消防科学与技术

过充引燃锂电池电动公交车火灾试验研究

彭磊, 乌晓光, 苏烨, 杨越翔, 孔鑫, 谢瑞云, 倪照鹏, 张兴, 王宇, 季经纬

2025 (11): 1585-1594.

摘要 ( 91 )

随着城市电动公交车占比的不断提高，电动公交车在室内车场或车库内进行充电和过夜停放的需求越来越大。然而现有文献对电动公交车的火灾危险及对周围车辆和车库影响的研究非常缺乏。本文通过搭建车库试验平台，采用过充方式诱导锂电池包着火，开展了磷酸铁锂电池电动公交车的整车燃烧试验研究。试验结果表明：在锂电池发生热失控并出现明火后约3 min，从电池舱窜出的火焰导致上方车窗玻璃破裂，火焰随即进入车厢内部并很快引燃内饰材料及座椅；在随后约10 min时间内，火势从车厢尾部快速蔓延至车头，整车发生剧烈燃烧。着火车辆周围1 m处的温度和辐射热通量可达到约500~685 ℃和55~84 kW/m2，高温和辐射热通量可导致周围公交车被引燃。试验过程中，车库顶棚下方测点的最高温度大多在1 000 ℃以下，但局部瞬时高温可能达到1 225 ℃。研究结果为了解电动公交车的火灾发展规律及确定电动公交车场站的防火措施提供了技术参数。

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基于成分分析的汽车锂离子电池热失控产气行为与危害性研究

胡浩, 毛崚, 彭新宇

2025 (11): 1595-1603.

摘要 ( 49 )

现有的锂离子电池热失控研究普遍集中在特定电化学体系或单一工况下的产气特性分析，缺乏对电池内在特性（如化学组分、荷电状态SOC）与气体危害性（可燃性、毒性）之间复杂构效关系的系统性梳理与深入探讨，同时由于试验条件和测试方法的差异，导致数据标准化缺失。本文通过系统性分析和多维度数据整合，构建研究框架，深入剖析锂离子电池热失控产气行为的动态演变规律。研究发现，磷酸铁锂（LFP）和三元材料（NMC）电池在热失控的触发难度和热量释放特性上存在显著差异，且气体危害性较为复杂。LFP电池虽然总产气量较低，但其释放的气体混合物具有更低的爆炸下限，且在某些条件下，其HF的排放量远高于NMC电池。在此基础上提出需从热学、可燃性和毒性等多维度综合评估电池安全性。

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受限空间内惰性气体对甲烷/煤尘复合爆炸抑制特性研究

李志峰, 纪文涛

2025 (11): 1604-1610.

摘要 ( 24 )

瓦斯/煤尘混合爆炸是一种均相-异相耦合燃烧的复杂现象，其主导燃烧机制动态演变，相较于单一组分爆炸，混合爆炸具有更高的爆炸强度，是煤矿灾害防治中的重要挑战。本文基于20 L球型爆炸测试装置，考察了N2和CO2两种惰性气体对甲烷/煤尘复合爆炸的抑制效果，通过对比不同气体浓度下爆炸特征参数的变化趋势，揭示了两种惰性气体在抑爆效能上的差异及其作用机理。结果表明，N2和CO2对不同工况下的甲烷/煤尘复合爆炸均具有抑制作用，其中CO2的抑爆效果显著优于N2。抑爆过程中，CO2和N2均发挥了稀释作用和冷却作用，且CO2分子与爆炸过程中产生的关键活性自由基H·发生基元反应，降低了爆炸反应体系中活性自由基的含量，有效延缓了爆炸反应速率。研究结果可为煤矿爆炸灾害防控提供理论依据和量化参考。

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环境温度对过充条件下锂离子电池热失控特征的影响

李德成, 巩耀, 彭伟, 张少杰

2025 (11): 1611-1618.

