá)式為：其中，A為模糊輸入向量，aq是因素集中第q個(gè)因素的權(quán)重，q=l，2,…，w，w為因素集的因 素總數(shù)，R為模糊評價(jià)矩陣，rqh為因素集中第q個(gè)因素對于安全評價(jià)等級集中第h個(gè)安全評價(jià) 等級的隸屬度值，h=l, 2,…，η，η為安全評價(jià)等級集中的安全評價(jià)等級總個(gè)數(shù)，0為模糊算 子，Β為模糊輸出向量。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于模糊綜合評價(jià)模型的建筑火災(zāi)安全評估方法，其特征在 于：所述模糊算子0采用M( ·，+ )合成算子，所述M( ·，+ )合成算子的運(yùn)算規(guī)則Sk為：串中，ut為因素集中第t個(gè)因素，k=l，2,…，n。8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的基于模糊綜合評價(jià)模型的建筑火災(zāi)安全評估方法，其特征 在于:所述根據(jù)建筑物綜合火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)對于安全評價(jià)等級的隸屬程度、評價(jià)指標(biāo)的值和設(shè)定 的等級評價(jià)區(qū)間，采用等級參數(shù)評判法得到建筑火災(zāi)安全的最終等級運(yùn)一步驟，其包括： 根據(jù)評價(jià)指標(biāo)的值為安全評價(jià)等級集V= {VI，V2，…，Vn}中的各個(gè)安全評價(jià)等級設(shè)定相 應(yīng)的等級評價(jià)區(qū)間； 取各個(gè)等級評價(jià)區(qū)間的中間值構(gòu)成η個(gè)評分向量M= {mi,m2,m3. . .mn}; 根據(jù)模糊輸出向量B W及評分向量Μ計(jì)算最終評分X，所述最終評分X的計(jì)算公式為：，bg為模糊輸出向量Β中第g個(gè)元素的值； 將最終評分X與設(shè)定的等級評價(jià)區(qū)間進(jìn)行對照，得到建筑火災(zāi)安全的最終等級。9. 基于模糊綜合評價(jià)模型的建筑火災(zāi)安全評估系統(tǒng)，其特征在于:包括： 評價(jià)指標(biāo)體系建立模塊，用于W建筑物火災(zāi)安全作為評價(jià)目標(biāo)，建立層次評價(jià)指標(biāo)體 系； 量化分析模塊，用于根據(jù)評價(jià)指標(biāo)體系采用5段分區(qū)取值法對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行量化分析， 確定評價(jià)指標(biāo)的值； 安全評價(jià)等級集與因素集確定模塊，用于對建筑物火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的評價(jià)結(jié)果進(jìn)行等級劃 分，確定安全評價(jià)等級集，并根據(jù)評價(jià)指標(biāo)的影響因素確定相應(yīng)的因素集； 因素權(quán)重確定模塊，用于采用層次分析法確定因素集中各因素的權(quán)重； 模糊綜合評價(jià)模塊，用于根據(jù)各因素的權(quán)重采用多因素模糊綜合評價(jià)模型進(jìn)行模糊綜 合評價(jià)，得到建筑物綜合火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)對于安全評價(jià)等級的隸屬程度； 最終等級獲取模塊，用于根據(jù)建筑物綜合火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)對于安全評價(jià)等級的隸屬程度、評 價(jià)指標(biāo)的值和設(shè)定的等級評價(jià)區(qū)間，采用等級參數(shù)評判法得到建筑火災(zāi)安全的最終等級。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于模糊綜合評價(jià)模型的建筑火災(zāi)安全評估系統(tǒng)，其特征在 于:所述量化分析模塊包括： 劃分單元，用于根據(jù)評價(jià)指標(biāo)體系將評價(jià)指標(biāo)劃分為定性指標(biāo)和定量指標(biāo)； 計(jì)算單元，用于根據(jù)劃分結(jié)果分別采用定性指標(biāo)定量化方法和定量指標(biāo)確定方法計(jì)算 出評價(jià)指標(biāo)的值，所述定量指標(biāo)定量化方法的計(jì)算公式為：所述定性指標(biāo)定量化方法的計(jì)算公式為：其中，DLZBu為第i類第j個(gè)定量指標(biāo)的確定值，yjl、yj2、yj3、yj4和y巧分別是定量指標(biāo)在 第1、2、3、4、5變化區(qū)間內(nèi)的數(shù)值，XU是第i類第j個(gè)定量指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)值，Ml、M2、M3、M4和 M5分別為第1、2、3、4、5個(gè)區(qū)間變化的臨界值，DXZ^功第f類第1個(gè)定性指標(biāo)的確定值，a、b、 c、d、e分別表示1、2、3、4、5個(gè)定性指標(biāo)對應(yīng)的定性描述特征的量化指標(biāo)值，Afi為第f類第1個(gè) 定性指標(biāo)的原始描述，TextUText 2、Text 3、Text 4和Text 5分別為第f類第1個(gè)定性指標(biāo) 設(shè)定的5個(gè)具體原始描述文本內(nèi)容。
【文檔編號】G06Q10/06GK106096838SQ201610414992
【公開日】2016年11月9日
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【發(fā)明人】嚴(yán)嚴(yán), 李羅陽, 麥俊曦, 何偉智, 梁宇健
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