流體力學(xué)在消防中的應(yīng)用范文

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篇1

一、當(dāng)前教學(xué)過程中存在的問題

1.學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高

提到力學(xué)，多數(shù)學(xué)生會覺得很難，這種先入為主的感覺會使學(xué)生對這門課程產(chǎn)生很大的抵觸情緒，不愿意學(xué)。再加上同時開設(shè)的工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)等重要的專業(yè)基礎(chǔ)理論課，越發(fā)加重了學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)。另外，流體力學(xué)課程習(xí)題量大，需要學(xué)生花費大量課余時間復(fù)習(xí)和做題，就更加影響學(xué)生對這門課的學(xué)習(xí)興趣。因此如何幫助學(xué)生克服對本課程的畏難情緒，激發(fā)他們學(xué)習(xí)流體力學(xué)的興趣，是提高教學(xué)質(zhì)量的首要因素，也是教學(xué)改革的目標之一。

2.教學(xué)方式單一，課堂氣氛死板

現(xiàn)在是信息社會，對人才的要求很高，這就要求教師在教學(xué)過程中按照“厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)”的目標[2]進行專業(yè)人才的培養(yǎng)，這對傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)方式是一種挑戰(zhàn)。另一方面，隨著課時與學(xué)分制的掛鉤，學(xué)時被普遍壓縮，這也給課堂教學(xué)帶來很大的壓力。眾所周知，傳統(tǒng)的教學(xué)方式把很多時間用在了繪圖和板書上，無形中縮減了教與學(xué)的時間，教師要想在規(guī)定的時間內(nèi)完成教學(xué)大綱規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容，就必須加快講課節(jié)奏，刪減授課內(nèi)容，或者占用習(xí)題課或?qū)嶒炚n的時間，這些都將導(dǎo)致這門課程的信息量不夠，而且學(xué)生也沒有機會及時消化所學(xué)的理論知識，更談不上舉一反三了。同時，“一言堂”式的教學(xué)方法使得課堂氣氛死板，學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣銳減，也影響了教學(xué)質(zhì)量。

3.理論教學(xué)與實驗教學(xué)的脫節(jié)

在流體力學(xué)的教學(xué)過程中，實驗環(huán)節(jié)起著不可替代的作用。實驗教學(xué)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，幫助學(xué)生更好的理解理論知識，而且可以啟發(fā)學(xué)生對理論知識的創(chuàng)新性應(yīng)用[3]，很多學(xué)校不重視實驗課的教學(xué)，實驗教學(xué)完全放在理論教學(xué)之后甚至放在考試之后集中完成，大大降低了實驗教學(xué)的作用。

二、課程教學(xué)改革的基本內(nèi)容

1.傳統(tǒng)教學(xué)方式與多媒體相結(jié)合

在現(xiàn)在的流體力學(xué)教學(xué)中，黑板加粉筆的教學(xué)方式是很多高校教師仍然采用的教學(xué)方式。這種方式對于公式的推導(dǎo)、例題的計算效果很好，但是在流體力學(xué)的教學(xué)中需要輔以很多圖片，如果全用板書來講，必然花費很多時間。傳統(tǒng)的教學(xué)方法無法滿足教師在教學(xué)中的信息量，當(dāng)然也不能完全脫離板書，畢竟公式的推導(dǎo)，例題和習(xí)題的講解用板書的效果要優(yōu)于多媒體。在講緒論部分內(nèi)容時可以介紹流體力學(xué)的發(fā)展史及流體力學(xué)在現(xiàn)實生活和工程實踐中應(yīng)用的實例，如果單純用板書講，會很枯燥，達不到啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的，如果輔以多媒體，結(jié)合圖片、短片、動畫來講就會有很好的效果。所以筆者認為，應(yīng)當(dāng)將傳統(tǒng)的教學(xué)方式與多媒體教學(xué)方式很好的結(jié)合起來。

2.理論知識與專業(yè)知識相結(jié)合

流體力學(xué)這門課程不僅理論性很強，而且和工程實踐結(jié)合的非常緊密。該課程是后繼專業(yè)課程的重要理論基礎(chǔ)，所以將相關(guān)專業(yè)知識穿插在流體力學(xué)課程中進行介紹有很多好處。首先，可以幫助學(xué)生加深對專業(yè)的理解。流體力學(xué)課一般在第五學(xué)期開設(shè)，此時學(xué)生已結(jié)束公共基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，開始了專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的學(xué)習(xí)。調(diào)查表明很多學(xué)生此時對專業(yè)還處在迷茫的狀態(tài)，不知道建環(huán)專業(yè)具體是做什么的，自己將來能干什么。在流體力學(xué)課程的教學(xué)中采用理論知識與專業(yè)知識有機結(jié)合進行講解的授課方式可以幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的同時加深對專業(yè)的了解。再者，學(xué)生了解了專業(yè)也就有了學(xué)習(xí)的方向和動力，自然有助于提高學(xué)生對流體力學(xué)課程的學(xué)習(xí)興趣。比如在講授流體的熱脹性時，介紹采暖系統(tǒng)膨脹水箱的作用及系統(tǒng)膨脹水量的計算方法，使學(xué)生既掌握了液體熱脹性的計算公式，又了解了自然循環(huán)采暖系統(tǒng)的基本原理。再比如，在講授伯努利方程的應(yīng)用時，可以介紹水泵揚程的計算方法和建環(huán)專業(yè)水泵的適用場合，使學(xué)生明白水泵是建環(huán)專業(yè)最重要的設(shè)備之一。在學(xué)生學(xué)習(xí)管網(wǎng)計算基礎(chǔ)這部分內(nèi)容時，可以結(jié)合采暖系統(tǒng)和給排水系統(tǒng)或消防給水系統(tǒng)同時學(xué)習(xí)，畢竟這些系統(tǒng)在北方城市是到處可見的。在介紹氣體射流知識的時候可以結(jié)合空調(diào)房間的氣流組織進行介紹等等。

3.理論流體力學(xué)、計算流體力學(xué)與實驗流體力學(xué)在教學(xué)中的結(jié)合

研究流體力學(xué)方法有理論分析的方法、數(shù)值分析的方法和實驗研究的方法，在流體運動規(guī)律的研究中，三種方法相輔相成。但是在教學(xué)中，我們往往更多的是強調(diào)理論的重要性，而忽視了計算流體力學(xué)和實驗流體力學(xué)對理論學(xué)習(xí)的幫助。應(yīng)當(dāng)充分將計算流體力學(xué)和實驗流體力學(xué)的部分補充進來，這樣才會使整個課程內(nèi)容豐滿，也可以擴寬學(xué)生的知識面，培養(yǎng)其解決問題的能力。

（1）理論流體力學(xué)與計算流體力學(xué)相結(jié)合

隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展和數(shù)值計算技術(shù)的不斷提高，計算流體力學(xué)（CFD—ComputationalFluidDynamics）技術(shù)得到了空前的發(fā)展，CFD技術(shù)可以在短時間內(nèi)模擬流場內(nèi)的溫度、速度和壓力的分布情況，可以較好地模擬流體的流動過程和傳熱過程以及污染物的擴散過程等，因此被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)。建環(huán)專業(yè)涉及大量與流動相關(guān)的問題，因此也不例外。可以用CFD技術(shù)模擬空調(diào)房間的氣流組織和溫度分布，模擬水和空氣在管道內(nèi)的流動情況，模擬火災(zāi)時建筑內(nèi)煙氣的流動規(guī)律。在CFD領(lǐng)域，目前世界上最具有代表性的計算商用軟件有PHOENICS（英國）、CFX（美國）、FLUENT（美國）、STAR-CD（日本），這些軟件均采用經(jīng)典的流體理論和通用流體計算程序作為模型的核心，并提供豐富的計算方法處理湍流流動，具有強大的前后處理功能。這些新技術(shù)的發(fā)展對流體力學(xué)課程的教學(xué)提出了新的要求。在流體力學(xué)的教學(xué)過程中除了重點講授理論流體力學(xué)的知識外，應(yīng)當(dāng)增加計算流體力學(xué)的知識，一方面可以增加信息量，拓寬學(xué)生的知識面，為進一步的學(xué)習(xí)和今后的發(fā)展奠定扎實的基礎(chǔ)，另一方面可以用CFD技術(shù)模擬簡單的流動規(guī)律和流動現(xiàn)象，幫助學(xué)生加深對流體理論知識的理解，起到相互促進的作用。圖1是用CFD技術(shù)模擬的簡單流動現(xiàn)象，（a）圖驗證了圓管中的層流運動，證明斷面流速為旋轉(zhuǎn)拋物面。（b）圖給出了流體經(jīng)過彎管時的斷面壓強分布規(guī)律，充分說明了離心力的作用是彎管中產(chǎn)生渦旋的主要原因。可以將這些模擬結(jié)果通過多媒體展示給學(xué)生，讓他們在掌握理論的同時增加感性的認識，可以很好的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。圖1只是兩個簡單的例子，流體力學(xué)中有很多例子可以通過數(shù)值計算和模擬穿插在教學(xué)過程中，得到很好的效果。

（2）授課與實驗的有機結(jié)合

與流體力學(xué)課程相結(jié)合的有8個主要實驗，分別是能量方程實驗、總水頭線實驗、動量方程實驗、畢托管實驗、雷諾實驗、沿程阻力系數(shù)和局部阻力系數(shù)測定實驗以及孔口出流實驗。另外還有諸如流線、繞流等演示實驗。應(yīng)當(dāng)將這些實驗的教學(xué)進度與理論的教學(xué)進度很好地結(jié)合，任課教師和實驗教師共同指導(dǎo)，與學(xué)生形成很好的互動，及時啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生進行實驗，充分啟發(fā)學(xué)生對理論知識的創(chuàng)造性理解，同時鍛煉其動手能力。實踐證明這樣做不僅可以提高學(xué)生的興趣，還可以有意識的培養(yǎng)其觀察流體現(xiàn)象的能力和分析解決問題的能力。

篇2

關(guān)鍵詞：火災(zāi)科學(xué)數(shù)值模擬 火災(zāi)調(diào)查 火災(zāi)動力學(xué)

1、火災(zāi)調(diào)查中的問題

火災(zāi)是現(xiàn)代社會造成損失最大的安全問題，火災(zāi)一旦發(fā)生，不僅造成大量的人員傷亡，還會造成巨額的財產(chǎn)損失。隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的越來越發(fā)達，火災(zāi)對人員的生命安全和財產(chǎn)造成的損失也更加巨大，給人民生活帶來了慘痛的教訓(xùn)。火災(zāi)調(diào)查結(jié)果的準確與否直接關(guān)系到能否依法處理追究事故的責(zé)任者或犯罪分子。因此，確定火災(zāi)發(fā)生的起火原因，什么原因引起的火災(zāi)，防止類似的情況再次發(fā)生；同時，還可獲得相關(guān)的證據(jù)，不斷增加火災(zāi)調(diào)查經(jīng)驗，研究火災(zāi)發(fā)生發(fā)展規(guī)律，為預(yù)防和滅火提供科學(xué)依據(jù)。

在我國，火災(zāi)調(diào)查主要是消防總隊、支隊的相關(guān)人員對發(fā)生的火災(zāi)事故進行火災(zāi)起火原因、起火點的認定調(diào)查。然而，由于火災(zāi)發(fā)生的不確定性以及火災(zāi)形勢的多樣化，目前我國的火災(zāi)調(diào)查工作遇到前所未有的挑戰(zhàn)，有關(guān)的火災(zāi)訴訟案件也日益增多。這要求我國的火災(zāi)調(diào)查人員必須具備相關(guān)的法律知識和技能技術(shù)，盡快查明火災(zāi)發(fā)生原因，明確事故責(zé)任。因此，計算機數(shù)值模擬技術(shù)被逐漸應(yīng)用到火災(zāi)事故的調(diào)查工作當(dāng)中，輔助火災(zāi)調(diào)查人員獲取相關(guān)的證據(jù)，并且這種應(yīng)用被普遍接受和認可。

2、火災(zāi)動力學(xué)模擬軟件簡介

火災(zāi)動力學(xué)模擬軟件(FDS)由著名的美國國家標準與技術(shù)研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）開發(fā)，是一個對火災(zāi)引起流動的流體動力學(xué)計算模型，是專門從數(shù)值計算方面解決一系列適合于熱驅(qū)動、低速流動的Navier-Stokes方程，重點適用于火災(zāi)導(dǎo)致的熱煙傳播和蔓延的數(shù)值模擬。FDS利用了大渦流流體力學(xué)模型（Large Eddy Simulation，LES）來處理火場流體的紊態(tài)流動。專家和學(xué)者通過對真實火災(zāi)場景的模擬研究證明FDS具有有很高的準確性和可信性。火災(zāi)動力學(xué)模擬軟件FDS目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在火災(zāi)科學(xué)的研究和火災(zāi)事故調(diào)查的證據(jù)。

3、數(shù)值模擬在火災(zāi)調(diào)查工作中的應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 國外應(yīng)用研究

Daniel Madrzykowski等人應(yīng)用FDS火災(zāi)模擬軟件模擬了美國華盛頓的一起真實的室內(nèi)火災(zāi)。火災(zāi)模擬的資料是根據(jù)火災(zāi)調(diào)查機構(gòu)提供的真實的火災(zāi)現(xiàn)場情況為依據(jù)，確定了火災(zāi)熱釋放速率、特殊部位的溫度、火場中煙氣的流動方向和速度、氧氣濃度、室內(nèi)壓力等相關(guān)數(shù)據(jù)。起火建筑為三層，根據(jù)火災(zāi)調(diào)查報告的認定，發(fā)生火災(zāi)是由位于地下室天花板內(nèi)的電器設(shè)備引起的，開始在地下室內(nèi)蔓延并且在地下室內(nèi)發(fā)生了轟然，從地下室通向樓梯處的門在火災(zāi)發(fā)生時一直處于開啟狀態(tài)，使一層建筑有了煙氣和熱量的積累。從FDS模擬的結(jié)果來看，火勢是沿著天花板開始蔓延，散落下的火星引燃了室內(nèi)的其他可燃物，直至地下室內(nèi)的氧氣被消耗盡。

2005年6月NIST利用FDS軟件成功再現(xiàn)了“911”恐怖事件中世貿(mào)雙塔被飛機撞擊后次生火災(zāi)的煙氣流動和火球爆況。模擬的結(jié)果與事件中的影像資料相當(dāng)吻合。該模擬測算的溫度和煙氣濃度給事故報告提供了重要依據(jù)。

3．2 國內(nèi)應(yīng)用研究

李一涵等學(xué)者對FDS 源程序進行了改進，并利用改進后程序計算火災(zāi)過程中壁面熱解形成圖痕，作為火災(zāi)調(diào)查的方法之一，初步分析壁面燒損痕跡發(fā)展特征。該方法可以根據(jù)火災(zāi)場景、壁面材料、起火點功率的不同，計算研究壁面燃燒痕跡形成規(guī)律，并提出使用該方法對火災(zāi)調(diào)查提供理論依據(jù)的可行性和重大意義。