摘要 ( 35 )

为了探究环境温度对方形三元锂离子电池过充过程中安全性能的影响，以1.5C的充电倍率将锂离子电池过充至热失控，通过分析不同环境温度（30、40、50 ℃）下电池热失控时间、电压、不同位置表面温度、热失控产生的气压及气体成分等，选取具有代表性的特征值，研究这些特征值随环境温度改变的变化趋势和变化程度（即对环境温度改变的敏感度）。结果表明：过充条件下，环境温度升高会加快热失控进程，加剧热失控的风险；副反应的产气和排气显著影响电池的温度和电压行为；电池大部分位置的表面温度随着环境温度的提升而升高，然而，电池最大侧表面中心的最高温度会随着环境温度的升高而降低；随着环境温度升高，CO和CO2的体积分数升高，CH4的体积分数则有所降低；不同特征值对环境温度的敏感度不尽相同。因此，根据不同特征值随环境温度的变化特点有针对性地制定相应的安全报警阈值才能更好地应对环境温度的变化。

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新能源电池的火灾防控和安全性能研究进展

刘宇峥, 李响卓淳, 曹芮唅

2025 (11): 1619-1631.

摘要 ( 49 )

系统梳理了氢燃料电池与锂离子电池在热失控机理、主要材料影响、防灭火技术与安全防护体系方面的研究进展，深入对比了液氮、七氟丙烷、全氟己酮等灭火剂在不同工况下的适配性与局限性。研究发现，当前对氢-锂协同系统的安全防护仍处于初级阶段。为应对新型复合储能系统的火灾防控需求，提出了包括多模态传感响应系统、协同热管理架构、复合灭火剂与模块化安全舱体设计在内的5类前沿研究路径，并从材料科学、系统工程与消防技术的交叉角度对其发展前景进行了评估。相关成果可为未来高集成度、多能源储能系统的火灾防控设计与标准化制定提供理论与技术支撑。

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消防围堵用阻燃聚氨酯力学性能研究

冯宇波, 李忠, 赵雪冬, 吕东

2025 (11): 1632-1636.

摘要 ( 27 )

通过对消防围堵用围堤受力进行分析，建立了围堤设置参数的计算模型，提出聚氨酯围堤使用时围堤能阻挡流体的高度与其厚度呈正比关系，阻燃聚氨酯与水泥结合后，能承受的水平拉力与其厚度的二次方成正比。以改性阻燃聚氨酯为围堵材料，通过试验确定了计算模型的参数，并对计算模型的误差进行了确定。

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火灾短时高温下电缆绝缘材料劣化特性模拟研究

蔡静, 郭卫, 李华春, 及洪泉, 任志刚

2025 (11): 1637-1643.

摘要 ( 30 )

隧道发生火灾时，火源邻近高压电缆短时处于高温环境中。为研究电缆绝缘材料交联聚乙烯（XLPE）在火灾高温后的劣化特性，本文首先建立仿真模型，分析典型火灾工况下电缆绝缘层的温度变化曲线；然后搭建热处理平台，分别按最高温度300、325、350 ℃的等效温升曲线对XLPE试样进行处理；最后进行微观形貌、官能团、结晶度以及击穿场强测试。试验结果表明：随着劣化温度增加，试样表面的规整性逐渐降低，XLPE分子断裂产生的聚合物碎片和小分子物质聚集在一起，形成颗粒状结构。试样的结晶度由28.67%降低至16.47%；羰基指数由0.022增加至0.344，羟基指数由0.066增加至0.211；击穿场强由74.16 kV/mm下降至50.38 kV/mm。研究结果可为火灾后电缆绝缘的劣化评估和维护更换等提供理论依据。

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基于CBUF的床垫热释放速率预测模型的改进

陆巍天, 刘建勇, 段进涛, 高世杰, 吴欣

2025 (11): 1644-1649.

