以双子短链氟碳表面活性剂（Gemini）和两性碳氢表面活性剂（LAMC）为核心组分制备了环保型泡沫分散体。研究了纳米SiO2颗粒和压缩气源种类对泡沫分散体起泡性、稳定性及铺展特性的影响。结果表明，纳米SiO2颗粒与短链氟碳表面活性剂存在分子间相互作用，在试验范围内，与压缩空气相比，未添加纳米SiO2颗粒的压缩氮气泡沫高度提升约5.8%，添加浓度为3%的纳米SiO2颗粒后分散体发泡性能略微下降。随着纳米SiO2颗粒的加入，泡沫的稳定性显著增加，氮气泡沫稳定性比空气泡沫提升约5%。纳米SiO2颗粒形成网状结构聚集体堵塞在Plateau边界中，有效延缓泡沫析液和粗化，从而增强泡沫的稳定性。由于氮气和空气自身密度及对泡沫液膜渗透性的不同，压缩空气泡沫在油面上的平均铺展速率较压缩氮气泡沫提升2.6%。研究结果能够为纳米SiO2颗粒在环保型泡沫灭火剂的研发和灭火应用方面提供理论指导。

为研究全遮挡环境下，如何通过门缝光影来定位室内低位火焰，搭建了一个ISO 9705标准房间，门与地面处设90 cm×2 cm的缝，使用0.5A标准木垛火模拟室内低位起火燃烧，通过室外摄像头记录门缝光影变化，耦合MATLAB亮度识别和图像处理技术，分析门缝光影变化规律，探究室内低位火焰位置与门缝光影特征的关联性。结果表明：某一亮度阈值下，门缝光影轮廓大致呈四边形，当火焰位于门面中轴线上时，门缝光影轮廓呈等腰梯形，而当火焰偏向一侧时，光影向其对侧偏转。随火焰距门面中点距离的增加，门缝光影四边形的腰线夹角减小，而它的高（称作门缝光影延伸距离）先增加后减小。室内低位火焰位置可与门缝光影四边形的几何参数建立关联；火焰距门面中点距离与门缝光影延伸距离的关系可用分段函数进行表征。研究可为火灾事故后通过视频定位室内低位火焰位置提供参考。

若天然气管道泄漏，与外部火源接触可能导致形成喷射火，对附近的工作人员和设备带来巨大风险。因此，深入研究天然气管道中喷射火焰的燃烧行为显得尤为关键。选取尺寸分别为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mm的6种孔径，压力分别为0.5、0.8、1.0、1.2、1.5 MPa，进行不同工况下的天然气管道喷射火试验。结果表明：当天然气燃烧达到稳定时，随着喷射压力和喷嘴口径的增大，火焰高度和热辐射逐渐升高;在孔径为3.0 mm时，火焰最长达到4.32 m，泄漏孔水平位置1.0 m处热辐射最大达到552 W/m2；当孔径在1.5 mm、压力为1.2 MPa时，火焰开始出现抬升现象，随着压力和孔径的增大，抬升现象更加明显。当泄漏孔径在3.0 mm、压力为1.5 MPa时，最大抬升到0.4 m。试验结果为处置天然气管道泄漏喷射火提供了数据依据。

为揭示钢箱梁内敷电缆火灾的辐射分布特征，采用FDS数值模拟，研究了电缆尺寸和横隔板间距对辐射范围的影响，分析了钢箱梁起火腔室内的火焰辐射与烟气辐射特征，并构建辐射预测公式，进而得到临界安全距离。结果表明：随火源功率的增加以及横隔板间隔的减小，辐射影响范围明显增大，考虑钢箱梁多腔室与钢结构传热特性，修正后的McCaffrey烟气层温度误差可小于5%；综合考虑火焰辐射与烟气辐射的辐射分布预测模型可有效预测钢箱梁内距火源中心大于0.6 m区域的辐射分布。以10 kW/m2作为临界引燃热通量界定箱梁电缆敷设的临界安全距离，则钢箱梁内电缆敷设的最小安全距离为0.8 m。

针对植被尺寸对导线触树高阻接地故障（THIF）特性影响规律不明确、引燃难以预测的问题，本文深入分析了THIF故障过程中引燃现象及泄漏电流的变化规律。探讨了不同植被尺寸与泄漏电流之间的关系，并研究了植被尺寸对树线接触位置电弧放电特性的影响。在此基础上，推导了植被尺寸参数与泄漏电流之间的数值关系，并建立了综合考虑植被直径和长度的明火时刻泄漏电流预测模型。研究成果可为配电线路走廊植被管理及山火防治提供重要依据。

