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建筑性能化防火設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用示范
作者：江蘇消防檢測設(shè)備 來源：http://m.taixingaoke.com/發(fā)布時間：2019-12-24 16:06:41
建筑性能化防火設(shè)計
關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用示范
1、研究成果
（1）編制了適合我國國情的建筑性能化防火設(shè)計規(guī)范。系統(tǒng)研究了當(dāng)前國外的建筑性能化規(guī)范及其標(biāo)準(zhǔn)體系，結(jié)合我國國情，確立了適用我國的建筑物性能化防火設(shè)計規(guī)范框架與構(gòu)成體系；確定了實現(xiàn)建筑整體消防安全目標(biāo)的各部分子目標(biāo)、功能要求和性能技術(shù)要求，編寫了《建筑物性能化防火設(shè)計規(guī)范》（草案）；運用研究成果指導(dǎo)了一些典型工程的性能化防火設(shè)計及評估實踐，獲得了良好的效果和評價。
（2）建立了功能齊全的性能化防火設(shè)計數(shù)據(jù)庫。構(gòu)建了火災(zāi)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的總體框架，并根據(jù)火災(zāi)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計制定的功能模塊需求，設(shè)計了總數(shù)據(jù)庫和5個子數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)用界面，定義了不同等級用戶的使用權(quán)限和操作功能，設(shè)計了用戶子數(shù)據(jù)庫等六個子庫的框架結(jié)構(gòu)。
采用實驗測定、實地測量和文獻(xiàn)調(diào)研等方法，獲得了建筑物火災(zāi)荷載數(shù)據(jù)庫、材料火災(zāi)特性數(shù)據(jù)庫、建筑物構(gòu)件的火災(zāi)特性參數(shù)數(shù)據(jù)庫、人員特性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，建筑壁面裝飾材料、沙發(fā)等家具，電線電纜的燃燒特性數(shù)據(jù)庫；編制了具有界面友好、操作方便、擴展更新簡單等特點的數(shù)據(jù)庫軟件，本數(shù)據(jù)庫也是我國目前在性能化防火設(shè)計方面最全面的數(shù)據(jù)庫。
（3）創(chuàng)建和發(fā)展了建筑性能化設(shè)計的模型和工具。采用理論分析和多尺度實驗驗證等研究手段，對建筑性能化防火設(shè)計常用工具FDS、CFAST以及煙氣充填模型、人員疏散模型和工具等的適用性進(jìn)行了研究，提出了這些模型和工具的適用條件和適用范圍，并對其進(jìn)行了修正和完善了，提高了模型和工具的準(zhǔn)確性。
通過人員疏散演習(xí)實驗，得到了火災(zāi)環(huán)境下人員疏散中的行為規(guī)律，研究了人員行為對運動效率的影響規(guī)律，該研究成果成為國際規(guī)范的修訂依據(jù)。首次將人員疏散模型與FDS模型結(jié)合，編制了耦合煙氣作用的人員疏散軟件FireGo，并獲得了軟件著作權(quán)。
將火災(zāi)的雙重性規(guī)律與建筑物防滅火特性以及防滅火設(shè)施的可靠性和有效性相耦合，建立了建筑火災(zāi)過火面積以及火災(zāi)直接財產(chǎn)損失的預(yù)測模型和方法，并編制了軟件；在國際上率先創(chuàng)建了建筑火災(zāi)人員傷亡概率的預(yù)測理論模型和技術(shù)方法，預(yù)測值與統(tǒng)計結(jié)果一致。
（2）通過對大量文獻(xiàn)調(diào)研、標(biāo)準(zhǔn)實驗測量和實地調(diào)查等方法，建立了符合我國國情和反映我國特點的火災(zāi)風(fēng)險評估和建筑特性能化防火設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫（包括：建筑內(nèi)可燃物火災(zāi)特性數(shù)據(jù)庫、建筑火災(zāi)荷載數(shù)據(jù)庫、國內(nèi)典型建筑物內(nèi)人員疏散特性數(shù)據(jù)庫等）。