摘要 ( 23 )

为解决CBUF模型在预测较大床垫热释放速率时出现的误差，提出可通过多个较薄试样的锥形量热仪数据叠加的方法，近似足尺试样垂直方向上较快的热渗透。根据模型的输入参数分别进行了锥形量热仪及家具量热仪试验，在足尺试验中采用机器视觉处理方法计算火焰面积，并对模型的敏感度进行分析。模型结果说明，通过该方法输出的热释放速率预测值与真实值有较好的一致性，在预测HRR的下降段时有所改善。说明了对于较厚的PU泡沫，其在足尺试验中的垂直热渗透速率快于在锥形量热仪中对应的热渗透速率，足尺试验对应的单位面积热释放速率曲线更倾向于“单峰”形状，而不是锥形量热仪中的“双平台”形状。

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高密度聚乙烯中空吹塑折叠座椅的燃烧特性试验研究

赵雨, 于泽阳, 彭磊

2025 (11): 1650-1656.

摘要 ( 37 )

通过开展高密度聚乙烯中空吹塑折叠座椅的燃烧特性试验，研究不同摆放形式座椅的燃烧特点及其蔓延规律，测定热释放速率及周围温度等数据，并分析火灾增长系数等相关参数。试验结果表明，燃烧性能为B1级的高密度聚乙烯中空吹塑折叠座椅被引燃后，座椅燃烧的最高温度约850 ℃，热释放速率的峰值为70~132 kW，火灾增长系数（α）约0.001 kW/s²，略低于慢速火，火势基本不会向两侧及前、后排的座椅蔓延。从各次试验的燃烧过程可知，高密度聚乙烯中空吹塑折叠座椅燃烧时会发生熔化，产生流淌火。因此，对于设置高密度聚乙烯中空吹塑折叠座椅的体育场馆，应考虑防止流淌火造成的火灾蔓延。

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隧道火灾竖井自然排烟研究综述

高子鹤, 赵鹏举, 蔡佳俊, 翁庙成

2025 (11): 1657-1664.

摘要 ( 29 )

本文综合评价了隧道火灾竖井自然排烟方面的研究成果，旨在促进隧道防火救灾研究的发展，为隧道防火设计提供理论依据和技术支持。系统梳理了隧道火灾竖井自然排烟的研究现状，简述了隧道火灾竖井自然排烟主要研究方式及其基本原理，并详细总结了国内外在该领域的研究进展。重点探讨了竖井（竖井高度、竖井口尺寸与形状、竖井-火源间距、竖井个数及排布方式）、环境参数（环境压强、环境风）、隧道结构（隧道阻塞程度、隧道坡度、隧道高宽比）等诸多因素对隧道火灾竖井自然排烟影响的研究成果。此外，还介绍了一些竖井排烟性能提升方式（倾斜竖井结构、竖井-烟幕及竖向挡板结构、竖井-板耦合结构），以期为隧道防火救灾研究提供参考。

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下沉式广场用于疏散防火设计的探讨

祁晓霞, 秦盛民, 张佳伟, 田育民

2025 (11): 1665-1669.

摘要 ( 41 )

下沉式广场仅用于疏散时，如果执行GB 50016-2014《建筑设计防火规范》第6.4.12条，往往因为开口之间13 m的水平距离要求、下沉式广场169 m2的最小面积要求造成设计困难，但现行国家标准中没有其他下沉式广场用于疏散的防火设计要求。针对下沉式广场的设计乱象，考虑实际工程的设计需求，在现行《建筑设计防火规范》框架下，提出下沉式广场用于疏散的防火设计方法，强调以露天洞口尺寸为基准规定下沉式广场用于疏散的所有设计要求，并通过计算式将下沉式广场的露天洞口面积、室外楼梯宽度与各防火分区开向该下沉式广场的计算疏散净宽度进行关联，实现量化折减疏散宽度的目的。此外，对叠加式下沉式广场、地铁与商业共用下沉式广场的防火设计也进行了简单探讨。

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基于大语言模型的消防标准问答系统设计与实现

郭歌, 胡锐, 任常兴, 黄近朱, 魏纪东

2025 (11): 1670-1676.

