第一篇:材料力学发展史及发展现状认识报告[最终版]
材料力学发展史及发展现状认识报告
一、材料力学发展史
材料力学,顾名思义,也就是研究构成工程器件物质内部受力情况的一门学科。其研究特点是将宏观的问题放到微观世界去解决,从而搭建解决材料变形、扭转等一系列问题。首先,力学知识最先起源于人类对自然现象的观察和生产劳动过程中的经验积累。而材料力学的起源如果要追溯则应追溯到古代房屋建筑上去。在古中国的宫殿建筑中,由于那是皇权的象征,所以材料的选用在符合审美的需求的基础上最重要的是要使材料在预定年限内不会出现断裂。只是很可惜,在古中国没有形成一套完整的系统。而在西方世界的意大利,意大利科学家为了解决建筑船舶和水闸所需要的梁的尺寸问题,进行了一系列实验,并于1638年提出梁的强度计算公式。但是受到材料力学的发展限制,他所得到的答案并不完全正确。后来英国科学家胡克发表了重要的胡克定律,这才奠定了材料力学的基础。自从18世纪起,材料力学才开始沿着科学的方向发展。
二、材料力学的研究方向以及研究问题
材料力学的研究方向通常包括两大类:其一是研究材料的力学性能,或者称为机械性能。材料的力学性能参量不仅可以用于材料力学的计算,而且也是固体力学及其他分支中计算中必不可少的依据;其二是对杆件进行的力学分析,比如在理论力学中存在一类超静定问题,单纯依靠理论力学的西式是无法求解的。而此时材料力学就发挥出他不可替代的作用,结合材料力学的应力分析,便可以将简单的力学超静定问题分析出来,从而达到解决实际问题的目的。材料力学所研究的对象为杆件、壳件和块体三大类物体的受力和变形,其中以杆件为主要研究对象。而杆件中具体的所受的内力又包括轴力、剪力、弯矩和扭矩。杆件的变形可分为伸长、缩短、扭曲和扭转。处理具体杆件问题的时候,有根据材料的性质和变形情况的不同,将问题分为线性问题、几何非线性问题以及物理非线性问题。
三、材料力学实验的发展特点
1.发展速度迅猛。光弹用了100年才完善,电测用了20多年就完善了,全息、散斑、云纹干涉用了不到10年左右就很成熟了。
2.材料力学实验中的新方法与其他学科交叉,出现互补性质的学科关系。比如理论力学的分析,断裂力学实验,生物力学实验,复合材料力学实验等。
3.相互渗透。1960年全息干涉发展以后被引用到光弹性中来称为全息光弹 性,用于云纹法称为全息云纹等。
四、材料力学的研究现状
“我国材料力学方面的论文多偏重于经典理论和方法,缺乏有根据的计算和实验验证,虽然理论做的很细很巧,但不能说是一个完美的科学成果。突破实验和计算这两个薄弱环节应该是我国材料力学工作更上一层楼的急迫任务。材料力学方面的科研成果如果缺乏实验验证就是个不完整的成果,不仅是做零星的、个别的实验,而要做大量的、系统的实验。”
——此段摘自:中国化工仪器网
由此可见,虽然材料力学拥有上述的几个发展特点,但是不可回避的是当前的研究并没有到达理想的地步。就我国现阶段的研究状况而言,虽然基本的理论已经建立起来,而且很具体细巧。但是实验和计算仍就是当前亟待解决的问题。我们急需一套对材料各个方面性能进行全面分析同时又将所有实验数据整合起来的实验设备,而不是仅仅在一部分很小的实验事实的不完备基础上就得出粗糙的结论。在理论教学方面,不应当仅仅按照课本所编的内容进行教授,而应当遵循材料力学这一学科本身的发展规律,按照提出问题、基本假设、理论分析、实验操作等等科学的程序进行知识和思想的双重教授,为培养下一代材料力学的创新人才做出切实的贡献。而这些问题在当前的高校教育中时很需要改进的,当然这无疑也成为了限制我国材料力学去的突破性进展的关键之一。总而言之,我国在材料力学方面的科学研究和理论深入之路,任重而道远。
报告人:熊 伟 学 号:1001500242 时 间:2012.02.29
第二篇:兰州大学力学发展
[兰州大学报]不屈的使命 辉煌的成就 ——兰州大学力学学科的发展历程与办学成就
『2011-05-27 09:44:01』『字号:大 中 小』『浏览:2544次』『打印』
兰州大学土木工程与力学学院 暨西部灾害与环境力学教育部重点实验室
引子
兰州大学力学学科创办50余年来,在老一辈力学家、力学教育家叶开沅教授与新一代学科带头人郑晓静院士、周又和教授的不懈努力下,在办学的核心指标上开创了兰州大学多项第一:国家首批博士点之一,培养出第一位院士、第一位国家杰出青年科学基金获得者,第一项完全由校内成员独立完成的国家自然科学二等奖,叶开沅培养的学生中3人当选院士位列校内个人第一,唯一有本学科教师担任国外学术机构主办的国际学术期刊主编,唯一有二位教授获宝钢教育基金会高校优秀教师特等奖的学科,唯一的发展中国家科学院院士,唯一的非在职博士生入选全国优秀博士学位论文,唯一的由教师个人争取获得的国际学术组织捐资在我校设立的人才培养奖励基金、二篇学术论文获国际学术奖励(即最佳贡献论文奖与最佳论文奖)。目前,该学科还拥有国家重点学科、教育部重点实验室、一级学科博士点、博士后科研流动站,本科生人才培养省级基地、实验教学省级示范中心、教育部长江学者创新团队、国家精品课程、国家特色专业建设点、国家级教学名师、国家级教学团队、国家教学成果奖、国家科技进步奖、中科院院士、长江学者奖励计划特聘教授等办学条件与核心指标。面对国际间激烈的科技与经济竞争,我国正在大力实施科教兴国和人才强国战略,高等学校培养高水平创新人才的使命更加重大。我校力学专业在极其困难条件下,经过几代人的不屈努力和不懈奋斗,由“弱势学科”逐步发展成为多项办学指标位于学校前列的优势学科,其崇尚卓越、追求一流的办学经验是值得我们加以总结与思考的。今天力学学科的“喷发”,是力学教师特别是学科带头人长期坚持“甘坐板凳十年冷、追求一流代代新”的办学精神的必然结果。只有知道什么是好、也知道如何在西部地区不利环境与条件下去追求好,我们才有可能找到切实可行的办学途径并通过有效的实施来办好学,才可能根据自身条件逐步发展成为好,才不至于鹦鹉学舌地生搬硬套别人的方法(或说法)以致于水土不服,才不至于没有独立见解地进行一些无谓的“空调”(读tiao,即调整之意),进而才有可能避免某些“形左实右”的“乱调”。十年树木、百年树人,作为肩负培养高水平创新人才重任的我们,要有长远的办学追求,尤其对于肩负更大使命的学科带头人和学术带头人,在此征途上既要言传更要身教,要通过一步步的成功实践、一步步的向前发展,来激励斗志、鼓舞士气,为后来者探索出一条行之有效的办学道路。为此,也需要对过去的办学经历进行有效总结,包括成功的与失败的,这样方可使未来的发展不至于有形无实,才有可能有的放矢地真正实现国家的目标和人民的期盼。这里,我们仅针对力学学科的发展历程、科研成果、科研与人才培养硬件条件作客观表述,从中可以看出一些发展的脉络。
发展历程
兰州大学力学学科创建于我国建设事业大发展的1959年。当时,在苏联人造地球卫星成功发射的推动下,力学被认为是与高新技术密切联系的学科,全国许多重点大学相继开始建立力学专业,兰州大学力学专业就是在这种大背景下建立起来的。借鉴苏联莫斯科大学与北京大学力学专业的办学经验,兰州大学所建立的力学专业及其教研室放在了数学系(随后改为数学力学系),首任力学教研室的党政负责人为潘朝艳同志和郭秉荣同志。当时,从已进校的数学专业学生中挑选出一部分转到了力学专业,于1962年有了首届毕业生。相关教师队伍主要来源于北京大学等高校的毕业生或教师,如北京大学5位力学专业创办人之一的叶开沅于1959年随江隆基校长来到兰州大学,北京大学力学专业毕业生程昌均、苗天德和王廷栋,清华大学力学班的汤任基与王凯,南京大学天文专业毕业生俞焕然,兰州大学力学专业毕业生刘人怀、陈山林与王璞等在上世纪50年代末与60年代初期充实到兰州大学力学专业的教师队伍。到“文革”时,力学专业的教师与实验人员达到40余人。在“文革”结束后不久,一批力学教师相继调离兰州大学到国内其它高校与科研机构,如刘人怀1978年调到中国科大,此后不久以出色科研业绩在没有博士学位的情形下成为国内首批获洪堡奖学金资助赴陈山林1979年考入清华大学著名力学家钱伟长教授门下攻读研究生等。西德留学的学者;
上世纪80年代初,随着高等教育恢复正常及本学科带头人叶开沅教授的冤假错案被彻底平反,兰州大学力学学科进入快速发展时期。在叶开沅教授的带领下,1981年申请的固体力学硕士与博士学科培养点获国务院学位委员会批准设立,成为兰州大学的6个首批博士点之一,叶开沅教授也成为该学科点的唯一博士生指导教师。从此,兰州大学力学专业开始了高层次人才培养的新时代。1986年,兰州大学力学系独立建系,叶开沅教授出任首任系主任,从而使其办学理念得到了有效的贯彻执行。在叶开沅教授的指导下,郑晓静以其博士学位论文的研究成果于1988年获首届中国科协授予的“中国青年科技奖”和1991年获国家教委与国务院学位委员会联合授予的“做出有突出贡献的中国博士学位获得者称号”,叶开沅教授也因此被甘肃省授予“优秀博士生指导教师”称号。到上世纪末,在本博士学科点被批准为博士生指导教师的还有:汤任基(1985;1986年调出)、程昌钧(1989;1996年调出)、朱正佑(1993;1996年调出)、苗天德(1995;2006年退休)、俞焕然(1995;2006年退休)、郑晓静(1995)、周又和(1998)。在叶开沅教授卸任力学系主任后,苗天德教授(1991-1994)和俞焕然教授(1994-1999)先后继任力学系主任。1991年,由苗天德教授领衔申报的力学二级学科岩土力学硕士点获批准设立,在1997年国家进行学科调整时,这一硕士点从力学学科中被取消,于是被学校转化为地质工程硕士学科点。1997年郑晓静教授获“国家杰出青年科学基金”并入选“教育部跨世纪人才”,成为兰州大学首位获得“国家杰出青年科学基金”(当时还称其为“总理基金”)的教师。同年,郑晓静教授因其教学与科研的成绩获宝钢教育基金会授予的“中国高等学校优秀教师特等奖”,并被甘肃省政府授予“甘肃省优秀专家”称号。
