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科研探索写春秋 建筑防火谱新篇

文章来源:中国科技新闻网   文章作者:本站编辑   更新时间:2017-02-13    
 访建筑防火领域的学术带头人李引擎

  

  有这样一群人,他们活跃在建筑防火领域的前沿,他们同舟共济、精诚团结,在建筑防火科研道路上不断进取前行。他们就是——中国建筑科学研究院建筑防火研究团队(建筑防火研究所)。由联合国开发计划署和中华人民共和国建设部联合投资组建的国内建筑行业第一个专门从事建筑防火研究的机构。由于业绩突出,该团队在2013年,获得首届全国119消防奖先进集体称号。

  

  有这样一个人,作为该领域的学术带头人,他所取得的科研成果获得多项国家及省部级奖励。他就是——中国建筑科学研究院顾问副总工程师、原建筑防火研究所所长李引擎。由于科技创新成绩突出,他被授予第五届“全国优秀科技工作者”荣誉称号;被评为“科学中国人(2013)年度人物”。为了更好的了解建筑防火领域的相关知识,日前,记者走访了李引擎所长,也更深层次的了解了他背后的整个团队,以及为科研成果所做出的努力和贡献。

  基础科研条件的建设

  回想起近三十年创业的初始阶段,李引擎所长研究团队的队员们至今仍感慨万千。

  众所周知,科研是一个积累的过程,更是一项长期战斗的过程,优秀的科研成果来自于广泛阅读后的厚积薄发,来自于实验室日复一日的长期积累,更来自于个体与团队的通力合作与执著探索。

  从无到有,经历近三十年的创业,目前建筑防火研究所下设建材防火研究室、结构耐火研究室、防火系统研究室、安全评估研究室、火灾风险研究室、科技与质量管理部等专业研究领域。现拥有建筑结构、建筑材料、给排水、暖通、电气、自控等多个专业的研究人员,其中具有高级职称以上研究人员占半数以上。承担了包括国家科技支撑计划、973国家重点基础研究发展计划、863国家高技术研究发展计划等几十项科研项目,多次获得国家和部委科技奖励。该所还承担着中国建筑学会建筑防火综合技术分会、北京消防协会城市规划与建筑防火委员会和北京建材行业协会防火涂料分会的日常工作。

  据李所长介绍,建筑防火研究所可按我国国家标准、ISO标准及BS标准进行隔墙、门、窗、梁、板、吊顶、镶玻璃构件、防火阀门、防火封堵材料、防火涂料、电线电缆桥架、母线槽等产品的耐火性能检测。承接建筑物火灾后受损程度的检测工作,对受火灾影响的结构构件进行现场检测与分析,评定火灾后建筑物的结构损伤程度。

  拥有多点风速测试系统、电子风量罩、风速仪、红外点温仪、红外热像仪、激光测距仪、照度计、皮托管、微压计、消火栓试验装置等齐全的防火系统检测仪器,主要承担建筑火灾自动报警系统、消火栓系统、自动喷水灭火系统、防排烟系统等消防设施以及地铁车站、区间隧道、交通隧道防排烟系统性能的检测与鉴定。

  拥有建筑材料燃烧性能实验、理化性能测试等全套的建材防火测试仪器,并有多年材料防火测试经验,技术和设备先进,可按国标、行标、国际标准开展各种材料的防火性能测试,并对各种建筑材料及建筑装修材料的防火性能进行综合的实验评价。

  除此,建筑防火研究所还以多种形式为社会各界提供建筑防火工程全套服务,形成了以“建筑物消防系统设计、施工、开通调试和维修综合技术”、“建筑构件耐火性能测试和研究技术”、“建筑材料对火反应综合性质测定和研究技术”、“高层建筑防排烟工程实测技术”、“性能化防火设计与安全评估”和“地铁、隧道防排烟系统性能检测”等为核心的技术服务体系,为推动我国建筑防火事业的科技进步做出了应有的贡献。

  成功的花儿,人们只羡慕他开时的惊艳,却不知当初他的芽儿,浸透了希望的源泉,洒遍了牺牲的血雨。消防是汇集民生的永久性工作,但是目前我国消防产业还存在诸多问题。事实上,这种苦中作乐的情怀贯穿了李引擎所长团队的整个职业生涯,科研工作很苦很累很寂寞,但是他们却数十年如一日地秉持了一份对真理的执著追求——研究工作枯燥单调,遇到的困难数不胜数,但解决问题的喜悦吸引着他们,困难无法阻止他们追寻真理的步伐,反而激发了他们更强大的战斗力。

  从项目立项起,李引擎所长和他的团队成员就”一路奔波。为尽快研究出创新性成果,李引擎所长带着同事翻阅查找了大量文献,反复研究,解决了一个又一个难题;一次又一次的实验,探索、思考、积累直至完善,循环往返。

