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安全评价课程设计

中国民航大学

中国民航大学南一教学楼安全现状评价报告书

安全评价课程设计

指导老师：

安全科学与工程学院

南一教学楼评价组

2011/4/27

评价组成员

成员任务分工

Word排版以及PPT制作：

SCL检查表：

PHA以及安全建议：

FTA分析：

资料汇总、校对：

报告编制人：

报告审核人：

前言

中国民航大学南一教学楼是由天津市建工集团总公司设计院设计，由天津市建工工程总承包有限公司施工，2000年竣工完成。

本教学楼主要职能是用于学生教学活动和基础实验室。

南一教学楼总共有四层，教学楼中拥有2600个座位。

工作日教学楼平均拥有1500人。

在这样的场所，人员密度相当大，安全出口少，并且设计时没有符合实际考虑人流量，在日常的教学楼中管理中也存在部分问题。

致使其最大的安全隐患就是发生踩踏事件。

当发生紧急情况时，大量人员拥挤在出口，疏散人流缓慢，一旦发生踩踏事件时，特别容易造成裙带伤害。

除此之外还存在火灾隐患，和电气设备失效发生触电事故等等。

为了保证南一教学楼的正常教学工作，本评价组对教学楼进行了全面的分析、研究，反复的征询相关单位和有关人员的意见，经过定性和定量评价，编制了《中国民航大学南一教学楼安全现状评价报告书》。

本次评价工作得到了安全评价课程王晓峰老师的大力指导，同时获得了中国民航大学后勤公司、教学楼管理工作人员的支持和积极协助，谨在此表示衷心感谢！

1概述

1.1项目概述

1.1.1地理位置

中国民航大学占地面积110.26万平方米（1654亩）；总建筑面积55万平方米，其中教学行政用房20.9万平方米，学生宿舍10.05万平方米，各类体育场所面积7.32万平方米。

本组评价对象为中国民航大学南一教学楼，位于南院图书馆对面，联接南二教学楼，旁靠千禧湖。

布局图如下图所示：

1.1.2自然环境

该项目所在地天津市于中纬度欧亚大陆东岸，面对太平洋，季风环流影响显著，冬季受蒙古冷高气压控制，盛行偏北风；夏季受西太洋副热带高气压左右，多偏南风。

天津气候属暖温带半湿润大陆季风型气候，有明显由陆到海的过渡特点：

四季明显，长短不一；降水不多，分配不均；季风显著，日照较足；地处滨海，大陆性强。

年平均气温：

12.3℃

最冷月平均气温：

-4℃

最热月平均气温：

26℃

年均降雨量：

550～680毫米

雨季（6～8月）降雨量占全年降雨量：

80％

根据1990年出版的《中国地震烈度区划图》，被评价项目地区地震基本烈度为七级。

1.1.3社会环境

天津市东丽区位于天津市中心市区和滨海新区之间。

全境东西长30公里，南北宽25公里，总面积477平方公里，行政区辖张贵庄、丰年村、程林、无瑕、新立5个街道，军粮城、大毕庄、华明等3个镇和么六桥乡。

全区总人口30.4万,其中农业人口19.6万，非农业人口10.8万。

东丽区地理位置优越，地处天津滨海开发带、海河重化工带、京津塘高速公路高新技术开发带，毗邻天津经济技术开发区、保税区、高新技术产业园区，接受“三带”、“三区”的辐射。

水陆空交通便捷，境内有京山、北环等铁路枢纽东西横穿全境；津塘公路、京津塘高速、津滨高速、津北公路与外环线、杨北公路等十余条公路构成经纬；拥有39条国际、国内航线的天津滨海国际机场坐落在区内，现代化的空港物流中心正在兴建之中；紧靠中国北方最大的国际贸易港口天津港，海河、金钟河在南北两端蜿蜒流过，形成了公路、铁路、水路、航空多功能的立体交通网络。

