一种基于层次分析法的建筑保温材料火灾危险性综合评价模型制造技术

一种基于层次分析法的建筑保温材料火灾危险性综合评价模型。本发明专利技术充分利用层次分析法的定量定性数据综合分析能力，公开了一种基于层次分析法的建筑材料火灾危险性综合评价模型，通过指标合理性分析将评价指标简化为5个指标，基于层次分析法，充分利用相关指标的各种类型的数据，计算过程简便，结果明确，便于对建筑材料火灾危险性做出有效评价。对建筑材料火灾危险性做出有效评价。

【技术实现步骤摘要】
一种基于层次分析法的建筑保温材料火灾危险性综合评价模型


[0001]本专利技术属于对建筑材料火灾危险性进行评价的模型，具体而言是一种基于层次分析法的建筑保温材料火灾危险性综合评价模型。

技术介绍

[0002]随着城镇化进程的推进及建筑规模的不断扩大，建筑火灾所造成的损失越来越大，已成为人们生活中的一大隐患。同时随着新材料的快速发展，越来越多的新型建筑材料涌入市场，给防控建筑火灾提出了新的挑战，为此对建筑材料火灾危险性进行检验与分析，对建筑火灾防控具有重要的现实意义。
[0003]众多学者对建筑材料火灾危险问题进行了理论分析和实证研究。吴芸采用锥形量热仪进行试验，以火灾的热危险、烟危险为一级评价指标，以聚氨酯、橡塑海绵、挤塑板的燃烧参数：热释放速率、燃烧热值、烟气释放速率、烟气毒性为二级评价指标，并对比了其火灾危险性。陈玉明以材料的燃烧参数为评价指标运用层次分析法对聚乙烯、聚对苯二甲酯丁二醇酯进行了火灾危险性综合评价。徐亮引入黏流指数作为评价指标，对燃烧状态下具有熔融流动行为的建筑材料展开了火灾危险性评价。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了克服现有技术存在的不足之处，充分利用层次分析法的定量定性数据综合分析能力，提出一种基于层次分析法的建筑材料火灾危险性综合评价模型，目的在于充分利用相关指标的各种类型的数据，且计算过程简便，结果明确，便于对建筑材料火灾危险性做出有效评价。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]基于层次分析法的建筑材料火灾危险性综合评价模型，通过指标合理性分析将评价指标简化分解为5个指标，采用层次分析法计算权重矩阵。
[0007]进一步，按照如下步骤进行：
[0008]步骤1：获取建筑保温材料火灾危险性评价体系的评价指标，确定模型指标符号，分析建筑保温材料火灾危险各影响因素之间的关系，然后建立系统的层次结构,即目标层、准则层和指标层；
[0009]步骤2：构建判断矩阵，运用层次分析法确定各评价指标的权重值；
[0010]步骤3：运用层次分析法经过两两比较判断矩阵A及单一准则下的权值ω，根据式(1)计算判断矩阵A的最大特征值
[0011]AW＝λmaxW
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0012]判断矩阵的一致性指标定义为CI
[0013][0013][0014]其中n为判断矩阵中的指标数；
[0015]由式(2)得判断矩阵A的一致性指标值；
[0016]判断矩阵的平均一致性指标值，并判断矩阵的随机一致性比率，记为CR，为判断矩阵的一致性指标CI与同阶平均随机一致性指标RI之比，
[0017]017][0018]当CR<0.01时，判断矩阵A具有满意的一致性，否则就需对判断矩阵进行调整；
[0019]步骤4：根据步骤3的计算结果，CR＝0.022，矩阵具备满意的一致性，
[0020]步骤5：各种材料火灾危险性是依据所有指标相应加权求和，从而得到各种材料的综合指数。
[0021]进一步，步骤1中，模型各级指标符号为：CI为一致性指标，RI为随机一致性指标，CR为一致性比例；λ
max
为判断矩阵的最大特征根，ω是权重； IFHI是建筑材料火灾危险性综合评价指数。
[0022]进一步，步骤2中，所述指标烟危险、热危险、以及热燃性危险，所述烟危险包括烟气毒性a1、比消光面积a2，所述热危险包括火势增长指数a3、有效燃烧热a4，所述易燃性危险包括易燃性指数a5。
[0023]进一步，步骤3中，
[0024]运用层次分析法经过两两比较判断矩阵及单一准则下的权值ω，对于判断矩阵A
[0025][0026]根据式(1)计算判断矩阵A的最大特征值
[0027]AW＝λmaxW
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0028]求得判断矩阵的最大特征值λmax＝5.0986，判断矩阵的一致性指标定义为CI
[0029][0029][0030]其中n为判断矩阵中的指标数；
