消防科学与技术

含纵向裂缝木材在不同角度下的燃烧行为试验研究

谷恒, 彭伟, 王依婷, 周月

2026 (4): 1-6.

摘要 ( 79 )

木材经风化作用后会引起内部失水，从而造成开裂现象，其中出现最多的就是纵向开裂，当裂缝深至髓心时，会对木材的燃烧行为产生较大影响。目前对木结构建筑的研究主要集中在对其点燃后撤离加热源，观察其自主燃烧行为，本文试验是在外部火焰持续作用下进行的。研究了长度为15 cm，横截面边长为4、5、6 cm 的含纵向裂缝木材在不同倾斜角度下的燃烧行为。试验结果表明，倾斜角度达到30°后，木材的燃烧行为变化较为明显，温度、质量和炭化长度都在倾斜角度达到30°时有跳跃式增长。纵向裂缝对木材构件产生影响的原因主要有两方面，一是改变气体流动方向，增加燃烧区域的氧气；二是改变传热方式，裂缝的存在会使酒精火焰产生的热量更快传递到木材内部，在裂缝处空气流动加快，热对流作用加强。

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木混合结构建筑胶合木楼板耐火性能试验研究

杨志伟, 翟家骏, 张永旺, 程小武

2026 (4): 7-11.

摘要 ( 49 )

为了保障木混合结构建筑的防火安全，采用标准耐火升温曲线，对水平立拼胶合木（HBLT）楼板进行实体耐火试验。试验结果表明，HBLT楼板的耐火极限不低于1.50 h。试件受火后未发生垮塌，跨中最大挠度为7 mm，未失去承载能力；背火面未出现火焰，试件完整性得以保持；背火面平均温度升高26 ℃，背火面某一点的最高温度升高68 ℃，试件未失去隔热性。此外，HBLT楼板的实测炭化层厚度在设计安全范围内。以上结果表明，HBLT楼板在火灾情况下具有良好的耐火性能，为木混合结构建筑的防火设计提供了试验依据。

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穿斗式木结构民居火灾发展蔓延模型试验研究

曾凡军, 周理, 黄勇, 唐洪刚

2026 (4): 12-19.

摘要 ( 47 )

建造全尺寸穿斗式木构民居试验模型，通过现场火灾试验，研究该类建筑在火灾中的蔓延过程、构件破坏及温度变化特征。试验结果表明，各房间的火灾蔓延特征相似，先为热解气体蓄积，随后发生轰燃，最后火势随燃料的消耗而变弱；房间上部构件先于下部构件烧毁，构件截面尺寸越小，烧毁越严重；房间轰燃发生前，上部空间温度较高，但窗户、墙体等构件的损毁导致冷空气大量涌入，上部空间温度快速下降。热成像分析显示，阁楼板缝隙、墙板接缝是热解气体逸散通道，热解气体易在阁楼空间形成蓄积。

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古建筑群消防规划及设计关键技术研究

王靖波, 李松翰, 郑常悦, 赵家明

2026 (4): 20-26.

摘要 ( 52 )

针对我国古建筑群存在的消防体系顶层设计不系统、规划设计无相关防火设计标准指引的技术难题，在调研20余处砖木结构古建筑院落火灾荷载的基础上，通过数值模拟深入研究其火灾蔓延规律。结合实战演练，按照3 min灭火救援覆盖原则，提出对大型古建筑群内防火责任区划分方法，并在最后从火灾报警系统规划设计理念、各级中心设计要求及火灾探测器选型3个方面对大型古建筑群火灾报警系统提出三级报警架构规划设计方法。

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基于机器学习的古代木廊桥火灾致灾因子危险性评估

刘杰, 魏诗霖, 潘柏瑀

2026 (4): 27-34.

摘要 ( 59 )

为定量识别古代木廊桥火灾中不同致灾因子对火灾发生的相对危险性，构建可用于宏观筛查与分级管控的量化指标体系。通过整合地方志文献、火灾调查报告、新闻记录与现状调查资料，建立包含226座古代木廊桥、285次不同灾害事件的正负样本数据库，以“是否发生火灾”为响应变量；选取祭祀用火、爆竹燃放、电气设施、易燃物堆积、旅游开发、居民生活、雷击高发区及重要交通节点8类致灾因子，均以二元变量表征其存在与否。采用随机森林（RF）、支持向量机（SVM）、XGBoost 与 LightGBM 进行二分类对比建模，使用准确率（ACC）与 ROC 曲线下面积（AUC）评估模型性能，选取综合表现最优的RF模型；基于RF特征重要性（MDI/Gini）归一化获得致灾因子危险性权重，并进一步构建木廊桥“火灾致灾因子危险性指数”（FFHI）与四级分级规则。RF模型输出的权重显示：易燃物堆积（25.50%）与祭祀用火（21.20%）为危险性最高的两类因子；居民生活（17.80%）与电气设施（10.30%）次之；爆竹燃放（8.30%）与重要交通节点（8.20%）占比接近；旅游开发（5.00%）与雷击高发区（3.70%）权重相对较低。基于权重构建的FFHI取值范围为0~1，可用于对木廊桥火灾致灾条件进行快速量化，并据此划分四级危险性等级。木廊桥火灾防控应优先聚焦易燃物治理与祭祀用火可控化，并同步规范居民生活与电气设施风险；对爆竹燃放、交通节点与旅游高峰等情境型因素实施分时段强化管控。FFHI与四级分级方法可支撑跨区域宏观筛查、巡查资源配置与整治优先顺序制定，并具备随数据补充而滚动更新的应用潜力。