IEEE超导委员会主席Spargo教授(右)和该委员会奖励委员会主席Nisenoff教授(左)在美国芝加哥召开的2008IEEE应用超导国际会议开幕式的授奖仪式上向周又和教授(中)授于2007发表在IEEE Trans.Applied Superconductivity学术期刊上的“最佳贡献论文奖”。
1991年9月北京大学力学系主任、中科院院士、时任中国力学学会理事长的王仁教授在兰州大学出席全国现代力学与数学学术会议后,得知兰州大学已开始电磁固体力学这一新兴交叉学科的研究,欣然约请周又和与郑晓静面谈并给予了热忱鼓励。面谈完后在王仁先生下榻的兰州大学外宾招待所楼前用王仁先生所带的相机摄于此照片,大约三周就收到了王先生寄来的这一照片。左为周又和(时任兰州大学力学系讲师),中为王仁院士,右为郑晓静(时任兰州大学力学系副
教授)。
1999年6月,力学系与物理系、材料系、现代物理系一道组成了物理科学与技术学院,周又和教授出任其力学系主任。1999年3月,申报的教育部“长江学者奖励计划特聘教授”固体力学学科岗位被批准设立,同年底周又和被批准为该岗位的特聘教授(第二批)。1999年,固体力学学科被甘肃省批准为省级重点学科。1999年底,叶开沅指导培养的学生刘人怀教授当选为中国工程院院士,成为兰州大学首位获院士殊荣的毕业生。2000年,周又和教授获“国家杰出青年科学基金”,并获宝钢教育基金会“中国高校优秀教师特等奖”。2003年由郑晓静教授领衔申报的工程力学硕士学科点被批准设立,2004年由周又和教授与郑晓静教授领衔申报的力学一级学科博士后科研流动站被人事部批准设立,2005年工程力学博士学科点被国务院学位委员会批准设立,同年力学一级学科硕士点获批准设立。
1994年7月-1995年7月底,周又和作为日本资助的外国研究员在东京大学核工程研究实验室进行合作研究。在周又和教授及其研究成果的促成下,日本东京大学电磁固体力学知名学者K.Miya教授任会长的日本应用电磁材料与力学学会两度向兰州大学捐资400万日元的研究生奖励基金。图为周又和于1995年3月陪同Miya教授来兰州大学讲学并与学校商谈设立基金期间的合影。左为周又和(时任兰州大学力学系副教授),中为Miya教授,右为郑晓静教授。
2005年6月,力学学科与地质工程学科、土木工程学科(后者由力学学科于2002年负责组建)一道成立了土木工程与力学学院,周又和出任院长,王省哲任该学院的力学与工程科学系主任。2005年底,“理论与应用力学”本科专业被甘肃省批准为人才培养与科研基地。同年,周又和被中国教科文卫体工会授予“全国师德标兵”称号,2006年他又被中国科协授予“西部开发突出贡献奖”。2005年以来,学校按学科点成立了固体力学研究所与工程力学研究所,周又和教授与郑晓静教授分别担任这两研究所的所长(后者于2010年由黄宁教授接替),而且周又和教授被指定为力学博士后科研流动站负责人。2005年底,以风沙环境力学成果为主申报的“西部灾害与环境力学”教育部重点实验室获批准建设,2008年通过建设验收正式挂牌,周又和教授被任命为重点实验室主任,刘人怀院士被任命为重点实验室学术委员会主任。2007年协同甘肃省地震局一道申报的“兰州地球物理”国家野外科学观测站被批准建设,周又和兼任副站长。2007-2008年,由周又和领衔并组织协调土木工程与力学学院(以力学为主)、物理与科学技术学院、化学化工学院、核科学与技术学院一同申报的“特殊功能材料与结构设计”教育部重点实验室(B类)获批准建设(申请书由王省哲主写和统稿),王省哲担任该实验室的一研究室主任(注:后期的建设因周又和已担任一教育部重点实验室主任,学校决定让物理科学与技术学院一教授担任该B类重点实验室的主任)。2005年力学一级学科入选为甘肃省重点学科,2007年固体力学学科入选为国家重点学科。2006年和2008年,由周又和领衔的力学教师队伍先后入选为教育部“长江学者奖励计划创新团队”和国家级教学团队。2007年周又和为本科生主讲的《理论力学》入选国家级精品课程,2008年周又和获高等学校“国家级教学名师奖”,2009年周又和教授被教育部授予“全国优秀教师”称号,“理论与应用力学”本科专业入选为国家特色专业建设点,教学研究项目获国家教学成果二等奖(完成人:周又和、王省哲、武建军、郑晓静)。2009年底郑晓静教授当选为中国科学院数理学部院士,2010年她又当选为发展中国家科学院工程领域的院士(即原第三世界科学院院士)。2010年,叶开沅教授指导培养的孙博华博士(1989年获博士学位)当选为南非科学院院士,成为该学科培养的第三位当选院士的学者。2010年,周又和指导的博士研究生张兴义的博士学位论文入选“全国优秀博士学位论文”。此前,郑晓静与周又和指导的博士中,已有6人入选教育部新世纪优秀人才支持计划(即武建军,2004;王省哲,2005;黄宁,2005;高原文,2006;王记增,2009;苟晓凡,2009)。2010年,以力学为主的学院工程实验中心被甘肃省批准为省级本科实验教学示范中心,力学一级学科博士点获批准设立。同年,郑晓静院士被国外学术机构聘请担任《Computers, Materials & Continua(CMC)》这一SCI收录国际学术期刊(影响因子超过2)的共同主编,周又和被邀请担任国外三种国际学术期刊的编委。
周又和教授(即站立的右边者)在2005年12月于波兰召开的国际动力系统理论与应用会议上主持分组学术会议,照片中的论文报告人为本届国际学术会议的大会主席(即站立的左边者)。
截止目前,该学科在岗教师22人,其中教授9人(含两院士1人,国家杰青2人、长江学者1人、教育部新世纪优秀人才支持计划入选者5人、全国优博入选者1人)、副教授5人;力学实验人员3人,其中高级实验师1人;在固体力学与工程力学这二个招生博士点上,拥有博士生指导教师8人。近年来,每年招收本科生近50人、硕士研究生30余人、博士研究生10余人。
科学研究及成果
兰州大学力学学科秉承教学与科研相结合的办学宗旨,通过以科学研究带动教师队伍建设和人才培养,在科学研究与人才培养方面均取到了显著成效。叶开沅在1959年来兰州大学前,在著名科学家钱伟长院士(当时为学部委员)的指导下,在北京大学针对当时非线性固体力学的热点课题之一的柔韧板壳非线性力学开展理论研究,取得了丰硕成果,他们一道完成的科研项目于1956年获首届国家自然科学二等奖。1959年叶开沅来兰州大学后,在兰州大学力学专业的创办与发展过程中起到了决定性的作用。在“文革”前,该学科的科研工作主要围绕叶开沅早年在北京大学所形成的研究方向——柔韧梁板壳结构的几何非线性弯曲与失稳开展理论研究。
在2006年于兰州大学召开的“中美土壤风蚀与环境力学国际研讨会”上,郑晓静教授作学术报告,坐在前排左边者为土壤风蚀的国际知名学者Gillette
教授。
(一)以前的主要科研情况
(1)板壳非线性力学。在叶开沅教授的指导下,上世纪60年代刘人怀的本科毕业论文(1963)及他毕业后留校的研究工作主要集中在这一领域。他们针对求解薄板非线性弯曲的有效方法即“钱伟长摄动法”在非线性柔韧扁球壳稳定性问题分析时所遇到的困难,一道提出“修正迭代法”有效地解决了这一问题。这一方法在夹层薄板薄壳非线性弯曲与失稳中得到了广泛应用,被学界认为是一高精度的有效分析方法,这是30年后刘人怀作为当选中国工程院院士的重要成果之一。进入上世纪80年代,随着计算技术的快速发展,针对当时圆(环)板非线性大挠度问题求解的近似解析方法在手工推演到高阶解时计算量显著增加的问题,叶开沅与其学生及合作者一起提出了计算机推演计算摄动解与迭代解的“解析电算法”。其博士研究生郑晓静、周又和针对圆薄板大挠度问题的精确解及各类解析方法的收敛性证明这些棘手难题、柔韧结构非线性静动力学为基础的谐振弹性元件的载荷-频率特性等定量分析课题所开展的博士学位论文研究,取得了显著进展,两博士学位论文的研究成果分别于1992年和1996年获甘肃省科技进步二等奖。郑晓静的博士学位论文研究成果被学术界评价为是“国内外少见的优秀工作”,“已处国内外领先地位,是五十年来该课题最完备的一项研究”。基于郑晓静博士学位论文所撰写的专著《圆薄板大挠度理论及应用》于1992年获全国优秀科技图书二等奖。此外,叶开沅与其博士生孙博华一道,还开展了锥壳、锥壳与圆柱壳的组合结构弯曲的力学特性研究,获得了一些新结果。
(2)非均匀力学及结构优化。在上世纪60年代,这类研究工作极少,叶开沅是我国这一领域研究的早期开拓者之一。1965年,他提出了用分段局部均匀化的近似方法来逼近非均匀体的阶梯折算法,利用每段上的弹性解和不同段在交界处的位移与力的连续条件及边界条件,就可以给出非均匀弹性构件力学问题的解的基本代数方程组,进而可以获得问题的解。在此基础上,他完成了一系列论文,给出了非均匀柱、梁、板的变形、振动、稳定性等力学问题的解的解析表达式。进入80年代,鉴于非均匀弹性力学的解析解已得到,叶开沅教授开始推动将这一研究结果应用于结构优化的力学研究中。他与合作者俞焕然教授共同给出了工程结构优化设计问题的一种解析表达方式,由此得到了由其它数值方法难以得到的一类经典问题的优化结果。这一结构优化方法改变了全部用数值计算求解优化问题的困境,提高了结构优化的计算速度和精度,为结构优化设计开辟了一条新的途径。叶开沅与俞焕然在非均匀力学及结构优化方面的研究成果于1987年获甘肃省科技进步二等奖。