（3）研究了FDS、CFAST、Fluent、SIMULEX等模型和工具的適用性，通過理論分析和多尺度實驗驗證，對FDS、CFAST等性能化防火設(shè)計常用模型和工具進(jìn)行了修正和完善，提高了計算精度。
（4）研究了有水噴淋、機械排煙等實際火災(zāi)場景下的火與煙氣層運動規(guī)律，建立了耦合水噴淋作用的新的雙層火災(zāi)區(qū)域模型。
（5）基于建筑火災(zāi)的動力學(xué)特征以及防滅火設(shè)施的可靠性和有效性，創(chuàng)建了建筑火災(zāi)財產(chǎn)損失預(yù)測模型和技術(shù)方法，并獲得軟件著作權(quán)。
（6）綜合考慮火災(zāi)發(fā)展、煙氣運動以及建筑物內(nèi)的防滅火設(shè)施的可靠性和有效性、人員疏散時間的隨機性規(guī)律等，在國際上率先建立了建筑火災(zāi)人員傷亡概率的預(yù)測模型和方法。
（7）量化了火與煙氣對人員疏散的作用，實現(xiàn)了考慮火災(zāi)條件的人員疏散模擬，編制了FireGo人員疏散軟件并獲得軟件著作權(quán)。
相關(guān)成果得到了國內(nèi)外同行的高度評價。如：于2008年發(fā)表在數(shù)學(xué)類SCI Top期刊Risk Analysis（該期刊在348種數(shù)學(xué)類SCI期刊中名列前10）的論文，國際同行評價認(rèn)為：“論文提出了人員傷亡預(yù)測方法，該方法的新穎特色之處在于引入基于事件樹分析的火災(zāi)場景及火災(zāi)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的構(gòu)建”；同年發(fā)表在國際安全研究領(lǐng)域頂尖期刊Safety Science上的論文，國際同行評價認(rèn)為“文章提供了很有價值的科學(xué)知識”；以研究成果為主體而撰寫學(xué)術(shù)著作《火災(zāi)風(fēng)險與保險》入選當(dāng)代杰出青年科學(xué)文庫專著；課題關(guān)于人員疏散方面的研究成果成為國際規(guī)范的修訂依據(jù)。
上述研究成果的綜合集成形成代表性研究成果“火災(zāi)風(fēng)險評估與性能化防火設(shè)計及工程應(yīng)用”，獲“國家科技進(jìn)步二等獎”（2007年），成果已應(yīng)用于數(shù)十項國家和地方的重要建筑和重大工程的火災(zāi)風(fēng)險評估和性能化設(shè)計，如：鄭州新鄭國際機場、福州海峽國際會展中心、深圳世界大學(xué)生運動會體育中心、天津站后廣場地下交通樞紐工程、昆明新機場航站樓及停車樓等，取得了一定的經(jīng)濟效益和巨大的社會效益。
凝聚了一支高水平的研究團隊，培養(yǎng)了數(shù)位在國內(nèi)外有較大影響的科技英才。通過課題的實施，課題負(fù)責(zé)人孫金華教授分別于2007年和2008年當(dāng)選“亞澳火災(zāi)科學(xué)技術(shù)學(xué)會副主席”和“國際火災(zāi)科學(xué)學(xué)會理事”，并于2009年擔(dān)任“第九屆國際火災(zāi)科學(xué)大會分會主席”；課題研究骨干張和平教授于2008年當(dāng)選“亞澳公共安全學(xué)會理事”。推進(jìn)了我國火災(zāi)科學(xué)和消防工程學(xué)科與世界火災(zāi)科技交流的步伐，為我國在國際火災(zāi)科學(xué)領(lǐng)域爭得了一席之地。同時培養(yǎng)了一批火災(zāi)科學(xué)和消防工程研究領(lǐng)域的科技后備力量，3年來共培養(yǎng)博士研究生6名，碩士研究生6名。
江蘇智淼消防主營：全套消防檢測設(shè)備、消防安全評估設(shè)備軟件、甲乙級防雷檢測裝置、電氣檢測設(shè)備、火災(zāi)現(xiàn)場勘查/消防監(jiān)督檢查箱、二合一消防煙槍、試水/細(xì)水霧裝置,產(chǎn)品提供帶送檢服務(wù)；江蘇消防檢測設(shè)備官網(wǎng)：http://m.taixingaoke.com/；服務(wù)熱線：4006-598-119。