为研究消防救援人员在高温环境下训练及救援作业时的热生理响应，本文基于人体温度调节机制，对二节点模型中人体表面积、服装性能、人体与环境的对流换热系数进行修正，并控制最大血流速度，选定皮肤、核心调定温度构建适用于消防救援作业的热生理模型。通过与文献中的人体热生理试验数据进行对比，验证改进的热生理模型的预测精度，并利用已验证的模型预测消防员高温环境（40 ℃和60 ℃）下作业时的核心温度和安全持续作业时间。结果表明：在4个不同试验工况下，核心温度和皮肤温度模拟值与试验值的最大误差分别小于1.24 ℃和1.57 ℃，构建的热生理模型有较高可靠性；通过预测消防员在2个高温工况（40 ℃，相对湿度50%；60 ℃，相对湿度50%）下的核心温度变化，发现40 ℃和60 ℃下救援人员安全持续作业最长时间分别为12 min和6 min。

为探究3D打印水泥基材料高温后劈裂拉伸尺寸效应，共设置5种温度和3种尺寸，应用液压伺服机对3D打印水泥基材料展开劈裂拉伸力学性能试验研究，分析高温和尺寸效应对3D打印水泥基材料劈裂拉伸力学性能的影响规律。主要得到以下结论：随着温度升高，试件抗拉强度逐步降低，不同尺寸试件的抗拉强度受高温影响降低幅度基本相同，最大降低幅度为87.97%。随着尺寸增加，试件抗拉强度逐步降低，温度的提高导致试件抗拉强度受尺寸效应影响变化幅度逐步增大。受尺寸效应影响，不同试件高温后的抗拉强度变化区间为18.488%~26.165%。同时，基于尺寸效应律提出3D打印水泥基材料高温下抗拉强度计算模型，并应用微观测试技术揭示其力学性能演化机理。

针对下层隧道采用支管排烟模式的双层盾构隧道，通过开展缩尺寸模型试验对烟气温度分布进行系统研究，探讨火源功率、排烟口开启方案（排烟口数量和距离）和排烟量等关键因素对火灾烟气温度分布的影响。结果表明：随着排烟口距离的增加，顶棚烟气温度逐渐升高；开启距离火源最近的两个排烟口时，顶棚烟气温度最低；随着排烟量的增大，在远离火源的区域顶棚烟气温度逐渐降低；火源上下游顶棚下方温度沿隧道纵向呈现指数衰减规律，在不同的排烟量和火源功率下，相对温度衰减∆T_x /∆T _max的值变化不大。通过对试验数据进行拟合分析，推导出支管排烟模式下，火源上下游顶棚烟气温度纵向衰减预测模型。

玻璃构件广泛应用于大型商业综合体，作为防火分隔使用。火灾发生后，消防员灭火救援过程中水击行为可能造成玻璃构件的损坏，造成火灾的蔓延。为了评价水击对受火后的玻璃构件的破坏性，本文结合玻璃构件耐火性能测试，按照建筑构件的标准水击方法，开展4次玻璃构件耐火测试后的水击测试。研究表明：4次水击试验，1次玻璃构件耐火性能合格，水击试验未破坏；1次玻璃构件耐火性能合格，水击导致玻璃破裂；2次玻璃构件失去隔热性，水击超温区域瞬间破裂。因此，玻璃构件耐火性能测试后，水击试验可能破坏玻璃构件的完整性，导致防火分隔功能的丧失，玻璃构件耐火试验后有必要进行水冲击测试。

选取距今约170年的清代木结构建筑屋内和屋外马尾松为研究对象，系统分析自然老化对马尾松微观结构、燃烧行为及力学性能的影响规律。结果表明，自然老化作用会显著破坏松木的细胞结构，其中屋内松木服役过程中易因虫蚁蛀蚀和真菌寄生而出现明显的表面虫洞现象，而屋外松木服役过程中易受紫外线作用而发生更显著的内部有机成分降解。相比于内部有机成分降解，表面虫洞现象会更大程度恶化松木的力学性能，其中屋外清代松木的抗拉强度和抗弯强度较现代松木下降了27.4%和10.8%，而屋内清代松木则分别下降了48.2%和31.6%。燃烧性能分析表明，自然老化作用削弱了木材的燃烧强度和热稳定性，其中屋内清代松木和屋外清代松木的峰值热释放速率较现代松木分别降低了8.4%和15.4%，初始分解温度（T5%）较现代松木分别降低了19.2、10.1 ℃。相比于屋外清代松木，屋内清代松木具有更低的T5%值与更高的CO2与CO产生速率，这主要与屋内清代松木的细胞结构破坏程度较大有关，表现出较低的热稳定性和较强的火灾烟气毒性。