(3)结构的屈曲、分叉与非线性分析。这一方向的主要学术带头人为程昌钧教授和朱正佑教授。他们与其博士生尚新春、何录武、杨骁等人一道从非线性分析出发,针对结构静载失稳的分叉特征开展理论方法及定量研究,获得了一些有价值的成果。相关研究成果于1992年获甘肃省科技进步二等奖、1995年获甘肃省科技进步三等奖、1998年获教育部科技进步奖(基础类)一等奖。
(4)连续统力学与岩土力学。这一方向的主要学术带头人为苗天德教授。在他的指导下,前期主要与研究生王正贵、朱久江等人一道针对湿埳性黄土与滑坡等力学特性开展研究。相关研究成果于1988年获甘肃省科技进步三等奖、1993年获国家教委科技进步三等奖。在后期(1998年以后)与研究生马崇武、慕青松等人针对金川公司矿石开采中的力学特性与风沙地貌动力学等开展了研究。
(5)断裂力学。这一方向的学术带头人为汤任基教授,主要开展三维裂纹的断裂力学分析研究。在汤任基教授于1986年调到上海交通大学后,这一研究方向主要由其硕士研究生王银邦继续(后者为叶先生培养的第一位博士,曾任组院前的力学系副主任,组院后任物理科学与技术学院副院长,2002年调到中国海洋大学)。
(6)流体力学计算方法。这一方向的主要成员为王璞教授与何光渝副教授(前者于上世纪80年代去加拿大后居留国外,后者于1992年调离)。他们针对流体力学问题主要开展样条近似解法的研究,其成果于1987年获甘肃省科技进步三等奖。
(7)固体力学与冻土力学实验。这一方向的主要成员为王廷栋教授(2002年退休),主要针对一些工程问题开展固体力学实验与冻土力学实验测量的研究。
本照片为在我校举办的“2007海峡两岸工程力学研讨会”两岸到会学者的合影。前排左起第5为美国工程院院士,曾任台湾大学工程力学研究所所长、国际波动力学的著名学者、电磁固体力学创始人、曾任美国康纳尔大学理论与应用力学系主任的鲍亦兴教授。其紧邻右侧为郑晓静教授,前排左1为周又和教授。
(二)目前主要开展的多场耦合非线性力学研究
进入上世纪90年代,在郑晓静教授和周又和教授的带领下,兰州大学力学学科的科学研究逐步拓展到电磁固体力学和风沙环境力学等复杂系统的多场耦合非线性力学等研究领域。
电磁固体介质的多场耦合非线性力学研究领域。本学科是国内的早期开拓并取得卓有成效的研究单位。主要针对铁磁、超导、超磁致伸缩材料、压电等电磁与智能材料结构在电磁场作用下的力学特性,开展了从表征电磁力、建立多场耦合非线性本构模型到提出多场耦合非线性分析方法与调试计算程序等基础环节的理论研究和实验研究,获得了一系列实质性的突破。在所建立相关理论模型基础上,其定量预测结果均与实验吻合良好,从而为这一领域的力学研究建立了基本的理论模型和分析方法。1999年,在他们研究成果基础上撰写的专著《电磁固体结构力学》(作者:周又和,郑晓静)获国家科学技术著作出版基金资助后由科学出版社出版,这是这一领域国内的第一部著作。通过这一系列研究,他们培养出的博士王省哲、王记增、高原文、苟晓凡和武建军先后入选教育部新世纪优秀人才支持计划,张兴义的博士学位论文入选全国优秀博士学位论文。独立完成的相关成果于1998年获甘肃省科技进步二等奖(完成人:周又和,郑晓静)、2005年获教育部提名国家自然科学奖一等奖(完成人:周又和、郑晓静、王省哲、高原文、王记增、李世荣、武建军)、2008年获国家自然科学二等奖(完成人:郑晓静、周又和)。有关超导悬浮振动漂移特性的理论研究论文于2007年在IEEE Trans.Applied Superconductivity国际学术期刊上发表后(作者:苟晓凡、郑晓静、周又和),于2008年被 IEEE 超导委员会授予该期刊论文2007最佳贡献论文奖(即the Best Contributed Paper Award 或 Van Duzer Prize), 这是该国际学术组织首次授予中国学者的学术奖励、也是该国际学术组织唯一授予非电工电子学者的奖励。其次,这一领域的模型、方法与理论等研究结果得到了国内外学术同行的充分肯定与认可,包括电工、超导、材料、动力控制等领域的学者。而且在这一研究的初期及后来的发展过程中,周又和在日本东京大学核工程实验室受国际电磁固体力学知名学者Kenzu Miya教授资助以外国研究员身份开展合作研究取得成果后,促成日本应用电磁材料与力学学会于1995年和2007年两度向兰州大学共捐赠400 万日元的研究生奖励基金。此外,王省哲教授与新加坡教授合作完成的学术论文于2008年在国际学术期刊Int.J.Structural Stability and Dynamics(IJSSD)上发表后,获该学术期刊授予的2008最佳论文奖(即Best Paper Award 2008)。
在2009年于我校西部灾害与环境力学教育部重点实验室召开的“大气边界层中的多相流,即土壤风蚀、沙尘暴、风沙跃移运动与风吹雪”国际学术会议上,美国三院院士(即科学院、工程院、艺术与科学院)、国际著名流体力学家Dan Joseph教授在作完学术报告时,郑晓静教授提问并与之进行学术讨论。图中作报告者为Dan Joseph教授,提问者为郑晓静教授。在郑晓静教授于此次会议上就其领导的研究组实现百年百平方公里沙丘场的跨尺度理论模拟与演化的大规模计算模型、方法及结果作完学术报告后,Dan Jesoph院士高度赞扬这一研究工作为“The central role of Lanzhou University in these kinds of studies
was new to us”。
风沙环境力学研究领域。从2000年开始,该学科针对我国北方沙漠化过程及沙尘暴等重大环境课题,将研究拓展到这一研究领域。主要针对风沙运动的基础力学问题如随机粒-床碰撞模型、风沙电实验、风-沙-电多场耦合的跃移运动理论研究、风沙运动的风洞实验及高精度数据处理方法、野外沙尘暴测试系统的研制与调试以及实测数据分析等开展了深入研究,获得了一系列规律性的研究成果。其研究结果在国际国内学术期刊上发表后,受到包括《Nature》等著名学术期刊上的颗粒物理、地学、大气、太空科学和医药等非力学学科的国际学者的广泛引用,并多次应邀在国际学术会议上做大会邀请报告。相关的部分研究成果于2006年获甘肃省科技进步一等奖和2007年获国家科技进步二等奖(郑晓静:2/10;周又和:7/10)。由郑晓静教授独立完成的英文学术专著《Mechanics of Wind-Blown Sand Movements》于2009年作为环境科学与工程的系列丛书由Springer Verlag出版。与此同时,一批年轻学术骨干得以成长,包括黄宁教授、武生智教授、武建军教授、谢莉副教授等人,其中,黄宁教授于2006年入选教育部新世纪优秀人才支持计划。在郑晓静教授的指导下,梁轶瑞博士自主开发出了有关风沙电场测量精度更高且能测三维分量的仪器,正在申报发明专利。在这些研究成果的支撑下,促成兰州大学力学学科于2010年经中国力学学会推荐申报的以“气候变化导致的极端事件动力学(即The dynamics of extreme events influenced by climate change)”为主题的IUTAM高级别小型学术研讨会(即IUTAM Symposium)被国际理论与应用力学联合会(IUTAM)批准,将于2013年在兰州召开。会议主席由郑晓静院士和英国剑桥大学Paul Linden教授共同担任,秘书长由教育部重点实验室副主任黄宁教授担任。
甘肃省最大的风沙力学多功能环境风洞
目前,在这两复杂力学领域已培养出博士30余人,其中部分留在本学科从事教学与科研工作,成为本学科新一代的学术骨干。
科研与人才培养硬件条件
2002-2007年期间,通过参与“985工程” 的平台建设和“211工程”的学科建设,已建立了能开展风沙环境力学、电磁结构多场耦合研究的实验平台和高性能并行计算机群等,为兰州大学力学学科的科学研究与人才培养提供了强有力的硬件支撑。目前,拥有科研用实验设备近600台件,总值2000余万元。建成了多功能环境风洞、工程与科学高性能计算中心、民勤(甘肃)风沙野外观测站、西部灾害与环境力学教育部重点实验室、兰州地球物理国家野外科学观测站(国家级台站,协同甘肃省地震局共建)等科研平台,购置与研制了高温超导磁悬浮测试系统、力磁耦合测量系统、输沙强度测量系统、粉尘仪、低温系统、幅射探测仪、植物生长仪、便携式多功能地质雷达、土壤非饱水率仪等大型科研仪器设备。2008年来的后续实验室的硬件建设已独立立项列入“211工程”三期建设和“985工程”的继续建设项目。除此之外,2005年前后新购置了总价值400余万元的本科教学实验设备。此前,兰州大学力学学科的实验设备总价值仅150万元,而且几乎都是1990年前购置的,现已基本上全部被淘汰。
美国康纳尔大学理论与应用力学系主任、航空工程系主任、美国工程院院士、电磁固体力学开创人、电磁固体力学与非线性动力学的国际知名学者F.C.Moon教授在2004年来兰州大学讲学期间,周又和教授与郑晓静教授陪同他参观力学实验室。图为周又和教授向Moon教授演示沙粒带点现象的定性方法。
结束语
本文是在应中国力学学会编撰《中国力学教育的发展》之约所撰写的“兰州大学力学学科发展概况”(周又和撰稿)的基础上而写的,除正文部分外,其余为本文所新加。对于一个学科的发展,如何评价与定位是一件看似简单而实质上很复杂的事,涉及到方方面面。这里,我们仅就与此相关的主要话题谈一点体会与思考来作为本文的结束。
