830 西安科技大学学报 2017 年 0 引言近年来, 随着社会经济以及城市化的高速发展, 火灾发生的频率越来越高火灾的发生具有偶然性和确定性并存的特点, 且时空跨度较大, 造成的损失和危害也非常严重, 是威胁人类生存和发展的常发性灾害之一 [1] 当前, 中国的火灾安全形势依然十分严峻因此,

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1 第 37 卷第 6 期 2017 年 11 月西安科技大学学报 JOURNALOFXI ANUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY Vol.37 No6 Nov2017 DOI: /j.cnki.xakjdxxb 文章编号 : (2017) 年全国重特大火灾事故分析及时空分布规律二张玉涛, 马婷, 林姣, 黄遥, 李亚清 ( 西安科技大学安全科学与工程学院, 陕西西安 ) 摘要 : 为探索火灾发生发展的规律和保护人们的生命财产安全, 采用数据统计和分析的方法, 对年的重特大火灾事故从发生时间空间分布和事故原因等方面进行了研究研究表明, 火灾的发生具有明显的周期性季节性地域性和行业性从时间上看, 冬季为火灾的高发期, 一天 24 小时中火灾发生频率明显高于其他时间段 ; 从空间分布上看, 广东省的重特大事故发生起数大大高于其他省份, 宾馆商业建筑和加工厂占据了火灾发生场所的前 3 名 ; 从事故原因来看, 电气火灾所占比例将近 49%, 同时也是造成火灾中死亡受伤人数最多和经济损失最大的主要火灾类型对火灾事故发生规律的统计分析, 有助于掌握火灾的时空分布规律, 进而为减少和避免火灾事故的发生提供重要的参考关键词 : 重特大火灾事故 ; 火灾 ; 统计分析中图分类号 :TU976.5 文献标志码 :A Analysisoffireincidentsandcharacteristicsofspatiotemporal distributionsforseriousfiresfrom 2007to2016inChina ZHANGYutao,MATing,LINJiao,HUANGYao,LIYaqing (ColegeofSafetyScienceandEnginering,Xi anuniversityofscienceandtechnology,xi an710054,china) Abstract:Dataoffireaccidentswerestatisticalyanalyzedtoprobethecharacteristicsfortheoccurence offiresandtoprotectpeople slivesandproperties.theoccurencetime,spatialdistributionandacci dentcauseofseriousfireaccidentsin werestatisticalystudied.Thestudyindicatedthatthe occurenceoffirewascharacterizedbyperiodicity,seasonalityandteritoriality.amongthefourseasons, winterwasofthehighestfrequencyoffireaccidents.meanwhile,firesthatoccuredbetween0 00and 2 00weresignificantlymorethanothertimes.Forthespatialdistribution,theoccurenceofseriousfire accidentsinguangdongprovincewasmuchhigherthanotherprovinces,andhotels,commercialbuild ingsandprocesingplantsrankedthetopthreeofthefirelocations.fromthecausesoffireaccidents,e