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磷酸铁锂电池电动自行车火灾燃烧特性及热释放研究

张电飞, 赵政核, 孟迪, 李海航

2026 (4): 35-42.

摘要 ( 48 )

基于ISO 9705火灾标准试验，通过过充方式触发48 V/20 Ah软包电池模组热失控，测量并分析电动自行车的电池组电压及表面温度、热释放速率、热释放总量和火焰温度。结果表明：电池表面温度最高升至816.28 ℃，在约600 s时电池电压骤降至接近0 V；过充引发的电动自行车火灾呈现从上到下蔓延的形式，最高火焰温度为848.8 ℃；最大热释放速率为4 858.89 kW，总热释放量为1 219.03 MJ；电池包最大热释放速率约占整车最大热释放速率的4.54%，总热释放量约占整车总热释放量的8.40%。由此可知，电动自行车的塑料、海绵和皮革在燃烧过程中贡献了显著的热释放速率（约90%）；本研究结果强调了电动自行车火灾是复合型火灾，为电动自行车火灾的灭火时机提供了重要的参考依据。

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基于FDS的电动汽车火灾隔离处置数值模拟研究

祝现礼, 张佳庆, 戎凤仪, 李国辉, 过羿

2026 (4): 43-49.

摘要 ( 86 )

针对电动汽车火灾隔离抑制需求，采用FDS构建电动汽车火灾数值模型，设定电动汽车火灾无细水雾抑制、细水雾顶喷抑制及细水雾幕墙抑制3种工况，研究了电动汽车火灾在3种不同工况下热释放速率、烟雾扩散和温度场变化规律。结果表明，无细水雾抑制时，最高温度达1 138 ℃，峰值热释放速率达8.4 MW；细水雾顶喷和细水雾幕墙抑制时能有效抑制锂电池热失控，细水雾施加后整体温度控制在200 ℃内，有效抑制电动汽车火灾蔓延，降低起火车辆对周围车辆及设施的影响。通过验证细水雾在降低电动汽车火灾强度、延缓火势发展及保护周边环境的作用，支撑电动汽车场所细水雾灭火系统优化设计和应用。

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大容量钠离子电池过充热失控特性试验研究

郭鹏宇, 吴静云, 王庭华, 周显威

2026 (4): 50-56.

摘要 ( 21 )

以185 Ah商用储能型钠离子电池为对象，通过0.5C倍率过充触发热失控，并结合温度、电压和膨胀力的多维实时监测，系统分析了其热失控特性与演化机理。研究表明，钠离子电池热失控过程可分为3个典型阶段：初始响应期（0~50 min）、加速期（50~90 min）和完全热失控期（90~110 min）。热失控过程依次经历负极钠离子浓度饱和与迁移、正极材料钠化反应，最终导致氧化物分解和电解液氧化的级联反应。采用多参数监测方法，获取了大容量钠离子电池热失控过程中的膨胀力演化数据，结果显示膨胀力呈指数增长特征，峰值达2 474 kPa。

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泡沫铜抑制高温可燃气形成喷射火的试验研究

刘洋, 季淮君, 陈新建, 李军伟, 章嘉豪, 赖成龙, 刘芷含

2026 (4): 57-61.

摘要 ( 40 )

不同于以往燃料泄漏的常温射流，锂电池热失控后会喷射高温可燃气，因此火灾风险更高。本研究提出使用泡沫铜来降低高温可燃气的温度和抑制其形成喷射火，并使用甲烷喷射火进行了试验验证。结果表明，10 ppi的泡沫铜可将高温可燃气的温度降至481 ℃，对甲烷喷射火具有良好的阻消效果。20、40 ppi的泡沫铜也能有效降低气流温度，但较大的流动阻力造成火焰侧向偏转，存在加热电池的风险。对于泡沫铜吸收的高温可燃气热量，前35 s主要用于泡沫铜的自身蓄热，35 s后主要通过对外辐射散失到环境中。泡沫铜对甲烷射流火焰的有效阻消时间超过100 s。

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柔性相变材料用于电池热管理的试验研究

潘治衡, 智茂永, 苏柄键, 许沁柔

2026 (4): 62-68.

