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“十一五”国家科技支撑计划项目 建筑火灾探测报警和自动灭火技术的应用研究
来源:         发布时间:2009-12-21

 

建筑火灾探测报警和

自动灭火技术的应用研究

 

主要成果

课题重点围绕《城市建筑消防设施远程监控技术》、《建筑消防联动系统优化集成及联动控制技术》、《高净空场所及高架仓库自动喷水灭火系统应用技术》等方面开展了研究,取得的主要成果如下:

1、城市建筑消防设施远程监控技术研究

课题组开展了城市建筑消防设施远程监控系统设备原理性设计,研制了系列硬件设备,开发了远程监控系统平台软件,构建了建筑消防远程监控系统平台,建立适应现代社会化消防安全管理机制的联网监控构成模式,同时还开发了通信数据智能分析软件,保证了不同型号火灾自动报警系统的组网。在工程应用示范的基础上,完善系统设计并优化产品性能。制定了城市消防远程监控系统系列标准,为规范城市消防远程监控系统的设计、安装及使用提供了技术支撑。在国际上首次提出并实现了城市消防远程监控系统的网络通信协议、平台数据结构及综合组网模式。

课题研制的系列用户信息传输装置以及消防远程监控中心平台已在海口、郑州、桂林等十六个城市得到应用。开发的城市消防远程监控系统能够对建筑物内的火灾探测报警系统、消防联动、自动喷水消防设施进行大区域联网管理,实现科学有效的监控监督和快速准确的预警报警,为消防灭火救援部门提供强大的技术支持,可提升消防部队快速反应能力和迅速扑灭火灾成功率,也为消防监督管理部门公正、高效的监督执法提供技术手段,可以提高消防监督执法质量和效率,通过实施有效监管,保障消防设施运行完好率,在火灾发生时发挥应有作用,并进一步提高社会单位自身消防安全管理水平和社会防控火灾能力。

2、建筑消防联动系统优化集成及联动控制技术研究

课题组围绕复杂建筑典型场所火灾特征及建筑环境特点,开展了建筑消防联动系统功能及相互作用关系研究,建立了建筑消防联动系统合理配置和优化集成模式,提出了火灾自动报警设备集成和消防控制室图形显示装置软件界面集成技术要求;在国际上首次提出了基于火灾烟气态势信息的人员疏散路径优化算法模型,研制开发了适合人员密集场所和公众聚集场所的智能疏散指示引导系统;开展了消防联动控制系统性能评价技术研究,开发了自动喷水灭火系统性能测试装置,提出了消防联动控制系统性能评价指南。

课题研究建立的建筑消防系统优化集成模式,为消防重点工程和特殊建筑的消防安全设计与评价提供了技术支撑,已在武汉东方马城国际赛马场工程和沈阳泛华商业广场等十余个消防安全评估项目中得到应用。

课题研制的智能疏散指示系统,已在中国医科大学附属第一医院示范应用。该系统能够根据火灾现场火势发展状况和蔓延趋势,并综合考虑疏散距离、宽度等因素,通过算法,能够快速生成安全、就近的疏散路线光/声指示,引导火场人员快速地疏散到安全地点,使火灾现场人员疏散更加安全高效、科学合理。确保在浓烟弥漫、路线复杂以及人员对火场危险不明的情况下,有效帮助人员及时识别疏散位置和方向, 避免造成伤亡事故。

3、高净空场所及高架仓库自动喷水灭火系统应用研究

课题组对当前国内外自动喷水灭火系统对非仓库类高净空场所和高架仓库的应用情况进行了系统研究,建立了模拟大空间场所和高架仓库火灾试验实体模型及整套的自动喷水实验系统,研制了国内首套实际布水密度(ADD)试验装置,确立了符合我国国情的标准燃烧物。开展了针对非仓库类高净空场所和高架仓库的实体火试验,研究了12m16m净空高度下非仓库类高净空场所自动喷水灭火系统的保护性能和设置要求,研究了ESFR( 早期抑制快速响应喷头) 系统保护高架仓库的作用规律,并确定了工程应用参数。研究了ADD试验的影响因素以及与实体火试验的内在联系,为ESFR喷头采用ADD试验代替实体火试验进行了探索,首次通过数学计算方法对高净空场所实体火试验中的火羽流流场进行了定量分析,建立了预测高净空场所第一只喷头开启时间的理论模型和计算方法。

课题在非仓库类高净空场所自动喷水灭火系统设置、高架仓库设置ESFR系统的工程设计、实际洒水密度(ADD)试验等方面均取得了新进展,为国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》的修订提供了科学的依据。这对我国正在建设的一些非仓库类高大净空场所以及高架仓库设置自动喷水灭火系统保护的消防安全设计具有重大的指导意义,对于解决我国日益突出的高大空间建筑和高架仓库与消防安全之间的矛盾、提高我国自动喷水灭火系统技术水平、促进新技术发展、减少这些场所的火灾危害具有重大意义。

推广应用构想

    1、城市消防远程监控系统

1)系统推广中建议采用省级联网模式(接入处理、数据集中存储),节省系统建设成本。加大远程监控系统通信协议标准的实施力度,规范消防设施的输出接口,降低联网推广难度。

2)强化信息查询系统功能,增加消防设施验收的考核内容,借助远程监控数据来评判设施的完好率和运行稳定性,切实拓宽消防监管视角,实现消防产品质量跟踪监督。

3) 加强消防远程监控服务机构的资质管理,理顺远程监控和消防设施维护服务的关系。

2、智能疏散指示系统

1)开展人员疏散模拟实验,收集实际火灾案例人员疏散的相关数据,研究火灾人员疏散行为,建立火灾中人员疏散基础数据库,不断完善智能疏散算法,从而提高产品技术水平。

2)通过产研结合的模式,在成果推广的过程中加强与企业的合作,借助企业的力量完善产品工艺和扩宽推广渠道,重视加强典型工程的应用,积累应用经验。

3、大空间场所和高架仓库火灾模拟实验系统

1)标准燃烧物可作为实体火实验的标准燃料单元,开展实体火灾实验。

2)利用所建立的实验系统可进行自动喷水灭火系统工程设计参数及系统性能的验证和评估。

 
             
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