中科大火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室工作人員正在操作錐形量熱儀。吳文兵攝

中科大火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的激光流場診斷器材。吳文兵攝
　　對火的利用，是人類支配自然的偉大開端。然而，善用則為福，不善用則為禍。近年來，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出一系列國際領(lǐng)先的火災(zāi)防治關(guān)鍵技術(shù)——
　　在希臘神話中，普羅米修斯從太陽神阿波羅那里盜走天火送給人類，從此人間有了光明。然而，火是把“雙刃劍”，利用好能造福人類，利用不好則會禍害人間。當(dāng)前，世界上重大火災(zāi)時(shí)有發(fā)生，火災(zāi)防治仍存在諸多世界性難題。如何科學(xué)地遏制火災(zāi)的 “咽喉”？記者日前走進(jìn)中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，探訪火及火災(zāi)防治的秘密。
　　火災(zāi)防控警鐘須長鳴
　　10月10日，蕪湖市鏡湖區(qū)楊家巷一私人小餐館發(fā)生液化氣罐爆炸，引發(fā)大火，造成17人死亡。8月12日，天津港發(fā)生特別重大火災(zāi)爆炸事故，死亡人數(shù)達(dá)173人。 5月25日，河南省平頂山老年公寓發(fā)生特別重大火災(zāi)，造成39人死亡。今年以來，國內(nèi)重大火災(zāi)事故頻發(fā)，給人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來了無法挽回的損失。
　　火，是人類最早利用的化學(xué)反應(yīng)之一，伴隨著人類的全部歷史，也推動著人類的文明與發(fā)展。然而，自火走進(jìn)人類歷史以來，火災(zāi)便如影隨形。羅馬大火、倫敦大火、大興安嶺火災(zāi)……這些歷史上的重大火災(zāi)，不僅給人類帶來巨大災(zāi)難，還讓很多著名建筑和文化遺產(chǎn)從地球上消失。
　　火是一種自然現(xiàn)象，火災(zāi)科學(xué)卻是一門新興的交叉學(xué)科。 “我們實(shí)驗(yàn)室就是面向國家火災(zāi)安全重大需求和世界火災(zāi)科學(xué)前沿，研究火災(zāi)動力學(xué)演化規(guī)律和火災(zāi)防治關(guān)鍵技術(shù)。 ”中科大火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、國家“973”計(jì)劃首席科學(xué)家孫金華表示。
　　1987年5月，我國大興安嶺發(fā)生特大森林火災(zāi)，過火面積133萬公頃，死亡193人，經(jīng)濟(jì)損失無法估量。就在火災(zāi)被撲滅的那天，中科大工程熱物理系教授范維澄（現(xiàn)為中國工程院院士）向國家提交了加強(qiáng)火災(zāi)基礎(chǔ)和防治技術(shù)研究的建議。 1989年，火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室獲準(zhǔn)立項(xiàng)，1995年通過國家驗(yàn)收，成為我國火災(zāi)科學(xué)領(lǐng)域唯一的國家級研究機(jī)構(gòu)。
　　“制天命而用之”，正如諾貝爾獎獲得者楊振寧的題詞，該實(shí)驗(yàn)室自創(chuàng)建以來，積極探索火的特殊現(xiàn)象和機(jī)理，建立火災(zāi)預(yù)測和控制模型，發(fā)展出一系列國際領(lǐng)先的火災(zāi)防治關(guān)鍵技術(shù)，先后獲國家科技進(jìn)步獎一、二等獎多項(xiàng)，以及中國專利金獎、國家教學(xué)成果獎一等獎、安徽省重大科技成就獎等諸多榮譽(yù)，為火災(zāi)科學(xué)研究作出重要貢獻(xiàn)。
　　三道防線筑牢防火墻