1、本文标题中用“不屈的使命”这是没有问题的,这已从正文中的客观表述得到了验证。至于“辉煌的成就”之提法,我们深知这是需要界定在一定的时空范围内才能成立的。如果将其放置在国家乃至于世界范围,这些成绩只不过是几个“瞬间”冒出的“泡泡”而已。但当我们将其放置在百年兰州大学这一时空内时,我们就不难发现这些成绩还是算得上“稳定”位于学校前列的。当然,各学科有各自的特点,这不像体育比赛的项目,可以用同一把尺子去度量。这就需要我们各自去“盘点”自身的“家底”,通过总结来推进办学,本文就是在这一想法下写成的。
2、本文作为我校力学学科办学历程的总结,与大多数写史的手法相类似,即只写了成绩而没有提及办学中的经验教训。我们未能脱俗,也按这类“潜规则”进行。事实上,在办学过程中,总结人才培养、科学研究、平台建设与队伍建设以及与它们相互关联的管理等方面的经验教训可能更有利于改进我们的工作,更有利于发展。尤其对于那些由“空调”与“乱调”所形成的观念、政策、机制和体制等进行深层次的总结与改进,必将更能推动高等教育的发展。但这毕竟不是件容易的事,加之我们学院也还没有足够的积累,所以,本文没有对此进行总结。
3、我校力学学科办学已50余年,而我们学院成立还不到6年,本文以学院的名义来写似有“摘桃子”的嫌疑。应该来讲,力学学科近几年的“喷发”是这一学科长期积累的结果,是其学科带头人及教师们努力奋斗的结果,这点是确定无疑的。实际上,以力学为主的各学科发展也的确为学院赢得了良好的声誉(5年连续被学校评为优秀)。作为学校办学主体的学院,对于所属学科的办学成绩给予肯定是正常的,也是应该的。否则,就会使其学科感到是在“寂静环境”中“自娱自乐”,就会使参与者“甘坐冷板凳”的自愿奉献演变为管理层使他们“干坐”的漠视,即使他们的工作已得到国家层面上的认可也罢。当然,学院在为各学科的发展上,无论是在形成教师个人既独立又合作的科研方面,还是在学科既自主发展又相互支持方面,出台了一些有利于形成良好学术氛围的有特色的政策和措施,包括提供良好的后勤保障服务等。如,在学院成立之初,为了促进各学科教师团队的形成,在制定“岗位业绩津贴”的分配方案时,就决定将学校计算到个人的津贴直接分配到本人;当津贴超过了学校规定的部分时,由其本人直接在其小组成员内调整。学院的科研经费能由建院初年的不足500万元上升到2010年的1200万元以上,津贴分配的这一调控措施可能是主要的原因之一。又如,经学院的促进和力学的参与,土木工程学科的“防灾减灾工程及防护工程”硕士点在学院初年获批设立,地质工程学科的博士后科研流动站也于2009年获批设立,扭转了地质工程学科长期无本学科在岗教师担任博士生指导教师的局面(现已有3位),等等。
4、有关“科学研究与学科建设、人才培养的关系”一直是高等教育探讨的重要话题。总体来讲,一个学科的发展依赖于一批为此学科努力工作的教师,尤其依赖于其学科带头人的出色工作和引导,这已成大家的共识。除此之外,还特别依赖于其学科带头人的研究工作确实是在该学科完成的(这一点往往不为人所重视,似乎不成问题)。惟有如此,才可能通过其科研业绩来带动学科队伍水平的提升,培养出优秀的人才,进而来保持学科的稳定发展和可持续发展。现在,很多情况下,大家都在强调与“强手”合作来实现“跨越式发展”。这种想法是好的,但却对其自身独立发展有所忽视,往往容易被某些“聪明者”利用,成为其谋取不当利益的“漏洞”。那些对其学科发展、人才培养或队伍建设没有起到多少实质性推动作用的看似“光鲜”的“合作”科研成果,其“独立的真本事”就值得商榷。我们无疑需要合作和交流,但这种合作应该是实质性的“为我所用”,即要能促进队伍建设、人才培养与学科发展。与此同时,这种合作也不应伤害到其它学科经独立努力才取得的发展(现实中就有以合作研究成果的数量评价来冲淡独立研究成果质量的现象)。当然,成果总是多多益善,没有什么不好,但评价要客观得当。从力学学科的发展历程可以看出,这个学科独立完成的科研成绩就强有力地推动了学科发展、队伍建设和高层次人才培养。
5、如何对待与使用引进的“洋”人才和本土成长的“土”人才是近些年来高等教育探讨的又一重要话题。应该讲,如果确实是从“能力和业绩效果”方面来评估人才,就不存在这类话题(如在欧美日等西方发达国家),因为这是使用人才的正常环境。实际上,我院也一直重视与国际学术界的合作与交流,也在努力物色和引进高层次人才。如在2008年7月国家下达执行“千人计划”前夕,学校动员各学科着手物色符合条件的国外正教授,周又和院长积极响应,于8月在赴美领取国际学术奖励途径洛杉矶时,就邀请加州大学Riveriside分校机械系蒋庆教授,参与兰州大学力学学科“千人计划” 的申报。蒋教授答应并参与了当年年底在兰州大学的申报,只是后来华中科技大学校长李培根院士亲赴美国邀请他从而使他改变了申报单位,并于当年成功获批。又如,2010年我院力学教师与德国学者建立了合作研究与交流框架,德方由此合作获得了欧盟的立项支持,等等。现实中,人们经常企望以“洋”来突破“土”。当然,在中国大学工作的几乎全是中国人,即使引进的“洋”人才也多为中国人。这样,“土”人才似乎太多了,往往不被重视。与之相类似,还有所谓的“学缘结构”问题。这些似乎都成为阻碍教育与科技发展的重大问题,只要改革就可以带来学科与人才培养的大发展。事实上,这是将问题简单化了,是只知国际一流办学之皮毛、没有认真掌握其实质精髓的一知半解,甚至是“形似而实不是”的“简单”模仿办学。我国著名力学家钱学森是先“土”后“洋”再回国服务的享誉国际的一流杰出领军科学家,他的“世纪之问”是值得我们深思的。可见,即使像他这样的大家,也难以实现培养国际一流领军人才的办学目标,从而可知这一使命之艰巨。与评价其它事物一样,这是一个复杂的多维度问题,特别是如何确定评价标准。事实上,“洋”人才与“土”人才各自既没有都好,也没有都不好,不能“一刀切”、绝对化。我院力学学科的发展就再好不过地证明了“土”中也有好的这一事实。我们办学,是否应在立足本土的基础上坚持“土”“洋”并重(包括环境与氛围,精神的与物质的),并通过探索能促进学科发展的有效途径来实现高水平人才培养的目标呢?这不仅值得我们关注与思考,更需要通过不断的成功实践来推进。
(《兰州大学报》2011年5月10日第5、6版)
第三篇:XX村发展史及现状
上焦村发展史及现状
上焦村座落在武功县长宁镇最西边,北接贞元界,西南边与南仁乡为邻。地势平坦,土地肥厚,引渭二支渠东西横穿而过,水利条件优越,民风纯朴。村民勤耕耐劳,以小手工业发展开始,跨西北数省经商,肩扛担挑,后经祖辈人才辈出至今,呈现出了一个现代化的美好家园。
上焦村共有耕地1799亩,人口1584人。由三个自然村(上焦、三家庄、上岗西)组成。
上焦村以地理位置属北莽山根焦上二道塬而得名,隶属兴城里治管辖,原称焦村,后区别于上下堡之分,更名为上焦村。建社以后,先后由六个生产社(队)组成上焦村大队。三家庄村故名思意由先前共同居住三姓人而得名,上岗西村是部队扩建军工厂五七0二时由岗子村部分住户迁上入驻村北而取名。
如今的上焦要三个自然村,楼房林立,街道硬化,道路笔直宽敞,环境卫生整洁,房舍窗明几净。居民和谐,乡风正气,人杰地灵,人才昌旺,耕教传家,人才辈出。有北大学子应邀赴美,作为学者教授,继续深造。有在省兼职的大学教授,省厅检查官、有某大型企事业集团公司副总裁、某军区空军司令部机要秘书等等。在外学业有成,立身创业的大中专学生不下百人。特别是近年来,村民对下一代更是期望成才,教育理念增强,每年都有大本、大专学生十多名走进高等学府继续深造。
村上的主导产业有棉布棉线贩运和劳务输出两大类。棉布棉线贩运由原来的每家每户集中到大户常年专业经营。劳务输出常年在外务工作数达300多人,收入可观,给全村每年增加收入600万元左右。还有以年轻一代精壮小伙80多人组成的摩的车贩运水果、蔬菜等等,一年四季不间断,形成了新的产业群体。仅这一项产业的收入占到全村年总收入的69.3%。种粮面积1730亩,年产值达260万元。养猪存栏数全年3000头以上,户均8—10头,年产值30万元。
历史上的上焦村人主要靠种田和做手工小生意维持生活。清朝以后,老祖宗一直经营梳头的木梳和蓖子,一边制作一边买卖,由于交通不便,只能用担子挑着卖,后来发展到小手推车,再后来是自行车驮货载人,脚踏西北五省及山西、河南、四川等地。再后来又纺线织布卖布,以至于大量生产织布用的“绳、铮”等,这两种工具都是手工制作。接下来由织布变为贩棉线棉布、床单、毛毯、尼料布等。随着社会的发展,如今的上焦人各职其事,各行各业,全国各地都有。
村上有固定资产100万元,学校一所,楼层式教学楼一座,新型合作医疗室一所。农家超市二家。科技培训电教育设备一套。
上焦要从建社到人民公社生产大队三自村属上焦大队,下设六个生产小队。1984年体制改革后,三村各设村支部和村委会,截止到2002年,三个自然村又合并为一个支部及村委会。
上焦村人口发展平稳,每年新增人口千分之八左右,随计划生育政策的深入,今后仍将持续为下降态势。
上焦村村民委员 二0一0年八月一日
第四篇:中国消防发展史及现状
中 国 消 防 科 学 技 术 概 况
虽说火是大家都能理解的一种客观存在,但它并不是常态的,我们可以感知火的形状、温度,但却不能像感受桌椅一样直接、容易。这说明火其实是在特定条件下才能出现的事物。是的,火得出现需要三个必要条件:可燃物、助燃物和着火点。这三点被称为是“火三角”,只有当三者都存在并互相发生作用的时候才能出现火。世界上很大一部分物质都是可燃物,空气存在的氧也为火的发生和发展提供了足够的助燃物,着火点是可燃物发生燃烧的最低温度,不同的物质存在不同的着火点。一旦具备了着火点这个要素,三者同时存在,火就来到我们身边了。