姚曉波利用FDS模擬軟件重現(xiàn)了一個大型學(xué)生宿舍樓火災(zāi)場景。通過FDS的模擬結(jié)果和火災(zāi)現(xiàn)場的實際情況相比較，驗證了采用FDS來重構(gòu)火災(zāi)現(xiàn)場的可行性，同時，通過比較外墻使用“可燃材料”和外墻使用“不可燃材料”兩個不同火災(zāi)場景的模擬結(jié)果，分析研究了對于外墻使用不同性質(zhì)的建筑材料對火災(zāi)后果可能造成的影響。

4．?dāng)?shù)值模擬技術(shù)在火災(zāi)調(diào)查工作中的應(yīng)用前景研究

目前國內(nèi)外對火災(zāi)事故類型的分析通常由專業(yè)人員采用長期工作積累的經(jīng)驗、或采用半經(jīng)驗的方式，很少有數(shù)值模擬手段應(yīng)用于火災(zāi)調(diào)查。通過國內(nèi)外學(xué)者、專家以及火災(zāi)調(diào)查工作者在火災(zāi)事故調(diào)查工作中對數(shù)值模擬技術(shù)的應(yīng)用證明，F(xiàn)DS能夠很好的重現(xiàn)真實的火災(zāi)場景。利用火災(zāi)動力學(xué)模擬軟件FDS建立實際火災(zāi)場景的數(shù)學(xué)模型，對真實的火災(zāi)事故進行計算機數(shù)值模擬對火災(zāi)事故結(jié)果的準確性是一種很好的研究方法。在建模時需要清晰知道起火建筑物的詳細資料，包括建筑物尺寸及材料、內(nèi)部裝修材料、建筑物的開口大小、當(dāng)時的通風(fēng)及天氣狀況、周圍建筑物的布局等，這些資料可通過火災(zāi)調(diào)查機構(gòu)或部門、氣象部門獲得。通過采用火災(zāi)動力學(xué)模擬軟件（FDS），對可能的起火點、起火原因建立火災(zāi)場景進行火災(zāi)動力學(xué)模擬，可以計算火災(zāi)現(xiàn)場關(guān)鍵部位的火場溫度、可見度、煙氣層溫度及高度、氧氣和一氧化碳濃度等數(shù)據(jù)與火災(zāi)現(xiàn)場勘探的數(shù)據(jù)進行比較，排除不合理的起火點、起火原因及人員死亡原因，為火災(zāi)調(diào)查人員提供合理的依據(jù)，解決了火災(zāi)現(xiàn)場看勘察很難確定的問題，進一步完善了火災(zāi)調(diào)查報告的準確性。對模擬過程中的火災(zāi)蔓延趨勢的再現(xiàn)，也為采取消防保護措施提供了依據(jù)。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展和人們對火災(zāi)事故調(diào)查的嚴密性，數(shù)值模擬技術(shù)將能將廣泛用來輔助火災(zāi)事故調(diào)查。

5．總結(jié)

通過對火災(zāi)調(diào)查現(xiàn)狀和火災(zāi)動力學(xué)模擬軟件介紹分析及國內(nèi)外的應(yīng)用分析，F(xiàn)DS在對有焰燃燒的火災(zāi)事故模擬，較真實的重現(xiàn)火災(zāi)場景，并且已經(jīng)成為火災(zāi)事故調(diào)查不可或缺的技術(shù)手段，能夠很好的輔助火災(zāi)調(diào)查工作人員進行火災(zāi)事故調(diào)查，對有異議的火災(zāi)事故結(jié)論提供更加可信的依據(jù)。

參考文獻：

[1]陳琨, 舒慧慧. FDS 數(shù)值模擬技術(shù)在某“商住合用”建筑火災(zāi)調(diào)查中的應(yīng)用. 消防技術(shù)與產(chǎn)品信息,2008, (7): 64-67

篇3

關(guān)鍵詞：工程意識；流體輸配管網(wǎng)；教學(xué)改革

作者簡介：谷志攀（1983-），男，山東濟寧人，嘉興學(xué)院建筑工程學(xué)院，講師；劉靜（1982-），女，河南周口人，嘉興學(xué)院商學(xué)院，助教。（浙江 嘉興 314001）

基金項目：本文系嘉興學(xué)院2012年一般教改課題“基于‘工程意識’培養(yǎng)的專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)改革與探索——以‘流體輸配管網(wǎng)’為例”、嘉興學(xué)院重點建設(shè)專業(yè)——建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）23-0085-02

建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)隸屬于土木工程一級學(xué)科，該專業(yè)是1998年由“供熱通風(fēng)與空調(diào)工程”和“燃氣供應(yīng)工程”兩個專業(yè)合并、調(diào)整、組建而成的。[1]嘉興學(xué)院建筑工程學(xué)院建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)于2011年被確定為嘉興學(xué)院重點建設(shè)專業(yè)，建環(huán)專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生具備從事建筑環(huán)境控制與能源供給系統(tǒng)以及建筑設(shè)施智能化工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工、安裝、設(shè)備調(diào)試、運行管理、設(shè)備研發(fā)、產(chǎn)品營銷等工作所需的基礎(chǔ)理論與專業(yè)技術(shù)知識、實踐與創(chuàng)新能力，能在設(shè)計研究院、工程公司、能耗設(shè)備制造企業(yè)、管理部門等從事規(guī)劃、設(shè)計、研發(fā)、生產(chǎn)、施工、管理等崗位工作的復(fù)合型、應(yīng)用型高級專門人才。對建環(huán)專業(yè)學(xué)生工程意識和實踐能力的培養(yǎng)是教學(xué)改革的當(dāng)務(wù)之急。工程意識指的是，工程技術(shù)人員在建環(huán)專業(yè)相關(guān)的設(shè)計、施工或技術(shù)管理過程中，能夠全面、嚴格地從工程的角度出發(fā)，來研究解決工程勘測設(shè)計、工程施工、施工材料的選擇，工程施工設(shè)備和建環(huán)專業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計制造的責(zé)任意識，可歸納為認識客觀世界和改造客觀世界的活動中，作為專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)有的可以影響工程活動的能力和技術(shù)，是決定工程活動能否有效完成的心理特征。[2]

“流體輸配管網(wǎng)”是建環(huán)專業(yè)一門基礎(chǔ)課，其課程內(nèi)容除了系統(tǒng)地闡述流體輸配工程技術(shù)原理與方法之外，還涵蓋了建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的暖通空調(diào)工程、城市燃氣工程、熱工程、冷熱源工程、建筑給排水工程、建筑消防工程、工廠動力工程等共同的流體輸配原理和管網(wǎng)性能設(shè)計與調(diào)控方法。[3]“流體輸配管網(wǎng)”課程，是流體力學(xué)、工程熱力學(xué)和傳熱學(xué)課程基礎(chǔ)上的拓展，又是將來學(xué)習(xí)空調(diào)工程、供熱工程和給排水工程的基礎(chǔ)，因此課程內(nèi)容多，既有理論推導(dǎo)，又有工程實踐內(nèi)容，學(xué)生學(xué)習(xí)起來比較困難。基于以上的情況，本文以建環(huán)專業(yè)“流體輸配管網(wǎng)”為例，對基于“工程意識”的專業(yè)基礎(chǔ)課程進行了教學(xué)改革與探索研究。

一、課堂教學(xué)：突出工程意識，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

現(xiàn)在有相當(dāng)部分學(xué)生在學(xué)習(xí)中缺乏積極性和主動性，因此在課堂教學(xué)中，需要大力突出工程意識，用以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教師的教學(xué)效果與學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在課堂教學(xué)中培養(yǎng)工程意識，首先就是以工程實例啟發(fā)學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機。學(xué)生一旦產(chǎn)生較為強烈的學(xué)習(xí)動機，學(xué)習(xí)態(tài)度就會積極，最終可以取得比較良好的學(xué)習(xí)效果。第二個方法便是通過對具體的工程實踐與理論結(jié)合講解，可以使枯燥的理論教學(xué)更具生動性和直觀性，從而激發(fā)起學(xué)生對學(xué)習(xí)的興趣。

為了使學(xué)生全面深刻地理解和熟練應(yīng)用一些基礎(chǔ)理論知識，避免學(xué)習(xí)中產(chǎn)生枯燥和太抽象的感覺，增加其學(xué)習(xí)興趣，可以嘗試在教學(xué)中介紹相關(guān)有趣的工程方面的知識，也就是在講解課堂知識的同時，加入一些工程實踐中有趣的見聞，用以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這樣就可以使學(xué)生在笑聲中獲得專業(yè)知識，這種效果優(yōu)于枯燥的講解。

二、教學(xué)方法：體現(xiàn)工程意識，課堂教學(xué)講授方式多樣性

“流體輸配管網(wǎng)”的課程特點是：內(nèi)容多、概念多、公式多，課程教學(xué)內(nèi)容抽象，針對這種特點，要想培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和提高教學(xué)質(zhì)量，就必須采取一些新穎的教學(xué)方法。[4]

1.注重師生互動

即以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的“雙向運動”。在教學(xué)中，教師不能單向灌輸理論知識，需要利用各種資源和手段充分調(diào)動學(xué)生的積極性，啟發(fā)學(xué)生進行思考，把學(xué)生由“單向”的知識的接受者變?yōu)椤半p向”的知識的探索者。要想達到這種有效的雙向互動，可以采用以下的步驟進行：首先提問，提出生活中遇到的流體輸配管網(wǎng)的問題，再組織學(xué)生討論，讓學(xué)生先提出自己的看法，最后講授教學(xué)內(nèi)容，揭開問題的答案，這樣學(xué)生和教師都參與到教學(xué)中，學(xué)生和教師有了更好的互動，學(xué)生在對問題的思考中理解和掌握了知識。

2.強化理論聯(lián)系實際，重視工程應(yīng)用

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注身邊的流體輸配管網(wǎng)現(xiàn)象，變“抽象”為“形象”。首先，帶領(lǐng)學(xué)生觀察生活中各種不同建筑物的輸配管網(wǎng)系統(tǒng)，例如：學(xué)校教學(xué)樓和宿舍樓的生活給水管路、消防水管路，大型商場超市的空調(diào)水系統(tǒng)和消防系統(tǒng)等，讓學(xué)生有直觀的認識；然后在授課過程中，依靠學(xué)生熟悉的建筑物的實際工程設(shè)計圖紙，來講述輸配管網(wǎng)系統(tǒng)的基本組成和輸配管網(wǎng)各種系統(tǒng)，由于都是生活中實際的例子，因此學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中理解起來也更容易，能更快掌握知識。因此在教學(xué)過程中強化理論聯(lián)系實際，可以使教學(xué)取得意想不到的效果。

3.注重公式的應(yīng)用和學(xué)生能力的培養(yǎng)，弱化理論推導(dǎo)過程

“流體輸配管網(wǎng)”課程中涉及到大量的公式，例如氣體輸配管網(wǎng)單位長度管道摩阻R就有幾個不同的計算公式，根據(jù)本科教育的培養(yǎng)目標，在實際講解時理論知識時，要“重公式應(yīng)用，輕公式推導(dǎo)”，把講課的重點放在對公式的使用條件分析和各項參數(shù)含義的講解，然后通過例題講解公式的應(yīng)用，最終使用公式解決實際的工程問題；同時需要留給學(xué)生必要的作業(yè)習(xí)題。作業(yè)訓(xùn)練和課堂教學(xué)是相輔相成的，通過作業(yè)習(xí)題訓(xùn)練，可加深學(xué)生對課堂知識尤其是公式的掌握，又可以提高學(xué)生分析和解決問題的能力。

4.采用多種教學(xué)手段，鼓勵使用多媒體教學(xué)

隨著教育改革的不斷深入，各種高科技手段在教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用，多媒體教學(xué)在課堂教學(xué)中的優(yōu)越性越來越明顯。首先，多媒體技術(shù)利用靈活的文字、聲音、圖形、動畫等，使學(xué)生對于學(xué)習(xí)內(nèi)容更加明確，能讓學(xué)生較快掌握課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容，強化對基本概念、基礎(chǔ)理論和基本知識的理解；幫助教師和學(xué)生在有限的時間下，節(jié)省下畫示意圖、抄寫板書等時間，使教師更好地掌控教學(xué)進度，把更多的時間和精力放在講解課程上。其次，多媒體課件可以使用生動、形象、活潑的文字和圖片將抽象的東西具體化，并配上實際的工程實例中的圖片資料進行分析講解，使得教學(xué)內(nèi)容形象化和具體化，可以有效調(diào)動學(xué)生情緒，讓學(xué)生先對多媒體課件上的管網(wǎng)和設(shè)備有感性認識，再接著從理論上分析和計算，這樣學(xué)生接受起來比較容易，效果顯著。當(dāng)然多媒體課件也存在不足，其中一個很大的缺點就是，多媒體教學(xué)課件播放速度教快，多數(shù)學(xué)生來不及作課題筆記。因此嘉興學(xué)院專門對學(xué)生開放BB平臺，“流體輸配管網(wǎng)”也建有BB課程平臺，學(xué)生在BB平臺上可以把課件下載到個人電腦上，這樣既方便學(xué)生課后復(fù)習(xí)，又能提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。通過多媒體和BB平臺這兩種不同的教學(xué)手段結(jié)合，可以有效提高教師教學(xué)效果和學(xué)生學(xué)習(xí)成效。

三、以工程實踐為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維和創(chuàng)新思維

近年來，隨著我國高等教育的發(fā)展，創(chuàng)新性教育越來越受到各大中專院校的重視，但是學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)不能脫離工程實際。工程意識的培養(yǎng)，能幫助學(xué)生更深刻掌握所學(xué)的專業(yè)知識，并可以有效提升學(xué)生創(chuàng)造能力。第一，工程意識的培養(yǎng)可以幫助學(xué)生把理論知識和工程實際相結(jié)合，利用實際工程啟發(fā)學(xué)生觀察問題，然后讓學(xué)生利用專業(yè)知識去思考問題，并且引導(dǎo)學(xué)生多角度多方面思考，開闊學(xué)生分析問題的思路，引導(dǎo)學(xué)生在專業(yè)知識方面舉一反三，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維，這樣就可以利用實際工程來使學(xué)生掌握專業(yè)知識，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。第二，工程意識的培養(yǎng)還可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造欲望，學(xué)生在面對實際工程中的新問題時，會感覺到挑戰(zhàn)，并會想到利用所學(xué)到的流體輸配管網(wǎng)的知識去迎接挑戰(zhàn)，解決實際問題，如在液體輸配管網(wǎng)一章，講解到供暖管路中的垂直失調(diào)現(xiàn)象時，不少學(xué)生提到許多新穎的想法。

四、教學(xué)給予學(xué)生更多的實習(xí)和實踐機會

所有的工程實踐問題都是在理論指導(dǎo)下解決的，因此為了將學(xué)生培養(yǎng)成一名合格的工程技術(shù)人員，需要學(xué)生更多將理論知識與實踐很好地結(jié)合，這就需要學(xué)生在學(xué)習(xí)階段就開始積累工程實踐經(jīng)驗。因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識后，教師可以邀請有較多工程經(jīng)驗的設(shè)計師、施工人員來課堂舉辦講座，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)工程意識；同時嘉興學(xué)院建環(huán)專業(yè)在第四學(xué)期讓學(xué)生參與認識實習(xí)，教師帶領(lǐng)學(xué)生進入各個實訓(xùn)現(xiàn)場，讓專業(yè)工程人員講解，通過現(xiàn)場實物來加強學(xué)生工程意識，這樣可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)期間就不斷接觸到工程實際中的問題，學(xué)生從實習(xí)中得到學(xué)習(xí)鍛煉。因此，從課堂教學(xué)和工地現(xiàn)場中培養(yǎng)學(xué)生工程意識，有利于學(xué)生把理論知識和實際技能結(jié)合起來，達到“流體輸配管網(wǎng)”課程教學(xué)目的，從而達到大學(xué)教育的培養(yǎng)目標。