近年国家对高质量、绿色发展不断提出新要求，建筑形式新颖的气承膜结构因其独特的优势在储煤场中得到大量应用，但与之对应的是特殊的消防安全问题。针对气膜结构储煤场的膜内温度分布、气压变化进行数值模拟研究，结果表明：膜面附近最高温度取决于火源与膜面之间的距离，火源距离膜面过近时，膜材将受热穿孔，穿孔面积最大可达29.75 m2，大部分热烟随穿孔排出，膜内整体温度将大大降低；当膜材不被烧穿时，不同火源位置的膜内压强变化趋势相似且内压最大值相差不大；当膜材被烧穿时，膜内压强迅速降低，将影响气膜结构稳定性并可能导致建筑倒塌。

为研究水喷淋参数对外墙外保温系统火焰蔓延抑制效果的影响，基于GB/T 29416-2012《建筑外墙外保温系统的防火性能试验方法》建立了窗口火试验的FDS火灾动力学模拟模型。通过正交试验方法研究了喷头流量、水平角度、垂直角度及液滴粒径等4个水喷淋参数对其控火效果的影响，应用极差分析和方差分析得到了最优的参数组合，并将最优参数与无喷淋的情况进行了对比。研究表明，合适的水喷淋参数对于灭火效能尤为重要；随着喷头流量增加，外保温系统的峰值热释放速率逐渐降低；当喷头流量为140 L/min、水平角度和垂直角度为140°、液滴粒径为0.5 mm时，水喷淋的控火效率最高。

为了研究含非离子表面活性剂的细水雾对锂电池热失控的延缓效果，以18650 三元锂离子电池为研究对象，通过向细水雾中添加非离子表面活性剂（FS 3100、Tween 80、APG 0810）优化细水雾对锂电池的冷却灭火性能，对比分析各添加剂的加入对细水雾抑制锂电池热失控最高温度、热失控过程平均升温速率及冷却过程中平均冷却速率与冷却时长的影响，并从表面张力、接触角、发泡性能等角度分析其冷却机制与产生负抑制的原因。结果表明：3种非离子表面活性剂对提高细水雾抑制锂电池热失控能力的大小为：FS 3100 < Tween 80 < APG 0810。其中APG 0810主要通过降低细水雾的表面张力与接触角，来提高细水雾对电池的润湿性和蒸发吸热能力；Tween 80主要通过提升发泡能力，其产生的泡沫稳定性低、易脆变，泡沫的破裂带走了大量热量且不易停留在电池表面，从而有效提高了细水雾对电池热失控过程中升温速率的抑制。因此，通过加入非离子表面活性剂提升细水雾对锂电池热失控的延缓效果，不仅需要降低表面张力，也需要适当提升起泡倍数与泡沫的脆变性。

基于美国环境保护署通量室试验模型，研究建立了泡沫密封性能评价试验方法，考察了发泡倍数和泡沫厚度等因素对成膜型压缩空气泡沫密封性能的影响，测量并计算了油蒸气挥发速率和有效抑蒸时间，从发泡倍数影响作用规律和泡沫析液滴落行为阐释了泡沫密封性能的主要作用机制。结果表明：成膜型压缩空气泡沫能够有效抑制120#溶剂油蒸气挥发，3 cm的6.5倍泡沫的有效抑蒸时间超过30 min；发泡倍数是影响压缩空气泡沫密封性能的关键技术参数，发泡倍数越低，压缩空气泡沫密封性能越高，建议优先使用15倍以下泡沫处置120#溶剂油泄漏事故；对于成膜型压缩空气泡沫，不同发泡倍数条件下水膜对油蒸气密封性能差异不大，泡沫层中液膜是控制油蒸气挥发的主要因素，发泡倍数越低，泡沫中液体含量越高，对油蒸气挥发的抑制作用越强。

