浅谈我国火灾科学现状及发展43209422张煜.docx

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浅谈我国火灾科学现状及发展

43209422，张煜

【摘要】对我国火灾科学研究的现状进行了综述，并对中国消防科技的研究发展的方向进行了展望。

【关键词】消防科学技术，火灾科学，研究现状，展望，中国

火灾科学是一个科学问题集中、创新余地巨大的、与经济建设、社会发展、国家安全及科技进步密切相关的有长期生命力的研究领域。

它的产生和发展使得人类从被动地着眼于如何扑救到主动地深入了解火灾的机理，从更高的层次上认识火灾的发生和危害，用先进的科学技术和手段去进一步减少火灾损失。

当前，随着我国国民经济的发展，迫切要求减少火灾对生产、生活及资源环境的危害，这也是保障国家经济持续发展的重大需求，科技减灾、安全减灾最有效的手段，也是减灾的必由之路。

（一）近年来我国消防科学技术发展现状

20世纪90年代以来，我国开展了火灾探测报警与灭火技术、建筑耐火性能和防火技术、火灾模化技术及性能化消防安全设计、城市消防规划与灭火救援、消防标准化、火灾动力学演化与防治基础等方面的研究，并重点进行了高层建筑火灾预防与扑救技术、地下与大空间建筑火灾预防及控制技术、城市火灾与重大化学灾害事故防范与控制技术等项目研究，在解决高层建筑、地下与大空间建筑、城市火灾的特性、预防与控制火灾新技术以及消防工程新技术的综合应用上取得了积极的成果。

1.火灾探测报警与灭火技术

火灾探测报警方面主要研究了吸气型高灵敏早期火灾探测、高可靠性能的复合式感温感烟探测、拉曼散射和光时域反射的光纤感温探测以及线性可燃气体探测等多种火灾探测报警技术。

灭火技术方面开展了自动灭火抑爆系统动力学性能、设计计算方法、灭火效能与机理、使用环境的影响、系统的集成优化以及工作可靠性等方面的研究。

运用激光全息和电子测重技术成功地解决了大水粒三维空间分布与测重的关键技术，进行了细水雾流场特性对灭火效能影响和消防装置喷雾水粒流场特性试验的研究，初步建立了不同水滴流场与灭火效能之间的关系；以实体灭火实验为依据分析并确定了成雾原理、灭火机理、灭火效能及雾束耐电压性能，提出了系统典型应用场所、保护对象及工程应用参数和设计方法。

2.建筑耐火性能与防火技术

建筑耐火性能与防火技术方面的研究主要包括建筑构（配）件耐火性能和建筑结构抗火失效过程的理论计算与实验分析、建筑火灾烟气毒性和火场防排烟技术以及防火阻燃技术等方面。

在防火阻燃技术领域，以纳米Mg-A1-LDHs为阻燃剂、APP为协效阻燃剂，采用混炼技术制备了阻燃性聚苯乙烯/Mg-A1型LDHs系列纳米复合材料，开发了SCB超薄膨胀型钢结构防火涂料、SWB、SWH室外钢结构防火涂料、GF有机防火堵料和SF无机防火堵料等产品。

在火灾原因调查技术上，运用火灾动力学理论和火灾现场微量痕迹的形成规律自主开发了线性法、迎火面法和锥形法等火灾原因判定技术。

3.城市消防规划与灭火救援技术

近年来，我国开展了城市公共安全规划与应急预案编制及其关键技术方面的研究。

“城市区域火灾风险评估与消防规划技术”的研究结果提出了中国城市消防规划的内容、技术指标要求和编制规划的流程与方法，得出了扑救城市居住区、商业区、商业与居住混合区一次火灾的消防水流量；提出城市消防给水系统应具备的供水能力和优化的配置与布局方法；运用城市区域火灾风险评估技术和消防资源的优化配置方法完成了《城市消防规划技术指南》的编制。

在城市灭火救援力量优化布局方法与技术研究方面，中国学者采用离散定位-分配模型，利用集合覆盖法、最大覆盖法以及P中值法，提出了基于城市区域火灾风险等级的城市消防站优化布局方法和区域灭火救援装备及人员优化配置方法；通过引入最不利火灾规划场景的概念，提出了区域灭火救援装备及人员需求模型，并开发了城市灭火救援力量优化布局实用软件。

城市火灾与其它灾害事故等级划分方法和灭火救援力量出动方案编制技术的研究，首次对城市火灾和其他灾害事故进行了分类分级，建立了灭火救援力量等级出动概念。

4.火灾动力学演化与防治基础研究

为了对火灾现象有更深入的理解并促进消防安全设计、管理和灭火技术的改进与发展，2002年4月，中国科学技术大学、公安部四川消防研究所、沈阳消防研究所、上海消防研究所和清华大学、浙江大学、香港理工大学、中国林业科学研究院共同承担了国家重点基础发展规划项目“火灾动力学演化与防治基础”的研究工作。