人与火的关系可以追溯到远古,用火是人类历史发展过程的里程碑,人类第一次掌握了自然力并用来改造自然,将生食煮成熟食,用火来驱寒,驱赶野兽,所以火在人类的心灵中一直是光明、温暖的象征,直到今天我们还在家里使用灯火,还用火来煮食。火的作用当然远不至此,作为一种能源,火在征服太空的历史进程中扮演了极为重要的角色。但与世界上所有事物一样,火也有负面作用,火灾是在时间和空间上失去控制的燃烧造成的灾害。这个定义中,“燃烧”是关键词之一,这是就火灾的本质而言,正因为火灾是一种燃烧现象,遵循着所有的科学定律,所以才有了80年代在全球兴起的“火灾科学与消防工程”学科,这是一门专门研究火灾规律并提出火灾防治手段的科学。美国的埃蒙斯教授将物理学基本定律用到火灾科学的研究中,对这门学科起到了推波助澜的作用。另一个关键词是控制,火灾实际上是失控的燃烧,失控的要件是时间和空间,因此,这也是火灾与工程燃烧不同的要素之一。火灾与热工程存在显著的差异,也因此火灾科学有了自己独特的研究对象、目的和手段。
前面讲到火的发生需要三个条件,因此消防的目的就是使这些条件受到制约和影响。“消防”一词是近代我国从日本引进的,“消”指的是灭火,“防”指的是防火。灭火是通过技术手段和人的力量限制火灾发展的程度、限度,使火灾的发展程度降低在人们可接受的范围以内;而防火则是通过技术手段使火灾不发生或发生的危害性很小。我国的消防方针是“以防为主,消防结合”。“预防为主,防消结合”,就是要把同火灾作斗争的两个基本手段——预防火灾和扑救火灾结合起来。在消防工作中,要把火灾预防放在首位,积极贯彻落实各项防火措施,力求防止火灾的发生。无数事实证明,只要人们具有较强的消防安全意识,自觉遵守、执行消防法律、法规和规章以及国家消防技术标准,大多数火灾是可以预防的。当然,最好是不发生火灾,但是要完全避免发生火灾也是不可能、不现实的,所以,在千方百计预防火灾的同时,也要切实做好扑救火灾的各项准备工作,一旦发生火灾,能够及时发现、有效扑救,最大限度地减少人员伤亡和财产损失。防火和灭火是一个问题的两个方面,是辩证统一、相辅相成、有机结合的整体。这也是我国一个
著名成语的说法:“防患于未燃”。
火作为一种重要的自然力,具有破坏和利用双重属性,“善用之则为福,不善用之则为祸”,因此消防从来就没有离开人类,一方面人们积极用火,一方面人们也积极治火。由于我们涉及的研究领域,我今天
重点讲积极治火方面人们取得的巨大成就。
火灾是世界上极为有害的灾害之一,每年都有约100万人死于火灾或火灾引发的疾病,我国每年有近3000人在火灾中丧生,火灾对人的主要危害是火灾产生的热辐射和燃烧产生的毒气,可很快致人死亡。火灾不仅伤及生命,更给人类物质财富造成毁灭性损失。人类许多文化遗产,宝贵财富在火灾中化为灰烬,这些损失是无法补偿的,因此无法估量它们的价值,我国每年的火灾损失达到200亿元人民币,间接损失
也无法估量。
治火需要很多措施,首先是依法治火,通过法律约束人们的行为,规范各种工作方法、程序,出台各种技术标准、规范,指导人们在各种活动中积极预防火灾的发生,这包括建筑防火设计,各种消防器材设施的配备等;其次是科学治火,不断提高防火治火的科学技术水平,引导人们用先进的手段防火,例如采用阻燃材料,可以减少火灾发生后产生的毒气,减缓火灾发展的速度,从而减少对人生命财产的威胁;
其三是提高民众的防火意识,要不断提高我国居民的消防意识,增强群众的消防安全认识水平,在火灾中能有效保护自己的生命安全,并能有效的抢救自己的财产不受火灾威胁,同时要加强消防工程技术人员和消防专业工作者的教育,使他们能成为防治火灾的核心力量;其四是构建一支强大的消防队伍,我国目前的现役武警消防官兵有十二万人,他们是同火灾作斗争的主力军,要不断提高他们的装备水平,加强对他们的教育和训练,使他们能在有效保护自己的前提下,尽快尽早的将火扑灭。
防火是一个有很多内涵的概念,应该从消防规划设计说起。火灾的发生是有时间、空间定格的。通常是在建筑里面,例如安装有机器设备的建筑,供人居住的建筑等;建筑的集合,会形成城镇、城市。在漫长的社会发展过程中,人类充分认识到了火灾蔓延、特别是发展的一些基本规律,所以就产生了城市消防规划和建筑防火设计,也就是在建造房子以前、建造城市以前,把防火的内容考虑进去。在规划城市、建筑的时候,经过这么一道工序,就会先天性的加强了抗御火灾的能力。例如,一栋建筑与另一栋建筑之间,留好防火间距和消防通道、楼梯、走道留到足够的宽度,以备发生火灾时人们逃生疏散。城市消防规划是防火的第一层面。城市消防规划是城市总体规划中的一项重要的专项规划。消防规划的根本任务就是对城市总体消防安全布局和消防站、消防给水、消防通信、消防车通道等城市公共消防设施和消防装备进行统筹规划并提出实施意见和措施,为城市消防安全布局和公共消防设施,消防装备的建设提供科学合理的依据。
建筑防火设计是建筑活动中的一部分,世界上许多国家对建筑活动的技术控制,采取的是技术法规和技术标准相结合的管理体制。技术法规是强制性的,是把建筑活动中的技术要求法制化,严格贯彻在工程建设实际工作中。这种管理体制,由于技术法规的数量比较少、重点内容比较突出,因而执行起来就比较明确和方便,不仅能够满足政府行政管理的需要,而且也不会给建筑技术的发展和进步造成障碍。
阻燃是防火的第二层面,从字面上理解,阻燃就是阻止燃烧,就是让原本可以燃烧的物质变成不能燃烧的。随着合成材料工业的发展,塑料、橡胶、纤维、涂料等已广泛应用于电子工业、交通运输、通讯电缆、建筑、家俱、以及人民生活衣着等各个领域。由于这些材料大多数是易燃的,燃烧后又不易扑灭,因此,往往会造成损失较大的火灾事故。这在塑料用量大的国家已成为严重的社会问题,我国也正在逐步显露出来。为了降低合成材料的易燃性、防止火灾事故,减少经济损失,最简单的方法是加入阻燃剂。
在塑料的所有助剂中,阻燃剂占第二位,仅次于增塑剂。阻燃剂根据其在合成树脂中的形态分为反应型和添加型两类。所谓反应型就是将阻燃剂和被阻燃物(如聚酯的单体)按一定方式和比例混合,并使其发生化学反应,然后再配料加工成各种阻燃制品。所谓添加型,是阻燃剂和被阻燃物之间不发生化学反
应,仅仅是一种单纯的混和与分散过程。
第三层面是防火材料。就是在材料是可以燃烧的条件下,用来控制燃烧或者烟气的一种技术措施。这些东西很多,种类庞大。比如,建筑里面用来防止火势蔓延扩大的防火门、防火窗、防火卷帘,施工当中用的防火涂料、防火堵料等,这些技术、产品是为了防止火灾扩大而产生的。这些产品很重要,虽然在建筑里面可能是很小的一部分,很不起眼,但是起的作用很大。在火灾已经发生的情况下,能有效阻止火灾和火灾烟气的,常常是这些产品在起作用。美国商务部国家标准与技术研究所的专家在对“9·11”恐怖袭击中倒塌的世贸大厦研究后发现,如果飞机的撞击没有破坏大厦内的防火材料,那么这两座摩天大楼可能就不会倒塌。飞机撞击和起火本身不足以导致大楼坍塌。如果防火材料仍存在,火焰就会逐渐熄灭,不可能
破坏大楼的主体结构。
第四层面是防火工程。这些设备往往比第2、3层面上的东西大,而且自成体系,这主要是指自动喷水灭火系统、消火栓系统和火灾自动报警系统。自动喷水灭火系统是世界上公认的最为有效的灭火设施,是应用最广、用量最大的自动灭火系统。美国纽约对1969-1978年1648起高层建筑喷水灭火案例统计,高层办公楼灭火成功率98.4%,其它高层建筑97.7%;澳大利亚和新西兰,从1886-1968年,安装自动喷水灭火系统的建筑物共发生火灾5734次,灭火成功率达99.8%。实践证明,自动喷水灭火系统安全可靠、经济实用、灭火成功率高。当然也有一些其他灭火系统,例如在计算机机房用的CO2 灭火系统等等。防火工程是直接针对火灾的,所以应用的领域也很广泛。
除了以上这些防范火灾的武器,还有一个层面应该是消防器材。消防器材可能算是最大众化的消防产品了,比如灭火器、安全指示标志等,在家庭里面还有家用燃气报警器等,很多消防学者、专家都不太注意这一块,主要是因为这里的东西很少,技术含量也不高,价钱也不贵,我觉得很有必要把它列为一个层面,因为消防器材在民间覆盖面很广,使用的频率很高。
最后就是消防队和消防装备了,在防治火灾这件事情上,我们立足于先天设计,重点是防范,扑救是最后的手段。在扑救的时候,我们也是把自救放在首位的,所以,消防工作能不能做好,还是要全社会的努力。
上面所说的都是硬件,当今中国在消防硬件上已经是极大的丰富了,我们的消防队装备投入,在逐年增加,消防装备也会越来越好,消防机器人已经走向火场了,防火产品也呈现丰富多彩的局面,供各个阶层的人们选用,价格也日趋合理,都在人们可以接受的范围内。
《中华人民共和国消防法》已由中华人民共和国第九届全国人民代表大会常务委员会第二次会议于1998年4月29日通过,现予公布,自1998年9月1日起施行,以此为母法颁布了300多部消防技术规范和标准,近三十年来,我国消防产业取得了巨大的进步,目前有消防从业人员200万人,3000多家消防企业,一年400亿人民币的产值,可以生产覆盖各种防火灭火要求的消防产品,部分产品远销国外,消防产业也正以朝阳产业的姿态进入二十一世纪并显现出勃勃生机。我国现在已有5所院校培养消防工程学生,每年都有大批新生力量走进防火灭火第一线。