五、改革考核方式

傳統(tǒng)的專業(yè)基礎(chǔ)課考試方法是采用形式單一的閉卷考試，這樣使得學(xué)生死記硬背公式，不需要過多的思考便可以取得較高的分數(shù)，這樣的考核方式不能考核學(xué)生的綜合能力。基于以上的原因，我們對考核方式進行了改革，采取筆試、工程素質(zhì)考核、平時表現(xiàn)三部分組成總成績。其中，筆試內(nèi)容以期末考試題為主，占總成績的70%。工程素質(zhì)考核題目以基本概念題和實際應(yīng)用題為主，基本概念題目主要選取基本的理論知識，實際應(yīng)用題目在學(xué)期開始前布置給學(xué)生，這些應(yīng)用題目都是來源于實際工程，這些題目具有開放性，需要學(xué)生在平時學(xué)習(xí)中理論結(jié)合實踐去思考，才能得到一個較為符合工程實踐要求的答案。工程素質(zhì)考核可以活躍學(xué)生思維，為學(xué)生提供較好的創(chuàng)新空間，培養(yǎng)學(xué)生靈活運用基本理論分析工程問題、解決工程問題的能力，使得學(xué)生的工程意識得到培養(yǎng)，綜合素質(zhì)得到鍛煉。平時表現(xiàn)主要體現(xiàn)在學(xué)生課題考勤、課堂表現(xiàn)和作業(yè)。通過改革考核方法，使學(xué)生重視對基本理論知識的學(xué)習(xí)，更加全面掌握知識，工程意識和創(chuàng)新意識得到鍛煉和提高。[4]

六、結(jié)論

在“流體輸配管網(wǎng)”課堂教學(xué)中，突出工程意識，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；教學(xué)方法上，體現(xiàn)工程意識，課堂教學(xué)講授方式多樣；以工程實踐為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維和創(chuàng)新思維的能力；教學(xué)給予學(xué)生更多的實習(xí)和實驗機會；改革考核形式，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標。建環(huán)專業(yè)的學(xué)生在其他課程的學(xué)習(xí)中，也需要得到工程意識的教育。培養(yǎng)學(xué)生工程意識，使學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)都是從工程觀點出發(fā)提出問題，分析問題，思考問題，解決問題，從而激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，增強學(xué)生實踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)，形成良好的學(xué)習(xí)方法，發(fā)揮學(xué)習(xí)的主觀能動性，更好地實現(xiàn)應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標。

參考文獻：

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篇4

關(guān)鍵詞：大空間建筑；消防；措施

1大空間消防現(xiàn)狀

“大空間”，可以理解為現(xiàn)行國家標準《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50084采用閉式系統(tǒng)而超過6.1.1條規(guī)定的最大凈空高度的場所，即室內(nèi)凈空高度大于8m的民用建筑和工業(yè)建筑、大于9m的倉庫、以及室內(nèi)凈空高度大于12m的采用快速響應(yīng)早期抑制噴頭的倉庫。而這類建筑、這類場所在國內(nèi)各省市在近期正大量興建，如大劇院、音樂廳、會展中心、候機樓、體育館、賓館、寫字樓的中庭、大賣場、圖書館、科技館??等。因此《規(guī)范》就其實質(zhì)可應(yīng)用于全國各地的大空間場所。

但近幾年來高大空間建筑連續(xù)發(fā)生數(shù)起群死群傷的特大火災(zāi)事故， 消防設(shè)計滿足不了高大空間建筑要求。尤其是目前眾多的大型影劇院、會議展覽中心、體育館、倉庫、紡織行業(yè)等， 其建筑結(jié)構(gòu)特殊、防火分區(qū)過大， 設(shè)施復(fù)雜， 火災(zāi)隱患頗多。一旦發(fā)生火災(zāi)不能及早發(fā)現(xiàn)和有效撲救滅火， 這不僅給消防救援帶來巨大的壓力和困難， 同時也將造成巨大的經(jīng)濟損失和社會影響， 甚至還會造成人員傷亡。因此， 完善高大空間建筑物的消防設(shè)施， 合理設(shè)計這些高大空間的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)及滅火系統(tǒng)是十分必要的， 而且刻不容緩。

2 消防性能化設(shè)計

目前，我國建筑防火設(shè)計一直沿用傳統(tǒng)的“處方式”設(shè)計，是根據(jù)不同的建筑類別（如廠房、庫房、民用建筑等）和使用功能對照規(guī)范條款進行設(shè)計，這種方法具有很大的局限性，無法充分體現(xiàn)建筑的個體特性，滿足功能需要。

性能化防火設(shè)計是在對某一特定的建筑進行綜合防火性能評估的基礎(chǔ)上，設(shè)計出特定的符合該建筑的防火安全模式，根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)、功能需要、火災(zāi)荷載等選擇能滿足消防安全的各種防火措施，并將這些措施有機地綜合、組織起來，構(gòu)成該建筑的總體防火設(shè)計方案，再對該建筑的火災(zāi)危險性和危害性進行定量預(yù)測和評估，得出一個最優(yōu)化的方案，以確保在火災(zāi)情況下人員和財產(chǎn)不受侵害。以性能為基礎(chǔ)的設(shè)計方案主要優(yōu)勢在于，把試驗研究和計算機模擬得到的關(guān)于在一定條件下火蔓延和煙氣運動的確定性規(guī)律，與從火災(zāi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計和概率分析得到的關(guān)于火災(zāi)發(fā)生及其后果的隨機性規(guī)律進行綜合，建立火災(zāi)規(guī)律的確定性和隨機性相結(jié)合的理論模型，實現(xiàn)火災(zāi)風(fēng)險的量化及動態(tài)評估。它能夠精簡安全系統(tǒng)設(shè)計，并將系統(tǒng)要求及相關(guān)成本降至最低。

性能化消防設(shè)計包括：確立消防安全目標，建立可量化的性能要求，分析建筑物及內(nèi)部情況，設(shè)定性能設(shè)計指標，建立火災(zāi)場景和設(shè)計火災(zāi)，選擇工程分析計算方法和工具，對設(shè)計方案進行安全評估，制定設(shè)計方案并編寫設(shè)計報告等8個步驟。在設(shè)計過程中，需要對建筑物可能發(fā)生的火災(zāi)進行量化分析，并對典型火災(zāi)場景下火災(zāi)及煙氣的發(fā)展蔓延過程進行模擬計算，因此計算的工作量以及各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的需要量非常大，往往需要采用大型CFD（計算流體力學(xué)）軟件等分析和計算工具。

在性能化設(shè)計體系中，應(yīng)將水滅火系統(tǒng)與其他滅火系統(tǒng)以及建筑防火體系聯(lián)系起來綜合考慮，相輔相成。水滅火系統(tǒng)應(yīng)能夠及時滅火，控制火源蔓延，并能減小煙氣流動對人員疏散的影響，保證足夠的疏散時間。

3消防系統(tǒng)的選擇

3.1自動消防水炮系統(tǒng)

與其他滅火系統(tǒng)相比，在大空間采用水滅火系統(tǒng)依然是最適合的，但是受空間高度的影響，一般自動噴水系統(tǒng)的滅火效果受高度影響大，而且安裝維護困難，在可燃物不很集中或者被水作用后損失較大的大空間場所，大面積安裝自動噴水系統(tǒng)則結(jié)構(gòu)布置不合理，而且滅火帶來的二次損失較大。因此，近年來自動消防水炮被越來越多地運用在大空間場所。自動消防炮系統(tǒng)的特點是火災(zāi)早期階段即可實現(xiàn)自動報警，并自動控制消防炮掃描著火點，進行空間定位、定點滅火，由于僅對火災(zāi)區(qū)域噴灑滅火，減少了對無火災(zāi)區(qū)域的影響，很大程度上減少了火災(zāi)造成的損失。另外消防炮的射程遠（可達50m，甚至更遠），所以控制的范圍大，適合于大空間消防要求。自動消防炮系統(tǒng)由兩部分組成：數(shù)控消防炮和控制系統(tǒng)，常用的消防水炮的流量為20L/s，射程為50m。

3.2大空間智能型主動噴水滅火系統(tǒng)

該系統(tǒng)的采用為大空間消防提供了更為有效的手段。智能型主動噴水滅火系統(tǒng)包括：①智能型滅火裝置（大空間智能滅火裝置、自動掃描射水滅火裝置、自動掃描射水高空水炮滅火裝置）；②信號閥組；③水流指示器；④供水管道及供水設(shè)備。智能型滅火裝置包括：①智能型紅外探測組件；②大空間大流量噴頭；③電磁閥。

相對于消防水炮而言，智能型自動滅火裝置就好比縮小的和分散的微型水炮，流量、水壓較小，因此滅火裝置容易結(jié)合建筑要求布置，管路也較小，便于鋪設(shè)；相對于噴淋系統(tǒng)而言，智能型自動滅火裝置就好比可以轉(zhuǎn)動的噴頭，直接面對火源噴水，因此使用的水量較小，針對性強，縮短了滅火時間。

4大空間建筑消防設(shè)計

（1）室內(nèi)消火栓系統(tǒng)：在大空間建筑平而上布置消火栓時，大空間中間部分的室內(nèi)消火栓無法靠墻或靠柱布置，故應(yīng)采用落地式消火栓箱，消火栓給水管可埋地或在吊頂內(nèi)鋪設(shè)。

由于大空間建筑內(nèi)部空間大、分隔復(fù)雜，上下層的防火分區(qū)往往錯位，故消火栓的布置會上下對不齊，造成消防立管多或者消防橫支管偏長，為此可采用分層橫向成環(huán)的管網(wǎng)布置系統(tǒng)，各層和各防火分區(qū)內(nèi)的消火栓可就近接自本層消防橫干管，這可大大減少支管數(shù)量及長度，而各層消防橫干管上需間隔設(shè)置檢修閥門以保證系統(tǒng)的安全性。

（2）自動噴水滅火系統(tǒng)：由于建筑內(nèi)各分割空間的大小、高度、用途等各不相同，故分別采用各種形式噴頭的滅火系統(tǒng)。在通常的設(shè)計中一組消防泵對應(yīng)一種系統(tǒng)，而有時一組消防泵會對應(yīng)二種或更多的系統(tǒng)，如普通閉式噴淋和快速響應(yīng)早期抑制噴頭系統(tǒng)合用一組消防泵。

篇5

關(guān)鍵詞：消防工程；建筑防火；發(fā)展趨勢

中圖分類號：TU998.1 文獻標識碼：A 文章編號：

前言

科技的發(fā)展推進我們生活的進步，它在改善我們生存狀況的同時，又可以保護我們的安全。消防工程就是火災(zāi)預(yù)防、控制方面的科學(xué)，它的出現(xiàn)避免了很多悲劇的發(fā)生，作為一個較系統(tǒng)的工程學(xué)科，其本身特點鮮明，多學(xué)科、多領(lǐng)域綜合利用，在歷代科學(xué)家們的努力下，經(jīng)過技術(shù)的進步和設(shè)備的發(fā)明，消防工程形成了獨有的知識體系，隨著建筑方面的進步，消防工程也需要緊跟步伐，在新材料和新技術(shù)方面不斷的更新，這樣才能面對越來越復(fù)雜的消防環(huán)境和施工內(nèi)容。

雖然消防工程在上百年的發(fā)展歷程中經(jīng)過了很多的變革，但是其在現(xiàn)今的工程中仍然存在很多的問題需要解決，其發(fā)展空間和發(fā)展需求仍然較大，依靠高科技電子計算機的范圍也在不斷的擴大，精密程度也不斷加大。基于現(xiàn)狀預(yù)測未來發(fā)展對于消防工程學(xué)科來說是一件很重要的事。

1 消防工程發(fā)展歷程和現(xiàn)狀

消防工程是一門探索火災(zāi)規(guī)律、研究火災(zāi)預(yù)防與控制理論和技術(shù)的新興綜合性學(xué)科。它的出現(xiàn)對人們生存環(huán)境的安全有了很大的改善，火災(zāi)的無情造就了此學(xué)科的飛速發(fā)展。在1850年左右，歐美科學(xué)家就發(fā)明了火災(zāi)相關(guān)的很多設(shè)備，比如自動報警裝置等。但是直到20世紀，此學(xué)科的發(fā)展才真正到突飛猛進的地步，各國科學(xué)家都竭盡全力對防火材料和設(shè)備進行研究，滅火劑和建筑材料的進步明顯，有很多科學(xué)也被應(yīng)用到實踐當(dāng)中。作為多學(xué)科綜合應(yīng)用的科學(xué)，火災(zāi)科學(xué)在發(fā)展過程中涉及到燃燒學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)、流體力學(xué)等等很多已經(jīng)發(fā)展較長時間的學(xué)科，它們的使用使得防火研究方法上有了很多基礎(chǔ)條件，其中較為重要的就是計算模擬的應(yīng)用，來自哈佛大學(xué)的艾蒙斯教授就應(yīng)用此技術(shù)提出了火災(zāi)模化的理論。火災(zāi)的研究是消防工程學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)，它不斷促進著消防產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

對于消防工程學(xué)科來說，其在大學(xué)中被設(shè)立要追溯到1956年的美國馬里蘭大學(xué)，學(xué)科的特殊性和重要性使得很多國家都陸續(xù)開設(shè)此學(xué)科，培養(yǎng)相關(guān)人才，其中英國愛丁堡大學(xué)在1973年第一個開設(shè)研究生課程，不斷促進著此學(xué)科的發(fā)展，現(xiàn)在很多著名大學(xué)都有此學(xué)科的碩士和博士學(xué)位的授予權(quán)，它也不斷的步入了正規(guī)化教育。

消防相關(guān)科研機構(gòu)的發(fā)展也對此領(lǐng)域產(chǎn)生了較為深遠的影響，比如英國消防工程師學(xué)會、德國消防促進協(xié)會等，他們幾十年的努力不斷促進著消防事業(yè)的發(fā)展。國際社會也在此背景下于1985年成立了國際火災(zāi)學(xué)會，現(xiàn)今已經(jīng)成為了影響最大的消防團體組織。

消防工程相關(guān)的著作也隨著學(xué)科的發(fā)展不斷增加，國際核心期刊的產(chǎn)生使得全球科學(xué)家的成果都能得到認可。

消防工程經(jīng)過幾十年的發(fā)展，取得了相當(dāng)大的成就。在新的世紀里，“消防工程”學(xué)科必將繼續(xù)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步而快速發(fā)展，以滿足人類對安全生活環(huán)境的需要。

