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    我国火灾科学国家重点实验室已成为世界一流实验室

    日期 2003-01-07   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

      本文提要:在国家自然科学基金十五年的持续资助下,火灾科学国家重点实验室范维澄院士及其合作者提出并发展了描述火灾科学学科体系的双重性理论模型、受限火灾场区网复合模型和非线性火灾动力学模型,修正了可燃物热解动力学模型;揭示了早期火灾的物理特征与可燃物种类及火灾环境的关系;创造出图像模式识别型火灾探测、定位与联动控制技术,解决了大空间火灾监控的世界性难题,已用于人民大会堂和中央电视台等重要场所,对提高我国消防技术整体水平,促进行业技术进步,起到了先导作用;获国家科技进步二等奖和国家级教学成果一、二等奖;为我国在国际火灾科学界争得了重要的一席之地。   十五年来,火灾科学国家重点实验室坚持"立足基础,注重应用,加强转化"的整体发展思路,在各有关部门的支持下,逐渐成长起来,并得到了稳步发展和壮大。   早在1987年,国家自然科学基金委员会就资助中国科技大学火灾科学研究组开展了"火灾应用基础研究的现状与发展"研究,为争取火灾科学国家重点实验室的立项,并在建设初期紧紧把握火灾科学的前沿起到了重要作用。迄今为止,该实验室已获得十多项科学基金面上项目的资助,特别是在工程热物理学科'八五'和'九五'期间在燃烧学分支立项资助的四个重点项目中,该实验室主持了其中的两项,"火灾过程和防治中的热物理问题研究"在1998年初以全A的成绩通过验收。目前进程三分之二的另一重点项目"火灾中若干特殊火行为的研究"已发表被SCI收录的学术论文21篇。通过基金项目的支持,实验室取得了一批具有原创性的基础研究成果。例如,在国际上率先提出了火灾烟气运动的场-区-网模拟理论,对强火源和强通风空间进行场模拟,对临近空间进行区域模拟,对远离火源的空间进行网络模拟,这种模拟思想成功地消除了区域模拟和场模拟各自的不足,受到国际学术界的广泛重视,已被英国和日本等国相关研究机构采用。还有,实验室的年轻学者以创新思维成功的建立了描述氮气气氛和空气气氛下生物质材料热解失重行为的"双组分分阶段一级反应动力学模型",并在国际上首次证明了近几十年来广泛应用的弗里曼·卡罗尔热解失重动力学分析方法在确定反应级数方面不稳定性的根源,并提出了解决方案。世界著名学者多利摩尔在每两年一次的热解进展专题综述中评介: "作者对弗里曼·卡罗尔方法进行了理论分析,发现了该方法应用过程中的问题,并给出了改进型方法。"   火灾科学国家重点实验室依靠长期的基础研究积累,在国家自然科学基金委员会和中国科学院的持续支持和有力推荐下,终于使973项目"火灾动力学演化与防治基础"在2001年成功立项。2001年底,实验室还争取到了国家首批科技奥运项目。   面向国家重大需求,积极将基础研究成果向中下游延伸,也是火灾科学国家重点实验室研究工作的重要方面。近五年来,实验室已申请了国家发明专利18项;首次提出了火灾早期影像特征的多重识别模式,创造出图像模式识别型火灾早期探测和火源空间定位技术,这是对现行的点接触式强度型火灾探测技术的重大创新,成功解决了大空间建筑火灾探测灵敏度与可靠性之间巨大矛盾的世界性难题。该技术产品已广泛应用于人民大会堂、中央电视台、首都体育馆等国家重要场所的火灾防治工程。该成果获2001年度国家科学技术进步二等奖。另外,实验室研制出的"阻燃聚合物/层状无机物纳米复合材料"整体技术处于国际先进水平,在激烈竞争中争取到国家计委支持的"聚合物纳米复合材阻燃母粒高技术产业化示范工程项目"。对这些基于基础研究,有自主知识产权的成果转化,国家消防行业主管部门予以积极评价:对提高我国消防技术的整体水平和在国际市场的竞争能力,促进消防行业技术进步,起到了先导作用,已经取得了重大的社会效益。   在活跃的基础研究创新和技术创新的推动下,火灾科学国家重点实验室在学科建设和高层次人才培养方面也取得了长足的发展。依托工程热物理等四个博士点,经过多学科交叉融合,以及大批培养研究生的长期实践和积累,提炼出了专业创新的知识结构及关键环节,并据此制定了以灾害/事故机理及其防治技术为主干和特色的教学大纲、课程设置、教学内容和培养模式,创办了新型安全工程专业;摸索出了在原有学科基础上创建新兴交叉学科(专业),培养高层次创新人才,以及拓展高校国家重点实验室人才培养功能的新途径。2001年,"面向国家重大需求,产学研与新兴交叉学科建设相结合,培养高层次创新人才"获得国家教学成果一等奖。2001年,学科带头人范维澄教授当选为中国工程院院士;2002年,实验室成功引进"百人计划"1名;目前实验室内部也成长出一批具有发展潜质的年轻学者,正在为实验室的进一步发展贡献着自己的力量。   火灾科学国家重点实验室的建设和发展也是与国内外的密切合作分不开的。在国家自然科学基金和其他有关经费的支持下,从一般人员往来、参加和举办国际学术会议、参与发起组建国际学术组织,到实质性的合作项目,实验室展开了全方位的国际合作。实验室是亚澳火灾科学技术学会秘书处的挂靠单位,范维澄教授担任了国际火灾科学学会的常务理事,连任两届亚澳火灾科学技术学会主席。1997年起实验室与香港理工大学合建大空间火灾实验厅,并共建热安全工程研究中心。2001年,实验室为中国成功争得了2005年在北京举行第八届国际火灾科学大会的举办权,范维澄院士受国际火灾科学学会主席之邀担任大会组委会主席。实验室还十分重视与国内相关行业部门的合作,共同规划和组织实施科技攻关项目、国际交流项目和香山科学会议。这既使实验室能从实际的灾害事故中提炼重大科学技术问题开展研究,又使实验室的成果转化较为顺畅。范维澄院士当选并受聘为中国消防协会副理事长、国家安全生产专家组能源化工组组长,促进了这种相互的理解、尊重和密切的交流合作。   目前,实验室正稳步向着成为国际著名的火灾研究机构的目标迈进。国际火灾科学学会前任主席、美国马里兰大学的昆梯尔教授评价说:"我到过世界上大多数火灾研究机构。无疑,火灾科学国家重点实验室是一个具有许多独特和杰出性能的世界一流的实验室,其研究工作是高水平的。"



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