lectricalfiresaccountedfornearly49% ofthetotalfiresandwasthemainfiretypeleadingtothemost seriousfatalities,injuriesandeconomicloses.thestatisticalanalysiscanhelptomasterthespatiotem poralregularityoffires,providingguidelinesforreducingandavoidingtheoccurenceoffireaccidents. Keywords:seriousfireaccidents;fire;statisticalanalysis 收稿日期 : 责任编辑 : 刘洁基金项目 : 国家自然科学基金 ( , , ) 通讯作者 : 张玉涛 (1982-), 男, 山东烟台人, 副教授, 硕士生导师, ytzhang@xust.edu.cn

2 830 西安科技大学学报 2017 年 0 引言近年来, 随着社会经济以及城市化的高速发展, 火灾发生的频率越来越高火灾的发生具有偶然性和确定性并存的特点, 且时空跨度较大, 造成的损失和危害也非常严重, 是威胁人类生存和发展的常发性灾害之一 [1] 当前, 中国的火灾安全形势依然十分严峻因此, 采用科学合理的方法研究火灾事故的发生规律, 对于把握火灾宏观形势减少和避免火灾事故的发生都具有重要意义国务院生产安全事故报告和调查处理条例 (2007 年 6 月 1 日施行 ) 第 3 条规定 : 根据生产安全事故造成的人员伤亡或者直接经济损失, 事故一般分为以下等级 : 特别重大事故重大事故较大事故和一般事故其中, 特别重大事故是指造成 30 人以上死亡, 或者 100 人以上重伤 ( 包括急性工业中毒 ), 或者 1 亿元以上直接经济损失的事故 ; 重大事故, 是指造成 10 人以上 30 人以下死亡, 或者 50 人以上 100 人以下重伤, 或者 5000 万元以上 1 亿元以下直接经济损失的事故 [2] 上述重特大火灾事故一般发生于人员密集场所或者消防安全重点单位, 不仅造成巨大的财产损失, 而且往往带来群死群伤的后果, 严重影响到社会的稳定 [3-5] 文中主要针对近 10 年里发生的重特大火灾事故进行统计和分析, 旨在发现重特大火灾发生的规律和特点, 为各级政府公安机关消防机构和企事业单位制定防火和灭火方案提供依据, 为消防安全宣传和教育提供素材, 同时也为降低火灾发生频率减少火灾造成的人员伤亡和财产损失起到积极作用年全国重特大火灾情况年全国共发生火灾万起, 死亡人数人, 受伤人数 9561 人, 事故造成直接财产损失亿元其中特别重大火灾 6 起, 死亡人数 257 人, 受伤人数 188 人, 造成直接财产损失万元 ; 重大火灾 41 起, 死亡人数 488 人, 受伤人数 303 人, 直接财产损失万元年间, 全国重特大火灾基本概况统计见表 1. 由表 1 可见, 除 2016 年外, 中国每年都会发生重特大火灾事故, 而且每年的单起火灾死亡人数基本上位于 10~15 人另外还可以看出, 除 2010 年外, 其余年份的伤亡比均小于 1, 说明一旦遭遇到重特大火灾, 死亡的概率要大于受伤的概率, 从数据可见, 每起重特大火灾事故中, 平均每受伤 2 个人, 就有 3 个人死亡因此, 对于重特大事故还是应以预防为主, 尽量减少甚至避免重特大事故的发生表至 2016 年全国重特大火灾基本概况统计 Tab.1 MajorfiresoccurredinChinafrom 2007to2016 年份火灾起数死亡人数受伤人数直接财产损失 / 万元单起火灾死亡人数伤亡比合计注 : 数据主要来源于公安部消防局火灾情况统计年报年鉴 [6-16] 2 火灾发生起数时空分布规律 2.1 火灾发生起数随时间的分布特性年重特大火灾发生频率按年份月份和小时的分布情况, 如图 1~3 所示图 1 重特大火灾发生起数年份分布 Fig.1 AnnualdistributionofseriousfiresinChina 从图 1 可以看出,2007 年重特大火灾的发生起数最多,2011 年次之,2016 年最少根据图 1 中 [17] 近 10 年的事故发生起数, 结合参考文献中的数据, 统计发现重特大火灾事故的发生起数呈现出

