火科学的历史与发展

消防员全副武装面对火焰
Tim Olk摄影

直到20世纪初,火科学的基础还处于形成阶段。在1900年到1950年之间,基本的基础科学得到了发展,一些火灾现象在技术上得到了阐明。火科学是一门相对较新的学科,它的范围将会扩大。这篇文章重点介绍了三位对当今火灾科学有最大影响的火灾科学家。

霍华德·威尔逊埃蒙斯

霍华德·威尔逊·埃蒙斯是哈佛大学机械工程系的美国教授。1他被称为“现代火灾科学之父”,因为他对火焰传播和火焰动力学的理解产生了巨大的影响。

埃蒙斯的文章《火科学的进一步历史》2详述多年来人类控制火灾的发展,以确保在任何火灾事故中,都有必要的预防措施,以避免潜在的伤亡。他指出,在20世纪,对火灾现象的基本理解的研究正在增长,部分原因是在那个时期火灾问题的严重性。永远必要的消防安全实践是该市消防部门的职责范围,它规定了在此类事件中应该做什么。在制造家具和家用电器时使用塑料等可燃物,加剧了火灾问题。虽然阻燃剂被添加到塑料中以确保安全,但它们的使用最终被证明有严重的后果;有些后来被发现是致癌的。

相关消防队员培训

今天的演化火力攻击

美国消防局的苏格兰之父

要充分理解火的科学,就需要对化学动力学进行研究。人们认识到,在大型火灾中,辐射是最危险的传热形式。在这一领域,火焰的性质基本上不为人所知,其他危险也不为人所知,如不完全燃烧的毒性,这是火灾期间造成大量死亡的原因。在设计中使用辐射传热公式是火灾科学的一个进步。向着21世纪,消防配方的使用在城市消防安全中处于领先地位。埃蒙斯预言,由于重大的技术发展,人类最终将摆脱火的威胁。

他对消防安全工程未来的预测是鼓舞人心的,尽管看起来非常乐观。随着最近的技术发展,人们相信没有什么发现是超越人类的。考虑到技术在世界上的应用程度,以及个人和政府投入研究的大量资源,埃蒙斯的预测似乎可能比预期更快实现。

考虑到当今科学领域的专业化,埃蒙斯所设想的消防安全方面的科学进步是可以实现的。因此,随着计算机应用于生活的各个领域和石油的物质替代品的发现,火最终将在人类生活中不那么突出。世界现在更好地了解了气体的毒性;这将允许更大的火科学发展。因此,可以肯定地说,埃蒙斯的预测虽然看似不可能实现,但与各种技术进步是一致的。

国马

Kunio Kawagoe教授是消防安全领域的杰出人物和先驱,他30年的研究为许多未来的消防安全研究人员提供了基础。他是东京大学的教授,并担任日本消防科学与工程协会(JAFSE)主席的重要职位,并帮助建立了国际消防安全科学协会(IAFSS),3.1985年至1991年,他在那里担任副主席。4在日本建筑研究所(Japanese Building Research Institute),他的工作围绕着隔间燃烧率及其与开口尺寸的关系进行分析。通过实验,他建立了各种方程模型,如木材燃料的燃烧速率,给出如下:

m = 0.0092 Av√Hv

此外,Kawagoe的工作包括全面和小规模的室内试验,因此他发展了在不同情况下(不同通风条件和墙衬)闪络后火灾的热平衡计算,如下图所示:

C=问lWRB

其中考虑了燃烧放热率、热气体对流流出热损失、室边界、辐射和气体体积蓄热率。5

在与美国国家标准与技术研究院(NIST)的关系中,他的名字出现在燃烧研究人员的名单上6;Kawagoe的工作与NIST类似,如钢对火灾的响应,防火室内的烟雾,房屋材料的燃烧行为,以及如何在数学火灾模型中表达它。Kawagoe的工作与NIST的密切关系可以在工程实验室的研究信息服务中看到,其中可以找到他的37篇论文。71994年他去世后,国际消防安全科学协会设立了Kunio Kawagoe金奖,以表彰他在消防科学和工程领域的终身贡献和职业成就。8