针对氟碳表面活性剂作为水成膜泡沫灭火剂的核心组分，因其难以被生物降解且对环境危害严重而被严格限制使用的问题，研制出有机硅-碳氢表面活性剂复配的无氟环保型性能优良的发泡剂。选取市售绿色易降解的几种有机硅表面活性剂和碳氢表面活性剂，利用泡沫扫描仪和界面流变仪研究其表面活性和泡沫性能，采用单因素试验法对单一表面活性剂进行优选，通过正交试验法将优选的有机硅表面活性剂Silok 8022和碳氢表面活性剂AOS、LAMC进行复配试验，并对结果进行极差分析得到最佳发泡剂组合。结果表明：优选出的3种有机硅-碳氢表面活性剂最佳复配组合作为发泡剂具有优异的泡沫性能，相对于含氟碳表面活性剂FS-61发泡剂，有机硅-碳氢表面活性剂复配发泡剂的最大泡沫体积增加了7 mL、最大泡沫含液量增加了2.28 mL及300 s析液率降低了3%；无氟泡沫灭火剂灭火时间较商用3%水成膜泡沫灭火剂缩短4 s。因此，复配发泡剂在环境友好的同时且具有较好的泡沫性能及灭火效果。

提出了一种由黄原胶、纳米二氧化硅颗粒和复配表面活性剂组成的新型环保型泡沫灭火剂，用于迅速扑灭易燃液体火灾。利用荧光分光光度计、液滴形状分析仪、润滑油抗泡沫特性测试仪以及双目透射偏光显微镜等试验研究了泡沫灭火剂的表面性能、聚集特性和发泡行为。结果表明，黄原胶以及二氧化硅纳米颗粒的加入使得10 min之内的泡沫稳定性保持在85%以上。通过泡沫性能测试，配比出最优异的泡沫性能，初始泡沫体积为905 mL，25%排水时间为300 s，10 min之内的排水量为105 mL，显著提升了泡沫的起泡性能和泡沫稳定性。随后使用该配方进行小型灭火试验，灭火时间为18 s，抗烧时间为650 s。

消防机器人在火灾处置中的应用越来越广泛，降低了消防员在火灾救援中的风险，同时也带来了研究其热防护性能的需求。本文以某履带消防机器人底盘车身为研究对象，以保护其内部电子元器件不受高温损害为目的，以火场环境为条件，对车身温度场分布规律进行了分析。基于消防机器人底盘车身热防护结构材料的正交试验设计，使用ANSYS Workbench软件对不同热障涂层材料、基体材料和隔热保温材料组合的热防护性能进行分析，提出了车身热防护结构最优组合方案。在确保消防机器人热防护性能的前提下，采用响应面优化分析对热障涂层厚度和隔热保温层厚度进行优化，热障涂层厚度、隔热保温层厚度分别减少了3.4、4.2 mm，底盘车身内部体积扩大了11.74%，质量减小了15.83%。

鉴于森林火灾突发性强、处置困难等特点及火灾救援中直升机任务调度效率有待提高的现状，为降低森林火灾造成的损失，研究直升机吊桶灭火任务调度优化的方法。结合火场面积、火情状况、救援力量等因素，建立火场空域栅格模型。针对森林火灾场景中火场动态变化的情况，提出一种基于深度强化学习（DQN）的动态任务调度优化方法，该方法通过对起火栅格的燃烧时间约束、灭火所需水量等属性进行实时量化,不断更新全局环境,形成动态决策依据，生成任务调度方案，提升直升机吊桶灭火的效率。仿真结果表明,与传统算法中表现较好的贪婪算法相比，本文方法能在火场动态变化的场景下，降低了13.9%的火灾损失率，有效减少了森林火灾造成的资源损失。

为研究地表苔藓植物的引燃特性，以滇西北地区广泛分布的多蒴曲尾藓、锦丝藓为试验对象，以香烟和柱香作为引火源，在森林防火紧要期，研究了2种苔藓植物在不同试验条件下的引燃率。利用SPSS Statistics 27.0建立多元线性回归方程，并对该回归方程进行了检验。分析结果表明，各影响因素对多蒴曲尾藓引燃率影响程度大小排序为热释放速率>火源燃烧速率>苔藓含水率>火源直径>气温>相对湿度，对锦丝藓引燃率影响程度大小排序为苔藓含水率>气温>火源燃烧速率>火源直径>相对湿度>热释放速率。多蒴曲尾藓、锦丝藓模型拟合优度分别为0.820、0.893。通过残差分析得知，多蒴曲尾藓、锦丝藓引燃率预测结果误差分布为 ±8.895%、±5.845%。研究结果可以为滇西北地区地表可燃物的管理、火险预警等提供依据，为深入开展苔藓植物的火灾风险辨识与评价奠定基础。