[0031]由式(2)得判断矩阵A的一致性指标CI＝0.02465；
[0032]判断矩阵的平均一致性指标值，并判断矩阵的随机一致性比例，记为CR，为判断矩阵的一致性指标CI与同阶平均随机一致性的指标RI之比，
[0033][0033][0034]由式(3)及CI＝0.02465可知，判断矩阵A的随机一致性比例CR＝0.022，具备满意的一致性。
[0035]经计算各指标的组合权重为：W1＝0.4875，W2＝0.2277，W3＝0.1418，W4＝0.0874，W5＝0.0556
[0036]进一步，步骤5中
[0037]设第i指标的权重为wj(i＝1,2
···
,5)；则第i项综合评价指数为：
[0038][0039]SV
i
为第i个参数的标准值；TR
i
为第i个参数的实测值；W
i
为第i个参数的标权重。
[0040]与已有技术相比，本专利技术的有益效果主要体现在：
[0041]1.首先影响建筑保温材料火灾危险性的因素很多，直接使用这些因素进行火灾危险性评价会导致评价不够准确。基于合理的指标分析将评价指标简化为5个指标，所建立的评价体系有利于对建筑保温材料火灾危险性进行综合评价。
[0042]2.由于多个火灾危险性评价指标在整个火灾危险性评价的权重是不确定和不同的，不能简单的进行加减法组合。层次分析法通过两两比较的方式计算各层权重矩阵，每一层的权重设置最后都会直接或间接影响到结果，而且在每个层次中的每个因素对结果的影响程度都是量化的，非常清晰、明确。
附图说明
[0043]图1为本专利技术塔式评价指标体系结构；
具体实施方式
[0044]下面对本专利技术作进一步详细说明
[0045]为了验证所提出的基于层次分析法的建筑材料火灾危险性综合评价模型的有效性，将该模型应用于四种常用建筑保温材料进行有效性验证，并给出火灾危险性排。
[0046]具体实证分析步骤为：
[0047]查找相关文献，确定相关建筑保温材料火灾实验数据，如下表所示
[0048][0049]查找相关文献，确定建筑保温材料烟气毒性实验数据，如下表所示：
[0050][0051]根据GA132
‑
1996材料产烟毒性危险分级，将材料烟气毒性按其相危险性分为六个
等级。现按照毒性大小分别对其烟气毒性进行赋值如下：
[0052][0053]将实验数据带入相应的燃烧特性指数公式中，得到相应的数值如下所示。
[0054][0055]根据计算结果可分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于层次分析法的建材阻燃火灾危险性评价方法，其特征在于：包括以下步骤：
①
获取建筑保温材料火灾危险性评价体系的评价指标，确定模型指标符号，分析建筑保温材料火灾危险各影响因素之间的关系，然后建立系统的层次结构,即目标层、准则层和指标层；
②
构建判断矩阵，运用层次分析法确定各评价指标的权重值；运用层次分析法经过两两比较判断矩阵A及单一准则下的权值ω，根据式(1)计算判断矩阵A的最大特征值AW＝λmaxW
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)判断矩阵的一致性指标定义为CI由式(2)得判断矩阵A的一致性指标值；判断矩阵的平均一致性指标值，并判断矩阵的随机一致性比率，记为CR，为判断矩阵的一致性指标CI与同阶平均随机一致性的指标RI之比，当CR<0.01时，判断矩阵A具有满意的一致性，否则就需对判断矩阵进行调整；
③
利用层次分析法确定指标层、准则层权重因子，从而确定综合评价的权重；
④
结合权重对多个建筑保温材料火灾危险影响因素进行综合性评价，并确定建筑材料火灾危险综合评价指数。2.根据权利要求1所述的基于层次分析法的建筑材料火灾危险评价模型，其特征在于：步骤1中，模型各级指标符号为：CI为一致性指标，RI为随机一致性指标，CR为一致性比例；λ
max
为判断矩阵的最大特征根，ω是权重；IFHI是建筑材料火灾危险性综合评价指数。3.根据权利要求1所述的基于层次分析法的建筑材料火灾危险性综合评价模型，其特征在于：步骤
①
中，所述指标包括烟危险、热危险、以及热燃性危险，所述烟危险包括烟气毒性a1、比消光面积a2，所述热危险包括火势增长指数a3、有效燃烧热a4，所述易燃性危险包括易燃性指数a5。4.根据权利要求1所述的基于层次分析法的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡孙琪，于前坤，汤明，李海航，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：