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建筑性能化防火設計關(guān)鍵技術(shù)研究及應用示范
作者：江蘇消防檢測設備 來源：http://m.hqgyw.com/發(fā)布時間：2019-12-24 16:06:41
建筑性能化防火設計
關(guān)鍵技術(shù)研究及應用示范
1、研究成果
（1）編制了適合我國國情的建筑性能化防火設計規(guī)范。系統(tǒng)研究了當前國外的建筑性能化規(guī)范及其標準體系，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的各部分子目標、功能要求和性能技術(shù)要求，編寫了《建筑物性能化防火設計規(guī)范》（草案）；運用研究成果指導了一些典型工程的性能化防火設計及評估實踐，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計數(shù)據(jù)庫。構(gòu)建了火災基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的總體框架，并根據(jù)火災基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計制定的功能模塊需求，設計了總數(shù)據(jù)庫和5個子數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應用界面，定義了不同等級用戶的使用權(quán)限和操作功能，設計了用戶子數(shù)據(jù)庫等六個子庫的框架結(jié)構(gòu)。
采用實驗測定、實地測量和文獻調(diào)研等方法，獲得了建筑物火災荷載數(shù)據(jù)庫、材料火災特性數(shù)據(jù)庫、建筑物構(gòu)件的火災特性參數(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，并對其進行了修正和完善了，提高了模型和工具的準確性。
通過人員疏散演習實驗，得到了火災環(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)。
將火災的雙重性規(guī)律與建筑物防滅火特性以及防滅火設施的可靠性和有效性相耦合，建立了建筑火災過火面積以及火災直接財產(chǎn)損失的預測模型和方法，并編制了軟件；在國際上率先創(chuàng)建了建筑火災人員傷亡概率的預測理論模型和技術(shù)方法，預測值與統(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計規(guī)范(草案)。
（2）通過對大量文獻調(diào)研、標準實驗測量和實地調(diào)查等方法，建立了符合我國國情和反映我國特點的火災風險評估和建筑特性能化防火設計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫（包括：建筑內(nèi)可燃物火災特性數(shù)據(jù)庫、建筑火災荷載數(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等性能化防火設計常用模型和工具進行了修正和完善，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區(qū)域模型。
（5）基于建筑火災的動力學特征以及防滅火設施的可靠性和有效性，創(chuàng)建了建筑火災財產(chǎn)損失預測模型和技術(shù)方法，并獲得軟件著作權(quán)。
（6）綜合考慮火災發(fā)展、煙氣運動以及建筑物內(nèi)的防滅火設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人員傷亡概率的預測模型和方法。
（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)學類SCI Top期刊Risk Analysis（該期刊在348種數(shù)學類SCI期刊中名列前10）的論文，國際同行評價認為：“論文提出了人員傷亡預測方法，該方法的新穎特色之處在于引入基于事件樹分析的火災場景及火災狀態(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，國際同行評價認為“文章提供了很有價值的科學知識”；以研究成果為主體而撰寫學術(shù)著作《火災風險與保險》入選當代杰出青年科學文庫專著；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“火災風險評估與性能化防火設計及工程應用”，獲“國家科技進步二等獎”（2007年），成果已應用于數(shù)十項國家和地方的重要建筑和重大工程的火災風險評估和性能化設計，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，課題負責人孫金華教授分別于2007年和2008年當選“亞澳火災科學技術(shù)學會副主席”和“國際火災科學學會理事”，并于2009年擔任“第九屆國際火災科學大會分會主席”；課題研究骨干張和平教授于2008年當選“亞澳公共安全學會理事”。推進了我國火災科學和消防工程學科與世界火災科技交流的步伐，為我國在國際火災科學領(lǐng)域爭得了一席之地。同時培養(yǎng)了一批火災科學和消防工程研究領(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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