为探究突发应急事件救援后消防人员的心理健康状况及应对方式，分析消防人员的心理健康状况与应对方式的关联。采用整群抽样的方法，选取“7·20”特大暴雨救灾的河南消防人员，利用SRQ-20、GAD-7、PHQ-9、SRSS和PTSD-7量表评估消防人员的心理健康状况；使用CSQ量表评估消防人员的应对方式特点，并探究消防人员心理健康状况及应对方式的关联。5 332名消防人员中出现不同程度的心理健康问题，19.70%的存在情感痛苦，32.06%和38.14%的出现焦虑症状和抑郁症状，存在睡眠障碍的高达41.06%，创伤后应激障碍可疑阳性者为991人，占20.89%。消防人员的应对方式与心理健康状况相关分析显示，不同应对方式的消防人员的心理健康水平不同，消防人员应对方式以自责、幻想、退避和合理化为主时，其心理健康水平较低；以解决问题、求助为主要应对方式时，心理健康状况较好。突发应急事件救援后消防人员存在不同程度的心理健康问题，应对其进行不定期的心理健康素养的培养，在救援早期介入心理援助，培养建设性的应对方式，及时对高危人员进行心理干预和心理治疗。

为了科学规划城市消防站的数量和空间位置，提高同等时间下对责任区域的覆盖率，保证应急救援的时效性，避免可能导致的更大程度人员伤亡和财产损失，本研究以《城市消防站建设标准》为依据，运用地理信息系统（GIS），增加危险化学品重点单位的权重，根据调研情况提出10 min内90％覆盖率为考量标准，充分考虑保留现有消防站同时建设新站的经济成本和不合理布局对消防救援人员健康造成的危害，进行城市消防站布局优化。据此思路，以包头市昆区为例开展实践研究，结果表明：昆区消防站布局优化后，在相同阻抗中断下，消防站可达区域面积和对责任区域覆盖率均有较大增长。因此，运用该思路开展城市消防站布局优化具有一定的科学性。

以上海某三甲医院为例，将专业化的医疗机构运行体系同消防安全管理体系结合，以科室、病区为单元，开展火灾风险辨识和甄别，综合运用问卷调查法、安全检查表法、作业条件危险性分析法，系统化梳理医疗机构火灾风险，评定出各科室火灾风险等级，并在此基础上从消防安全顶层设计、消防安全重点部位管理、全员分层分级消防安全培训、应急处置体系四方面提出防范措施与处置对策。

改革转隶后，国家综合性消防救援队伍的职能定位从传统的消防监督、火灾扑救为主向应对“全灾种、大应急”拓展。为进一步适应新形势下应急救援任务需要，提升消防救援队伍作战能力素养，健全队伍“灭大火、打大仗”的能力，本文以消防救援指挥体系为研究对象，对当前消防救援指挥体系现状及问题进行分析研究，提出了牢固树立“全灾种、大应急”意识、强化信息化手段应用、多途径缓解执勤压力、推动灭火救援岗位职业资格认定、科学制定力量编成、探索推行专业指挥模式6项对策，为消防救援队伍指挥体系建设提供一定的理论支撑。

导线短路是造成电气火灾的重要原因之一。现行国家标准中将导线短路熔痕分为起火前发生的一次短路熔痕和起火后造成的二次短路熔痕，然而现行国家标准中的鉴定仅停留在定性判断的阶段。火灾现场铜导线短路熔痕特征的量化分析研究是国内外研究人员主要关注的重点。本文应用Micro CT技术对铜导线短路熔痕进行断层扫描检测并重构铜导线短路熔痕的3D图像数据，在此基础上统计、归纳、总结铜导线短路熔痕内部孔洞形态及分布等孔洞特征。研究表明，Micro CT能够全面采集铜导线短路熔痕的整体形态和内部孔洞特征，一次短路熔痕与二次短路熔痕内部孔洞半径、表面积、紧密度的特征数据存在差别，可为短路熔痕定性和定量分析判据研究提供新的理论依据。

为深入研究导线长度对过电流聚氯乙烯铜导线起火燃烧及火蔓延行为的影响，利用电气火灾故障模拟装置模拟铜导线在不同长度下发生过电流故障，分析了导线长度对起火燃烧过程、火蔓延最大距离的影响，并通过视频影像堆栈技术分析了火蔓延速率。结果表明：当过电流值不变时，随着导线长度的延长，火蔓延最大距离呈现先增大再减小的趋势；对于研究中使用的2.5 mm2多芯聚氯乙烯铜导线，过电流值不变，且导线长度在240 cm时，火蔓延距离最大，其中在200 A时，火焰会达到全线的燃烧；火蔓延速率在导线熔断瞬间向两侧蔓延时最快，随着远离熔断点未燃区可燃性气体浓度、温度的下降，火蔓延速率有下降的趋势，并且呈现较大的波动。