含湿量对混凝土结构抗火性能试验影响的探讨

较大含湿量是试验用混凝土结构的一个主要特点。根据火灾试验的特点,在大量调研的基础上,结合作者在试验中的经验教训,对含湿量对混凝土结构抗火性能试验的影响做了阐述,这些影响有关于材料性能的,有关于温度场分布的,有关于混凝土爆裂的,有关于结构变形的,有关于结构耐火极限的。重点分析了含湿量对结构变形的影响,讨论了一些有价值的建议和研究方向,对今后混凝土结构抗火性能试验有较大的借鉴意义。     

综合交通枢纽内换乘大厅与相邻商业场所之间的防火分隔研究

为提高资源利用效率,综合交通枢纽建筑的换乘大厅内常常设置相邻商业。商业场所可燃物众多,火灾危险性大,为阻止火灾蔓延而不影响通透性要求,换乘大厅与相邻商业之间经常采用大量的防火卷帘进行分隔。但防火卷帘的可靠性不高,全国不同地区相继出台规定以限制防火卷帘在防火分隔中的使用比例,这给综合交通枢纽大面积换乘大厅内相邻商业的设置带来了一定的困难。以某交通枢纽换乘大厅为例,采用性能化分析的方法,对防火卷帘设置的不同比例下,商业火灾对换乘大厅内人员安全性的影响进行分析论证,得出在采取一定消防措施的前提下,相邻商业场所与交通枢纽换乘大厅之间的防火卷帘宽度占防火分隔总宽度的设置比例可适当增加,在该文的工程案例中可放宽至40%。     

消防第一出动时间的频次分布规律研究

消防队接到火警后第一出动力量及时到达火场展开灭火救援,对有效控制火灾、减少人员伤亡和财产损失有着重要的意义。第一出动时间直接反映了城市灭火救援专业力量的出动响应水平。采用SPSS软件对1995-2003年日本全国城市火灾数据进行分析,发现第一出动时间的频次符合对数正态分布;与部分中国城市火灾统计数据对比后,表明后者符合同样的规律。中国数据对数正态分布的期望值为4.9分钟,其物理意义为消防力量第一出动时间的平均值,与我国消防条例对城镇消防站设置的基本原则相符。     

室内火灾中外部燃烧现象的数值模拟

外部燃烧是室内火灾中火焰随烟气流出窗户并在窗户外燃烧的现象。外部燃烧会造成火势从初始着火的房间向其他房间或楼层蔓延,具有很大的危害性。本文应用美国国家标准技术局（NIST）开发的FDS程序,对外部燃烧现象进行了研究。首先对Bullen和Thomas的实验进行数值模拟,用以验证FDS对外部燃烧现象的模拟效果。在相近的燃料过量因子的条件下,计算得到的外部燃烧羽流的温度分布结果、外部燃烧火焰的高度和火焰距离窗户所在壁面的水平距离与Bullen和Thomas的实验结果符合得较好。之后,研究了不同窗户大小和不同燃料消耗率对外部燃烧的影响。最后,发现当燃料消耗率足够大致使室内燃料过量因子接近1时,室内火焰将会熄灭,燃料流出窗户形成的外部燃烧火焰会被拉长,火焰肾贴窗户外的壁面向上燃烧。     

基于无人机的火灾检测系统设计与实现

针对传统森林火灾检测手段响应速度慢、效率低、误报率高等问题,设计了无人机搭载的由云台和相机组成的图像采集平台,通过火灾智能识别技术,实时识别监测火灾的发生,并达到了自动抵近侦察及实时态势感知的效果。在火灾智能识别算法方面,提出了improved-YOLOv3算法,通过在特征交互阶段增加yolo层,加强了网络对特征的融合度,从而增加了网络的检测能力。通过与性能相似的网络进行对比测试,验证了改进算法的有效性。测试结果表明,提出的算法检测准确率高、漏检率低、推理速度快,能够适用于实际火灾现场监测。     

海峡两岸非正规聚落火灾现状分析研究

全球城镇化进程显著提高了人民的物质生活水平和城市基础设施。然而,南北半球区域性经济发展不平衡导致全球依然有10亿人居住在生活水平较低和消防防治水平十分落后的非正规聚落中。近些年,国内外非正规聚落火灾频繁发生,但是有关中国大陆和台湾地区非正规聚落的火灾研究却处于初步阶段。为加深对海峡两岸非正规聚落火灾的理解和认识,通过中国大陆和台湾地区学者的合作开展了调查研究,简要概述了两岸非正规聚落的房屋类型和火灾危险性;并调研总结了两岸非正规聚落现有的火灾研究现状;根据两岸非正规聚落的成因和形态,简要总结了其火灾风险和消防问题。研究发现：中国大陆的非正规聚落主要分为棚户区、城中村、群租房、临时住所和部分少数民族传统村落等;台湾地区的非正规聚落主要分为违章使用和既有合法建筑两种形态：违章使用多见于违法分租、铁皮加盖与违法使用(农地自行盖房舍),既有合法建筑主要包括三合院、四合院、古迹历史建筑物和原住民部落等。两岸非正规聚落的房屋类型和火灾隐患具有共性,亟需开展更多的科学研究。     

