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攥紧降伏火龙的铁拳
文章来源:  作者:  发布时间:2012-04-02

时间:2005年12月9日上午11:00
地点:中国科技大学火灾科学国家重点实验室
   人人都说是水火无情,但在实验室里有意让大火肆意燃烧,然后又被精准地迅速扑灭,那该是怎样一种场景呢?在中国科技大学火灾科学国家重点实验室门前的草坪上,耸立着一尊不锈钢雕塑:一只大铁拳,紧紧地握着,强武而有力,拳眼和拳心四周是象征着烈火的红色不锈钢龙型造型。在实验室常务副主任廖光煊的陪同下,记者有幸目睹了现代高科技的“铁拳”如何降服肆虐“火龙”的宏大场面。
   实验室常务副主任廖光煊带记者来到大空间火灾实验室。这座从外面看与普通楼房没有任何区别的建筑物,走进内部才发现:里面是一个有7层楼那么高的大屋,就像是高大的车间,旁边是盘旋的铁旋梯,靠近墙的四周是玻璃隔开的控制观察室。大屋的中间是点火点,周围都是烟熏火燎的痕迹。记者来时,恰巧碰上一次火灾实验:中央着火点的燃烧物逐渐冒出浓烟,进而着起了明火。火势越来越大,浓烟滚滚。此刻,由设置在不同高度和角度的喷水装置,精确地对准着火点喷射,火势被迅速扑灭了。 
   廖主任告诉记者,对火本身规律的认识,是火灾科学要解决的核心问题。实验室致力于研究火灾现象共有的“孕育、发生和发展”的动力学演化过程,建立起了火灾过程的理论模型,已经发展出体现火灾多尺度、非线性特征的数值计算方法,同时自行构思建立不同火灾过程的模拟实验和实体实验系统,并能对典型的火灾现象进行实验模拟和计算机模拟。
   廖主任说,目前他们进行的研究有很多项,比如建筑火灾演化及烟气运动模拟研究,就是基于原有统计矩场模型,增加了直接数值模拟、大涡模拟、多步反应模型,同时建立了适合于狭长空间烟气运动计算的新型区域模型,重点解决了场—区—网三种模拟方式界面的处理。场—区—网模型的建立及相应计算机软件的编制,有效兼顾了高精度计算的可靠性与经济性,实现了多层多室建筑火灾烟气运动的计算机模拟。
   “而大空间建筑火灾烟气发展模型和控制方法的提出,揭示了低温烟气容易沉降和弥散的特性,并且自主发展了大空间内烟气层厚度的增长模型。”廖主任说,这些模型在实践中对火灾防治起着十分关键的指导作用,比方说,建立可炭化木材热解模型和人员疏散元胞自动机模型。通过自行研制的小型烟气运动实验台,研究了远离火源烟气浓度的变化规律;改进了与炭化材料烟气生成速率相关的热解一维模型;提出了“总危险度图”的概念,建立了考虑火灾烟气对人员疏散影响的元胞自动机模型以及多自主体人员行为模型;研究了烟气毒害物质生成的化学动力学机理,获得了毒害物质的时空分布;从分子水平上初步揭示了火灾烟气毒害物质对生物体的损伤机理。
   实验室利用已经建成的平台,进行了多项关系国计民生的课题研究:林火行为规律与预测预报、火灾防治关键技术研究等,实现了火灾防治有效性和经济性的科学统一。而发展以“清洁阻燃、智能探测、清洁高效灭火”为主要环节的新一代火灾防治技术,更是取得了世人瞩目的社会经济效益。实验室对其中的关键技术问题进行了系统研究,取得了一批有代表性成果:大空间早期火灾图像式多重模式识别、定位与控制技术,解决了大空间火灾的早期发现和定位是一项世界性难题。此外,又发展起综合性能优化的清洁高效阻燃技术、火灾风险评估与性能化防火设计关键技术及工程应用等,在国家火灾安全体系的科技创新中发挥出重要作用。
   廖主任最后向记者介绍说,目前他们实验室研发完成的多项技术已经在40余项国家和地方的重大工程中得到推广应用,如国家奥林匹克主体育场;五棵松国家篮球馆;国家大剧院;济南遥墙国际机场;上海大众汽车物流中心;深圳会展中心等,取得了巨大的经济效益,对推动我国消防安全性能化设计起了先导作用。

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实验室备忘录
   中国科技大学火灾科学国家重点实验室,是我国火灾科学基础研究领域唯一的国家级研究机构,实验室面向国家火灾安全重大需求和国际火灾科学前沿,研究火灾动力学演化规律和火灾防治关键技术,为实现国家火灾安全不断作出基础性、战略性和前瞻性的创新贡献。实验室在1998—2002年5年内被SCI收录的论文128篇,在世界同类机构中排名第二位,表明我国在火灾科学基础研究领域已经步入世界先进行列。

 
 
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