2 消防工程的發(fā)展趨勢

消防工程相對于基礎(chǔ)學(xué)科來說，是新興科學(xué)，它對于我們生活的現(xiàn)實意義更大，這也使得其發(fā)展速度不斷加快，人們對其認識不斷深化，相關(guān)科研產(chǎn)物不斷增加，同時伴隨著防火安全意識的提高，為了避免火災(zāi)引起的重大損失，對其發(fā)展趨勢的重視是很有必要的。

2.1基礎(chǔ)知識和工程應(yīng)用作為重點研究對象

基礎(chǔ)知識和工程應(yīng)用將成為火災(zāi)自動探測報警技術(shù)和自動滅火技術(shù)領(lǐng)域重點研究的對象，新一批的產(chǎn)品將通過研究的開展得以開發(fā)。長時間以來，作為消防科研的重點領(lǐng)域，基礎(chǔ)知識和工程應(yīng)用都一直很受重視，并且相對于其他較為常見的防、救火技術(shù)而言，該領(lǐng)域已經(jīng)比較成熟，完整的技術(shù)體系也已經(jīng)成型。最近幾年的消防科技研究主要是在三個方面，第一是對一些特殊場合的特殊狀況開展防、救火工作，開發(fā)出有針對性的系統(tǒng)，比如智能滅火系統(tǒng)和火災(zāi)自動報警器，這種系統(tǒng)反應(yīng)快、可靠性高、響應(yīng)快；二是將高新技術(shù)和理論應(yīng)用到消防專業(yè)，令開發(fā)出的產(chǎn)品具有高等質(zhì)量和較高的性能；三是將開發(fā)出的產(chǎn)品應(yīng)用到實際操作中，對開發(fā)出的產(chǎn)品在各種場合、各種狀況下操作、實驗。

2.2 消防工程研究離不開建筑防火設(shè)計觀念的改善

消防安全的重要性促進著研究領(lǐng)域的活躍性，也使很多科學(xué)家投身其中，致力于建筑防火的設(shè)計和應(yīng)用。在保證一定經(jīng)濟利益的前提下，消防設(shè)計的合理化和科學(xué)化會帶來很大的社會效益。被動和主動火災(zāi)防火系統(tǒng)對火災(zāi)反應(yīng)的預(yù)測技術(shù)、計算模擬燃燒產(chǎn)物、火災(zāi)危害評估、火災(zāi)人群疏散計劃、消防安全系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建立等等這些需要進一步研究的課題是消防技術(shù)指標的一部分，它帶動著發(fā)展性能化的優(yōu)化和整個消防學(xué)科的發(fā)展。

2.3計算機火災(zāi)模化技術(shù)的發(fā)展

近幾年，隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展，計算機火災(zāi)模化技術(shù)得到了快速發(fā)展，它的應(yīng)用面和開發(fā)力度也越來越大，為我們對火災(zāi)的認識提供了新的途徑，為防火災(zāi)的其他輔助建筑提供了新的創(chuàng)新方向。計算機火災(zāi)模化技術(shù)得以利用，使人們對于火災(zāi)的了解不僅僅只是要通過有一定危險性的火災(zāi)實驗，還可以通過采用計算機模擬來演示火災(zāi)的場景，并且可以模擬不同的環(huán)境、不同的狀況、不同的條件的火災(zāi)的發(fā)展狀況，并可以對消防構(gòu)建、消防材料的防火特性進行測定。此外，計算機火災(zāi)模型可以達到火災(zāi)現(xiàn)場重現(xiàn)，為火災(zāi)的研究提供實際的數(shù)據(jù)。目前，一些可以投入實際應(yīng)用的計算機火災(zāi)模型在美國、日本、德國等國家已經(jīng)得到了推廣和應(yīng)用。只不過現(xiàn)在計算方法和計算機的工具的限制，計算機模擬的靈活程度和準確性還有待完善。

2.4消防工程中阻燃材料的發(fā)展

阻燃材料的發(fā)展是消防工程發(fā)展中的重要部分，以往的滅火器材對臭氧層有嚴重的破壞，新型的滅火劑是現(xiàn)階段的研究重點，大量精力投入到此領(lǐng)域中，得到了一些較為有效的產(chǎn)品，如七氟丙烷等，但是仍然存在著很多問題，哈龍滅火設(shè)備的更新仍然是未來多年世界消防研究領(lǐng)域的研究重點。材料和化工產(chǎn)業(yè)的進步促進著阻燃技術(shù)的發(fā)展，對環(huán)境的保護是研究阻燃劑的前提，清潔利用是現(xiàn)代社會的主題，高效、無污染滅火劑是未來發(fā)展的趨勢。

2.5消防隊伍和裝備的不斷發(fā)展

消防隊伍裝備一步步面向?qū)I(yè)化、系列化和智能化。社會狀況和經(jīng)濟條件的不斷發(fā)展也不斷向消防人員提出新的要求。現(xiàn)在，每個國家的消防人員都面對著新的問題：火災(zāi)越來越復(fù)雜、特種災(zāi)害越來越多、惡性火災(zāi)越來越多、化學(xué)災(zāi)害的危害越來越大、日益活躍等。為了適應(yīng)這種現(xiàn)象的發(fā)生，各國的消防科研單位和開發(fā)單位都在積極地開發(fā)出新的滅火武器和裝置裝備，并且讓它們系統(tǒng)化、科學(xué)化、智能化。

3 結(jié)術(shù)語

消防工程對于人類的重要性不言而喻，火災(zāi)的破壞程度巨大，有效的控制和預(yù)測火災(zāi)是對人類人身和財產(chǎn)安全的重要保證，其發(fā)展過程中還有很多問題需要解決，很多新技術(shù)還沒有較好的應(yīng)用其中，在未來的發(fā)展中，要進行多學(xué)科多領(lǐng)域的結(jié)合，最終得到適應(yīng)不同場合的高效清潔的滅火設(shè)備，不斷促進消防工程的發(fā)展。

參考文獻

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[2]張建波.高層建筑消防安裝工程常見問題及解決方案探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2010,93(3).

篇6

關(guān)鍵詞：火災(zāi)事故調(diào)查 ； 模化理論 ；應(yīng)用探究

中圖分類號：X928.7 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著社會快速發(fā)展，我國居民整體的法律意識開始得到了不斷的提高。而作為社會各個領(lǐng)域的都普遍關(guān)心的消防工作，更需要跟上現(xiàn)代科技的步伐，不僅在火災(zāi)防控和撲救上，武裝現(xiàn)代消防，還要在火災(zāi)事故的調(diào)查中，廣泛應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)，徹底改變以前依靠經(jīng)驗、主觀斷定來進行火災(zāi)調(diào)查的情況。將現(xiàn)代科學(xué)偵查技術(shù)運用到災(zāi)后的調(diào)查中，提高整個火災(zāi)事故調(diào)查的準確性、客觀性和科學(xué)性。

火災(zāi)模化理論概況

消防技術(shù)作為一門科學(xué)大約只有100年的歷史，本世紀50年代以前，消防技術(shù)基本上是實驗科學(xué)。有時，為了弄清某種重大火災(zāi)的原因，得到有關(guān)的數(shù)據(jù)，就需要完全依樣蓋起一幢房子，裝入與原來室內(nèi)相同的物品，再點火燃燒試驗，并據(jù)此以制訂或修訂規(guī)范和法令來防止發(fā)生類似火災(zāi)。直到今天，盡管測試手段有了很大發(fā)展和進步，這種實體模擬燃燒試驗仍是推動消防科學(xué)發(fā)展最主要、最可靠的手段。

以實驗為基礎(chǔ)作為判定手段，這是消防科學(xué)還處于其幼年時期所必然具有的基本特征。目前，我們主要還是靠實際火災(zāi)暴露出來的問題和這種蓋起來再燒掉的實體模擬實驗研究的結(jié)果來制定各種建筑防火規(guī)范、消防法規(guī)，并且依靠這些法規(guī)和規(guī)范來管理消防工作。但是，隨著生產(chǎn)發(fā)展和社會進步，每起火災(zāi)所涉及的財富越來越多，實體模擬燃燒試驗的代價也越來越高，有些試驗(例如原子反應(yīng)堆的爆炸燃燒)幾乎是不可能進行的。所以，從70年代初，國外開始以燃燒學(xué)和流體力學(xué)為基礎(chǔ)，以實驗數(shù)據(jù)作為初始及邊界條件，用數(shù)學(xué)分析方法和計算機技術(shù)來研究火災(zāi)及其發(fā)展過程。

模化是現(xiàn)代科學(xué)研究的一種重要手段，即用建立某種模型的方法來進行科學(xué)研究，力求用較小的代價取得較大的成果。而火災(zāi)模化，是指為了預(yù)測火災(zāi)發(fā)展過程而建立的一組數(shù)理方程式，通過對這組方程式的解算即可定量地描述火災(zāi)發(fā)展過程的各主要參數(shù)。由于這組數(shù)理方程是在人們對火災(zāi)發(fā)生、發(fā)展和熄滅過程長期研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)對火災(zāi)機理的理性認識總結(jié)出來的規(guī)律，所以它比根據(jù)—兩次實驗得到的結(jié)論更具有代表性，更少偶然性，能更真實地反映客觀事實的實質(zhì)和規(guī)律。

火災(zāi)模化不僅能客觀定量地預(yù)測火災(zāi)發(fā)展過程，從而對減少人員傷亡、降低財產(chǎn)損失、改進滅火方法和滅火戰(zhàn)術(shù)有很大幫助，而且對改進建筑防火設(shè)計和對建筑物進行火災(zāi)危險性評價也具有重大作用。它可用于對任何建筑物中的建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件遭受實際火災(zāi)時的承載能力，完整性及隔熱性能按預(yù)測的實際火災(zāi)時的受熱情況加以分析計算，準確地確定其耐火能力，從而把建筑防火規(guī)范從選擇耐火等級的原始狀態(tài)提高到選擇適當(dāng)?shù)幕馂?zāi)模型和結(jié)構(gòu)熱響應(yīng)模型進行概率設(shè)計的更高水平，使建筑防火設(shè)計更合理、更經(jīng)濟、更精確。

由此可見，火災(zāi)模化是消防科學(xué)從實驗科學(xué)過渡到更高級的理論一實驗科學(xué)的橋梁，是現(xiàn)代科學(xué)和經(jīng)典實驗技術(shù)的結(jié)合。

火災(zāi)事故調(diào)查中火災(zāi)模化理論的應(yīng)用

在火災(zāi)事故的調(diào)查中，調(diào)查人員通過對現(xiàn)場的勘驗，一般能夠比較準確地判斷起火大致的區(qū)域，但要準確無誤地判斷起火點、火災(zāi)原因，就比較困難，通常要借助相關(guān)的技術(shù)手段才能完成。一般情況下，調(diào)查人員往往要通過對火災(zāi)發(fā)生的各個階段進行模擬，從而得出能夠被受災(zāi)群眾所能夠接受的結(jié)論。

下面我們就通過一個案例來具體說明。

2013年2月2日，位于蘭州市先建街50號的布匹供應(yīng)公司新建的倉庫發(fā)生火災(zāi)，直接損失達37萬元。

現(xiàn)場調(diào)查：

周邊環(huán)境勘察：蘭州市布匹供應(yīng)公司新建的庫房，向東靠近先建街主道，西鄰火鍋城，南北是一個內(nèi)院。

初步調(diào)查：發(fā)生火災(zāi)的建筑群主要是磚木結(jié)構(gòu)，倉庫主要是有三合板搭建而成，庫房內(nèi)主要堆有布料和其他易燃物品，在整個火災(zāi)中燒損比較嚴重，所有的物品基本上不能夠再使用，整體損失慘重。

專項調(diào)查：庫房的西面外墻的外側(cè)緊靠著火鍋城的廚臺，該廚臺東西長為1.25米，南北寬為0.56米，共有兩個添材口，整個口直徑大約有0.6米，爐膛深度約有0.8米，在調(diào)查過程中沒有發(fā)現(xiàn)什么可疑之處。

事故的原因分析和模擬計算

經(jīng)過調(diào)查認定這次起火的主要原因是：火鍋城的整個后廚的火爐在長時間燃燒時，產(chǎn)生了大量的熱量，而整個熱量在傳導(dǎo)過程中，引起靠在墻邊的紗布自燃，從而導(dǎo)致了這次火災(zāi)的發(fā)生。為了證實后廚的熱能否使得紗布達到自燃點，為了證實這一點，蘭州市消防支隊將這項工作委托給蘭州大學(xué)熱傳導(dǎo)實驗室進行計算。

根據(jù)當(dāng)時的實際情況，簡化了某些不必要的程序，僅僅取靠近火爐的布料作為研究對象，對布料進行模擬，見下圖：

建立相應(yīng)的傳導(dǎo)方程：Ut=a2Uxx

其中：a2=k/cp;k為熱導(dǎo)系數(shù)，cp為容重的整體比熱。

根據(jù)計算得出爐膛的整體的面積為0.49平方米，在正常工作情況下，整個爐膛的中性溫度可以達到1100——1600攝氏度，而爐壁的平均溫度為1000度，根據(jù)熱導(dǎo)方程計算，得出結(jié)果，結(jié)果見下表1和表2。

表1 布料所在的區(qū)域熱傳導(dǎo)至墻壁的表面的升溫變化

表二布料所在的區(qū)域溫度變化

當(dāng)時的天氣的溫度是12度，當(dāng)23分鐘過去后整個布料所在的墻壁的溫度可以達到458℃，再加上當(dāng)時的氣溫為12℃，所以整個布料所能夠接觸到的溫度可達到：

458℃+12℃=470℃

根據(jù)調(diào)查當(dāng)時布料的自燃點為265℃，因此在當(dāng)時情況下，整個布料完全能夠達到自燃。所以最后完全可以認定這次火災(zāi)的主要起因是火鍋城。

通過這樣的火災(zāi)模化模擬實驗和具體的計算，使得整個火災(zāi)的調(diào)查工作得以順利完成，同時還解決了由火災(zāi)引起的民事糾紛。

火災(zāi)模化理論的應(yīng)用展望

火災(zāi)模化技術(shù)在應(yīng)用過程中通常還可以利用火災(zāi)現(xiàn)場的殘留物所呈現(xiàn)出的化學(xué)成分、物理狀態(tài)、具體形貌等來證明整個火災(zāi)在發(fā)生過程中所出現(xiàn)的具體的原因。在火災(zāi)現(xiàn)場調(diào)查過程中，往往可以進行現(xiàn)場取樣，通過對多種火災(zāi)現(xiàn)場的殘留物進行物理和化學(xué)成分的具體分析，同時還要考慮其他多種外部因素相互間的影響，這樣就能夠得出一個“多變量”的火災(zāi)現(xiàn)場研究數(shù)據(jù)。當(dāng)然收集到的數(shù)據(jù)沒有進行具體的分類，當(dāng)中包含了大量的有效數(shù)據(jù)以及無用數(shù)據(jù)，這些無用的數(shù)據(jù)就會增加分析人員獲取有效信息的發(fā)生的難度。這時候就要求我們進行化學(xué)模式來進行分析，通過對現(xiàn)場取樣的物品進行化學(xué)分析，建立物品本身的化學(xué)變化前和變化后之間的關(guān)系，分析這種聯(lián)系之間存在的具體的聯(lián)系，以及發(fā)生了什么使得這種變化產(chǎn)生。通常情況下我們會采取Fisher判別與分析的方法、Bayes判別法、SICMA分析法、KNN分析法，等等。等過使用這些分析方法，將整個火災(zāi)發(fā)生前與火災(zāi)發(fā)生后之間建立良好的聯(lián)系，分析是什么導(dǎo)致了他們發(fā)生了如此之大的變化，以及這種變化一般會引起何種后果。通過將化學(xué)分析模式運用到火災(zāi)的災(zāi)后識別殘留物的分析和處理之中，大大減少了在具體的數(shù)據(jù)提取和數(shù)據(jù)處理，大大排除了不必要的干擾，確定分析目標，進行相關(guān)數(shù)據(jù)的挖掘和解釋，還可以通過其他方法的聯(lián)合應(yīng)用數(shù)學(xué)變換，這樣就能夠得出更多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析關(guān)系網(wǎng)。在低維空間進行重新描述；應(yīng)用其它類別的識別技術(shù)進行樣本分類研究；利用已知的樣本作為標本，對其他收集到的材料進行對比分析和研究，就能夠找出相關(guān)間的聯(lián)系；建立以確定模型和有效的數(shù)據(jù)挖掘為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫，將模型應(yīng)用于未知樣品的分類和驗證工作中。

