當前消防技術的熱門研究領域

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摘要：本文提出了當前消防科研的九個最熱門和最有可能出現(xiàn)重大技術突破的領域，并就它們的發(fā)展趨勢及其對未來消防安全可能產(chǎn)生的影響進行了扼要的分析。

　　關鍵詞：消防科研 消防技術

　　在過去的幾十年里，消防科學技術得到了迅速發(fā)展，從基礎研究到應用技術的各個領域取得了令 矚目的成就。在新世紀即將到來之際，廣大消防科研人員對消防科學技術的發(fā)展充滿信心。隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，人類將對消防安全提出越來越高的要求；科學技術的進步也將成為將為提高消防安全水平提供更多的先進方法和技術。當前，一些消防科技領域的研究與開發(fā)活動十分活躍，可以預見，在不久的將來，這些領域將取得一批重大的研究成果和技術突破。本文提出了當前消防科研的九個最熱門和最有可能出現(xiàn)重大技術突破的領域，并就它們的發(fā)展趨勢及其對未來消防安全可能產(chǎn)生的影響進行了扼要的分析。

　　1.消防安全工程學

　　消防安全工程學是當前消防科研中一個最前沿、最活躍和最具發(fā)展?jié)摿Φ难芯款I域。消防安全工程學主要研究火災科學理論以及工程技術原理在建筑防火中的應用，為建筑防火設計和消防安全評估提供理論基礎和技術手段。國外的研究成果表明，消防安全工程學的發(fā)展將推動建筑防火設計觀念的更新，建立一個比傳統(tǒng)的“處方式”建筑防火設計方法更加科學合理的、“以性能為基礎的”建筑防火設計方法體系（簡稱“性能化設計體系”），大大促進建筑防火設計的科學化、合理化和成本效益最優(yōu)化，產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。同時，消防安全工程學將為已建成使用的建筑物提供科學的消防安全評估方法和技術，從而提高建筑物的消防安全管理水平。

　　消防安全工程學的研究與發(fā)展是一項復雜的系統(tǒng)工程。它的研究內容包括火災現(xiàn)象、人在火災中的行為、消防系統(tǒng)對火的反應、消防安全設計與評估等許多方面。目前，國外消防安全工程學的研究主要集中在以下幾個方面：火災的發(fā)生和發(fā)展及其?；?、燃燒產(chǎn)物的產(chǎn)生與傳播特性、火災煙氣流動特性、被動防火系統(tǒng)與主動防火系統(tǒng)對火反應的評價方法與技術、火災中人的行為與疏散模型、建筑物的消防安全評估方法與模型（包括火災危害評估與火災風險評估），性能化設計的理論與方法、以及為消防安設計和評估提供基礎數(shù)據(jù)的火災統(tǒng)計與分析研究等。不少國家在已有的研究成果基礎上，初步建立起性能化設計體系和性能化設計規(guī)范。但是，國際上在所有上述幾個方面的研究都還只是處在初級階段。在科研成果的科學性和實用性方面還遠遠沒有達到完善的程度。必須進行更好加深人、廣泛的研究。由于消防安全工程學呈現(xiàn)的巨大潛力。各國政府和科研機構紛紛投入大量人力物力在這一領域開展研究。相信在不久的將來，這一領域將出現(xiàn)一批具有較強實用價值的研究成果，將在消防安全設計與評估方面開發(fā)出一批實用技術和計算機應用軟件，推動消防安全設計與咨詢業(yè)這一高科技產(chǎn)品的發(fā)展。

　　2.計算機火災?；湍M技術

　　計算機火災模化和模擬技術的開發(fā)與利用，為人們了解火災發(fā)生和發(fā)展的過程提供了新的方法和手段，也為建筑防火設計和消防安全評估提供了新的科學工具，是消防安全工程學和性能化設計的重要基礎。它使人們可以通過在計算機上建立火災模型，運用工程計算和計算機模擬的方法，對不同空間和環(huán)境條件下火災的發(fā)展和蔓延進行模擬和預測；并根據(jù)設定的火災場景，測算和確定各種建筑構件、材料與組件、消防設備以及空間內的火災特性參數(shù)。這樣—方面減少了人們對昂貴的火災試驗的依賴，可以大大節(jié)省研究和測試費用；另一方面通過設定多種火災場景進行重復的模擬和演算，可以大大增加研究的靈活性和準確性，從而便于找出規(guī)律性的東西。