3 第 6 期张玉涛等 : 年全国重特大火灾事故分析及时空分布规律 831 一定的周期性, 大约每 4~6 年一个周期这可能与人们消防安全意识的起伏有关当重特大火灾发生次数较多时, 整个社会的消防安全意识便会提高, 消防宣传力度加大, 消防安全保障措施变得更为严格, 消防安全管理也会随之加强, 因此, 火灾起数呈逐年下降的趋势 ; 而当重特大火灾起数降低后, 人们的消防安全意识又容易降低, 导致思想上的松懈, 疏忽大意或操作不当等原因又会导致火灾发生起数增多图 2 重特大火灾发生起数月份分布 Fig.2 MonthlydistributionofseriousfiresinChina 从图 2 可以看出, 重特大火灾的发生具有明显的季节性, 每年的冬季, 即 12 月 1 月和 2 月是重特大火灾的高发期主要原因是这 3 个月气温低, 取暖设备使用较多, 造成人们生产和生活用电量大, 进而导致用电线路的负荷较大, 极易发生线路故障, 再加上冬季天干物燥, 容易产生静电火花, 且火灾容易蔓延, 最终导致冬季的 3 个月重特大火灾的发生频率较高另外从图 2 还可以发现,10 月份是一年中的最安全月份, 近 10 年 10 月份未发生过一起重特大火灾事故图 3 重特大火灾发生起数小时分布 Fig.3 TimedistributionofseriousfiresinChina 从图 3 可以看出, 一天中的凌晨的火灾发生频率较高, 推测主要是因为这段时间内, 人们刚刚进入睡眠, 入睡之前容易忘记关闭某些大功率家用电器, 这些电器在经过 1-2 小时的蓄热后, 极易引发火灾 ; 再加上此时人们处于睡眠状态, 难以及时发现并扑灭火灾, 从而非常容易酿成重特大火灾事故 [18] 因此, 如果条件允许, 尽量在每个隔间 ( 包括住户房间 ) 布置自动报警系统, 并在重要场所布置自动喷水灭火系统, 在无人值守的情况下, 对初期火灾进行预报并启动自动喷水灭火, 防止火灾事故的扩大 2.2 火灾发生起数的空间分布特性采用洛伦兹曲线分析方法对全国各省份火灾的空间分布特征及区域均衡度进行研究该方法不仅可以直观发现火灾空间分布的分散和集中程度, 还可以判断该地区的火灾发生率相对于全国的水平某区域火灾相对于全国的水平采用区位熵表示, 其计算公式如下 S f = f i/f p i /p. (1) 式中 S f 为火灾发生起数的区位熵 ;f i 和 f 分别为某省份的火灾发生起数和全国同时期内的火灾总起数 ;p i 和 p 分别为某省份和全国的人口数量如果区位熵大于 1, 表明该省份的单位人口火灾发生起数高于全国平均水平从图 4 可以看出, 火灾的发生具有明显的区域性其中, 北京和吉林的火灾发生起数区位熵是全国均值的近 3 倍, 为火灾多发区域另外, 全国共有 9 个省直辖市或自治区的火灾发生起数区域熵高于全国平均水平可见, 重特大火灾主要集中于东北三省 ( 黑龙江吉林辽宁 ) 和经济发达省份东北三省的高火灾发生频率主要与气候有关, 干燥寒冷的气候导致用电量大, 可燃物容易着火 ; 其余 6 省的 GDP 排名基本上位于全国前十名, 因此重特大火灾发生起数与当地经济发展水平存在一定的相关性整体而言, 经济发展水平越高, 重特大火灾的发生概率越大 2.3 火灾发生起数与火灾类型的关系年重特大火灾的发生类型统计分布如图 6 所示从图 6 可以看出, 导致重特大事故发生的火灾类型较多, 其中, 电气火灾所占比例最大, 达到 48.9%. 引发电气火灾的原因主要是用电荷载过大电线接触不良或线路老化导致的用电线路短路或漏电等其次是纵火和烟花爆竹引起的火灾, 分别占总起数的 12.8% 和 10.6%, 说明人们的消防安全法律意识和消防安全管理方面还比

西安科技大学学报８３２ "# ４９１人受伤其按年份月份和小时的分布规律如 (%& 图７所示从图７可以看出重特大火灾造成死亡和受伤 (%# 人数最多的均发生于２０１３年死亡人数２２１人占 '%& 78 '%$

