8月9日下午，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室紀(jì)杰研究員團(tuán)隊(duì)在安徽黟縣西遞鎮(zhèn)自在谷順利開(kāi)展“全尺寸木結(jié)建筑火災(zāi)實(shí)驗(yàn)”。該實(shí)驗(yàn)研究屬于中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)牽頭承擔(dān)的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“文物建筑火災(zāi)蔓延機(jī)理與評(píng)估預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目。項(xiàng)目咨詢專(zhuān)家組組長(zhǎng)清華大學(xué)范維澄院士、副組長(zhǎng)中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)黨委書(shū)記舒歌群教授，專(zhuān)家組成員中國(guó)石油大學(xué)（北京）張來(lái)斌院士、清華大學(xué)袁宏永教授、中科院上海高等研究院楊曉飛正高級(jí)工程師（線上）、中國(guó)建筑科學(xué)研究院李引擎研究員（線上）、南京工業(yè)大學(xué)校長(zhǎng)蔣軍成教授、山西省消防救援總隊(duì)朱江高工、故宮博物院張克貴研究館員、北京建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司孫成群教授級(jí)高工，科技部21世紀(jì)中心社會(huì)處項(xiàng)目主管彭雪婷（線上）、國(guó)家文物局督察司安全監(jiān)管二處處長(zhǎng)鄭麗娜、國(guó)家文物局科技教育司科技處處長(zhǎng)錢(qián)坤、安徽省消防總隊(duì)副總隊(duì)長(zhǎng)薛亞群、故宮博物院安全技術(shù)處處長(zhǎng)趙連江、安徽省文物局文物督察處副處長(zhǎng)王福武、敦煌研究院保衛(wèi)處副處長(zhǎng)張帥、四川省城鄉(xiāng)建設(shè)研究院消防技術(shù)研究中心副主任袁滿，黃山市、黟縣、西遞鎮(zhèn)政府相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)協(xié)作單位代表及項(xiàng)目組成員，共計(jì)60余人參加交流會(huì)議和觀摩實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)測(cè)量、后勤保障、影像拍攝、滅火救援、醫(yī)療保障等共計(jì)50余名工作人員參與實(shí)驗(yàn)實(shí)施。會(huì)議由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、火災(zāi)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任紀(jì)杰研究員主持。

圖1 與會(huì)專(zhuān)家在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地合影

首先，紀(jì)杰就項(xiàng)目課題一“文物建筑木材燃燒和木結(jié)構(gòu)火蔓延機(jī)理與規(guī)律研究”前期研究結(jié)果和全尺寸木結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行了匯報(bào)。團(tuán)隊(duì)系統(tǒng)研究了各類(lèi)文物建筑早期火源著火特征、關(guān)鍵著火路徑、木結(jié)構(gòu)火蔓延和突變行為，重點(diǎn)闡述了文物建筑木材引燃、燃燒到木結(jié)構(gòu)火蔓延的動(dòng)力學(xué)演化機(jī)理與規(guī)律。成果服務(wù)于文物建筑動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法、抗干擾火災(zāi)探測(cè)技術(shù)的研究，相關(guān)行業(yè)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制，以及國(guó)家文物局和應(yīng)急管理部消防局的文博單位消防安全評(píng)估檢查、全國(guó)文物建筑消防安全專(zhuān)項(xiàng)督查、火災(zāi)事故調(diào)查分析、警示宣傳教育材料編制、文博單位消防演練指引性文件等工作。

圖2 前期研究進(jìn)展與全尺寸實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)匯報(bào)