我国实行的是消防监督机制,公安部设消防局,各省设消防总队,地区或地级市设消防支队,这些机构主要从事灭火援救和防火监督工作,市是专门负责消防工作的政府职能部门。
新中国刚成立时,尚处于工业化初始阶段,城市化水平只有10.6%,经济发展水平较低,火灾总量和直接损失相应也比较低。20世纪50年代火灾直接损失平均每年约0.6亿元(以人民币计算,不包括因火灾而停工、停产、停业所造成的损失、以及现场施救、善后处理费用,不包括香港、澳门和台湾地区的数据,也不包含森林、草原、军队和矿井地下火灾,以下同)。随着工业化和城市化的发展,火灾直接经济损失也相应增加:20世纪60年代年均值为1.4亿元;70年供年均值近2.4亿元;80年代年均值为3.2亿元。在改革开放的推动下,20世纪90年代以来,中国经济社会进入了快速发展阶段,社会财富和致灾因素大量增加,火灾损失也急剧上升;20世纪90年代火灾直接损失平均每年为10.6亿元;21世纪前5年间的年均火灾损失达15.5亿元,为20世纪80年代火灾损失的4.8倍。
在新中国成立后的50多年中,因火灾造成的人员伤亡以20世纪60年代和70年代为最多,年代年均火灾死亡人数分别为4500人和4366人,其中1960年火灾死亡人数为10843人。经过各级政府、公安消防部门和全社会的努力,特别是1978年召开的全国科学大会,推进了消防科技的研究和应用,80年代
以后,火灾伤亡得到了一定程度的控制。
20世纪80年代前5年,火灾起数和损失相对平稳,每年火灾直接损失介于1.6亿元至2.4亿元之间;1985年到1996年间,虽然火灾起数增加不多,但火灾直接损失呈现总体上升趋势,1993年到1996年的火灾损失都在10亿元以上;1997年,由于中国火灾统计方法的改变,当年火灾总起数有较大幅度的增加;1997年以后,火灾起数持续攀高,每年火灾直接损失在14亿元至17亿元之间。从1980年到2004年的25年间,年均火灾死亡人数为2404人;受伤人数有较大起伏,最低为1984年的2690人,最高为
1993年的5937人。
3.2 20世纪90年代以来的火灾特点 3.2.1 随着经济社会的发展,火灾损失呈现上升趋势
1991年至2004年,中国国民生产总值、固定资产投资和城镇人均可支配收入分别增加了5.3倍、11.5倍和4.5倍;城市建成区面积增加116%;城市人口增加4499万人;能源消耗总量增加9.3×108吨;公路级路长度增加8.3×105公里;私人汽车量增加15.6倍。经济社会的快速发展也带来了较为严重的消防问题,13年间火灾起数和火灾损失分别增长4.6倍和2.2倍。图5为中国火灾损失随经济增长的变化情况。与发达国家相比,中国工业化和城市化发展水平以及火灾起数与损失都还较低,随着中国的快速发展,火灾还有一个潜在的上升空间。国际经验表明,人均GDP在1000至3000美元之间,通常是一个国家的社会结构变动剧烈,各种矛盾突出的时期。从2003年开始,中国人均GDP已经超过1000美元,正处于这样一个特殊的历史时期,也是安全事故易发期和群死群伤事故高发期。因此,深入研究和分析火灾随经济社会发展的变化规律,积极预防和控制恶性火灾事故的发生,仍将是中国消防科技工作者在今后相当长一
段时期内的重要任务。
3.2.2 特大火灾呈波动下降趋势,群死群伤火灾问题突出
经济社会的快速发展给人们的生产和生活方式带来了显著变化,人员聚集场所、易燃易爆场所和超大规模与复杂建筑增多,大量新技术、新材料、新工艺和新能源的采用,增加了致灾因素与火灾风险。20世纪90年代初,中国特大火灾增多,群死群伤火灾时有发生。1993年和1994年分别发生特大火灾124起和151起,因特大火灾造成的直接经济损失为5.4亿元和?5.0亿元,火灾死亡人数为433人和855人,出现了20世纪90年代以来群死群伤火灾的第一峰值,两年中发生一次死亡10人以上或死亡、重伤20人以上群死群伤火灾31起,造成1218人死亡;1995年以后,特大火灾一度得到遏制,但在1997年出现第二个峰值,发生群死群伤火灾19次,死亡433人;2000年出现第三个峰值,发生了一次火灾死亡309人与死亡74人的特大火灾事故。通过提高防灭火工作科技水平,加大治理火灾隐患的力度,在预防和遏制群死群伤火灾上取得了明显成效。近年来,火灾形势基本稳定。2001年至2004年四年间特大火灾年均31起,死亡人数年均89人,直接经济损失年均1.5亿元,其中群死群伤火灾年均3.8起,火灾死亡年均79
人。
根据1999年至2001年的统计数据计算,中国每十万人的火灾死亡率为0.21%,远远低于经济发达国家的平均水平。但由于中国人口基数大,火灾伤亡总量相应也高,3年火灾死亡平均值为2700人。更突出的问题是群死群伤火灾事故较多。1979年至2004年间,全国发生一次死亡30人以上的火灾35起,共造成2638人死亡,平均每起火灾死亡75人。其中20世纪90年代以后一次死亡30人以上的火灾占26起,死亡2078人,平均每起火灾死亡80人。1994年11月27日辽宁省阜新市艺苑歌舞厅发生的火灾死亡233人;同年12月8日新疆维吾尔自治区克拉玛依友谊宾馆发生的火灾死亡325人;2000年12月25日河南省洛阳市东都商厦火灾死亡309人。这些群死群伤火灾事故的发生,给人民生命财产造成了巨大损失,向我们提出了消防安全领域亟需深入研究解决的重要课题。
3.3 中国消防科学技术发展现状
经济社会发展带来的巨大消防安全需求和科学技术的不断进步,推动了火灾科学和消防技术的长足发展。19世纪末20世纪初电气控制技术与水力学的发展,促进了自动洒水灭火系统的出现和灭火控制技术的应用。20世纪40年代以后,控制燃烧系统预测技术的显著进展,使得消防工程工具逐步得到应用。20世纪60年代至70年代,世界范围内一系列灾难性的高层建筑火灾极大地促进了对高层建筑中烟气运动规律的研究,便更为系统化的人身安全设计方法在建筑设计中得到应用。1985年,庄斯特教授出版的《火灾动力学导论》对此前10年间与室内火灾特性有关的消防工程基本原理研究成果进行了总结。20世纪80年代后期,旨在提高消防投资效益,扩大国际贸易和促进新材料使用的性能化设计方法开始得到研究和应用,并涌现了大量用于分析和评价火灾风险的火灾模型。
中国政府高度重视科学技术在提高火灾防控能力,保护人民生命安全和公私财产中的重要作用。半个多世纪尤其改革开放以来,中国的火灾科学和消防技术经历了从无到有、从填补国内空白到追赶国际先
进水平、从实验科学研究到计算机模拟和理论模型研究,从单一学科研究到多学科联合研究,从国内合作研究到国际合作研究等发展阶段,基本改变了过去中国消防科技基础薄弱,消防产品技术落后和主要消防装备依赖进口的状态,研究开发出大量科技成果,建成了一支具有较强创新能力的跨行业部门的专业化消防科技队伍,建立了一批具有国际水平的实验设施,进行了大量火灾实体实验研究,主要研究领域与国外的差距进一步缩小,主要产品与装备的国产化水平显著提高,部分研究成果和技术已经接近或达到国际先进水平。科学技术在火灾预防、灭火救援、消防标准化、火灾调查、产品检测、宣传教育、训练演习、消防队伍建设等各领域得到广泛应用,显著增强了全社会预防和抗御火灾的整体水平。消防科学技术已成为
消防事业发展的有力支撑和强大动力。
3.3.1主要消防科技力量与基础设施
经过50多年的发展建设,尤其是改革开放以来的快速发展,目前中国已经形成了一支以公安部直属的四个消防研究所、中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室及其他消防科研院所和大型消防企业为主体,相关教育科研单位和人员为补充的消防科技力量。
3.3.1.1 四个消防专业研究所
公安部天津消防研究所、上海消防研究所、沈阳消防研究所和四川消防研究所分别成立于1965年前后。天津消防研究所主要从事火灾理论、消防工程、消防法规、消防管理等方面的研究,上海消防研究所主要从事灭火理论、消防装备、灭火技术战术及火场防护技术等方面的研究,沈阳消防研究所主要从事电气火灾预防与鉴定、火灾探测报警、消防通信及消防电子应用技术等方面的研究,四川消防研究所主要从事建筑火灾理论、建筑防火、防火材料等方面的研究。
1985年6月,在国家质量监督检验检疫总局(原国家标准局)的统一规划指导下,国家消防电子产品质量监督检验中心在沈阳消防研究所建成。之后,国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心、国家消防装备质量监督检验中心和国家防火建筑材料质量监督检验中心分别在天津研究所、上海消防研究所和四川消防研究的建成。1988年5月,全国消防标准化技术委员会(CSBTS/TC113)正式成立,委员会的秘书设在公安部消防局,负责处理该委员会的日常工作并管理消防标准化工作有关的技术管理工作。该委员会下设9个分技术委员会,分别挂靠天津消防研究所、上海消防研究所、沈阳消防研究所、四川消防
研究所和公安部消防局科技处。
3.3.1.2 火灾科学国家重点实验室和其它消防科研机构