/01 23 图４重特大火灾发生起数的区域熵分布短路发生特别重大火灾造成１２１人死亡和７６人受伤火灾安全状况最好的年份为２０１６年该年无重特大火灾事故发生因此死亡和受伤人数均为０为新中国成立以来的首次Ｆ４Ｄ

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4 西安科技大学学报８３２ "# ４９１人受伤其按年份月份和小时的分布规律如 (%& 图７所示从图７可以看出重特大火灾造成死亡和受伤 (%# 人数最多的均发生于２０１３年死亡人数２２１人占 '%& 78 '%$ 伤人数３４本年度伤亡人数较多的主要原因是 $"& ２０１３年６月吉林省的吉林宝源丰禽业公司因线路 "#$%&'()*+,-./01 23 图４重特大火灾发生起数的区域熵分布短路发生特别重大火灾造成１２１人死亡和７６人受伤火灾安全状况最好的年份为２０１６年该年无重特大火灾事故发生因此死亡和受伤人数均为０为新中国成立以来的首次Ｆ４ＤｆｌｐｙｆｆＣｈ )" # %&#$ & "" '(#$ #(& #$ - # %&'( % $ +)" #%) +"" &( $& # *( )" & $( )& )# )% *,)#,(,* $ " % % "#$$% 图６重特大火灾发生直接原因分布图Ｆ６Ｄｆｆｌｄｆｍｄｃｃ #) % #* % +, % + " ++ " #" " " "& ' % + * $ ) # ( " &#")% "#*% "#*% ''+ %" '++ %&'$ *+ ()'$ )+ (+ ' '+ ++ *( $( *+ $* $ $ $" $+ )$ )+ #+ #" (' "* (+ "' '$ '* % $ '+ ' # #)&% #$ %& #'() *+,./&0 12 3& &9: " #$ & # &'#(&% %' Ｆ７ＡｌｄｆｆｄｃｌＦ５ＳｄｆｆＣｈ )#*'% % 图７重特大火灾伤亡人数年份分布图图５重特大火灾的发生场所统计 &#")% "#*% )#*'% % " ' "#$ 6JKL60 FG )CDE#$ =)>?< 89:;< , -./ )* " "$ " $%$ １０年总死亡人数２９７受伤人数１６８人占总受 #( 456 ２０１７年 " 图８重特大火灾伤亡人数月份分布Ｆ８Ｍｈｌｙｄｆｆｄｃｌ从图８可以看出火灾中死亡和受伤人数最多较欠缺应进一步加强消防安全的宣传工作和消的月份是６月死亡１９３人受伤１２１人分别占近防安全管理的规范性１０年总死亡人数的２５９和总受伤人数的３火灾伤亡人数时空分布规律３１火灾伤亡人数随时间的分布特性２００７２０１６年重特大火灾共造成７４５人死亡２４６远高于其它月份其主要原因还是宝源丰禽业公司特大火灾的影响如果去掉该场火灾该月份的死亡和受伤人数与其它月份并无太大区别去掉这一偶然因素大部分月份重特大火灾

5 第 6 期张玉涛等 : 年全国重特大火灾事故分析及时空分布规律 833 造成的死亡人数位于 65~85 之间值得注意的是, 中国已连续 10a, 每年 10 月份都没有重特大火灾事故发生图 9 重特大火灾伤亡人数时刻分布 Fig.9 Timedistributionofseriousfiresbasedoncasualties 从图 9 可以看出, 火灾造成死亡人数最多的时间是凌晨 0~2 点和 6~8 点, 死亡人数分别为 106 人和 163 人, 占 10 年重特大火灾总死亡人数的 36%; 受伤人数最多的时间段基本上与死亡人数一致 6~8 时造成的死亡人数最多, 主要是因为宝源丰禽业公司火灾发生于该时间段 (6 时 10 分 ) 如果去掉该场火灾, 死亡人数最多的时间为 0~2 时, 与按火灾发生起数统计结果一致可见, 无论是火灾发生起数还是伤亡人数,0~2 时都是最应该特别注意的时间段 3.2 火灾伤亡人数按空间的分布特性年重特大火灾伤亡人数按空间的分布特性如图 10 所示 " # $ % & ' 图 10 重特大火灾伤亡人数地域分布图 Fig.10 Provincialdistributionofseriousfiresbasedoncasualties 从图 10 可以看出, 重特大火灾死亡人数最多的是广东省 179 人, 占死亡总人数的 24%; 其次是吉林省 161 人, 占 21.6%; 受伤人数最多的是吉林省 107 人, 占总受伤人数的 22%; 其次是广东省 98 人, 占 20%. 