本次全尺寸火災(zāi)實(shí)驗(yàn)房屋為典型皖南2層民居建筑，內(nèi)部為傳統(tǒng)榫卯工藝的全木結(jié)構(gòu)體系，外部為磚墻圍護(hù)，建筑兩側(cè)設(shè)馬頭墻。房屋一層包括正廳、左右?guī)?、?nèi)走廊，二層為無(wú)分隔閣樓，兩層間由內(nèi)天井和樓梯相連通。實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖谦@取火災(zāi)發(fā)展過(guò)程中的典型熱特征參數(shù)分布、探測(cè)器響應(yīng)特征、木結(jié)構(gòu)火蔓延和突變行為數(shù)據(jù)，驗(yàn)證前期通過(guò)理論分析、中小尺度實(shí)驗(yàn)建立的機(jī)理模型和模擬方法的有效性。從前期選址、房屋改造、測(cè)點(diǎn)布置、室內(nèi)煙氣運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，到本次全尺寸木結(jié)構(gòu)火災(zāi)實(shí)驗(yàn)，共歷時(shí)4個(gè)月。

圖3 皖南全尺寸木結(jié)構(gòu)民居建筑火災(zāi)實(shí)驗(yàn)房屋

隨后，紀(jì)杰邀請(qǐng)與會(huì)專(zhuān)家對(duì)實(shí)驗(yàn)建筑進(jìn)行考察，就皖南民居建筑結(jié)構(gòu)特征、常用木材種類(lèi)、木構(gòu)制作工藝、柱礎(chǔ)墻基防潮、典型室內(nèi)陳設(shè)、常見(jiàn)可燃物、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景設(shè)計(jì)、測(cè)量裝置布置等進(jìn)行了解說(shuō)。與會(huì)專(zhuān)家進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)、交流與討論。

圖4 項(xiàng)目專(zhuān)家組參觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)

全尺寸火災(zāi)實(shí)驗(yàn)?zāi)M的場(chǎng)景為右?guī)恳鹿衿鸹?。?shí)驗(yàn)開(kāi)始后，紀(jì)杰通過(guò)移動(dòng)和固定攝像畫(huà)面，實(shí)時(shí)向?qū)＜覀兘榻B了初起火災(zāi)發(fā)展、廂房?jī)?nèi)火蔓延、天花板燒穿、向二層火蔓延、窗口火溢流、廂房轟燃、向正廳火蔓延、房頂局部坍塌等發(fā)展階段，并基于前期研究結(jié)果就一些典型火行為和火蔓延突變行為的產(chǎn)生機(jī)理與規(guī)律，與專(zhuān)家組進(jìn)行了交流與討論。專(zhuān)家組高度肯定了項(xiàng)目前期研究成果、全尺寸實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)施，并對(duì)后期研究提出了寶貴的意見(jiàn)和建議。實(shí)驗(yàn)獲得的典型著火路徑、關(guān)鍵影響構(gòu)件以及建筑轟燃后的參數(shù)變化規(guī)律，可為預(yù)測(cè)此類(lèi)木結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)發(fā)展過(guò)程、指導(dǎo)滅火救援、制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等提供數(shù)據(jù)及理論支撐。

圖5 全尺寸木結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)發(fā)展和滅火撲救過(guò)程

圖6 參與實(shí)驗(yàn)實(shí)施的中科大師生合影

本次“全尺寸木結(jié)構(gòu)建筑火災(zāi)實(shí)驗(yàn)”的房屋選址、改造、初起火災(zāi)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展得到了安徽省消防總隊(duì)、黃山市消防支隊(duì)、黟縣消防大隊(duì)、黟縣西遞鎮(zhèn)自在谷景區(qū)、宿州理實(shí)熱安全技術(shù)研究有限公司、黃山尋古文化傳媒有限公司的大力支持；物資調(diào)配、醫(yī)療保障、現(xiàn)場(chǎng)安保得到了安徽省文物局、黟縣文物局，以及黃山市、黟縣、西遞鎮(zhèn)等各級(jí)政府的大力支持；滅火撲救得到了黟縣消防大隊(duì)、廣東瑞霖特種設(shè)備制造有限公司的大力支持；現(xiàn)場(chǎng)航拍、視頻直播得到合肥耀安科技有限公司的大力支持。

（火災(zāi)科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

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