同时，区内驻有天津无缝钢管公司等150多家国有大中型企业和科研院所，以中国银行为代表的十几家金融机构，还有温泉国际高尔夫俱乐部、家世界购物中心、多功能体育场馆等服务设施。

1.1.4人员信息

本教学楼为中国民航大学主要教学楼之一，同时也是学校的物理实验室、化学实验、数学基础实验基地。

工作日教学楼平均容纳1500人（整个教学楼座位数2600个左右）。

还有少量其他工作人员和实验室人员。

1.2评价范围

中国民航大学南一教学楼

1.3评价依据

1.3.1国家标准

（1）GB50352-2005《民用建筑设计通则》

1.3.2学校相关文件规定

（1）《中国民航大学教学楼管理规定》

（2）《高等学校消防安全管理规定》

（3）《中国民航大学消防安全制度》

（4）《中国民航大学实验室安全管理办法》

1.3.3主要技术规范和标准

（1）JGJ/T16—92《民用建筑电气设计规范》

（2）GB50054-95《低压配电设计规范》

（3）GB50050—94《10KV及以下变电所设计规范》

（4）GB50116—98《火灾自动报警系统设计规范》

（5）GB50057-94《建筑物防雷设计规范》

（6）GBJ16《建筑设计防火规范》

（7）JGJ/T16-92《民用建筑设计规范》

（8）GB50168-92《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》

（9）GB50169-92《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》

（10）GBJ64-83《工业与民用电力装置的过电压保护设计规范》

（11）GBJ65-83《工业与民用电气装置的接地设计规范》

（12）《特种设备安全监察条例》

2危险、有害性因素分析

2.1主要危险因素及危险源识别

本小组通过采用预先危险性分析法（PHA），对现存危险因素可能产生的危险做出识别。

电梯：

电梯常年失修未定期检测，控制电路存在故障，求生系统无法使用。

化学实验室：

易燃、有毒化学品有可能被非预期使用。

天花板：

教学楼内个别天花板老化严重，摇摇欲坠。

地板：

教学楼内地砖在雨雪天时较滑，可能造成滑到。

2.2重大危险源识别

教学楼内部分电灯设备损坏，导致带电体暴露。

一旦掉落，极有可能造成触电事故。

教学楼地面在雨雪天时较滑，容易滑倒，以及电灯设备损坏，漏电短路等发生火灾，一旦遇到大量人流，极有可能造成踩踏事故。

3评价方法的选择和简介

3.1评价方法简介

安全评价方法是对系统的危险性、有害性及其程度进行分析、评价的工具。

目前，已开发出数十种不同特点、适用范围和应用条件的评价方法。

按其特性可分为定性安全评价、定量安全评价和综合安全评价。

（1）定性安全评价

定性安全评价是借助于对事物的经验、知识、观察及发展变化规律的了解，科学地进行分析、判断的一类方法。

运用这类方法以找出系统中存在的危险、有害因素，进一步根据这些因素从技术上、管理上、教育上提出对策措施，加以控制，达到系统安全的目的。

目前应用较多的方法有“安全检查表（SCL）”、“危险度评价法”、“预先危险性分析（PHA）”、“故障类型和影响分析（FMEA）”、“危险性可操作研究（HAZOP）”、“如果……怎么办（What……if）”、“人的失误（HE）分析”等分析评价方法。

（2）定量安全评价

定量安全评价是根据统计数据、检测数据、同类和类似系统的数据资料，按有关标准，应用科学的方法构造数学模型进行定量化评价的一类方法。

主要有以下两种类型：

以可靠性、安全性、卫生性为基础，先查明系统中的隐患并求出其损失率、有害因素的种类及其危害程度，然后再以国家规定的有关标准进行比较、量化。

常用的方法有：

“事故树分析（FAT）”、“事件树分析（ETA）”、“模糊数学综合评价法”、“层次分析法”、“格雷厄姆—金尼”、“机械工厂固有危险性评价方法”、“原因—结果（CC）分析法”等。