　　在演示中，室內(nèi)突然出現(xiàn)火苗和煙霧，消防傳感器迅速感應(yīng)到，并將信號傳送至控制室；聲光報(bào)警系統(tǒng)立即發(fā)出警報(bào)，火源附近的消防炮自動測算距離，并瞄準(zhǔn)火苗——這場剛剛發(fā)生的火災(zāi)，不到1分鐘就被迅速撲滅。走進(jìn)中科大火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，其先進(jìn)的火災(zāi)防治技術(shù)讓記者眼睛一亮。
　　高層建筑火災(zāi)、石油化工火災(zāi)、物流倉儲火災(zāi)、地下工程火災(zāi)，是當(dāng)前新形勢下火災(zāi)防控所面臨的重大難題，如何筑牢防火墻？ “關(guān)鍵要構(gòu)筑三道防線。 ”孫金華介紹，首先須從材料入手，通過分子設(shè)計(jì)等技術(shù)手段，制備性能優(yōu)良的阻燃材料，想方設(shè)法降低火災(zāi)發(fā)生的概率。其次，利用火災(zāi)安全工程理論，科學(xué)系統(tǒng)地進(jìn)行火災(zāi)防控，以實(shí)現(xiàn)火災(zāi)的早期發(fā)現(xiàn)和控制。最后，通過火災(zāi)防治、結(jié)構(gòu)防護(hù)、人員疏散等多技術(shù)協(xié)同，防止形成重大火災(zāi)，最大程度地降低火災(zāi)損失和人員傷亡。
　　由于火災(zāi)涉及燃燒、流動、傳熱等各個(gè)環(huán)節(jié)，如何綜合運(yùn)用燃燒學(xué)、流體力學(xué)、傳熱學(xué)、化學(xué)等理論來解釋復(fù)雜的火災(zāi)機(jī)理與規(guī)律，是火災(zāi)科學(xué)面臨的巨大挑戰(zhàn)。面對挑戰(zhàn)，中科大火災(zāi)實(shí)驗(yàn)室面向世界火災(zāi)科學(xué)前沿，自驗(yàn)收之后僅用7年時(shí)間，在基礎(chǔ)研究成果方面便步入世界火災(zāi)科學(xué)前列。自2002年以來，該實(shí)驗(yàn)室發(fā)表的SCI論文數(shù)連續(xù)10余年保持在國際600多個(gè)火災(zāi)研究機(jī)構(gòu)的首位。另一方面，面向國家對火災(zāi)防治的重大需求，火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室取得了一系列原創(chuàng)性成果。其中，“國家應(yīng)急平臺體系關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)與裝備的研究、集成和應(yīng)用”項(xiàng)目，斬獲國家科技進(jìn)步獎一等獎；“大空間早期火災(zāi)智能監(jiān)測與電氣火災(zāi)隱患檢測系統(tǒng)”“火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估與性能化防火設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用”2個(gè)項(xiàng)目，分別榮獲國家科技進(jìn)步獎二等獎；“利用彩色攝像三基色差分進(jìn)行火災(zāi)探測與定位的方法”項(xiàng)目，奪得中國專利金獎；“清潔高效滅火關(guān)鍵技術(shù)及工程應(yīng)用”項(xiàng)目，榮獲安徽省科學(xué)技術(shù)獎一等獎。
　　從人民大會堂、北京奧運(yùn)會場館、上海世博會場館，到安徽國際會展中心、合肥大劇院、合肥奧體中心……近年來，該實(shí)驗(yàn)室圍繞國家火災(zāi)安全重大需求和火災(zāi)防控三道防線所取得的協(xié)同創(chuàng)新成果，已廣泛應(yīng)用到全國和安徽省眾多重點(diǎn)工程中，取得了顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。目前，該實(shí)驗(yàn)室已擁有建筑火災(zāi)研究室、航空航天火災(zāi)安全研究所等11個(gè)研究室（所）。 “從基礎(chǔ)研究，到技術(shù)研發(fā)，再到工程應(yīng)用，我們已經(jīng)走出一條完整的上、中、下游協(xié)調(diào)發(fā)展之路。 ”孫金華自豪地說。