在現(xiàn)代火災(zāi)事故調(diào)查中，我們要不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)，不斷把新技術(shù)運用到火災(zāi)事故調(diào)查中，提高火災(zāi)事故調(diào)查的科學(xué)認定水平，為構(gòu)建和諧社會創(chuàng)造安定環(huán)境。

參考文獻：

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篇7

作者簡介姓名:（出生年—），性別，籍貫，職稱，研究方向：

作者姓名:鄭紅，

出生年月：1975年11月，

性別：女

籍貫：汗族

職稱：工程師，

研究方向：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，

學(xué)歷：本科，

摘要：本文重點分析當(dāng)前我國高層住宅建筑中幾種建筑結(jié)構(gòu)，以最佳適用性原則為基準分析幾種結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法和特點，從而分析住宅適用性最佳的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。

關(guān)鍵詞：高層住宅建筑結(jié)構(gòu)適用性原則

受地域價值、土地價格的影響，土地稀缺已成為不爭的事實。在這樣的背景下，高層住宅建筑的誕生自然在情理當(dāng)中。對于政府出臺有關(guān)超高層建筑響應(yīng)的政策，個人認為，高層建筑對城市建設(shè)的整體發(fā)展無疑起到了有力的推動作用。那從人類居住的適用性、經(jīng)濟性原則來看那種結(jié)構(gòu)設(shè)計更符合人類安居的基本原則！

一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計體系與技術(shù)應(yīng)用概述

當(dāng)前，高層、超高層建筑不斷涌現(xiàn)。建筑師設(shè)計了眾多復(fù)雜體型和內(nèi)部多變的高層建筑，我國高層建筑的復(fù)雜程度已位居世界前列。高層建筑除了要滿足建筑使用功能的要求，還越來越重視建筑個性化，在建筑藝術(shù)造型方面體現(xiàn)創(chuàng)新。例如：336.9米高的天津津塔主要的抗側(cè)力體系采用“鋼管混凝土柱框架、核心鋼板剪力墻體系、外伸剛臂抗側(cè)力體系”組成，具有較高的抗 側(cè)剛度和延性，是目前世界上應(yīng)用鋼板剪力墻的最高的高層建筑；據(jù)不完全統(tǒng)計，在高度超過200米的超高層建筑中，有大約50%為混合結(jié)構(gòu)。上海環(huán)球金融中心及金茂大廈均為鋼筋混凝土核心筒，外框為型鋼混凝土柱及鋼柱；北京國際貿(mào)易中心三期為筒中筒結(jié)構(gòu)，外部為型鋼混凝土框筒，內(nèi)部為型鋼混凝土巨型柱與斜撐及鋼梁組成的筒體，74層，高330米，為我國8度抗震設(shè)防地區(qū)最高的高層建筑。

1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中基于抗震設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用

由于高層、超高層建筑具有超高超大、功能復(fù)雜、造型新奇的特點，規(guī)模和復(fù)雜程度在國際上可謂少見。許多建筑突破了我國現(xiàn)行相關(guān)技術(shù)標準與規(guī)范的要求。目前來看，減震控制技術(shù)研究與應(yīng)用在我國高層建筑中有了較大進展。隔振技術(shù)較為成熟，在工程中有一定應(yīng)用，主要用于高烈度的多層、小高層建筑，如北京通惠家園地鐵樞紐建筑，甘肅隴南將橡膠隔振墊用于磚混結(jié)構(gòu)樓房。目前，多項采用隔振技術(shù)的房屋建筑正在設(shè)計建造中。

消能減震技術(shù)近年來在新建高層建筑工程中開始得到應(yīng)用，如北京銀泰中心主塔樓、上海世貿(mào)國際廣場、深圳大梅沙酒店等采用了黏滯流體阻尼器，主動控制技術(shù)在我國超高層建筑中首次得到應(yīng)用是上海環(huán)球金融中心第90層兩臺各重250噸的質(zhì)量阻尼器，它將有效地減小建筑結(jié)構(gòu)在風(fēng)和地震時的反應(yīng)。

2、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中基于抗風(fēng)設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用

隨著高層建筑高度的增加，結(jié)構(gòu)對風(fēng)荷載更加敏感，在不少地區(qū)，抗風(fēng)研究和設(shè)計已經(jīng)成為控制結(jié)構(gòu)安全性和實用性的關(guān)鍵因素。我國目前的建筑荷載規(guī)范尚不能完全滿足實際工程的需要，應(yīng)增加橫風(fēng)向響應(yīng)和等效靜力風(fēng)荷載、干擾效應(yīng)、居住者舒適度判據(jù)等內(nèi)容。

3、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中基于消防設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用

一個常識是，按照設(shè)計標準，高于24米的建筑屬于高層建筑，高于50米的建筑屬于超高層建筑。曾有城市安全部門做過一個試驗，讓一名身強體壯的消防員從第33層跑到第1層，用了35分鐘。如果是一名身體素質(zhì)一般的人員或老人、小孩，所需時間肯定會更長。而火借風(fēng)勢，30秒內(nèi)就可以從第1層到達第33層。這樣算來，在高層、超高層建筑中人們跑到樓外逃生的可能性幾乎為零。因此，基于超高層建筑結(jié)構(gòu)體系中抗高溫、防火方面的設(shè)計成為最重要的一個指標（以下以北京國貿(mào)三期工程為例）。

國貿(mào)三期。該工程總建筑面積54萬平方米，主塔樓總高330米，地上層數(shù)為74層，地下為4層，鋼結(jié)構(gòu)截面大、單件重、連接復(fù)雜，總用鋼量達5萬多噸，抗震等級8級，設(shè)計難度和施工難度為世界超高層建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域所罕見，是目前北京的第一高樓。美國“911”事件后，施工承建方：“中建一局集團建設(shè)發(fā)展有限公司”對國貿(mào)三期設(shè)計方案作了相應(yīng)調(diào)整。為了保證建筑物未來的安全性，在經(jīng)過論證和修改后，該樓的建筑方案采用了4萬噸鋼筋、18萬立方米混凝土與5.5萬噸鋼結(jié)構(gòu)組合形成的鋼骨型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，并采用耐燃時間高達3小時的防火涂料對鋼結(jié)構(gòu)進行防火處理。這樣設(shè)計的結(jié)果是，大樓能夠有效地減少飛行器撞擊所帶來的損害，提高大樓自身的耐火性能。而按照此前的設(shè)計方案，該大樓全部由鋼結(jié)構(gòu)組成，一旦遇到同樣問題，鋼結(jié)構(gòu)會因高溫快速熔化，導(dǎo)致主樓快速坍塌。

另外，針對火災(zāi)，為了確保人員安全，國貿(mào)三期主塔樓分別在14層、28層、39層、55層和74層設(shè)計了5個避難層，避難層四周采用防火材料和加固結(jié)構(gòu)，裝有防火隔煙系統(tǒng)。將來大廈投入使用后，避難層非但不能改作他用，不能加鎖關(guān)閉，而且還可能會放置一些食品和水，并隨時更新。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)荷載作用與結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

1、豎向荷載

結(jié)構(gòu)恒荷載，是根據(jù)材料自重計算得到的。它占高層建筑豎向荷載的大部分。結(jié)構(gòu)設(shè)計時務(wù)必做到不漏項。樓面（屋面）活荷載標準值及其組合值系數(shù)，按《荷載規(guī)范》取用。需注意：當(dāng)使用荷載較大或者有特殊情況時，應(yīng)該按實際情況采用。《荷載規(guī)范》所列的樓面活荷載中未包括二次裝修荷載和隔墻自重。固定隔墻應(yīng)按恒荷載考慮，隔墻可以靈活布置時，按活荷載考慮。

2、 風(fēng)荷載的計算

風(fēng)荷載是高層建筑主要側(cè)向荷載之一。結(jié)構(gòu)抗風(fēng)分析（包括荷載、內(nèi)力、位移、加速度）是高層建筑設(shè)計計算的重要因素。

由流體力學(xué)中的伯努利可知風(fēng)壓與風(fēng)速關(guān)系：

風(fēng)的形成：空氣從氣壓高的地方流動到氣壓低的地方。風(fēng)的強度。（通常由風(fēng)速或換算為風(fēng)壓來表示)基本風(fēng)壓：

當(dāng)?shù)乇容^空曠平坦地面上離地10m高統(tǒng)計所得的30年一遇10min平均最大風(fēng)速v0為標準，按v02/1600確定的風(fēng)壓值

主體結(jié)構(gòu)垂直于建筑物表面上的風(fēng)荷載標準值，應(yīng)按下述公式計算，風(fēng)荷載作用面積應(yīng)取垂直于風(fēng)向的最大投影面積:

式中ωk—風(fēng)荷載標準值(kN/m2)；

βz—高度z處的風(fēng)振系數(shù)；

μs—風(fēng)荷載體型系數(shù)；

μz—風(fēng)壓高度變化系數(shù)；

ω0—基本風(fēng)壓(kN/㎡)。

3、γRE——構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)

構(gòu)件類別

梁 軸壓比小于0.15的柱 軸壓比不小于0.15柱

剪力墻

各類 構(gòu)件

節(jié)點

受力狀態(tài) 受彎 偏壓 偏壓 偏壓 局部承壓 受剪、偏拉 受剪

γRE 0.75 0.75 0.80 0.85 1.0 0.85 0.85

當(dāng)僅考慮豎向地震作用組合時，各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力抗震調(diào)整系數(shù)均應(yīng)取為1.0 。

三、高層建筑住宅產(chǎn)業(yè)化下帶來設(shè)計和承建行業(yè)全新的挑戰(zhàn)

隨著住宅產(chǎn)業(yè)化形勢的不斷發(fā)展，隨著我國超高層住宅的響應(yīng)政策的出臺，未來，無疑會給本土設(shè)計行業(yè)及承建方帶來了巨大的挑戰(zhàn)。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，作為二三線城市出現(xiàn)的一幢幢拔地而起的超高層建筑。這種建筑不僅對開發(fā)商是一種全新的挑戰(zhàn)，對房地產(chǎn)這條產(chǎn)業(yè)鏈上的設(shè)計行業(yè)、承建行業(yè)也將帶來全新的改變。

1、未來住宅產(chǎn)業(yè)化下高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)亟待提升

相對高層住宅而言，超高層住宅設(shè)計復(fù)雜，對項目設(shè)計及管理水平要求嚴格；超高建筑物中每隔一定距離須加設(shè)避難層；在施工設(shè)計上的要求更加嚴格，尤其是對消防、防震、防風(fēng)的指標要求很高，例如對玻璃等建筑材料的選擇格外嚴格，同時由于高處的濕度、風(fēng)力影響等特殊要求，也給設(shè)計、施工帶來了很高的難度。

而在諸多設(shè)計中，超高層住宅對結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求更是嚴格，它必須按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設(shè)防烈度以經(jīng)濟、合理、安全、可靠的設(shè)計原則，選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系。此外，還提到，超高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計中除采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（代號RC）外，還采用型鋼混凝土結(jié)構(gòu)（代號SRC）、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)（代號CFS）和全鋼結(jié)構(gòu)（代號S或SS）。這其中，對材料的使用更是異常嚴格，計算必須正確，配筋必須合理，栓釘必須可靠。

由于超高層住宅建筑結(jié)構(gòu)的特殊性，建筑內(nèi)部的梁柱將會不可避免地存在，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中一方面考慮異型柱的使用，另一方面在戶型設(shè)計中要充分全面考慮梁柱的影響、規(guī)避及利用。再有，高層建筑與其它建筑之間的最大區(qū)別，就在于它有一個垂直交通和管道設(shè)備集中在一起的、在結(jié)構(gòu)體系中又起著重要作用的“核”（ Core ）。而這個“核”也恰恰在形態(tài)構(gòu)成上舉足輕重，決定著高層建筑的空間構(gòu)成模式。

2、高層建筑結(jié)構(gòu)抗震、風(fēng)設(shè)計專業(yè)性人員缺失、經(jīng)驗嚴重缺乏

近年來，雖然國內(nèi)外對高層和超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)和鋼混凝土結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計理論均進行了一些研究，也已取得了一批較深入和較實用的研究成果。但是，由于地震作用、各類結(jié)構(gòu)體系的空間作用、彈塑性性能以及“大震”作用的破壞機理等方面的復(fù)雜性，使得對超高層建筑抗震設(shè)計理論還需要從許多方面進行深入研究。這種復(fù)雜性在我國各大城市尤其突出。超高層建筑的出現(xiàn)，無疑將我國的抗震研究工作推上了一個全新的領(lǐng)域。“之前雖然很多建筑設(shè)計公司也將抗震作為建筑設(shè)計中的重要部分，但隨著超高層建筑的出現(xiàn)，不得不迫使建筑設(shè)計和承建行業(yè)以及相關(guān)的地震研究機構(gòu)發(fā)生變革。”因為我國的建筑歷史上沒有超高層住宅的經(jīng)驗還尚淺，尤為二三級城市，政府出臺的相關(guān)超高層政策對我國的建筑設(shè)計行業(yè)、建筑業(yè)、地震研究等有關(guān)地產(chǎn)的所有產(chǎn)業(yè)都將起到劃時代的推進，它將被載入史冊。隨著高速發(fā)展的中國住宅產(chǎn)業(yè)化進程不斷推進，太需要這方面的經(jīng)驗了。