玛格丽特法律

Margaret Law是著名的消防设计专家,在消防工程模型概念的研究和开发中发挥了关键作用。188金宝搏是正规吗劳的工作至关重要,因为它将消防科学概念与建筑安全联系起来。当时,世界还没有从计算机等技术的有效性中受益,劳在确保消防安全不被边缘化方面发挥了重要作用。在她的监督下,越来越大的建筑项目成为了建筑施工的规范。

Law认为火灾研究的结果应该成为建筑过程的重要组成部分。因此,她在推广消防安全工程方面走在第一线,作为采用专业设计作为消防安全的重要组成部分所必需的专业知识的补充,以确保建筑物能够应付任何可能发生的火灾。

法律也支持包括防火设计的灵活性。她的主要原因是,现代建筑的发展并不总是与传统建筑的规则相一致——因此,需要灵活性来适应这两者。

法尔还直言不讳地倡导建筑规范作为防火安全措施的重要性。她认为,标准测试条件在确保设计师设法提高其建筑项目的安全性方面发挥了作用。因此,Law是消防设计行业的重要人物,她的贡献形成了今天许多安全措施的基础。

在建筑消防工程的最初几年,利益相关方意识到,必须主要关注有限的可用技术技能。188金宝搏是正规吗1983年,劳明确强调,有必要提高人们对该学科潜力的认识。9此外,她表示,在她与相关审批部门的一些讨论中,为该学科使用的工具增加可信度是至关重要的。因此,Law在开发工程解决方案方面发挥了重要作用,通过强调设计方法、工具和知识的使用来保持该学科的可信度和准确性,从而彻底改变了该学科。9

1983年,劳提出了三个对消防工程具有重大意义的基本问题。188金宝搏是正规吗首先,在其他措施保证安全的情况下,结构防火应在什么情况下提供?第二,如果采取措施降低发生大型火灾的概率,是否可以降低结构防火的程度?最后,哪些措施可以在财产和生命保护方面提供最大的投资回报?9

Law在爱丁堡大学任教,在那里她继续进行几项研究,开发系统和工具,以提高消防队员和居住者的安全。10她是大学消防部的物理学家。此外,玛格丽特·劳消防工程卓越奖是为了表彰和欣赏结构消防工程领域的新兴技术和创新理念而设立的。188金宝搏是正规吗Law还参与了美国和欧洲多所大学的结构火灾工程模拟。188金宝搏是正规吗

从地球上生命诞生之初,火就一直是生态系统进化的一个重要因素,并且在塑造我们今天所经历的物理和自然世界方面起着主导作用。人们普遍认为,对火灾现象的更好、更全面、更可量化的理解,最终将导致更安全的环境。火灾科学将继续发展,更多的科学家将为减少火灾事件的数量和减轻后果做出贡献。

参考文献

1."霍华德·w·埃蒙斯,消防安全主管,去世,享年86岁"哈佛大学报》1998年12月3日。

2.《火科学的进一步历史》燃烧科学与技术,40, 1984年。转载的火技术,21(3), 1985年。

3.国际消防安全科学协会。https://iafss.org/。

4.《火现象的基本原理》。约翰威利父子有限公司,2006。https://bit.ly/3jKNNhc。

5.陈纯图书馆。附录C,“隔间火灾的基本热平衡方程”。http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/9780784409633.apc

6.NASA技术报告服务器。消防领域工作人员名录。http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19730016227.pdf

7.国家标准与技术研究所。“研究信息服务。”https://www.nist.gov/el/products-services/research-information-service

8.国际消防安全科学协会。http://www.iafss.org/awards/ kk。

9.Bisby, l(2012)。“结构消防工程:谁在乎,188金宝搏是正规吗又何必费心。第九届国际性能规范及消防安全设计方法会议,香港。

10.Almand, h(2012)。结构耐火试验研究.纽约:圣智学习。


Hossam Shalabi是加拿大核安全委员会的消防专家,也是安大略省的注册专业工程师。他拥有两个工程硕士学位和一个消防安全工程博士学位。他在核电、制造、石油和天然气、国防和咨询行业应用消防工程原理方面拥有超过12年的经验。188金宝搏是正规吗Shalabi拥有超过16种出版物,并为几个国家消防协会(NFPA)技术委员会服务,包括NFPA 801、804、805和806标准。

没有帖子显示