中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室是利用世界银行贷款和国内配套投资兴建的中国火灾科学领域和国家级研究机构。1992年经中国科学院批准边建设边对外开放;1995年11月通过国家验收。火灾科学国家重点实验室分设建筑火灾、城市与森林火灾、工业火灾、火灾化学、火灾监测监控、清洁高效灭火、火灾风险评价、计算机模拟与理论分析8个研究室,在火灾科学基础理论研究、林火和草原火蔓延规律研究以及开发智能化高科技消防技术及新产品方面做出了大量的工作。近年来,该实验室以火灾动力学演化与模拟仿真、火灾防治原理及技术基础、火灾安全工程理论及方法学为主要研究方向。除公安部所属的专业消防科研机构和中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室外,有关部门和大专院校也投入了大量的人力物力开展消防科研活动。如中国建筑科学研究院成立了建筑防火研究所;北京理工大学建立了爆炸科学与技术国家重点实验室和阻燃材料研究重点学科点专业实验室;国家林业局森林保护研究所设有森林消防研究室;交通部国家船舶检验局建立了远东防火试验中心。清华大学、中国人民武装警察部队学院、浙江大学、香港理工大学、香港城市大学、天津大学、同济大学、南开大学、吉林工业大学、中国矿业大学、重庆大学、沈阳航空工业学院、中南大学、台湾成功大学、西南交通大学和华中理工大学等许多高等院校,都设置了消防科研机构或专业实验室,或集中一些专家、学者开展消防科学研究活动,他们是中国消防科学研究与开发技术体系中的一支重要力量。
3.3.2消防科研基础设施
在吸收消化国内外先进科学技术成果和经验的基础上,中国建成了一批重要的技术先进的消防科研设施。如天津消防研究所的燃烧与灭火综合试验馆、建筑构件耐火性能试验馆、石油灭火大型试验场;上海消防研究所的灭火装备性能试验室、消防员个人防护装备性能试验室、消防机器人性能试验室;沈阳消防研究所的消防电子产品专用标准检验成套试验装置和城市消防通信指挥系统模拟试验室、智能火灾探测报警系统评估装置、电气火灾研究与试验装置;四川消防研究所的高层建筑火灾实体实验塔、地下商业街火灾实验室和建筑材料燃烧性能测试系统;中国科学技术大学的大空间火灾试验厅(与香港理工大学联合建造)、林火与草原火模拟实验装置和多层住宅模拟实验楼;中国建筑科学研究院的多功能构件燃烧试验炉;远东防火试验中心的船用构件燃烧试验炉;北京理工大学的阻燃材料研究实验室等。这些重点科研设施的开发和利用,为中国深入开展火灾科学理论和消防工程技术研究提供了良好的条件。
3.2近年来所取得的科技成果
20世纪90年代以来,中国开展了火灾探测报警与灭火技术、建筑耐火性能和防火技术、火灾模化技术及性能化消防安全设计、城市消防规划与灭火救援、消防标准化、火灾动力学演化与防治基础等方面的研究,并重点进行了高层建筑火灾预防与扑救技术、地下与大空间建筑火灾预防及控制技术、城市火灾与重大化学火灾事故防范与控制技术等项目研究,在解决高层建筑、地下与大空间建筑、城市火灾的特性、预防与控制火灾新技术、以及消防工程新技术的综合应用上取得了积极的成果。
3.2.1火灾探测报警与灭火技术
火灾探测报警方面主要研究了吸气型高灵敏早期火灾探测、高可靠性能的复合式感温感烟探测、拉曼散射和光时域反射的光纤感温探测以及线性可燃气体探测等多种火灾探测报警技术。中国学者通过分析不同条件下应用背景信息和火灾参数的变化规律,提出并实现了火灾探测算法评估的三种考核方式、系列试验方法和综合评估数学模型;开发了油罐火灾沸溢喷溅的前兆噪声监测预防方法。灭火技术方面开展了自动灭火抑爆系统动力学性能、设计计算方法、灭火效能与机理、使用环境的影响、系统的集成优化以及工作可靠性等方面的研究。运用激光全息和电子测重技术成功地解决了大水粒三维空间分布与测重的关键技术,进行了细水雾流场特性对灭火效能影响和消防装置喷雾水粒流场特性试验的研究,初步建立了不同水滴流场与灭火效能之间的关系;以实体灭火实验为依据分析并确定了成雾原理、灭火机理、灭火效能及雾束耐电压性能,提出了系统典型应用场所、保护对象及工程应用参数和设计方法。开发出了SD系列强力灭火液和高层建筑火灾智能型探测报警系统、快速反应自动喷水灭火系统、循环启闭自动喷水灭火系统、远控消防泡沫(水)炮灭火系统、中低压消防泵系统、消防员火场防护基本技术参数与热防护试验装置、系列消防机器人、卫星通信消防指挥系统等消防系统和装备器材。
3.2.2建筑耐火性能与防火技术
建筑耐火性能与防火技术方面的研究主要包括建筑构(配)件耐火性能和建筑结构抗火失效过程的理论计算与实验分析、建筑火灾烟气毒性和火场防排烟技术以及防火阻燃技术等方面。在材料产烟毒性试验方法方面,我国开发了以材料充分产烟且无火焰情况下进行小鼠30分钟染毒并观察3天的简化评价以及简易的按等比级数划分材料产烟毒性危险级别的方法,建立了“火灾毒性烟气制取方法”、“材料产烟毒性分级”和“评价火灾烟气毒性危险的动物试验方法”等标准。在防火阻燃技术领域,以纳米Mg-Al-LDHs为阻燃剂、APP为协效阻燃剂,采用混炼技术制备了阻燃性聚苯乙烯/Mg-Al型LDHs系列纳米复合材料,开发了SCB超薄膨胀型钢结构防火涂料、SWB、SWH室外钢结构防火涂料、GF有机防火涂料和SF无机防火堵料等产品。在火灾原因调查技术上,运用火灾动力学理论和火灾现场微量痕迹的形成规律自主开发了线性法、迎火面法和锥形法等火灾原因判定技术。
3.2.3火灾模化技术及性能化消防安全设计
20世纪80年代中期以来,性能化消防设计作为一种新型的工程设计方法得到了迅速发展。中国从20世纪90年代逐步开展了材料与组件的火灾特性、测试方法和燃烧机理方面的研究,并对普通建筑、中庭建筑、大空间建筑和地下建筑的火灾蔓延规律、烟气流动特性及其计算机模拟技术、人员疏散安全评估技术等进行了一些探索性研究,初步建立了大型复杂建筑火灾蔓延模型、烟气流动模型和人员疏散模型。这些研究成果为进一步开展复杂建筑物消防安全性能化设计的研究工作奠定了必备的基础。在大空间建筑火灾及性能化消防安全设计研究方面,香港理工大学与内地的消防科研院所开展了卓有成效的合作研究。在火灾烟气流动研究中,中国学者提出并发展了场—区—网模拟理论,重点研究和解决了三种模拟方式界面的处理,并建立了体现浮力影响、碳黑的生成与输送、湍流及热辐射相互作用的综合理论模型。2003年和2004年,分别在天津和澳门举办了建筑物性能化防火设计方法研讨会。目前中国已对几十个超大型工
程项目采用性能化方法进行了消防安全设计。
3.2.4城市消防规划与灭火救援技术
近年来,中国开展了城市公共安全规划与应急预案编制及其关键技术方面的研究。“城市区域火灾风险评估与消防规划技术”的研究结果提出了我国城市消防规划的内容、技术指标要求和编制规划的流程与方法,得出了扑救城市居住区、商业区、商业与居住混合区一次火灾的消防水流量;提出城市消防给水系统应具备的供水能力和优化的配置与布局方法;运用城市区域火灾风险评估技术和消防资源的优化配置方法完成了《城市消防规划技术指南》的编制。在城市灭火救援力量优化布局方法与技术研究方面,中国学者采用离散定位-分配模型(Discrte Location-Allocation Model),利用集合覆盖(Set covering)法,最大覆盖(Maximal covering)法以及P中值(P-median)法,提出了基于城市区域火灾风险等级的城市消防站优化布局方法和区域灭火救援装备及人员优化配置方法;通过引入最不利火灾规划场景(WCPS ,Worst Case Planning Scenarios)的概念,提出了区域灭火救援装备及人员需求模型,并开发了城市灭火救援力量优化布局实用软件。城市火灾与其它灾害事故等级划分方法和灭火救援力量出动方案编制技术的研究,首次对城市火灾和其它火灾事故进行了分类分级,建立了灭火救援力量等级出动概念。
3.2.5 消防标准化技术
自1988年全国消防标准化技术委员会成立以来,中国的消防标准化工作有了长足的进展,大量的研究成果已经成为标准和规范制定的科学依据。目前,已制定各类消防标准和行业标准289项,主要包括消防行业基础技术标准、工程建设消防专业通用标准、消防产品专业通用标准和消防管理专业通用标准等方面。已编制、实施消防技术规范达28项,包括建筑工程防火设计和各类消防设施设计、施工及验收等多方面内容。2005年9月,沈阳消防研究所所编制的《消防联动控制标准》作为新标准列入了ISO/TC21/SC
3技术委员会的建议草案。
3.2.6火灾动力学演化与防治基础研究
为了对火灾现象有更深入的理解并促进消防安全设计、管理和灭火技术的改进与发展。2002年4月,中国科学技术大学、公安部四川消防研究所、沈阳消防研究所、上海消防研究所和清化大学、浙江大学、香港理化大学、中国林业科学研究院共同承担了国家重点基础发展规划项目“火灾动力学演化与防治基础”的研究工作。该项目重点解决可燃物表面及空间火灾的发生与蔓延、火灾烟气及其毒害物质的生成与释放、基于火灾动力学与统计理论耦合的火灾风险评估方法学、综合性能优化的清洁高效阻燃新技术原理、火灾早期的多信号感知与智能识别和物理化学复合作用下的清洁高效灭火原理等六个方面的关键科学技术问题。目前,该项目已完成了大量用于火灾特性参数测量的实验设备的研制与建造,并取得了初步的研究成果。
综上所述,中国的消防科学技术发展已经在基础研究、实验设施、信息积累、技术开发、科技队伍建设和国际学术合作等诸多方面取得了积极的成果,奠定了进一步发展的基础,我们对消防技术发展前景充满信心。但也应该看到,当前中国消防科学技术带滞后于经济社会的迅速发展,科研基地和基础设施建
设与发达国家仍有较大的差距,消防科技创新能力的整体水平还不高,缺乏具有自主知识产权的原创性科技成果,一些重要领域的关键性技术有待进一步突破,基础研究有待进一步加强,科研成果的转化率有待
进一步提高。
3.3 中国消防科学技术展望