摘要 ( 34 )

消防标准作为设计、施工与监管的权威规范，对安全生产起着关键保障作用，然而其解读与实施长期依赖专业人员经验化操作与人工核验。为此，本文基于大语言模型和检索增强生成技术设计了消防标准问答系统，实现了消防标准规范专业领域的知识问答。系统包括大语言模型、外挂知识库和用户交互界面。为提高知识库检索质量，提出了一种专业词汇加权的检索算法；构建了一套适用于消防标准的问题优化模板，以提升用户问题描述精度和系统回答质量；考虑数据安全性，实现了轻量化本地部署。运行实测表明，问答系统能够准确解答消防标准相关问题，具备良好的稳定性和实用性。该系统的研发，为消防标准的智能化表达识别与内容解析开拓了新思路，是大语言模型技术在智慧消防领域的有益探索。

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基于CiteSpace的智能消防服研究进展

陆欣怡, 高鹏, 卢业虎

2025 (11): 1677-1683.

摘要 ( 24 )

为了归纳智能消防服的研究现状和未来发展趋势，使用信息可视化和网络分析方法，以Web of Science（WoS）和中国知网（CNKI）两大数据库中1999年1月-2024年6月的相关文献为数据来源，绘制了可视化信息图谱。结果显示，韩国、印度、中国和美国为主要研究国家，东华大学、香港理工大学、中国科学院和苏州大学为主要研究机构，均在该领域居重要地位。研究热点包括人体热生理与热舒适、作业人员安全防护以及织物基传感器。以消防服为例，介绍了智能消防服和智能人员安全评估系统的构成，探讨了将多种传感器与柔性电子织物结合的应用创新。基于智能消防服的人员安全评估系统的开发，是未来消防领域的研究方向之一，可为开发兼具舒适性和安全性的智能消防服装提供参考和建议。

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福建省智慧消防服务平台建设的实践与展望

陈秉安

2025 (11): 1684-1689.

摘要 ( 46 )

为解决传统消防监管中单位主体责任不落实、自我管理主动性不足、部门齐抓共管合力不强、数据壁垒林立难集成以及监管手段和质效无法适应新挑战等一系列问题，促进传统消防向智慧消防转变成为应有之义。本文以福建省智慧消防服务平台建设为案例，剖析该平台的总体架构、7大核心支柱、13个平台子系统和关键实施策略，介绍系统协同工作的具体案例，提出智慧消防未来展望，为福建省及全国消防安全管理工作提供有效的解决方案和福建样板。

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面向重特大灾害场景的消防科技力量遂行出动效能评估研究

王蔚

2025 (11): 1690-1697.

摘要 ( 24 )

面向重特大灾害场景的消防科技力量遂行出动是提升消防救援能力和推动消防科技支撑工作发展的重要机制创新。本文通过对前期重特大灾害事故科技支撑组遂行出动工作实践进行系统总结和分析，提出了一种基于AHP-模糊评估模型的消防科技力量遂行出动效能评估方法。该评估方法中构建的评估指标体系包含实战救援成效、成果应用情况和研发效能提升3方面的9个指标，并根据专家打分确定各项指标的权重。最后通过定量化的评估指标体系开展遂行出动任务效能评估，并将效能评估结果分为优、良、中、差4级，以探究消防科技力量遂行出动机制助力科技成果转化的新路径。

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基于互联网信息的社区火灾致灾因素发现方法研究

韩冲, 张威

2025 (11): 1698-1703.

摘要 ( 20 )

本文提出了一种基于互联网信息的社区火灾致灾因素挖掘方法，从开放地图、房屋租售信息、商户信息及相关网民评论中，收集能够反映社区居民生活的动态数据，综合使用文本挖掘、时序信号分析等方法，对社区未来的火灾形势以及关键数据特征进行研判，并使用网民评论，挖掘出隐含的社区起火因素，最终达到动态识别社区火灾致灾因素的目的。该方法可为消防安全管理部门提供用于动态更新社区防火策略的辅助信息，为社区火灾动态防治提供了一种新的思路。

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新能源汽车滚装船火灾防控技术研究

戴晓莹

2025 (11): 1704-1707.