  正是凭着这股锲而不舍的研究精神,研究团队完成了许多难度很高的科研项目,这引起了国际国内研究消防安全同行的极大关注。建筑防火研究所承担或完成了包括国家科技支撑计划、973国家重点基础研究发展计划、863国家高技术研究发展计划等几十项科研项目,获得国家科技进步奖二等奖1项,建设部华夏建设科学技术奖一等奖2项、二等奖6项、三等奖2项,公安部科学技术奖一等奖1项,北京市科学技术进步奖二等奖2项,其它省部/院级奖励20余项,主(参)编标准规范10余项,发表论文数百篇,出版专著10余部,为推动我国建筑防火事业的科技进步做出了应有的贡献。

      

 

 

  理论研究与人才培养

  近几年来,李引擎带动和培养了一支专业人才队伍,为国家一些重大工程的消防设计,提供了重要技术咨询意见,推进了我国建筑防火标准化和性能化防火设计实用化的进程。走近他,你会感受到他身上散发出来的一种力量,那是一种不达目的永不放弃的执著,一种全力以赴勇攀高峰的坚毅。

  一花独放不是春,百花齐放春满园。谈到建筑消防安全工作,李引擎所长总是不断地提到研究团队的其他成员。科研团队的形成、成长以及成熟是需要一个过程的,而项目的研究是一个科研团队形成的主要载体。科研是一条孤独的路。单调而枯燥的基础研究,李引擎所长和他们的团队一做就是20多年。实验台上留下了他们团队反复实验的身影,研究成果沁透着他们团队每一位成员辛劳的汗水,每一份的科研成果,呈现出来的时候都是闪亮而光鲜的,但是其背后的艰辛劳作和承受的苦楚,只有他们自己心里最清楚。

  由于灾害本身的不确定性及防灾减灾的非盈利性、灾害的社会性和区域性带来防灾的公益性和协同性,为建筑防火研究所业务发展在人力、资金投入、示范工程等方面形成障碍。在这种社会平台支持和资金来源渠道并不占优的形势下,建筑防火研究所仍旧秉承“科学技术是第一生产力”的信念,提倡“运用积累、开拓创新”,通过不断对科技成果进行归纳、总结,更好地为社会服务。

  电视文化中心(TVCC)发生火灾后,建筑防火研究所组织精干力量对火灾现场进行了实地勘察,取得了火灾受损情况的第一手资料,之后进行了TVCC火灾温度场的调查和再现、火灾后整体结构残余内力和残余变形分析、构件过火温度场分析、火灾后构件的剩余承载能力和剩余刚度计算、灾后修复加固设计等工作。可以说,央视火场重现与网架和混凝土的热力耦合分析无论是在规模还是在过程上都是国内首次,所取得的一些成果为事故调查提供了有力的技术支持。在此基础上,建筑防火研究所及时总结已有成果,提出了一套完整的高层建筑火灾现场火灾荷载调查、建筑结构温度场调查以及结构构件损伤评级的建筑结构现场评估方法,提出一套完善的高层建筑火灾数值重现、整体结构火灾反应分析、结构火灾全过程分析的建筑结构火灾后力学性能评估的理论分析方法,并开发出了系列软件。可对各类受损建筑提出修复处理意见或修复方案。

  我们无从知道他们一路走得有多艰辛,走得多么困苦,但他们从未动摇过自始至终守卫消防平安的信念。他们在消防上的敬业自不必说,但是我觉得他们人格上的魅力更加值得我们浓墨重彩。消防关系国计民生,他们的敬业与认真,他们的气魄与胆识,他们的奉献与无悔,都让我们油然尊重。

  我国传统的建筑结构耐火设计主要针对单个构件的耐火性能展开研究,而火灾环境下建筑结构总是作为一个整体抵抗火灾作用,故基于整体结构的抗火设计方法比单个构件的抗火设计方法更加科学合理。为此,李引擎所长在国内率先提出了整体结构抗火设计理念,并大力推进整体结构抗火性能的科学研究和工程实践,对我国整体结构抗火设计理论的发展起到了重要的引领和推动作用。

  多层地下交通枢纽集不同交通方式于一体,是大城市公共交通发展的方向。该类枢纽人员密集,其安全性便成为社会安全的重点。针对国内对多层地下综合交通枢纽安全问题尚缺乏系统研究,没有专门安全设计标准和抗灾设计理论,缺乏安全综合评价、预警及应急决策方法等现状,建筑防火研究所结合多层地下交通枢纽的功能和结构特点,针对主要致灾因素,从致灾机理、防灾、抗灾和救灾等方面开展系统研究,并进行示范工程设计和应用。提出了多层地下综合交通枢纽区域安全监控系统框架方法;开发了城市轨道交通综合监控可视化软件和人员安全疏散数值仿真软件;建立了火灾、水灾、地震及爆炸等的风险评价指标体系;编

  制了多层地下交通枢纽安全设计导则。这些成果为公共交通枢纽区安全设计提供了极其重要的技术保障,已应用于多个工程的消防设计、评估和审查工作。

  在对我国农村地区的消防基础设施现状充分调研的基础上,建筑防火研究所开展了农村消防专项规划、结构抗火关键技术以及经济实用的消防基础设施研制等研究与示范。针对我国农村消防面临的实际问题,课题研究获得了具有自主知识产权的创新成果,填补了该领域一些研究和技术的空白,