可见, 死亡和受伤人数最多的 2 个省份均为广东省和吉林省, 前者为经济发达省份, 后 "# $%&' () *&+, -./ 01 && 图 11 重特大火灾伤亡人数场所分布图 Fig.11 Sitedistributionofseriousfiresbasedoncasualties 者主要受宝源丰禽业公司火灾的影响从图 11 可以看出, 死亡人数最多的场所是公司 (182 人 ) 和公共娱乐场所 (119 人 ), 分别占死亡总人数的 24% 和 13%; 受伤人数最多的场所是公共娱乐场所 (182 人 ) 和公司 (83 人 ), 分别占总数的 37% 和 17%. 死伤人数较多的公共娱乐场所公司和商业场所, 人员均较为密集消防安全管理难度较大, 再加上部分场所消防责任不落实安全疏散通道不畅人员缺乏逃生自救知识, 以及顾客环境不熟悉等影响, 火灾较为容易发生, 且极易造成群死群伤的重特大火灾事故 3.3 火灾伤亡人数与火灾类型的关系年重特大火灾按直接原因的统计分布规律如图 12 所示从图 12 可以看出, 造成死亡人数最多的火灾类型为电气火灾 (398 人 ), 占总死亡人数的 53%; 另外纵火也导致了 110 人遇难, 占火灾总死亡人数的 15% 导致受伤人数最多的火灾也是电气火灾 (259 人 ), 占总死亡人数的 53%; 其次为烟花造成的火灾, 共导致 98 人死亡, 占火灾总死亡人数的 20%. 由前面分析可知, 电气火灾纵火和烟花也是造成火灾发生起数最多的前 3 要素, 可见伤亡人数和火灾发生起数的变化规律较为一致, 即某种类型的火灾发生起数越多, 其所造成的人员伤亡数也越大例如, 电气火灾发生起数占总火灾发生总起数的比例最大 (4894%), 该类火灾造成的死亡人数和受伤人数同样也最多 4 火灾直接经济损失时空分布规律 4.1 火灾直接经济损失随时间的分布特性年重特大火灾直接经济损失按年

6 834 西安科技大学学报 2017 年 ( ( )*( "#$% &' $% 图 12 重特大火灾伤亡人数与火灾类型关系分布图 Fig.12 Distributionofrelationship betweencasualtiesandtypesoffire 份月份和小时的分布规律如图 13~15 所示从图 13 可以看出,2008 年重特大火灾造成的直接财产损失最多, 达到万元人民币, 占总财产损失的 32.5%; 其次为 2013 年, 为万元, 占总财产损失的 15.7%.2016 年重特大火灾造成的财产损失最少, 因未曾发生过重特大火灾事故, 直接经济损失为 0;2007 年重特大火灾造成万元的财产损失, 为近 10 年来损失第二少的年份图 13 重特大火灾直接经济损失年份分布图 Fig.13 Annualdistributionofeconomic losresultedfromseriousfires 从图 14 可以看出, 重特大火灾造成直接财产损失最多的月份是 1 月和 2 月, 这与火灾发生起数最多的月份基本一致这 2 个月份火灾造成的直接财产损失分别为万元和万元, 分别占总直接财产损失的 37.7% 和 25.6%. 由前面分析,10 月份未发生一起重特大火灾事故因此,10 月份的重特大火灾造成的直接经济损失为 0. 