以物质系数为基础，采用综合评价的危险度分级方法。

常用的方法有：

美国道化学公司的“火灾、爆炸危险指数评价法”、英国帝国化学公司蒙德部的“ICI/Mond火灾、爆炸、毒性指标法”、日本劳动省的“六段法”、“单元危险指数快速排序法”等。

（3）综合性安全评价

综合性安全评价系指两种以上评价方法进行组合的评价。

3.2评价方法选择

本小组的评价对象是南一教学楼，是一座集教学、实验以及办公于一身的综合功能建筑物，采用的评价方法需能够实现综合安全评价。

所以，本小组采用的评价方法有预先危险性分析法（PHA）、安全评价表分析法（SCL）和事故树分析法（FTA）。

其中，首先采用预先危险性分析法，对评价对象中当时存在的引发危险的因素和事故防护的状态进行分析，确定其当前的数量和程度等状态，然后采用安全评价表分析法对发现的危险因素和防护措施，以及安全管理情况进行评价，将各个项目与国家标准、部委规定和学校规章进行比较，确定其是否符合相关规定，最后采用事故树分析法，分析危险性最高的两项危险因素的内在原因，并得到其控制的可行方法。

3.3评价步骤

（1）采用预先危险性分析法（PHA）对评价对象进行整体分析，找出危险因素和防护缺失并进行定性分析。

（2）采用安全评价表分析法（SCL）对评价对象现存的人、机和管理等方面的各个措施和状态进行分析，评价其是否符合相关规定。

（3）采用事故树分析法（FTA）对评价对象较有可能发生的危险事故进行分析，得出其合理有效的控制方法。

（4）对所有评价结果进行整合与再次分析，作出评价结论，并提出现实可行的安全建议。

（5）编写和提交安全评价报告。

4预先危险性分析

4.1评价方法及评价内容

4.1.1方法概述

预先危险性分析（PHA）是系统安全分析方法之一，又称初步危险性分析，主要用于对危险物质和装置的主要工艺区域等进行分析。

它常常用于项目装置等在开发初期阶段分析物料、装置、工艺过程以及能量失控时可能出现的危险性类别、条件及可能造成的后果，作宏观的概略分析，其目的是辩识系统中存在的潜在危险，确定其危险等级，防止这些危险发展成事故。