Metallurgical analysis of the ‘cause’ arc beads pattern characteristics under different short-circuit currents

Electric arc beads commonly cause large fire and explosion accidents, especially during the powder process industries. During such fires, the original equipment is often severely burned, rendering electrical fire investigation impossible. Therefore, identifying the beads caused by electrical faults through metallurgical investigation is crucial. This study focused on the ‘cause’ of arc beads and determined their pattern characteristics through metallurgical analysis of copper wires with short-circuit currents of 100, 160, 200, and 240 A. According to microstructure characteristics and metallographic knowledge, bead pattern characteristics were divided into six types: hypereutectic (A), dendritic eutectic (B), chilled layer (C), cellular crystal (D), dendritic (E), and coarse columnar crystal (F). Oxide levels of each category were A (4.5%–7.6%) > C (2.0%–3.8%) > B (1.1%–2.4%) > D (1.0%–2.1%) > E (0.6%–1.9%) > F (0.1%–0.7%). When the short-circuit currents were the same, there were a greater number of small particle beads than large ones. As the current increased, the number of distributed beads with a particle size d < 1 mm decreased, with 1 mm ≤ d < 2 mm increased, and with d ≥ 2 mm were stable. Bead size and distribution had a negative linear correlation at 200 A. When the current increased, the proportion of beads with A and C structures gradually decreased, and those with D structures increased to more than 50%. Oxygen content and arc temperature determined the oxide form. These results are vital for electrical fire investigations and provide theoretical support for fire material evidence extraction and cause identification.     

火源位置对轻型门式刚架竖向位移的影响

为探究总火源功率相同时,两个火源相对位置变化对轻型门式刚架竖向位移的影响规律,采用经实验验证过的有限元方法对其进行瞬态非线性热-结构耦合数值模拟,研究了大功率火灾下单个火源、两个火源位置变化对门式刚架的温度分布以及竖向位移的影响。结果表明:保持火灾总功率30 MW不变时,在单一火源作用下火源位于跨中时刚架位移最大,在两火源作用下,15 MW-15 MW的火源组合最危险、刚架的破坏时间随火源相对距离的增大而增大,功率较大的火源位于临界位置比功率较小的火源位于临界位置有利。且功率较大的火源位于临界位置时,火源相对位置变化对刚架竖向位移的影响不显著,而功率较小的火源位于临界位置时, 影响显著。     

多传感器耦合区域火灾报警技术研究

早期预警与低误报率一直是建筑火灾探测面临的挑战与难题。已有研究多针对特殊场所特定燃烧产物或多种传感器耦合,普适性不强,探测设备成本高,无法大规模应用。通过将火灾烟气蔓延规律与探测器信号时空分布融合,在不增加探测器数量和分布的情况下,提出了一种基于建筑结构微元的多传感器耦合区域火灾报警模型。对典型火灾场景的烟气蔓延情况进行了模拟分析,狭长结构中探测器信号强度变化具有一定的规律性。应用区域火灾报警模型后,报警时间较传统模式提前了14.7%,基本杜绝了单个探测器误报引发建筑物火灾报警的问题。结果表明:多传感器耦合探测模式显著缩短了火灾报警时间,降低了火灾探测误报率,实现了火灾的早期准确识别与预警。     

老年人照料设施中失能老人疏散策略研究*

为探究高效安全的老年人照料设施中失能老人疏散策略,通过构建失能老人全部疏散模式、佩戴防毒面具的就地保护模式和混合疏散模式下护理人员的行为模型,以河南平顶山“5.25”特别重大火灾事故为背景,运用Pathfinder2018软件模拟佩戴防毒面具的就地保护模式下防毒面具集中存放和独立存放方式对疏散效果影响,分析防毒面具独立存放条件下混合疏散模式的疏散效果。结果表明:防毒面具独立存放方式较集中存放方式用时减少86.8 s,减少了38.8%;护理人员辅助救助时间与运动时间、疏散距离、救护老人人数和救助房间数有关,集中存放方式下救助房间数影响较大,独立存放方式下救助房间数对辅助救护时间影响不明显;防毒面具独立存放方式下混合疏散模式与佩戴防毒面具的就地保护模式相比,火灾直接威胁区内失能老人疏散时间减少19.775 s,减少了16.6%,疏散效率高,实效性强。研究结果对医疗机构和托幼机构人员疏散具有一定的借鉴意义。