从图 15 可以看出, 一天中重特大火灾造成的图 14 重特大火灾直接经济损失月份分布图 Fig.14 Monthlydistributionofeconomiclos resultedfromseriousfires 图 15 重特大火灾直接经济损失时刻分布图 Fig.15 Timedistributionofeconomic losresultedfromseriousfires 直接经济损失最多的时间段为晚上 20~22 时, 重特大火灾造成的直接经济损失达到万元, 占总损失的 37.4%; 其次为凌晨 00 00~2 00 时, 直接财产损失为万元, 占总直接财产损失的 23.8%, 主要是因为这 2 个时间段为用电高峰期, 也就是火灾多发期, 而且凌晨人们一般处于熟睡阶段, 难以及时发现初起火灾, 从而导致火灾事故扩大, 造成严重后果 4.2 火灾直接经济损失随空间分布特性为增加对比性, 并考虑到区域 GDP 的影响, 采用洛伦兹曲线分析法对火灾直接经济损失的空间分布规律进行研究仍然采用式 (1) 的形式进行火灾直接经济损失区位熵计算, 只是需对式 (1) 中的参数进行相应的替换, 如式 (2) 所示式中 S l = l i/l g i /g. (2) S l 为火灾造成直接经济损失的区位熵 ;l i 和

7 第 6 期张玉涛等 : 年全国重特大火灾事故分析及时空分布规律 835 l 分别为某省份和全国同时期内的火灾造成的直接经济损失, 亿元 ;g i 和 g 分别为某省份和全国的 GDP 值, 亿元图 16 给出了各省份单位 GDP 下的火灾直接经济损失区位熵分布曲线从图 16 可以看出, 新疆重特大火灾造成的直接经济损失最大, 为全国均值的近 14 倍, 其次为吉林省, 为全国均值的 6 倍新疆的经济损失最为严重的主要原因是位于该自治区沙依巴克区的德汇国际广场批发市场于 2008 年 1 月 2 日发生大火, 造成的直接财产损失约 3 亿元吉林省的较高火灾经济损失主要受宝源丰禽业公司火灾的影响, 该事故导致的直接经济损失达到 1.82 亿元 #$% &' " 图 16 重特大火灾直接经济损失区位熵分布 Fig.16 Provincialdistributionofeconomiclos regionalentropyforseriousfires "# $% &' ( )*+(,-. /01 图 17 重特大火灾直接经济损失场所分布 Fig.17 Sitedistributionofeconomic losresultedfromseriousfires 从图 17 可以看出, 商业场所宾馆和公司发生重特大火灾事故后, 造成的直接经济损失最大, 分别达到了万元万元和万元, 基本上与重特大火灾发生起数和伤亡人数的分布情况一致主要是由于这些场所火灾荷载 2" 较大而且装修较好, 因此火灾蔓延往往较快, 很容易造成事故扩大, 从而带来重大经济损失 4.3 火灾直接经济损失与火灾类型的关系年重特大火灾直接经济损失与火灾类型的关系如图 18 所示从图 18 可以看出, 电气火灾造成的直接经济损失最为严重, 超过 5 亿元, 占总直接财产损失的 41.9%. 近 10 年电气火灾影响最大的是 2013 年的宝源丰禽业有限公司电气线路引起的大火, 造成直接经济损失 1.82 亿元 ; 外来火源造成的直接财产损失次之, 损失达到 3 亿元, 主要是由于一场火灾导致, 即 2008 年的新疆德汇国际广场批发市场火灾, 直接经济损失达到约 3 亿元另外, 烟火导致的火灾也带来近 2.5 亿元的经济损失, 占总直接财产损失的 20.3%. 烟火引起的火灾数量较多, 而且仅 2009 年的中央电视台新台址园区文化中心火灾就造成近 1.64 亿元的直接经济损失 "# $%& ' ()* 图 18 重特大火灾造成的直接经济损失与火灾类型的关系 Fig.18 Relationshipbetweentheeconomiclosandtypesoffires 5 结论 1) 中国重特大火灾事故的发生具有明显的时间特性, 火灾发生频率每 4~6 年为一个周期, 大多数重特大火灾发生于冬季, 且每天凌晨火灾发生频率较高 ; 2) 重特大火灾的发生具有一定的地域性, 火灾发生频率较高的省份多为气候寒冷干燥和经济发达省份 ; 从发生场所看, 重特大火灾主要发生于公共娱乐场所和宾馆等人员密集场所, 因而表现出一定的行业特性 ; 3) 不论从火灾发生起数伤亡人数还是直接经济损失来看, 电气火灾都占据了总火灾的 40% 以上因此, 应对用电安全予以高度重视, 尽量减少和避免电气火灾的发生

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