四、我國高層建筑設(shè)計未來的展望

由于高層住宅不但在結(jié)構(gòu)設(shè)計、基礎(chǔ)工程設(shè)計、主體結(jié)構(gòu)設(shè)計、建筑設(shè)備安裝工程設(shè)計方面，給排水工程、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、建筑消防(防火及排煙)等方面都在一定程度上提高了難度和復(fù)雜程度。同時還在環(huán)保方面，餐廳含油污水處理、廚房廢氣處理、柴油發(fā)電機房噪聲治理等方面也有較高的要求。這無疑都給設(shè)計行業(yè)和建筑行業(yè)帶來了一個全新的挑戰(zhàn)。隨著我國高層住宅的響應(yīng)政策的出臺，將在很大程度上對設(shè)計行業(yè)和建筑行業(yè)帶來革命性的變局。因為高層建筑技術(shù)人員的缺乏和經(jīng)驗的匱乏，很多設(shè)計公司和建筑公司將很有可能在我國新一輪城市高層及超高層建筑項目改造的大潮中面臨淘汰或者轉(zhuǎn)戰(zhàn)異地的可能。

高層建筑的高度特點帶來了諸多技術(shù)上的難題。就拿消防來說，就目前，機動消防車輛的消防能力不可能跟上高層特別是超高層建筑的發(fā)展，因此，高層建筑的消防設(shè)計應(yīng)立足于建筑內(nèi)部的消防系統(tǒng)建設(shè)，在智能化的前提下努力完善火災(zāi)探測、報警、撲救等自動功能。而這對設(shè)計單位或者承建單位而言都提出了更高的要求。如果沒有專業(yè)技術(shù)的支持，沒有超強的綜合運作能力，是很難完成的。所以，個人以為，超高層建筑的問世，必將給我國的設(shè)計行業(yè)，尤其是承建行業(yè)帶來全新的格局。盡管目前還達不到洗牌的程度，但也將是一場殘酷的淘汰賽。而要改變這樣的局面，求變將是唯一的出路。

依舊以國貿(mào)三期工程為例，國貿(mào)三期屬于超高層建筑，構(gòu)件有大型化、異型化的特點，致使施工技術(shù)和施工精度要求都非常高。工程的施工遇到并解決了許多普通超高層鋼結(jié)構(gòu)施工中沒有出現(xiàn)過的問題，尤其是針對傾斜結(jié)構(gòu)的安裝、鋼板墻的安裝、腰桁架的安裝等一系列施工技術(shù)，是對我國復(fù)雜高層鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的有力補充，同時對國內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計行業(yè)的持續(xù)發(fā)展起到了積極作用。

【參考文獻】：

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[2]歐李波；對高層超高層建筑結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)探討；《建設(shè)科技》2009年9期

[3]唐建成；淺談高層建筑中鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工；《科技信息》2008年34期

篇8

本文介紹了武漢國際舒展中心的空調(diào)、供暖、防排煙設(shè)計。著重介紹了蓄冰、蓄熱系統(tǒng)的形式、特點及運行方式。蓄冰系統(tǒng)采用主機位于上游的串聯(lián)形式；蓄熱設(shè)備為自然分層的垂直層流型蓄熱槽。大空間展廳采用了噴口送風(fēng)分層空調(diào)。

關(guān)鍵詞　蓄冰系統(tǒng)，蓄熱系統(tǒng)，散流器，分層空調(diào)，防排煙

一、 工程概況

武漢國際會展中心（以下簡稱會展中心），位于漢口解放大道與京漢大道之間，是目前武漢市最具規(guī)模、配套設(shè)施最先進的國際展覽、會議中心。占地面積7.69萬㎡，總建筑面積12.6萬㎡，地下五層，地下二層。展廳面積為4.7萬㎡，其中7000㎡超大型展廳一個，4000㎡的大型展廳五個及一批中、小展廳；會議面積2.1萬㎡，其中800座的大會議廳，除具有一般會議、放映、演出功能外，還具有同時進行8種語言同聲傳譯的功能；另外配套有快餐廳、商務(wù)中心等。武漢國際會展中心已成為武漢市的又一標志性建筑。

二　空調(diào)冷熱源

會議展覽類空調(diào)負荷，隨會議和展覽的規(guī)模、內(nèi)容及時段的不同有很大變化。而且整個空調(diào)系統(tǒng)所耗電能也十分巨大，這就要求空調(diào)系統(tǒng)不但具有較強的應(yīng)變及調(diào)節(jié)能力，還應(yīng)具備一定的節(jié)能功效。而蓄能系統(tǒng)，能切實滿足上述要求。它是由主機及蓄能槽兩部分組成，能夠根據(jù)負荷變化情況靈活的進行多種方式組合，提供空調(diào)所需冷熱負荷。它還具有很強的備用性，在電力有限的情況下，僅需很少的電量，通過釋能而滿足空調(diào)負荷的要求。

近年來武漢市推廣實施了分時電價政策，峰谷電價比值達到4：1。市供電局對采用蓄能系統(tǒng)的工程，不僅分時計量電價，還降檔收費。根據(jù)電價政策，綜合其初投資、運行費用及投資回收年限等多種因素，會展中心空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源采用了夏季部分蓄冰，冬季全額蓄熱的方式。

1.空調(diào)蓄冰系統(tǒng)

會展中心空調(diào)設(shè)計日最高冷負荷為12230kw，全日總冷負荷為87870kWh。制冷主機采用美國約克公司生產(chǎn)的四臺1800kW雙工況螺桿式冷水機組，載冷劑為25%（質(zhì)量）乙烯乙二醇水溶液。蓄冰設(shè)備為美國BAC公司生產(chǎn)的蛇形鋼盤管，共24組，沉浸在鋼筋混凝土水槽內(nèi)。夜間制冰蓄冷，其盤管進液溫度為-6℃，總蓄冷量35860kWh，蓄冰率為38%。白天供冷時，由板式熱器回來的11℃溶液經(jīng)制冷主機降至7℃，再進入蓄冰槽，盤管出液溫度3.3℃。

考慮到系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性及經(jīng)濟性，蓄冰系統(tǒng)制冷主機位于上游的串聯(lián)方式，即經(jīng)板式換熱器回來溫度較高的乙二醇溶液先進入制冷主機降溫，再到蓄冰槽降至空調(diào)負荷所需的溫度。較高溫度的溶液先進入制冷主機，可以提高制冷主機效率，降低裝機容量，節(jié)約運行費用。與常規(guī)空調(diào)相比，會展中心制冷主機裝機容量減少41%，冷凍站內(nèi)配電容量減少36%。

系統(tǒng)運行通過閥門控制，可實現(xiàn)蓄冰槽單獨融冰供冷、雙工況制冷主機單獨供冷、蓄冰槽與雙工況制冷主機聯(lián)合供冷等不同運行模式。圖1為設(shè)計日冷負荷平衡圖，圖2為蓄冰空調(diào)系統(tǒng)流程圖。系統(tǒng)運行策略實行優(yōu)化控制，在設(shè)計日工況采用制冷主機優(yōu)先，為降低運行費用，在峰值電價時段，只開三臺制冷主機，平價時段四臺制冷主機全開，冷負荷不足部分由融冰補充。非設(shè)計日工況采用融冰優(yōu)先，根據(jù)負荷預(yù)測及實時監(jiān)控，合理分配各時段融冰量，最大限度減少峰值電價時制冷主機的開啟，隨著負荷的減少，直到采用全融冰供冷。這樣無論什么情況，儲存的冰量都可以得到充分利用，充分發(fā)揮蓄冰空調(diào)削峰填谷，減少電網(wǎng)高峰用電量，節(jié)省運行費用的作用。

圖2　蓄冰空調(diào)系統(tǒng)流程圖

2.空調(diào)蓄熱系統(tǒng)

(1) 蓄熱槽設(shè)計

本工程在初步設(shè)計時，曾考慮采用蓄冰槽兼作蓄熱用，這樣可以減少因采用蓄能系統(tǒng)而增加的建筑空間。但在后來的調(diào)查討論中發(fā)現(xiàn)，冷熱共槽，由于腐蝕的原因，使得運行效果很不理想，冰盤管在兩、三年時間內(nèi)就腐蝕穿孔。如果在水中加防腐劑，可以減輕腐蝕的影響，但會改變水的冰點，使得蓄冰過程無法控制。若冬夏季換水，則會大大增加水處理費用，故在施工圖設(shè)計時，采用冷熱分槽。

會展中心設(shè)計日最高熱負荷為6830kw，全日總熱負荷36280kwh。制熱設(shè)備為美國富爾頓公司生產(chǎn)的三臺1800kW的電鍋爐，蓄熱設(shè)備為垂直層流型熱水槽，蓄熱終溫90℃，用熱終溫52℃。系統(tǒng)正常運行時為夜間蓄熱，白天關(guān)閉電鍋爐，完全利用所蓄熱量供暖，在特殊情況下，也可用電鍋爐直接供暖。圖3為蓄熱空調(diào)系統(tǒng)流程圖。

蓄熱槽位于地下一層，為一23.7×16×6.5m的鋼筋混凝土池子，與主體建筑聯(lián)為一體，為減少溫度應(yīng)力對主體結(jié)構(gòu)的影響，水池采用內(nèi)保溫，保溫材料為100mm厚聚氨酯發(fā)泡板材，內(nèi)襯五布六涂玻璃鋼防水層。

(2) 散流器設(shè)計

垂直流型蓄熱槽，為實現(xiàn)自然分層的目的，要求在蓄熱釋熱過程中，溫度較高的水始終從槽上部流入或流出，溫度較低的水始終從槽下部流出或流入。故在槽內(nèi)設(shè)置了上下兩組均勻分配水流的散流器，并且上散流器開口向上，下散流器開口向下。蓄熱時鍋爐送來的熱水由上散流器進入蓄熱槽，而冷水由下散流器流出，進入鍋爐加熱。在釋熱循環(huán)中，水流方向相反。

影響蓄熱效率的一個重要因素是斜溫層，即由于冷熱水間自然的導(dǎo)熱作用而形成的一個冷熱溫度過渡層，它的存在減少了實際可用蓄熱量，但它也能有效的防止蓄熱槽下部冷水與上部熱水的混合，散流器設(shè)計的要點就是要在蓄熱槽內(nèi)獲得較薄的、穩(wěn)定而明確的斜溫層。

根據(jù)流體力學(xué)原則，當(dāng)槽內(nèi)流體浮力大于慣性力， 即弗勞德數(shù)Fr

式中 q----散流器單位長度流量，m3/s·m；

g----重力加速度，m/s2；

h----散流器進口開口高度，m；

ρi----進口水密度，kg/m3；

ρa----槽內(nèi)水密度，kg/m3；

v----進口水的運動粘度，m2/s。

從式(1)、(2)中可以看出，F(xiàn)r、Re除與流量、供回水溫差有關(guān)外，還與散流器的設(shè)計密切相關(guān)，好的散流器可以形成穩(wěn)定的斜溫層實現(xiàn)較佳的分層效果。

會展中心的設(shè)計中，每臺散流器設(shè)計成H型，由于槽體較長，為使流量分配均勻，每組散流器均設(shè)計成三臺并聯(lián)形式，每臺散流器設(shè)一流量平衡閥。取Re=850，同時控制Fr＜1，x 經(jīng)計算散流器開口角度120°，開口寬11mm，出口流速0.26m/s。

3.熱力交換系統(tǒng)

蓄冰蓄熱系統(tǒng)與空調(diào)末端用板式換熱器隔開，可減少乙二醇及軟水處理量，通過熱交換，夏季向末端供給7/12℃冷水，冬季供給50/40℃熱水。

三、空調(diào)水系統(tǒng)

空調(diào)末端水系統(tǒng)采用一次泵變流量系統(tǒng)，由于冬夏季空調(diào)循環(huán)水量相差很大，為節(jié)省電能，冬夏分設(shè)循環(huán)水泵。水系統(tǒng)共分為五個環(huán)路，其中地下展廳兩個環(huán)路，地上東、西展區(qū)各一個環(huán)路，中心花籃為一個環(huán)路。每個環(huán)路的回水總管上各設(shè)一個流量平衡閥。

四、 空調(diào)方式

1.高大展廳：會展中心高大展廳較多，如果采用全空調(diào)方式，勢必造成很大的能源浪費，對這類面積、空間都很大的展廳，設(shè)計采用分層空調(diào)方式，根據(jù)射程及建筑空間造型，在4～9m的高度上采用德國妥思公司生產(chǎn)的DUK型遠程投設(shè)噴口側(cè)送風(fēng)。空氣處理機組設(shè)在展廳的局部夾層內(nèi)，夾層下部一般采用散流器下送風(fēng)。

2.展示大廳：位于中心花籃五層的城市展示大廳，為全玻璃造型，層高25m，不僅熱工性能差，而且給空調(diào)管道的敷設(shè)帶來很大的困難。設(shè)計將空調(diào)機組設(shè)在四層吊頂內(nèi)，通過六根異形風(fēng)柱向大廳內(nèi)人流區(qū)送風(fēng)。每根風(fēng)柱風(fēng)量約12000m3/h，送風(fēng)口高度3.5m。

3.交通大廳：一層的交通大廳，空間較高，且形成有南北貫通的穿堂風(fēng)，空調(diào)系統(tǒng)在冬季很難實現(xiàn)設(shè)計溫度。因此，在該大廳內(nèi)采用了空調(diào)送風(fēng)與低溫地板輻射相結(jié)合的供暖形式。低溫地面散熱量為105w/m2，新風(fēng)負荷，由空調(diào)系統(tǒng)承擔(dān)。

4.中小展廳：層高≤7m的中小展廳、會議室等采用散流器或條縫型風(fēng)口下送風(fēng)。

5.辦公及洽談室采用風(fēng)機盤管加新風(fēng)方式。

6.信息中心，運行方式不同于展廳，且有較大面積的內(nèi)部區(qū)，為保證過渡季節(jié)的空調(diào)效果，采用VRV系統(tǒng)；消防控制中心采用分體式風(fēng)冷熱泵機組。

五、 防排煙設(shè)計

1. 地下二層汽車庫，停車位450個，分為兩個防火分區(qū)。設(shè)計的機械排煙系統(tǒng)，兼作平時排風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)、排煙量均為6次/h。

2. 地下展廳的排煙系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)相結(jié)合，經(jīng)過閥門切換，利用空調(diào)送風(fēng)管作火災(zāi)時的排煙管道，在過渡季節(jié)也可利用此系統(tǒng)作排風(fēng)用。

3. 地上展廳、會議廳等部位，均利用平風(fēng)系統(tǒng)與專用排煙風(fēng)機共同作火災(zāi)時的排煙系統(tǒng)。對于室內(nèi)凈高大于6m的空間，不劃分防煙分區(qū)，排煙風(fēng)量參照中庭排煙的計算方法確定。

4. 四層多功能廳、五層大會議廳，面積大、人員多，火災(zāi)時，疏散困難。建筑設(shè)計時，在這兩處均設(shè)計了疏散走廊。在設(shè)計中，將疏散走廊視為避難間，設(shè)置機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，阻止煙氣進入走廊，使滯留人員，迅速地疏散至安全地帶。

5. 凡不具備自然排煙條件的防煙樓梯間、消防電梯前室或合用前室，均設(shè)置正壓送風(fēng)系統(tǒng)。

六、 結(jié)束語

武漢國際會展中心，建筑面積大、空間變化多樣，使用功能復(fù)雜，建筑熱工性能差，對空調(diào)設(shè)計極具挑戰(zhàn)性。在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中，合理確定蓄能比例，優(yōu)化蓄能系統(tǒng)設(shè)計，并且根據(jù)具體的空調(diào)對象，選用不同的空調(diào)末端送回風(fēng)方式，不僅能實現(xiàn)較好的空調(diào)效果，還能獲得較好的經(jīng)濟效益。目前，會展中心已建成使用，空調(diào)系統(tǒng)尚未全面投入運行，從部分運行情況看，空調(diào)效果良好。