本世纪头二十年,是中国发展的重要阶段。中国经济持续高速增长,社会事业蓬勃发展。改革开放以来,中国GDP年均增长率达到9.5%;目前,中国已进入工业化发展中期阶段,2004年中国工业总产值比1991年增长了5.6倍,在信息化的推动下,中国新型工业化步伐正在加快;中国城市化水平不断提高,2004年全国城市化率已从改革开放之初的18%上升到42%以上。在经济建设和社会生活发生显著变化的形势下,非传统消防安全问题凸显,现代火灾呈现出许多新的特点。我们将以科技进步为动力,努力加快消防事业的发展,切实解决日益增长的社会消防安全需求与相对匮乏的消防资源之间的矛盾,不断提高社会防控火灾的能力和公共消防安全水平,使生活在中国的每一个人都享有更高水平的消防安全保障。
进入新世纪以来,中国坚持以人为本,全面、协调、可持续的科学发展观,全面建设小康社会,把提升公共安全水平摆上了更突出的位置。在信息和知识经济时代,科学技术已成为公共安全事业发展的基础和决定性的推动力量,我们正着手制订第十一个五年计划期间的消防科技发展纲要与规划。我们要在继续引进国际消防先进科技成果的同时,更加重视原始创新、自主创新和系统集成创新,以火灾预防及减少火灾中死伤人员为重点,力争在防控火灾的关键技术和核心技术上取得新的突破;坚持基础研究、应用技术开发和科学普及并重,加快科技成果向现实生产力和防灭能力的转化,不断提高国民消防安全素质;实施人才战略,努力培养、造就具有自主创新能力的高素质消防科技队伍。
3.3.1注重火灾动力学理论和火灾风险理论的研究与应用
消防安全是一个复杂的系统,火灾的复杂性和燃烧理论的不完善使得消防科技还处于一种有待走向成熟的状态。20世纪70年代以来燃烧理论、科学计算技术、非线性动力学理论、系统安全原理、宏观与小尺度动态测量技术、信息技术的迅速发展,为系统地研究复杂的火灾问题提供了理论支持和技术手段。我们将深入开展工作火灾机理、火灾动力学理论和火灾风险评价方法的研究,把可燃物热解动力学与火灾早期特性的研究、复合材料与阻燃材料火灾特性的研究、轰燃与回燃等特殊火行为的机理研究、阴然及其向明火转化机理的研究、单一房间与复杂特殊环境下火灾蔓延与烟气流动的动力学演化模型及理论研究系统化;开发拥有自主知识产权的火灾模化技术,建立符合我国国情的可靠火灾风险评估体系;通过对公众聚集场所、大型公共建筑、易燃易爆危险品单位、地铁及城市交通隧道等高风险场所火灾烟气排放与控制技术、烟气优化管理技术、烟气危险性评估方法与人员疏散技术的研究,开发火灾风险评估技术和工程工具,将其应用于人员安全疏散设计、消防安全管理和公众教育上,以改善建(构)筑物的消防安全状况,减少火灾中的人员伤亡,最大限度地预防和遏制群死群伤火灾的发生;以建筑火灾虚拟现实和仿真技术应用研究推动对火灾科学试验新手段的开发,为火灾基础理论研究、复杂或常规条件下的火灾过程计算、消防指挥决策、灾害后果分析、消防队员训练、公民安全意识教育等提供先进的研究手段和技术条件。
3.3.2 推进城市区域火灾风险和消防安全保障能力评估技术研究
对城市防治重特大火灾和其它灾害事故的能力进行整体规划、系统研究。引入并发展火灾动力学理论和火灾风险理论,对城市区域火灾危险性、重大危险源火灾危险性、重特大火灾和化学事故进行研究和评估;并与城市消防供水、站点、人员、装备等相关因子耦合、开展城市消防规划、安全布局、消防供水、消防响应时间和消防力量等的优化配置研究,提高城市防控火灾的整体水平。
3.3.3研制开发新型消防设施及其工程应用技术
建立城市消防重点保护单位的火灾自动报警系统网络监控中心,与消防指挥中心联网,形成城市应对各类灾害事故的监测、预警和应急联动综合平台。进一步加强火灾早期的多信号感知与智能识别技术、火灾探测器响应模型、建筑消防联动优化集成及控制模型、气体灭火系统工程应用评价方法、细水雾灭火系统工程应用、高层建设避难层正压送风效能、特殊建筑机械排烟补同量、新型防火阻燃技术与材料等多方面的研究和技术开发。重点研究开发高效、低毒、纳米阻燃材料、复合防火材料、绿色环保及适用于特
殊场所和用途的新型防火材料和防火涂料。
3.3.4加快消防装备与器材的现代化
消防装备与器材的开发应向新型高效、节水、环保、智能、人性化和多功能集成的方向发展。研究开发灭火、救援和化学处置所必需的新型个人防护装备;研究开发适用于各类场所,具有灭火、防化、洗消及抢险救援等功能的各种新型消防车;研究开发适用于地铁、隧道等特殊场所的灭火救援技术装备;研究开发可应用于危险场合的具有火场侦察、化学侦检、灭火、堵漏、洗消、输转等功能的消防机器人;研究开发空中灭火救援技术及配套装备;开展消防装备优化配置与战斗编成的研究;开展化学侦检传感器、智能头盔、智能搜救器材和轻质高效破拆器具等研究。3.3.5 进行建筑结构耐火性能评价与抗火设计技术研究
为了有效避免火灾中建筑物坍塌所造成的人员伤亡,需要开展建筑结构耐火性能评价与抗火设计技术研究。其主要内容包括:(1)热与力综合作用下建筑结构受损坍塌的模拟预测、提高建筑结构耐火性能的方法和建筑结构耐火性能的评价方法;(2)建立钢结构防火保护系统评估方法、防火涂料的安全性能评估方法,进行新型结构、构件的耐火性能研究;(3)大跨度空间钢结构建筑火灾升温模型与抗火设计方法研究;(4)建筑结构火灾灾难性坍塌的机理及规律研究。
3.3.6 开展人在火场中的行为特征研究
火灾与人类行为相互关系的研究随着性能化消防规范的出现和对计算机疏散模型的需求而得到迅速发展。为最大限度地避免和降低火灾造成的人员伤亡,我们将进行不同建筑中人员行为模式特征、居住人员特征分类、疏散模型、疏散场景想定、疏散设计和社区消防安全预案等重点研究,开发大型公共建筑人员疏散模拟技术、考虑火灾中人员的个体和群体心理反应,建立智能化人群疏散模型。
3.3.7 发展完善火灾数据库
火灾发生的随机性和火灾动力学规律的确定性,客观上要求不断发展完善火灾统计数据库、材料燃烧特性数据库、人在火场中的行为特征数据库、消防系统效能数据库等不同类型的火灾数据库。这些数据库的建立能够为预测火灾的发生与发展,更为科学地进行人员疏散设计和更好地进行消防系统设计与维护提供基础数据。火灾统计数据库应考虑到各地区自然环境的差异和经济发展程度的不同对火灾的影响。除火灾损失、人员伤亡和火灾原因等基本情况外,火灾统计数据库中还应包括较为详细的火灾过程描述、消防系统和消防力量的使用与有效性情况。材料燃烧特性数据库应包括日用品、室内组件、建筑材料、电缆材料、能源、建筑构件、交通运输工具内容材料及组件、织物产品等的对火反应特性、燃烧发烟密度、烟气毒性及耐火特性等数据,并包括实验室规模的火灾试验结果与全尺寸火灾特性预测结果的对比研究。人在火场中的行为特征数据库则需要在大量的心理和生理研究基础上建立;消防系统效能数据库应能反映出不同类型的系统在不同场所及不同维护条件下所发挥的抑制火灾作用。
3.3.8开展消防经济学与性能化消防工程方法的研究
无论是为了以最低的成本保证一定的消防安全水平还是以一定的投入提供更高的消防安全保障,消防安全的成本效益都是一个核心问题。为了在火灾风险与消防投入之间找到一个社会可以接受的平衡点,就必须要进行消防经济学与性能化消防工程的研究。开展性能化消防工程方法的研究离不开设计指南和工程工具,需要建立并完善指导性文件、广泛接受的判据和评价方法。虽然目前性能化消防工程方法还不够成熟、稳定,但国际上已经开发出一些具有实用价值的、以计算机技术为基础的性能化设计定量分析和计算工具。中国在性能化消防工程方法应用方面,还有一系列关键技术需要解决。火灾场景基础参数研究、材料火灾烟气毒性研究、建筑消防设施与火灾相互作用研究、建筑火灾增长与蔓延特性研究、建筑火灾烟气流动特性研究、建筑物人员疏散研究、特殊建筑物性能化防火设计和消防安全评估方法与技术研究都是
需要我们深入研究的课题。
《庄子》说:“指穷于为薪,而火传也。”这句话后来演变成一句成语“薪火相传”。虽然火灭了,但火种却保留着,延续着,我希望大家能以这种生生不息的精神传承人类历史中一切美好的东西,在为消防事业奋斗的征程中,不断提高个人修养,体现短暂人生的价值,像火一样,为这个蔚蓝色的星球带来光明和
温暖。
第五篇:请结合护理学发展史谈谈你对中国护理现状的认识与发展
请结合护理学发展史谈谈你对中国护理现状的认识与发展
彝良县陈铮
展望
21世纪是生命科学的世纪,人类对于自身健康越来越重视,护理人员已打破了原有的传统,扩大了工作的范畴,在许多国家和地区护士已走出医院的大门,深入社区、家庭、学校等各种基层单位,参加初保。在未来护理专业人才的择业面会更加的广泛,但是目前随着人们的教育水平和生活水平不断提高,除护理工作的范围和内容将有新的变化外,人们对护理人员的要求也将会越来越高,因此在未来,护理人员只有具备高学历、多学科知识和较强的护理技能才能更好的适应社会,满足社会的需要。
现状:
令人担忧的事,由于高等教育扩招给中专教育造成了前所未有的招生压力,卫校、护校已很难找到优质生源,虽然国家继续投资兴办医学中专教育,但不可否认近几年来医学中专教育的生源质量、教育质量都出现了严重的下滑,已远非建国初期直至90年代初期的中专,这些毕业生大多数连英文文献都不会检索,怎能从事科学研究?如果再不加强中专教育的师资、改革中专教育的内容、逐步实现分级工作的模式,中国护理面临的将不仅仅是原地踏步,恐怕要出现严重的倒退现象。
中外在护理观念、高等教育、政策资金支持等众多方面存在巨大差异。解决中国护理问题的当务之急是增加护士编制、加快高教发展、提高护士待遇、转变工作模式,这四驾马车同时驱动才能逐步使中国护理走上正轨。