關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用示范
1、研究成果
（1）編制了適合我國國情的建筑性能化防火設(shè)計規(guī)范。系統(tǒng)研究了當(dāng)前國外的建筑性能化規(guī)范及其標(biāo)準(zhǔn)體系，結(jié)合我國國情，確立了適用我國的建筑物性能化防火設(shè)計規(guī)范框架與構(gòu)成體系；確定了實現(xiàn)建筑整體消防安全目標(biāo)的各部分子目標(biāo)、功能要求和性能技術(shù)要求，編寫了《建筑物性能化防火設(shè)計規(guī)范》（草案）；運用研究成果指導(dǎo)了一些典型工程的性能化防火設(shè)計及評估實踐，獲得了良好的效果和評價。
（2）建立了功能齊全的性能化防火設(shè)計數(shù)據(jù)庫。構(gòu)建了火災(zāi)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的總體框架，并根據(jù)火災(zāi)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計制定的功能模塊需求，設(shè)計了總數(shù)據(jù)庫和5個子數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)用界面，定義了不同等級用戶的使用權(quán)限和操作功能，設(shè)計了用戶子數(shù)據(jù)庫等六個子庫的框架結(jié)構(gòu)。
采用實驗測定、實地測量和文獻(xiàn)調(diào)研等方法，獲得了建筑物火災(zāi)荷載數(shù)據(jù)庫、材料火災(zāi)特性數(shù)據(jù)庫、建筑物構(gòu)件的火災(zāi)特性參數(shù)數(shù)據(jù)庫、人員特性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，建筑壁面裝飾材料、沙發(fā)等家具，電線電纜的燃燒特性數(shù)據(jù)庫；編制了具有界面友好、操作方便、擴展更新簡單等特點的數(shù)據(jù)庫軟件，本數(shù)據(jù)庫也是我國目前在性能化防火設(shè)計方面最全面的數(shù)據(jù)庫。
（3）創(chuàng)建和發(fā)展了建筑性能化設(shè)計的模型和工具。采用理論分析和多尺度實驗驗證等研究手段，對建筑性能化防火設(shè)計常用工具FDS、CFAST以及煙氣充填模型、人員疏散模型和工具等的適用性進(jìn)行了研究，提出了這些模型和工具的適用條件和適用范圍，并對其進(jìn)行了修正和完善了，提高了模型和工具的準(zhǔn)確性。
通過人員疏散演習(xí)實驗，得到了火災(zāi)環(huán)境下人員疏散中的行為規(guī)律，研究了人員行為對運動效率的影響規(guī)律，該研究成果成為國際規(guī)范的修訂依據(jù)。首次將人員疏散模型與FDS模型結(jié)合，編制了耦合煙氣作用的人員疏散軟件FireGo，并獲得了軟件著作權(quán)。
將火災(zāi)的雙重性規(guī)律與建筑物防滅火特性以及防滅火設(shè)施的可靠性和有效性相耦合，建立了建筑火災(zāi)過火面積以及火災(zāi)直接財產(chǎn)損失的預(yù)測模型和方法，并編制了軟件；在國際上率先創(chuàng)建了建筑火災(zāi)人員傷亡概率的預(yù)測理論模型和技術(shù)方法，預(yù)測值與統(tǒng)計結(jié)果一致。
2、技術(shù)創(chuàng)新點
（1）建立了適合我國國情的建筑物性能化防火設(shè)計規(guī)范構(gòu)成體系，編制完成了系統(tǒng)、完整的建筑物性能化防火設(shè)計規(guī)范(草案)。（2）通過對大量文獻(xiàn)調(diào)研、標(biāo)準(zhǔn)實驗測量和實地調(diào)查等方法，建立了符合我國國情和反映我國特點的火災(zāi)風(fēng)險評估和建筑特性能化防火設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫（包括：建筑內(nèi)可燃物火災(zāi)特性數(shù)據(jù)庫、建筑火災(zāi)荷載數(shù)據(jù)庫、國內(nèi)典型建筑物內(nèi)人員疏散特性數(shù)據(jù)庫等）。