其功能主要：

（1）大体识别与系统有关的主要危险；

（2）鉴别产生危险的原因；

（3）估计事故出现对人体及系统产生的影响；

（4）判定已识别的危险等级，并提出消除或控制危险性的措施。

4.1.2分析步骤

预先危险性分析的主要步骤如下：

（1）通过判断分析确定大致可能存在的危险源；

（2）根据其他高校发生的事故，查找可能发生相同事故的潜在因素，分析事故的可能类型；

（3）预估计引发事故的条件；

（4）进行危险性分级，以便利于评估；

（5）制定事故的预防性对策措施。

4.1.3危险性等级

危险程度可划分为四个等级，见表4.1

表4.1危险程度取值表

等级

危险程度

评判标准

Ⅰ

安全的

事故发生概率极低或不易造成人员伤亡及系统损坏

Ⅱ

临界的

事故发生概率极低但事故有造成人员伤亡的可能

Ⅲ

危险的

事故极有可能造成人员伤亡和系统损坏

Ⅳ

灾难性的

事故极有可能造成人员重大伤亡及系统严重破坏，必须予以果断排除并进行重点防范

4.1.4评价内容

用系统的方法对南一教学楼可能引起事故发生的潜在危险因素进行概略、宏观的分析。

4.2预先危险性分析

对南一教学楼的预先危险性分析结果可参见表4.2。

表4.2预先危险性分析

事故类型

事故等级

事故原因

预防措施

踩踏

其他事故引起的人群大量聚集和无秩序运动。

定期进行疏散演练，以保证值班员与教师能够维持现场秩序并引导学生有序疏散。

电梯事故

常年失修未定期检测，控制电路存在故障，求生系统无法使用。

加强电梯的定期检测，保持其控制系统正常工作，保证救生系统完整和可靠。

触电

教学楼内部分设备损坏导致带电体暴露。

修复所有已损坏设备并加强日常检查。

坠楼

其他事故引起的人群大量聚集和无秩序运动。

定期进行疏散演练，以保证值班员与教师能够维持现场秩序并引导学生有序疏散。

高处坠物

教学楼内个别天花板老化严重，摇摇欲坠。

修复所有已老化的天花板并对其他天花板定期检查。

滑倒摔伤

教学楼内地砖在雨雪天时易导致学生滑倒。

可在雨雪天时喷涂地砖防滑液或铺设防滑垫。

电气火灾

某些故障未被发现的电气设备引发的火灾。

定期检查排除故障。

化学品

火灾

易燃化学品使用不当。

加强危险化学品的管理与控制。

化学品

腐蚀

腐蚀性化学品使用不当。

加强危险化学品的管理与控制。

化学品

中毒

含毒化学品使用不当。

加强危险化学品的管理与控制。

4.3预先危险性分析评价小结

通过预先性危险分析可发现，南一教学楼在日常使用和管理中，存在踩踏、电梯事故、触电、坠楼、高处坠物、滑倒摔伤、电气火灾与化学品事故等危险有害因素。

经过初步评价，该评价项目中的主要危险有：

（1）触电，危险等级为Ⅲ级（危险的）。

（2）电梯事故，危险等级为Ⅱ级（临界的）。

（3）踩踏。

危险等级为Ⅱ级（临界的）。

由于所评价的南一教学楼为日常教学使用，人流大，人口密集，而另一方面从事故发生的概率来看，触电以及踩踏危险性大，故此二者作为南一教学楼安全评价的主要危险。

对于上述所列的事故原因，评价组提出了自己初步的意见。

5事故树分析

5.1评价方法及评价内容

5.1.1方法概述

事故树分析（FaultTreeAnalysis,缩写FTA）又称故障树分析，是一种演绎和系统安全分析方法。

它是从要分析的特定事故或故障开始，层层分析其发生原因，一直分析到不能再分解为止；将特定的事故和各层原因（危险因素一）之间用逻辑门符号连接起来，得到形象、简洁地表达其逻辑关系（因果关系）的逻辑树图形，即事故树。

通过对事故树简化、计算达到分析、评价的目的。

5.1.2分析步骤

（1）确定分析对象系统和要分析的各对象事件（顶上事件）

通过经验分析、事故树分析和故障类型和影响分析确定顶上事件（何时、何地、何类）；明确对象系统的边界、分析深度、初始条件、前提条件和不考虑条件，熟悉系统、收集相关资料（工艺、设备、操作、事故等方面的情况和资料）。

（2）确定系统事故发生概率、事故损失的安全目标值。

（3）调查原因事件

调查与事故有关的所有直接原因和各种因素（设备故障、人员失误和环境不良因素）。

（4）编制事故树

从顶上事件起，一级一级往下找出所有原因直到最基本的原因事件为止，按其逻辑关系画出事故树。

每个顶上事件相应一株事故树。

（5）定性分析

按事故树结构进行简化，求出最小割集和最小径集，确定各基本事件的结构重要度。

（6）定量分析

找出各基本事件的发生概率，计算出顶上事件的发生概率，求出概率重要度和临界重要度。

（7）结论

当事故发生概率超过预定目标值时，从最小割集着手研究降低事故发生概率的所有可能方案，利用最小径集找出消除事故的最佳方案；通过重要度（重要系数）分析确定采取对策措施的重点和先后顺序；从而得出分析、评价的结论。

具体分析时，要根据分析的目的、人力物力的条件、分析人员的能力选择上述步骤的全部或部分内容实施分析、评价。

5.2教学楼踩踏事故树分析

5.2.1教学楼踩踏事故树

该评价项目在教学活动开展时人员密度大，开放的安全出口相对较少，当大量人员集中走出教学楼时，尤其是在雨雪等恶劣天气情况下，最大的安全隐患就是人员踩踏。

就踩踏事件而言，前面的同学不慎滑倒后，后面的同学在人流的拥挤下不可能立刻停下，所以一旦发生踩踏，很容易造成群死群伤事故。

针对踩踏事故这个隐患，从本质安全的角度进行事故树分析（见图5-1），以便找出引发踩踏的最根本原因，提前预防，强化管理，按时检修，防患于未然，相应的成功树如图5-2所示。