　　計算機火災模型還可以用于火災調查。消防科學家們運用虛擬現(xiàn)實技術在計算機上建立起遭受火災的建筑的模型，對火災過程進行模擬，并與火災現(xiàn)場勘查的數(shù)據(jù)和目擊者提供的情況進行比較，可以準確地發(fā)現(xiàn)火災發(fā)生和發(fā)展的全過程，為火災調查提供科學依據(jù)。

　　此外，隨著計算機火災?；湍M技術不斷發(fā)展和成熟，它還將為消防管理、滅火訓練、火場指揮輔助決策、重點保護單位應急預案的制訂等提供新的手段和工具。

　　在過去十幾年里?；馂哪；?jīng)過了區(qū)域?；瞿；骄W(wǎng)絡?；蛨鰠^(qū)網(wǎng)復合?；陌l(fā)展，從過去的以理論研究為主體向注重實際應用。國外在火災?；碚摮晒幕A上，已開發(fā)出一批具有實用價值的計算機火災模型和消防安令評估軟件，例如美國的Hazard、CFAST，加拿大的FiRECAM，英國的JASMINE、Smartfire，澳大利亞的CESARE—Risk，日本的BRI，德國的KOBRA—3D，等等 .

　　但是，同于目前的研究工作在一定程度上受計算方法、計算工具、火災試驗條件、技術數(shù)據(jù)積累以及火災理論等方面的局限，已經(jīng)開發(fā)出來的這些計算機火災模創(chuàng)的準確件、靈活性和實用性仍有待進一步提高。隨著上述各個方面理論和技術的不斷發(fā)展。特別是計算機技術和火災基礎理論的發(fā)展。計算機火災?；湍M技術的研究與開發(fā)將在不久的將來產(chǎn)生一個飛躍，并且將在越來越多的領域得到應用，推動防火、滅火工作科技水平的提高。

　　3.滅火劑

　　新型滅火劑 的研究與開發(fā)是近幾年發(fā)展較快的—個領域：其中用于替代哈龍的新型氣體滅火劑和用于撲救A類火災的“水添加劑”型滅火劑的研究與開發(fā)工作尤其引人矚目。

　　隨著破壞臭氧層的哈龍滅火劑逐漸被淘汰，國外興起哈龍?zhí)娲夹g開發(fā)研究的熱潮。 目前已開發(fā)出 一些較好的產(chǎn)品，如七氟丙烷（FM一200）和混合氣體 （Inergen煙烙燼）等。但是，這些產(chǎn)生都存在一些不足之處。目前國際上尚未研制出一種對人體和環(huán)境的安全不造成損害而在滅火效能、系統(tǒng)的適用性和成本價格等幾方面都與哈龍達到同樣水平的替代產(chǎn)品；更沒有研制出可以用到已經(jīng)安裝在各種保護場所里的哈龍1301系統(tǒng)里，直接替代哈龍1301的氣體滅火劑。因此，開發(fā)新型哈龍?zhí)娲鷼怏w滅火劑的工作仍將是今后幾年世界矚目的研究課題，誰能率先開發(fā)出理想的替代哈龍1301的新型滅火劑，誰就能搶先占領國際市場，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益。

　　研究開發(fā)撲救A類火災的“水添加劑”型滅火劑及其應用技術，是日前滅火劑研究領域另一個非?；钴S、倍受關注的課題。本文這里所說的撲救A類火災的“水添加劑”型滅火劑，包括強化水、潤濕水、增稠水和抗凍水等“水系滅火劑”和專門用丁撲救A類火災的低混合比“A類泡沫滅火劑”。這類滅火劑在國外最早被林業(yè)部門用來撲救森林火災，80年代開始充裝在滅火器中撲救A類火災，90年代以后被國外一些消防部門用于城市建筑火災。與此同時，國外還開發(fā)出壓縮空氣泡沫裝置等應用技術，并且在這類滅火劑的滅火效果、滅火戰(zhàn)術、人身與環(huán)境安全性等方面開展了一系列的研究。國外的研究表明，這類滅火劑在撲救人們最常見的A類火災時，具有滅火快、用水省、水浸損失小等優(yōu)點，有的產(chǎn)品具有抑制火災煙氣濃度、提高火場能見度的作用，因此具有很好的推廣應用前景。但是，需要進一步研究解決的問題也不少，如滅火劑的長期儲存穩(wěn)定性問題、對容器的腐蝕性問題、環(huán)境問題、滅火技術和戰(zhàn)術問題、對火災原因鑒定可能造成影響的問題等等。