　　迎接挑戰(zhàn)搶占制高點(diǎn)
　　“只有面向國家重大需求和世界火災(zāi)科學(xué)前沿，研究出火災(zāi)防治關(guān)鍵技術(shù)，才能掌控話語權(quán)、搶占制高點(diǎn)。 ”孫金華坦言。面對高層建筑火災(zāi)、城市森林火災(zāi)、地下工程火災(zāi)等最新挑戰(zhàn)，中科大火災(zāi)實(shí)驗(yàn)室先后主持和承擔(dān)了科技部、國家基金委、中科院多個(gè)重大（重點(diǎn)）科技項(xiàng)目。
　　“通過信息、材料、數(shù)學(xué)、力學(xué)、建筑等一級學(xué)科之間的綜合和交叉，中科大火災(zāi)科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室組建了以重大安全事故/火災(zāi)機(jī)理和防治等為主攻方向和特色的安全工程專業(yè)，在較短時(shí)間內(nèi)建成國內(nèi)領(lǐng)先、國際知名的研究基地和學(xué)術(shù)中心。 ”科技部專家組如是說。
　　高大空間早期火災(zāi)智能監(jiān)測與聯(lián)動撲救是世界性難題。該實(shí)驗(yàn)室科研人員從傳感手段、探（檢）測識別模型入手，建立多光束、多目標(biāo)、大面積紅外光截面視頻圖像感煙技術(shù)，成功解決了大空間建筑火災(zāi)探測中存在的誤報(bào)、漏報(bào)和報(bào)警延誤等問題。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，中科大將光截面圖像感煙技術(shù)應(yīng)用于火災(zāi)探測填補(bǔ)了國際空白，技術(shù)處于國際先進(jìn)水平。
　　針對高大空間和復(fù)雜建筑等場所的滅火難題，他們研發(fā)出智能控制的水炮滅火技術(shù)和軌道式自動消防水炮技術(shù)，運(yùn)用智能系統(tǒng)對火源進(jìn)行精確定位，對水炮技術(shù)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)了可靠、高效滅火。他們研發(fā)的清潔高效細(xì)水霧滅火技術(shù)，具有滅火高效、對環(huán)境無污染、對現(xiàn)場人員和儀器設(shè)備安全等諸多優(yōu)勢。
　　高原火災(zāi)、火旋風(fēng)和多火焰燃燒，是近年來國際火災(zāi)科學(xué)研究的熱點(diǎn)。 2006年，中科大火災(zāi)實(shí)驗(yàn)室在合肥建立世界上尺度最大的火旋風(fēng)模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)；2009年，在西藏建立國際上首個(gè)高原火災(zāi)安全研究實(shí)驗(yàn)基地；2014年，建立大尺度火災(zāi)國際聯(lián)合研究中心。隨著一項(xiàng)項(xiàng)卓越成果的取得，該實(shí)驗(yàn)室贏得了國際同行的充分肯定。
　　“中科大火災(zāi)實(shí)驗(yàn)室，是中國最卓越的火災(zāi)安全研究機(jī)構(gòu)，是世界上引領(lǐng)火災(zāi)安全研究的機(jī)構(gòu)之一，實(shí)驗(yàn)室因她的研究水平與人才質(zhì)量而在全球享有極高的知名度。 ”國際火災(zāi)科學(xué)學(xué)會主席B.Dlugogorski教授表示。 “中科大火災(zāi)實(shí)驗(yàn)室，在國際火災(zāi)研究領(lǐng)域已處于領(lǐng)導(dǎo)地位。 ”美國工程院院士、國際燃燒學(xué)會前主席C.K.Law教授高度評價(jià)道。
　?。ㄔd于《安徽日報(bào)》 2015-11-03 10版）