该项目重点解决可燃物表面火灾及空间火灾的发生与蔓延、火灾烟气及其毒害物质的生成与释放、基于火灾动力学与统计理论耦合的火灾风险评估方法学、综合性能优化的清洁高效阻燃新技术原理、火灾早期的多信号感知与智能识别和物理化学复合作用下的清洁高效灭火原理等六个方面的关键科学技术问题。

目前，该项目已完成了大量用于火灾特性参数测量的实验设备的研制与建造，并取得了初步的研究成果。

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综上所述，我国的消防科学技术发展已经在基础研究、实验设施、信息积累、技术开发和科技队伍建设等诸多方面取得了积极的成果，奠定了进一步发展的基础，我们对消防科技发展前景充满信心。

但也应该看到，当前我国消防科学技术还滞后于经济社会的迅速发展，科研基地和基础设施建设与发达国家仍有较大的差距，消防科技创新能力的整体水平还不高，缺乏具有自主知识产权的原创性科技成果，一些重要领域的关键性技术有待进一步突破，基础研究有待进一步加强，科研成果的转化率有待进一步提高。

（二）中国火灾科学技术展望

进入新世纪以来，我国坚持以人为本，全面、协调、可持续的科学发展观，全面建设小康社会，把提升公共安全水平摆上了更突出的位置。

在信息和知识经济时代，科学技术已成为公共安全事业发展的基础和决定性的推动力量，我们要在继续引进国际消防先进科技成果的同时，更加重视原始创新、自主创新和系统集成创新，以火灾预防及减少火灾中死伤人员为重点，力争在防控火灾的关键技术和核心技术上取得新的突破；坚持基础研究、应用技术开发和科学普及并重，加快科技成果向现实生产力和防灭火能力的转化，不断提高国民消防安全素质。

1.推进城市区域火灾风险和消防安全保障能力评估技术研究

对城市防治重特大火灾和其它灾害事故的能力进行整体规划、系统研究。

引入并发展火灾动力学理论和火灾风险理论，对城市区域火灾危险性、重大危险源火灾危险性、重特大火灾和化学事故进行研究和评估，并与城市消防供水、站点、人员、装备等相关因子耦合，开展城市消防规划、安全布局、消防供水、消防响应时间和消防力量等的优化配置研究，提高城市防控火灾的整体水平。

2.研制开发新型消防设施及其工程应用技术

建立城市消防重点保护单位的火灾自动报警系统网络监控中心，与消防指挥中心联网，形成城市应对各类灾害事故的监测、预警和应急联动综合平台。

进一步加强火灾早期的多信号感知与智能识别技术、火灾探测器响应模型、建筑消防联动优化集成及控制模型、气体灭火系统工程应用评价方法、细水雾灭火系统工程应用、高层建筑避难层正压送风效能、特殊建筑机械排烟补风量、新型防火阻燃技术与材料等多方面的研究和技术开发。

重点研究开发高效、低毒、清洁型阻燃剂和阻燃材料，开发纳米阻燃剂、纳米阻燃材料、复合防火材料、绿色环保及适用于特殊场所和用途的新型防火材料和防火涂料。

3.开展人在火场中的行为特征研究

火灾与人类行为相互关系的研究随着性能化消防规范的出现和对计算机疏散模型的需求而得到迅速发展。

为最大限度地避免和降低火灾造成的人员伤亡，将进行不同建筑中人员行为模式特征、居住人员特征分类、疏散模型、疏散场景想定、疏散设计和社区消防安全预案等重点研究，开发大型公共建筑人员疏散模拟技术、考虑火灾中人员的个体和群体心理反应，建立智能化人群疏散模型。

4.发展完善火灾数据库

火灾发生的随机性和火灾动力学规律的确定性，客观上要求不断发展完善火灾统计数据库、材料燃烧特性数据库、人在火场中的行为特征数据库、消防系统效能数据库等不同类型的火灾数据库。

这些数据库的建立能够为预测火灾的发生与发展，更为科学地进行人员疏散设计和更好地进行消防系统设计与维护提供基础数据。

火灾统计数据库应考虑到各地区自然环境的差异和经济发展程度的不同对火灾的影响。

除火灾损失、人员伤亡和火灾原因等基本情况外，火灾统计数据库中还应包括较为详细的火灾过程描述、消防系统和消防力量的使用与有效性情况。

科学技术是人类的共同财富。

在经济全球化的背景下，人类在火灾科学和消防技术上面临的挑战，更加需要依赖广泛、密切的国际科技交流与合作来应对。

第八届国际火灾科学大会的举行就是一个这方面成功的典范。

科学技术无国界。

我们将积极推进与国际消防科技界的友好交流与合作，促进火灾科学与消防技术的发展进步，使中国和世界的明天更加平安、美好。