摘要 ( 34 )

通过对近年来国内外新能源汽车滚装船火灾防控技术的研究分析，梳理了新能源汽车滚装船火灾在早期探测预警、固定灭火技术与应急处置技术装备方面的主要技术进展，总结得到新能源汽车滚装船火灾仍需解决探测预警手段单一、响应滞后、深层火源灭火效率低且易复燃、多层级综合防控策略缺失、应急处置装备应用低效的难点问题，并提出提升早期探测预警技术、推动多剂联用与新型灭火剂研发、强化多层级防护处置技术与装备的解决建议，为滚装船新能源汽车火灾防控提供技术指导，助力行业安全发展。

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基于化学指纹和稳定同位素指纹的柴油溯源技术研究

田桂花, 范子琳, 邓震宇, 王冕

2025 (11): 1708-1713.

摘要 ( 20 )

本研究应用GC-MS和IRMS技术对不同风化程度的柴油开展溯源分析。通过分析43个柴油样本中8个不同风化度样本的GC-MS正构烷烃化学指纹特征，明确了基于化学指纹进行柴油溯源的边界条件；通过柴油总碳及单烃同位素比值分析，建立了柴油同位素指纹图谱。结合化学指纹可更有效地区分不同柴油，为火灾调查提供支持。

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一起大型油轮连续爆燃事故的调查与思考

饶球飞

2025 (11): 1714-1718.

摘要 ( 26 )

介绍一起大型油轮爆炸燃烧事故的调查处理情况。该起事故中，相邻油舱短时连续爆炸燃烧，现场所有作业人员当场死亡，判断初始爆炸点和点火源具有一定的难度。通过现场勘验、检验鉴定、视频分析、专家论证等方式，综合运用分析、推理、检测等方法，成功认定了爆燃事故发生的初始油舱和点火源，同时总结船舶火灾爆炸事故调查技术特点，并就火调员作为专家出庭参加庭审提出工作建议。

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光伏接线端子拉弧故障火灾调查与研究

张良, 刘宗宏, 黄盟, 焦磊, 陈克

2025 (11): 1719-1724.

摘要 ( 38 )

光伏系统引发的火灾时有发生，由于光伏系统结构特殊，后台数据分析难且故障模式多样，给调查带来很多困扰。本文从一起厂房顶部光伏系统火灾案例入手，通过现场痕迹分析和物证提取等方法认定了起火部位和起火原因，通过等比例模拟试验进一步验证了事故成因。研究发现，光伏系统单相连接线端子接触不良拉弧引发的火灾具有以下特征：单相接线端子接触点会形成电弧痕迹，后台运行数据中电压、电流、漏电电流故障报警信息等均会出现异常。

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基于案例分析火场埋压尸体热损伤痕迹特征及其形成机制

李学军, 吕丽, 金静

2025 (11): 1725-1730.

摘要 ( 23 )

相较于暴露火场尸体，火场埋压尸体因受掩埋物遮挡、火场环境复杂等因素影响，热损伤痕迹呈现独特表现，深入研究此类尸体热损伤痕迹特征及形成机制，对完善火灾现场勘查理论与实践具有重要价值。然而，当前对埋压尸体热损伤特征的系统性研究非常欠缺，其在掩埋介质、火场温度梯度、燃烧时间等多因素耦合作用下的形成机制尚不明确，导致在实际案件中难以精准分析此类尸体热损伤痕迹。为此，本文选取典型火场埋压尸体案例，系统描述在埋压条件下人体皮肤、脂肪、肌肉、骨骼等部位热损伤痕迹特征、形成机制及其在重建现场中的作用，为案件侦破中死亡时间推断、致伤方式认定及火灾现场重建提供科学依据与理论支撑。

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