七、 參考文獻

篇9

1變頻調(diào)速技術(shù)在應(yīng)用中的節(jié)能分析

1.1變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展狀況

在電力生產(chǎn)中，泵與風(fēng)機類轉(zhuǎn)動設(shè)備應(yīng)用較多，其電能消耗和諸如閥門、擋板相關(guān)設(shè)備的節(jié)流損失以及維護、維修費用占到生產(chǎn)成本的7%~25%。隨著電力體制改革的不斷深入，競價上網(wǎng)的不斷推廣，節(jié)能降耗業(yè)已成為降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量和電廠競爭力的重要手段之一。變頻調(diào)速技術(shù)順應(yīng)了工業(yè)生產(chǎn)自動化發(fā)展的要求，開創(chuàng)了一個節(jié)能降耗新時代。變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系，通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉(zhuǎn)速的目的。變頻器就是基于上述原理采用交-直-交電源變換技術(shù)，電力電子、微電腦控制等技術(shù)于一身的綜合性電氣產(chǎn)品。變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用一改普通電動機只能以定速方式運行的陳舊模式，使得電動機及其拖動負載在無須任何改動的情況下即可以按照生產(chǎn)工藝要求調(diào)整轉(zhuǎn)速輸出，從而降低電機功耗達到系統(tǒng)高效運行的目的。目前，變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代電力傳動技術(shù)的一個主要發(fā)展方向。選用變頻系統(tǒng)的同時可通過與dcs的智能接口，實現(xiàn)設(shè)備系統(tǒng)的自動控制。

1.2變頻調(diào)速技術(shù)節(jié)能分析

通常在電力生產(chǎn)中最常用的控制手段則是調(diào)節(jié)閥門、風(fēng)門、擋板開度的大小來調(diào)整泵與風(fēng)機類轉(zhuǎn)動設(shè)備。這樣，不論生產(chǎn)的需求大小，風(fēng)機都要按額定轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，而運行工況的變化則使得能量以閥門、風(fēng)門、擋板的節(jié)流損失消耗掉了。在生產(chǎn)過程中，不僅控制精度受到限制，而且還造成大量的能源浪費和設(shè)備損耗。從而導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，設(shè)備使用壽命縮短，設(shè)備維護、維修費用高居不下。風(fēng)機、泵類設(shè)備多數(shù)采用異步電動機直接驅(qū)動的方式運行，存在啟動電流大、機械沖擊、電氣保護特性差等缺點。不僅影響設(shè)備使用壽命，而且當(dāng)負載出現(xiàn)機械故障時不能瞬間動作保護設(shè)備，時常出現(xiàn)泵損壞同時電機也被燒毀的現(xiàn)象。近年來，出于節(jié)能的迫切需要和對產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高的要求，加之采用變頻調(diào)速器（簡稱變頻器）易操作、免維護、控制精度高，并可以實現(xiàn)高功能化等特點；因而采用變頻器驅(qū)動的方案開始逐步取代風(fēng)門、擋板、閥門、液偶的控制方案。通過流體力學(xué)的基本定律可知：風(fēng)機、泵類設(shè)備均屬平方轉(zhuǎn)矩負載，其轉(zhuǎn)速n與流量q，壓力h以及軸功率p具有如下關(guān)系：q∝n，h∝n2，p∝n3；即，流量與轉(zhuǎn)速成正比，壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比。采用變頻調(diào)速技術(shù)改變電機轉(zhuǎn)速的方法，要比采用閥門、擋板調(diào)節(jié)更為節(jié)能經(jīng)濟，設(shè)備運行工況也將得到明顯改善。

1.3與滑差調(diào)速相比

滑差調(diào)速的控制方式比較典型可靠，但其存在著調(diào)速精度差、范圍窄、線性不好、能耗高等缺點，而變頻調(diào)速系統(tǒng)的特點正好克服了傳統(tǒng)滑差調(diào)速系統(tǒng)的不足，具有效率高、無轉(zhuǎn)差損耗、調(diào)速范圍寬、特性硬、精度高、起制動方便靈活、能耗小的特點，既具有交流感應(yīng)電機的長處，又具有直流電機的調(diào)速性能，有非常顯著的可靠節(jié)能效果。與傳統(tǒng)的滑差電機相比變頻調(diào)速系統(tǒng)更有維護量小、啟動電流小、系統(tǒng)功能較為完善、給操作人員提供了便利等優(yōu)勢。

2廣泛應(yīng)用高、低壓變頻技術(shù)

生活水泵、消防水泵、除鹽水泵等采用380v電機的設(shè)備可應(yīng)用低壓變頻技術(shù)進行變頻調(diào)速。采用6kv電機的泵與風(fēng)機可應(yīng)用高壓變頻技術(shù)，可取得明顯效果。

以大型440t/h級cfb鍋爐發(fā)電機組為例：可設(shè)計安裝多套高壓變頻裝置(如一次風(fēng)機6kv、1400kw，引風(fēng)機6kv、1250kw，二次風(fēng)機6kv、710kw，播煤增壓風(fēng)機6kv、250kw，凝結(jié)水泵6kv、280kw，給水泵6kv、3400kw，循環(huán)水泵6kv、800kw)。可設(shè)計安裝多套低壓變頻裝置(4-6套計量皮帶給料機，5套羅茨風(fēng)機，1套石灰石加料機，2套冷渣機，2套點火增壓風(fēng)機，生活水泵、消防水泵、除鹽水泵等水泵，2套點火增壓風(fēng)機)。當(dāng)采用以上措施在發(fā)電機組正式投產(chǎn)后，廠用電率可下降到9％以下，可與同類煤粉爐的廠用電率相當(dāng)，這樣就有效地克服了cpb鍋爐廠用電率高的缺陷。

實踐證明，變頻器用于風(fēng)機、泵類設(shè)備驅(qū)動控制場合取得了顯著的節(jié)電效果，是一種理想的調(diào)速控制方式。既提高了設(shè)備效率，又滿足了生產(chǎn)工藝要求，并且因此而大大減少了設(shè)備維護、維修費用，還降低了停產(chǎn)周期。直接和間接經(jīng)濟效益十分明顯。

3積極應(yīng)用斬波內(nèi)反饋調(diào)速電機技術(shù)

近幾年內(nèi)反饋交流調(diào)速電機技術(shù)和控制系統(tǒng)得到快速發(fā)展，產(chǎn)品有大、中容量6kv、10kv電壓等級。斬波內(nèi)反饋調(diào)速系統(tǒng)利用現(xiàn)代電子技術(shù)，控制電動機轉(zhuǎn)子（繞線式）感應(yīng)電流，從而控制轉(zhuǎn)子輸出轉(zhuǎn)矩，達到調(diào)速目的。與變頻調(diào)速相比，內(nèi)反饋調(diào)速系統(tǒng)接于電機轉(zhuǎn)子回路，工作電壓低，運行穩(wěn)定可靠，且在低速下仍能保持較高的功率因數(shù)，效率較高；與傳統(tǒng)調(diào)速方法相比，內(nèi)反饋調(diào)速系統(tǒng)在調(diào)速時不用改變電機接線即可實現(xiàn)平穩(wěn)調(diào)速，不需額外增加開關(guān)，改善開關(guān)運行工況，對高壓電機具有重要意義；內(nèi)反饋調(diào)速系統(tǒng)利用逆變回路將轉(zhuǎn)子剩余能量反饋回電源系統(tǒng)，不消耗電能，效率特高。斬波內(nèi)反饋調(diào)速電機系統(tǒng)改變傳統(tǒng)風(fēng)機、泵類啟動及流量調(diào)節(jié)模式，根據(jù)負荷情況降低流量的同時能夠降低電機輸出功率達到節(jié)能目的，并能實現(xiàn)電機的軟啟動。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)無級調(diào)速，取代風(fēng)門、擋板、閥門流量控制。通過傳感器將有關(guān)物理量送入微機監(jiān)控系統(tǒng)還可實現(xiàn)自動調(diào)速，并具有故障記憶知檢功能，能夠大大提高生產(chǎn)自動化管理水平。

通過對采用此種技術(shù)的電廠考察發(fā)現(xiàn)，斬波內(nèi)反饋調(diào)速電機具有較好的節(jié)能效果，采用斬波內(nèi)反饋調(diào)速電機在調(diào)速工況下可節(jié)電40%以上，實際使用證明可明顯減低諸多風(fēng)機、水泵的廠用耗電量,年節(jié)電顯著。早期設(shè)備元器件質(zhì)量有待提高，曾因元器件燒壞導(dǎo)致系統(tǒng)停運，但調(diào)速系統(tǒng)停運不影響電機正常運行。近期設(shè)備此類事故明顯減少，且該產(chǎn)品售后服務(wù)較好，事故發(fā)生后一天內(nèi)一般都能到達現(xiàn)場無償維修。總的看來內(nèi)反饋交流調(diào)速電機技術(shù)和控制系統(tǒng)具有一定的先進性，有很大的采用價值和顯著的經(jīng)濟效益。

4在系統(tǒng)設(shè)計方面降低廠用電耗版權(quán)所有

在設(shè)計初期應(yīng)仔細考慮降低廠用電耗方面的工作，cfb鍋爐發(fā)電機組的廠用電水平就可接近煤粉鍋爐發(fā)電機組。在電廠設(shè)計初期設(shè)計單位應(yīng)與鍋爐廠、輔機制造廠以及兄弟設(shè)計院進行廣泛交流，討論諸如輔機容量選擇、系統(tǒng)配置、阻力計算等若干方面的問題，為廠用電的降低打好良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

在風(fēng)機選型方面進行優(yōu)化。先由鍋爐廠提出一個較準確的阻力計算值（不含任何裕量），最后進行整個煙風(fēng)系統(tǒng)阻力計算后，統(tǒng)一按《大火規(guī)》考慮其裕量，可避免重復(fù)計算裕量后帶來的風(fēng)機、偶合器及電機等不在高效區(qū)運行的狀況發(fā)生，可有效降低電耗。同時應(yīng)注意《大火規(guī)》中循環(huán)流化床部分風(fēng)機的流量及壓頭裕量規(guī)定的遠比常規(guī)煤粉爐送、引風(fēng)機規(guī)定的裕量大的多，應(yīng)進行廣泛調(diào)查合理選擇，以便使風(fēng)機在高效區(qū)運行。

采用新型可靠的出渣方式。將鍋爐廠習(xí)慣配套的風(fēng)水聯(lián)合流化床冷渣器改為滾筒式冷渣器或鋼帶式冷渣器，渣系統(tǒng)電耗可從330-400kw降至100-200kw，廠用電降低（節(jié)能效果）顯著。

根據(jù)來煤細度決定是否需要粗級破碎，最好設(shè)計一級篩分系統(tǒng)，既保證了鍋爐的粒度要求，又有效地防止了過破碎，還在一定程度上降低了廠用電。

在電廠總體布置上采取措施，降低能耗。⑴在爐側(cè)就近布置渣庫，在兩爐之間布置石灰石粉庫，縮短輸送距離，降低電耗；⑵一、二次風(fēng)機靠近空氣預(yù)熱器布置，降低了風(fēng)道阻力從而降低電耗；⑶灰?guī)觳贾迷趶S區(qū)內(nèi)且距電除塵較近，大大降低氣力除灰系統(tǒng)的電耗。

鍋爐制造廠的鍋爐本體設(shè)計對廠用電的影響較大。在設(shè)備招議標時應(yīng)對比風(fēng)量、風(fēng)速等各種參數(shù)的差異并考慮對廠用電的影響。

篇10

關(guān)鍵詞：乙醇貯罐區(qū)分析防范措施

中圖分類號：TQ086.5 文獻標識碼：A 文章編號：

Abstract

In this thesis，I have analysised the major risk and features of the ethanol tank area，the corresponding accident prevention measures have been advanced．This thesis has a certain value for the overall layout of the ethanol tank area，the security design、risk analysis、safety management of the tank district and accident prevention．

Key words:the ethanol tank areaanalysis precautionary measure

1 乙醇貯罐區(qū)事故原因分析

1.1導(dǎo)致災(zāi)害事故的原因

對大量事故分析調(diào)查結(jié)果表明，導(dǎo)致災(zāi)害事故的原因基本上可分為兩類：不安全狀態(tài)；不安全行動。其中包含物的原因、人的原因和環(huán)境條件三個方面。為了預(yù)防災(zāi)害性事故的發(fā)生,應(yīng)從消除導(dǎo)致事故的主要原因著手進行危險性分析和預(yù)測。

1.2引起乙醇貯罐區(qū)火災(zāi)的原因

貯罐區(qū)所處位置環(huán)境十分復(fù)雜，通過分析，將可能引起乙醇貯罐區(qū)火災(zāi)的因素歸結(jié)為5種點火源和5種乙醇外溢可能的組合[1]。

其中5種點火源是：雷電，靜電，供電，外火和其它火源；5種乙醇外溢可能為：泄漏，外溢，汽化，開裂和其它情況。

（1）乙醇貯罐區(qū)的泄漏點

乙醇貯罐區(qū)包括貯罐，乙醇管道，閥門，與貯槽聯(lián)接的乙醇入罐閥門，輸出閥門，裝車臺閥門，轉(zhuǎn)移乙醇閥門，管道法蘭，鶴管旋轉(zhuǎn)接頭，觀察孔、呼吸孔。其中，貯槽下部的乙醇閥門是關(guān)鍵之處，一旦泄漏危險程度很大。其它泄漏點都是間斷型泄漏點，泄漏一般都是從滲漏開始的，遇火也只是小范圍內(nèi)的燃燒。

（2）罐滿外溢

由于貯罐容積較大，一般情況下貯罐不應(yīng)裝滿。這里，罐滿外溢是指：①誤操作引起；②控制罐內(nèi)液面偏高時，由于溫度升高,乙醇體積脹大，罐滿溢槽。

（3）閥門破裂

每個乙醇貯罐都有1個放酒閥，其它閥門破裂都可以在散溢少量乙醇后采取措施更換，唯有這些閥門一旦突然破裂將使整罐乙醇泄漏。

（4）高溫汽化

封閉在乙醇貯罐內(nèi)的乙醇不易著火，只有在乙醇貯罐上部與大氣相通口處的乙醇汽化蒸氣接觸火源才可能起火。所以，在呼吸閥和透氣孔間加裝有阻火器，氣體乙醇一旦進入大氣滯留機會較少，會迅速擴散開去。

（5）貯罐開裂和其它不測損壞

貯罐由焊接制成，焊縫或鋼質(zhì)由于多年使用，可能會因腐蝕、老化等原因而使貯罐開裂，這樣乙醇滲漏應(yīng)當(dāng)能及時發(fā)現(xiàn)，即使著火也不會釀成嚴重后果。自然力能造成在瞬間使貯罐破裂大量乙醇溢出，引起火災(zāi)。