  对于提升我国农村消防产品设备的科技含量和市场竞争力,具有直接的推动作用。

  他们研究的以上基础性研究课题为建筑防火研究所强化技术支撑、夯实专业基础起到了重要的作用,通过这些工作,也逐渐使建筑防火研究所形成了一支“专业素质高,后备力量足,敢打硬仗,善于攻坚”的优秀团队。

  成果的应用与发展

  性能化设计是建筑防火设计理论方法的一次革命。它运用消防安全工程学的原理和方法针对各类建筑物的实际状态,对建筑的火灾危险和将导致的后果进行预测与评估。在获得最优防火设计方案的同时,确保了一些特殊外形和功能的建筑方案得以实现,李引擎带领着他的团队,率先在国内开展了该项研究工作,并将相关成果全面系统地应用到几百项国家重大工程的实际设计中。

  在2008北京奥运会期间,建筑防火研究所从结构防火、安全疏散、排烟设计、火灾探测监控、火灾自动灭火等方面着手,应用火灾工程学以及计算机模拟仿真等方法,采用性能化设计理念,成功解决了国家体育场、国家体育馆等多个奥运会竞赛场馆和配套设施的建筑功能与消防安全之间存在的矛盾,实现了建筑物的建筑功能、消防安全和经济投资的最佳统一。由于性能化防火设计考虑的全面,火灾场景选择合理,提出的各项管理措施落实到位,各项消防设施运行正常,确保了奥运场馆及相关设施在奥运会期间的消防安全,为实现“平安奥运”目标奠定了坚实基础。

  建筑防火研究所还参与编制完成了奥林匹克公园中心区竞赛场馆群、31个竞赛场馆、18个非竞赛场馆、北京赛区、10个分赛区、奥运会(残奥会)开闭幕式以及16项奥运测试赛共96份火灾风险评估报告。鉴于在2008年北京奥运工程消防设计咨询和火灾风险评估方面的突出成绩,该团队被授予“中央企业先进集体”的称号。

  能够将个人的聪明才智与国家的需要、与建筑消防事业的发展紧密相连,荣辱与共,这让李所长深感自己肩负责任的重大与承担使命的光荣。在他看来,消防事业是集体行为,功劳是大家的。每一个奇迹的创造者,绝不仅仅是建筑研究院,而是所有参与建筑防火研制的每一位成员。

  随着土地成本的不断增加和城市化进程的不断加快,大规模、高层数的建筑越来越多。这些建筑发生火灾时,不利于扑救的因素很多,并且人员安全疏散困难。这些新的技术难题,都将是他们的团队今后重点研究的范围。

  谈及未来的发展,李引擎所长认为:总体来看,国内的设计思想、理念和国外比没有太大差距,这些年来我们在消防方面的实践经验可能更多。消防装备和防火设施跟国外相比,也没有大的差距,许多国产和合资的新型消防产品设备都在应用,国外最先进的东西在国内也可以看到。因为中国有庞大的市场体系,有些国外的新型消防产品还会率先在中国投入使用,然后再向世界其他地方推广。跟国外相比,我们的差距在于对人们的安全知识教育不足和缺乏对消防设施设备的日常系统维护。很多国家从学校到社区都会进行常态的公民安全知识教育,在真的灾难发生时,是没有时间、机会容许人们去做过多的思考和选择的,关键是平时形成的安全意识所产生的自救能力。消防安全构成的主要因素为:人和物;安全的目标分:宏观和微观;安全实现的方法有:行政的和经济的。从现实暴露的问题看,我们常常看重物质的条件而忽略人的教育和人的高质量管理。比如我们装备了许多现代化的防火设施,但很多人根本不知道它们的用途,并且因缺少有效的日常管理而影响它们在关键时刻起作用。

  他说,目前我们消防安全管理主体表现在官方的行政行为上,企业法人和社会大众平时很少关注生活与生产空间中的消防问题。政府管理是必要的,但是单一化的行政管理也导致了它在永久性、科学性、有效性方面存在一定的弊端。保险公司用经济的手段涉入消防安全管理,并在一定的范围内成为主体,这在世界上是一个通用、有效的做法。随着我国保险业的发展,我国的社会安全管理体制势必要走向以经济支撑为主,以行政督查与协调为辅的轨道。当前最重要的基础工作之一,就是建立社会火灾保险的相应法律和规章制度。

  结语

  一路走来,在建筑消防科研的沃土上,他们不断耕耘,不断收获。火灾无小事,事关众生安全,建筑防火已经从我们的关注和呼吁,变成了这些有魄力、有前瞻性、有成长性科研工作者们身体力行的实践。谈到消防安全未来的发展,他希望:“未来的有一天,科学先进的建筑消防理念能够更广泛地应用于现实生活,为人类的进步和发展做出更大的贡献”。我们相信,在“科技创新”的强大推动力下,建筑防火这一行业的“学者”李引擎所长与他的科研团队将为我们的社会带来更多的科技成果。我们衷心祝愿,在建筑消防这条道路上,李所

  长和他的团队,越走越辉煌!

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