（3）研究了FDS、CFAST、Fluent、SIMULEX等模型和工具的適用性，通過理論分析和多尺度實驗驗證，對FDS、CFAST等性能化防火設(shè)計常用模型和工具進(jìn)行了修正和完善，提高了計算精度。
（4）研究了有水噴淋、機械排煙等實際火災(zāi)場景下的火與煙氣層運動規(guī)律，建立了耦合水噴淋作用的新的雙層火災(zāi)區(qū)域模型。
（5）基于建筑火災(zāi)的動力學(xué)特征以及防滅火設(shè)施的可靠性和有效性，創(chuàng)建了建筑火災(zāi)財產(chǎn)損失預(yù)測模型和技術(shù)方法，并獲得軟件著作權(quán)。
（6）綜合考慮火災(zāi)發(fā)展、煙氣運動以及建筑物內(nèi)的防滅火設(shè)施的可靠性和有效性、人員疏散時間的隨機性規(guī)律等，在國際上率先建立了建筑火災(zāi)人員傷亡概率的預(yù)測模型和方法。
（7）量化了火與煙氣對人員疏散的作用，實現(xiàn)了考慮火災(zāi)條件的人員疏散模擬，編制了FireGo人員疏散軟件并獲得軟件著作權(quán)。
3、水平及產(chǎn)出
課題研究成果共發(fā)表學(xué)術(shù)論文42篇，其中國際刊物12篇，SCI收錄12篇，EI收錄1篇，做大會特邀報告2次；撰寫學(xué)術(shù)著作2部，參加編寫消防手冊1卷；編寫國家規(guī)范1項，創(chuàng)建綜合數(shù)據(jù)庫1個；申請發(fā)明專利4項，實用新型專利1項；編制軟件3套，已獲軟件著作權(quán)2項；獲國家科技進(jìn)步二等獎1項，省部級科技人才獎勵2項，另外還有多篇論文獲安徽省科協(xié)和中國消防協(xié)會建筑專業(yè)委員會優(yōu)秀論文一等獎；相關(guān)成果得到了國內(nèi)外同行的高度評價。如：于2008年發(fā)表在數(shù)學(xué)類SCI Top期刊Risk Analysis（該期刊在348種數(shù)學(xué)類SCI期刊中名列前10）的論文，國際同行評價認(rèn)為：“論文提出了人員傷亡預(yù)測方法，該方法的新穎特色之處在于引入基于事件樹分析的火災(zāi)場景及火災(zāi)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的構(gòu)建”；同年發(fā)表在國際安全研究領(lǐng)域頂尖期刊Safety Science上的論文，國際同行評價認(rèn)為“文章提供了很有價值的科學(xué)知識”；以研究成果為主體而撰寫學(xué)術(shù)著作《火災(zāi)風(fēng)險與保險》入選當(dāng)代杰出青年科學(xué)文庫專著；課題關(guān)于人員疏散方面的研究成果成為國際規(guī)范的修訂依據(jù)。
上述研究成果的綜合集成形成代表性研究成果“火災(zāi)風(fēng)險評估與性能化防火設(shè)計及工程應(yīng)用”，獲“國家科技進(jìn)步二等獎”（2007年），成果已應(yīng)用于數(shù)十項國家和地方的重要建筑和重大工程的火災(zāi)風(fēng)險評估和性能化設(shè)計，如：鄭州新鄭國際機場、福州海峽國際會展中心、深圳世界大學(xué)生運動會體育中心、天津站后廣場地下交通樞紐工程、昆明新機場航站樓及停車樓等，取得了一定的經(jīng)濟效益和巨大的社會效益。
凝聚了一支高水平的研究團隊，培養(yǎng)了數(shù)位在國內(nèi)外有較大影響的科技英才。通過課題的實施，課題負(fù)責(zé)人孫金華教授分別于2007年和2008年當(dāng)選“亞澳火災(zāi)科學(xué)技術(shù)學(xué)會副主席”和“國際火災(zāi)科學(xué)學(xué)會理事”，并于2009年擔(dān)任“第九屆國際火災(zāi)科學(xué)大會分會主席”；課題研究骨干張和平教授于2008年當(dāng)選“亞澳公共安全學(xué)會理事”。推進(jìn)了我國火災(zāi)科學(xué)和消防工程學(xué)科與世界火災(zāi)科技交流的步伐，為我國在國際火災(zāi)科學(xué)領(lǐng)域爭得了一席之地。同時培養(yǎng)了一批火災(zāi)科學(xué)和消防工程研究領(lǐng)域的科技后備力量，3年來共培養(yǎng)博士研究生6名，碩士研究生6名。
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