2乙醇貯罐區(qū)事故后果分析

由于設(shè)備損壞或者操作失誤引起泄露從而大量釋放易燃、易爆、有毒有害物質(zhì)，有可能會導(dǎo)致泄露、火災(zāi)、爆炸、中毒等重大事故發(fā)生[2]。

2.1泄露

2.1.1泄露

預(yù)測一定范圍內(nèi)因泄漏引起的乙醇濃度對迅速有效控制和處理泄漏事故，減輕事故對人和財產(chǎn)影響具有重要意義。乙醇濃度與乙醇貯罐區(qū)的自然因素如風(fēng)速、大氣壓力、地面狀況等有直接關(guān)系。計算乙醇濃度時，必須綜合考慮平均環(huán)境條件和最惡劣環(huán)境條件[3]。

2.1.2泄漏類型

常見泄漏源分為兩種：一是小孔泄漏。較小孔洞長時間持續(xù)泄漏，按照流率又可以分為大、中、小型泄漏。二是大面積泄漏。較大孔洞在短時間內(nèi)泄漏出大量物料。大量的管道設(shè)備連接乙醇貯罐區(qū)的各個生產(chǎn)單元，其破裂一般屬于小孔泄漏。如果乙醇貯罐出現(xiàn)較大破裂，會在短時間內(nèi)泄漏大量的乙醇應(yīng)當(dāng)按照大面積泄漏處理。

當(dāng)發(fā)生泄露設(shè)備的裂口是規(guī)則的，而且裂口尺寸及泄露物質(zhì)的有關(guān)熱力學(xué)、物理化學(xué)性質(zhì)及參數(shù)已知時，可根據(jù)流體力學(xué)中的有關(guān)方程式計算泄漏量。當(dāng)裂口不規(guī)則時，可采取等效尺寸代替；當(dāng)遇到泄露過程中壓力變化等情況時，往往采用經(jīng)驗公式計算。

2.2火災(zāi)

乙醇具有易燃易爆的特性，在其生產(chǎn)、貯運和使用過程中極易引起火災(zāi)事故，尤其在乙醇的貯罐區(qū)，貯罐集中，貯量大，一旦發(fā)生火災(zāi)，將會造成嚴重的后果。因此，乙醇火災(zāi)危險性的定量評價對于罐區(qū)安全設(shè)計和應(yīng)急救援措施的制定具有重要的意義。

罐區(qū)池火災(zāi)主要是由于超載或雷擊等原因?qū)е乱掖夹孤┒纬梢撼兀龅交鹪炊鸬摹；鹧娈a(chǎn)生的熱輻射是罐區(qū)火災(zāi)的主要危害。此外，在火焰環(huán)境下，易導(dǎo)致周圍貯罐的破裂而引發(fā)二次災(zāi)害。沸騰液體擴展蒸氣爆炸所產(chǎn)生的火災(zāi)持續(xù)時間較短，而池火災(zāi)持續(xù)時間一般較長。因此，為了對乙醇貯罐區(qū)火災(zāi)危險性進行定量評價，應(yīng)根據(jù)不同類型火災(zāi)采用不同的數(shù)學(xué)評價模型。

2.3蒸氣云爆炸（VCE）

在火災(zāi)條件下，當(dāng)罐體表面出現(xiàn)破裂后，在容器內(nèi)高壓的驅(qū)動下，乙醇以氣態(tài)、液體或是氣液兩相流的形式高速噴出。對于泄漏引起的不同的事故情況進行分析。

當(dāng)乙醇從貯罐中泄漏出后，如果沒有立刻點燃，乙醇會蒸發(fā)成為可燃氣體云與空氣混合在一起。如果產(chǎn)生的可燃蒸氣云團在燃燒極限范圍內(nèi)被點燃，可燃氣體云的燃燒火焰?zhèn)鞑ニ俣葲Q定了事故類型是閃火(flash fire)還是不可控蒸氣云爆炸(UVCE)。閃火是一種非爆炸性的燃燒過程，實驗中觀測到的火焰速度平均約為10m/s，這種速度不足以產(chǎn)生爆炸性超壓。當(dāng)速度增加導(dǎo)致爆燃向爆轟轉(zhuǎn)變時就會產(chǎn)生不可控蒸氣云爆炸。對于周圍的人和設(shè)備來說，閃火的主要危害來自熱輻射和直接接觸火焰，而在不可控蒸氣云爆炸中超壓引起的危害則更為顯著。

氣態(tài)或是兩相流形式的可燃液化氣從裂縫中噴出，遇到火源會形成噴射火焰。除非泄漏開口較大(超過20mm)，否則噴射火焰釋放熱量是有限的，其火焰長度可能不足5m。即便如此，對于火焰噴射方向上沒有防滅火保護的貯罐還是會造成強烈的熱沖擊。通過合理安排貯罐群平面布置可以顯著降低噴射火焰事故的危害性。

蒸氣云爆炸(VCE)是指可燃氣體或蒸氣與空氣的云狀混合物在開闊地上空遇到點火源引發(fā)的爆炸。

VCE發(fā)生有一定的條件，包括一定量的乙醇泄漏并與周圍空氣預(yù)混、延遲點火、局限化的空間等。

VCE具有以下特點：一般由火災(zāi)發(fā)展成的爆燃，而不是爆轟；是由于存儲溫度一般高于乙醇的常壓沸點的乙醇大量泄漏的結(jié)果；是一種面源爆炸模型[4]。

VCE發(fā)生后的破壞作用有爆炸沖擊波、爆炸火球熱輻射對周圍人員、建筑物、儲罐等設(shè)備的傷害、破壞作用。

2.4沸騰液體擴展蒸氣爆炸(BLEVE)

在眾多可能的乙醇泄漏事故中，最為嚴重的一種災(zāi)害形式是沸騰液體擴展蒸氣爆炸(BLEVE)。沸騰液體擴展蒸氣爆炸(BLEVE)是指乙醇貯罐在外部火焰的烘烤下突然破裂，壓力平衡破壞，乙醇急劇氣化，并隨即被火焰點燃而產(chǎn)生的爆炸[5]。作為一種物理爆炸，BLEVE的起因包括若干因素，其中最為常見的一種是在火災(zāi)場景下導(dǎo)致的BLEVE。一個部分裝有乙醇的儲罐，其液位上方暴露于火焰的沖刷下。火焰導(dǎo)致了很高的儲罐壁面溫度，壁溫最高可以達到600～700℃，從而引起儲罐材料強度下降。內(nèi)部的壓力導(dǎo)致了灼熱的金屬表面產(chǎn)生蠕變，壁面逐漸變薄，最終可能導(dǎo)致在罐壁表面產(chǎn)生裂縫。如果裂縫在整個儲罐上傳播開來，那么即發(fā)生了BLEVE。如果裂縫不繼續(xù)變大，則發(fā)生乙醇的噴射泄漏。BLEVE發(fā)生后主要爆炸產(chǎn)生的火球熱輻射危害，同時爆炸產(chǎn)生的碎片和沖擊波超壓也有一定的危害，但與火球熱輻射危害相比，危害次要。

BLEVE具有極大的破壞性，沖擊波和拋射物是其主要的危害。爆炸會產(chǎn)生容器碎片的拋射，直接造成人員和周圍設(shè)施的損傷，更進一步的是可能使周圍設(shè)施（連接的管道，支撐架，其他附加裝置，鄰近的建筑或物體等）飛射，而引發(fā)連續(xù)事故，擴大破壞性，這種現(xiàn)象一般稱為“多米諾效應(yīng)”。如果介質(zhì)是有毒的，還要考慮擴散出的有毒物質(zhì)對事故影響范圍內(nèi)人及其他生物健康的影響。如果介質(zhì)是可燃的并且立刻被點燃，那么可能產(chǎn)生火球，引發(fā)火焰沖擊和強烈的熱輻射等傷害。如果可燃性介質(zhì)沒有被立刻點燃，那么延遲點燃可能會導(dǎo)致蒸氣云爆炸，在某些情況下甚至可能引發(fā)相鄰儲罐的連鎖爆炸。

沸騰液體擴展蒸氣爆炸(BLEVE)的經(jīng)典模型有：ILO模型、H.R.Greeberg & J.J.Cramer模型和A.F.Roberts模型等，本文在分析比較的基礎(chǔ)上選用H.R.Greeberg & J.J.Cramer模型和A.F.Roberts模型相結(jié)合使用。BLEVE主要危害是火球產(chǎn)生的強烈熱輻射傷害，因而采用瞬態(tài)火災(zāi)作用下的熱劑量準則確定人員的傷亡和財產(chǎn)損失的區(qū)域。

3乙醇貯罐區(qū)事故防范措施

3.1火災(zāi)、爆炸事故預(yù)防技術(shù)措施

乙醇為一級易燃物品，閉口閃點接近13℃，在大氣壓下，浮點為78℃，在空氣中體積比的爆炸極限為3.5%～18.0%。雖然乙醇并不比其它易燃物質(zhì)更加危險，但在生產(chǎn)作業(yè)時仍應(yīng)注重消防安全，要確保切斷工作現(xiàn)場的一切火源，設(shè)備完好接地,在可能產(chǎn)生乙醇聚集的地點安裝通風(fēng)設(shè)備。

維護人員在空罐中進行清掃或維護作業(yè)時，應(yīng)切斷相關(guān)設(shè)備，確定罐內(nèi)無毒、無易燃物，并有充足的氧氣。如發(fā)生變性燃料乙醇泄漏或溢出，工作人員應(yīng)盡快撤離污染區(qū)，切斷區(qū)內(nèi)所有火源[6]。

為防止事故發(fā)生時，高溫火焰燒烤環(huán)境下的乙醇貯罐因罐內(nèi)乙醇過熱而迅速氣化導(dǎo)致罐內(nèi)超壓、破裂所引起的二次災(zāi)害，應(yīng)采取水噴淋冷卻周圍儲罐外壁，降低罐內(nèi)溫度。同時，在泄壓裝置設(shè)計方面應(yīng)考慮到事故狀態(tài)下泄壓裝置的動作時間，避免動作時間過晚因超壓導(dǎo)致儲罐破裂；在確定泄壓量時，應(yīng)考慮到對罐內(nèi)氣液平衡的破壞影響。為防止池火災(zāi)發(fā)生時，因池面積的擴大而導(dǎo)致災(zāi)害的擴大，應(yīng)根據(jù)儲罐容積來設(shè)計事故狀態(tài)下防護堤的半徑和高度。

為了減少在罐區(qū)內(nèi)形成局限化空間為UVCE創(chuàng)造條件，儲罐布局時除了滿足防火防爆間距要求，還應(yīng)適當(dāng)減小儲罐分布密度；同時盡量避免罐區(qū)設(shè)計在山谷等低洼地區(qū)。點火源是引起火災(zāi)、爆炸的一個重要因素，應(yīng)采取以下措施來消除和控制火源：罐區(qū)內(nèi)嚴禁明火，同時注意防止靜電；進入罐區(qū)的車輛必須配戴防火罩，裝卸過程中車輛必須熄火；嚴格執(zhí)行罐區(qū)內(nèi)動火程序；罐區(qū)內(nèi)應(yīng)采用防爆電器設(shè)施。

設(shè)計罐區(qū)與周圍辦公、住宅等建筑物距離時，除滿足防火防爆間距要求的同時，還應(yīng)考慮到根據(jù)罐區(qū)儲量估算的爆炸沖擊波或火災(zāi)熱輻射所導(dǎo)致的各種破壞、傷害半徑大小，以減小突發(fā)事故對罐區(qū)外人員、建筑物的傷害、破壞[7]。

3.2其他安全控制措施

3.2.1物理爆炸的安全控制措施

乙醇貯罐區(qū)物理爆炸的安全控制措施主要包括以下幾點：

（1）乙醇貯罐必須有良好的防腐措施；

（2）嚴格控制乙醇貯罐充裝量，乙醇貯罐的儲存系數(shù)不應(yīng)大于0.9，不要過量充裝；

（3）乙醇貯罐防止意外受熱或罐體溫度過高而致使飽和蒸氣壓力顯著增加；

（4）盡量減少空氣進入乙醇貯罐；

（5）乙醇貯罐盡可能保持較低的工作溫度,低溫儲存,乙醇貯罐設(shè)置噴淋水,遮陽棚；

（6）必須依據(jù)《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》制訂操作規(guī)程及各項管理制度,并嚴格照章運行；

（7）必須按規(guī)定定期檢驗,及時發(fā)現(xiàn)缺陷,并妥善處理；

（8）安全閥、壓力表等安全裝置必須齊全完好，妥善維護，定期校驗，確保靈敏可靠；

（9）操作人員應(yīng)經(jīng)培訓(xùn)合格后上崗。

3.2.2火災(zāi)、化學(xué)爆炸安全控制措施

乙醇貯罐區(qū)火災(zāi)、化學(xué)爆炸安全控制措施主要包括以下幾點：

（1）乙醇貯罐區(qū)建筑符合《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016-2006）的有關(guān)規(guī)定；

（2）乙醇貯罐區(qū)應(yīng)采用敞開式，乙醇貯罐區(qū)建筑物的地面應(yīng)耐酸堿。在乙醇貯罐區(qū)防爆區(qū)域內(nèi)，應(yīng)采用防爆設(shè)計，如設(shè)置防爆設(shè)備、器材，應(yīng)設(shè)圍堤，建筑物防雷接地措施以及專用消防設(shè)施（如消防用水的消火栓等）。圍欄和裝飾材料應(yīng)滿足耐火極限要求；

（3）乙醇貯罐區(qū)附近的氣體檢測器系統(tǒng)數(shù)量、位置要合理或并定期檢查防止其失靈；

（4）根據(jù)《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》（GB50140-2005），乙醇貯罐區(qū)適當(dāng)部位應(yīng)設(shè)置一定數(shù)量的手提式于粉滅火劑，并定期檢查，保持有效狀態(tài)；

（5）設(shè)置風(fēng)向標，供現(xiàn)場人員辨識；

（6）管道和設(shè)備的選材必須耐腐蝕以防止產(chǎn)生泄漏，乙醇管道必須定期檢查，確保管道、閥門、法蘭等無泄漏，防止保溫層脫落、物體撞擊及腐蝕減薄；

（7）防止火源、熱源發(fā)生，定期檢查照明電路，防止磨擦、撞擊及靜電火花產(chǎn)生，檢修時使用銅扳手等銅制工具進行操作，嚴格控制動火。

參 考 文 獻

1張耀璽．南陽酒精總廠酒精貯運站防火系統(tǒng)安全性分析[J]．鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報，1998(2)：109~110

2Federal Emergency Management Agency，US Department of Transportation，US Environmental Protection Agency．Handbook of chemical hazard analysis procedures．US Government Printing Office：1989-622-583-10082

3張瑞華，陳國華，張文海，潘游，顏偉文，陳清光．油庫儲罐泄露危險程度定量模擬評價應(yīng)用研究[J]．油氣儲運，2004（10）：4~7

4王三明，蔣軍成，姜慧.液化石油氣罐區(qū)的危險性定量模擬評價技術(shù)及其事故預(yù)防[J]．南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2001（6）：32~35

5王三明，蔣軍成．沸騰液體擴展蒸氣爆炸機理及相關(guān)計算理論模型研究[J]．工業(yè)安全與環(huán)保，2001（7）：30~34