5.2.2教学楼踩踏事故树定性定量分析

图5-1教学楼踩踏事故树

图5-2教学楼踩踏成功树

T1：

踩踏事件T2：

人员大量聚集

T3：

教育硬件设备不完善T4：

管理及体系漏洞

X1：

上下课高峰X2：

楼梯设计缺陷

X3：

疏散通道光线微弱X4：

基础设备破坏或失效

X5：

缺乏疏散标识X6：

缺少安全管理员

X7：

缺乏紧急疏散演练X8：

人员缺乏安全意识

X9：

缺失安全管理相关规定标准X10：

火灾

X11：

紧急集合X12：

自然灾害

5.2.2.1布尔代数法求最小径集

T1’=T2’+T3’+T4’

=T5’*X1’+X2’*X3’*X4’*X5’+X6’*X7’*X8’*X9’

=X1’*X10’*X11’*X12’+X2’*X3’*X4’*X5’+X6’*X7’*X8’*X9’

经计算，最小径集为{X1,X10,X11,X12}，{X2,X3,X4,X5}，{X6,X7,X8,X9}

5.2.2.2计算概率和重要度系数

（1）顶事件概率

P（T）=[1-（1-q1）（1-q10）（1-q11）（1-q12）]*[1-（1-q2）（1-q3）（1-q4）（1-q5）]*[1-（1-q6）（1-q7）（1-q8）（1-q9）]=（1-0.9*0.9*0.9*0.9）*（1-0.9*0.9*0.9*0.9）*（1-0.9*0.9*0.9*0.9）=0.0407

（2）概率重要度系数

（1）=（1-q10）（1-q11）（1-q12）*[1-（1-q2）（1-q3）（1-q4）（1-q5）]*[1-（1-q6）（1-q7）（1-q8）（1-q9）=0.0862

（2）=（1-q3）（1-q4）（1-q5）[1-（1-q1）（1-q10）（1-q11）（1-q12）][1-（1-q6）（1-q7）（1-q8）（1-q9）]=0.0862

……

Ig（12）=0.0862

（3）结构重要度分析

依据结构重要度“四原则”进行分析：

由于最小径集中均不含共同元素

IФ

（1）>IФ

（2）=IФ（5）=IФ（6）>IФ（3）=IФ（4）=IФ（12）=IФ（11）>IФ（7）=IФ（8）=IФ（9）=IФ（10）

5.2.3结论及措施

从以上事故树分析可以看出，造成踩踏事故发生的主要原因是上下课高峰人员过多，楼梯设计缺、缺乏安全标识和楼层管理员。

其次是由于走廊光线微弱以及基础设施不完善。

因此，为了尽可能地减少踩踏事故的发生，需要学校方面合理安排在南一教学楼的教学任务，使人流不至于过于集中，同时完善灯光等基础设施，及时移除过道的障碍物，加强日常安全教育培训，增强同学们应对突发事件的能力，不至于因为慌张造成踩踏事故。

5.3教学楼触电事故树分析

5.3.1教学楼触电事故树

X：

触电

Y1：

人员无防护接触Y2：

设备漏电Y3：

外部防护失效

Z1：

有意触碰Z2：

无意触碰Z3：

线路老化破损

Z4：

金属外壳无接地保护Z5：

设备周边护栏破损失修

Z6：

保险丝损坏失修Z7：

设备外壳破损失修

T1：

专业人员违规操作T2：

非专业人员操作不当

T3：

年久失修T4：

安装不当T5：

接地装置破损失修

T6：

人为破坏

X1：

安全意识不强X2：

环境因素

X3：