摘要 ( 19 )

为了更有效地控制电池组的最高温度及提高温度均匀性，制备了水合盐基柔性相变材料，并将其应用于锂离子电池热管理。研究结果表明，添加40%的硅橡胶时，柔性相变材料的相变温度和相变热焓分别是45.3 ℃和123.2 J/g，热导率为0.35 W/（m·K），并具有优异的抗泄漏性、热稳定性和柔性；与空气冷却相比，采用的相变冷却方式，在室温环境（25 ℃）下，放电倍率为2C时，单体电池的最高温度为58.61 ℃，降低了7.52 ℃；电池组的最高温度下降了13.48 ℃，最大温差下降了7.82 ℃，与低倍率放电工况相比，锂离子电池在高倍率下放电时，相变冷却能够发挥更好的热管理作用；采用水合盐相变材料作为保护层，紧邻加热板的电池热失控的最高温度降低了440.8 ℃，并有效阻断了电池热失控的蔓延。此外，探讨了相变材料在电池热管理和热失控蔓延阻隔中的作用机理，主要来源于水合盐相变材料的多重吸热作用和形成多孔隔热层。

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低压线路竹线触碰故障发展过程及其故障特征提取研究

宁鑫, 陈龙, 余锐, 张鹏飞, 刘隆晨, 张华, 熊嘉宇

2026 (4): 69-75.

摘要 ( 28 )

配电台区低压侧发生竹线触碰故障时极易产生放电，存在引起山火的风险，快速精准地识别竹线触碰故障是预防山火的重要手段。搭建了380 V/220 V低压裸导线-竹触碰故障模拟试验平台，建立了竹子触单相导线故障的等效电阻模型。通过试验发现，在等效电阻预测模型范围内的竹子触单相导线故障泄漏电流较低，几乎没有引发山火的可能性。复现了两相导线夹接竹子故障导致线路相间放电击穿与起火的全过程，提出了一种基于高频信号斜率统计量的故障信号特征提取方法。通过高频放电能量变化表征竹线触碰故障特征，并以试验数据验证了其有效性。

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10 kV配电网单相触树引燃的泄漏电流时域模型

陈瑾雯, 孙章, 宁鑫, 张华

2026 (4): 76-82.

摘要 ( 33 )

配电线路单相触树接地故障（TSF）容易引发山火，危害电力系统安全运行。本文针对TSF现场数据不足，泄漏电流电气特征微弱，专有模型研究较少的问题，搭建了10 kV配电网TSF真型试验平台，通过对TSF现象、植被温度、泄漏电流和等效电阻值等数据的分析，深入探究其引燃机制。并聚焦TSF明火飘动前的热量累积阶段，建立了综合考虑植被尺寸、含水率及环境温度的泄漏电流时域模型。经过试验验证，泄漏电流有效值仿真与实测波形相关系数R2平均值达0.972 6。最后通过改变初始试验条件（植被尺寸、含水率及环境温度）和模型对比分析进一步验证了所建模型的鲁棒性和精确性。研究成果为TSF早期故障识别奠定了基础，对提升山火防控能力具备重要应用价值。

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考虑单相触竹阻抗特性的故障选相方法研究

李海宇, 孙章, 宋潇潇, 宁鑫

2026 (4): 83-89.

摘要 ( 20 )

针对柔性接地配电网系统发生单相触竹故障进而引发山火的问题，提出一种考虑单相触竹阻抗特性的故障选相方法。首先，搭建10 kV单相触竹故障试验平台，系统分析了竹子引燃特性和故障演变规律，以及引燃阈值与泄漏电流、过渡电阻等参数的关联性，揭示了传统选相流程中因空窗期问题引发山火的机理；然后，基于构建的柔性接地配电网模型，引入主动选相触发机制，通过持续注入特征电流并监测特征变化量的方式，大幅提高保护耐过渡电阻能力，优化了选相流程，实现了触发即选相的快速响应功能，解决了选相流程中存在的空窗期问题；最后，仿真分析和现场试验表明，所提方法有效降低了单相触竹故障引发山火的风险。

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基于ArcNet架构的光伏系统直流电弧故障识别算法研究

王玥, 张网, 崔浩, 吴淑慧, 毕晓阳

2026 (4): 90-96.

摘要 ( 29 )

直流电弧故障往往导致火灾事故的发生，因此，准确识别电弧故障对保障光伏系统的安全运行至关重要。传统的故障识别方法在处理电弧特征的多变性、特征提取依赖性以及实时性等方面存在局限。为此，本文提出了一种基于ArcNet架构的电弧故障识别算法，结合电流、电压和太阳照度等多模态数据，提供高效、准确的故障识别。通过光伏系统故障测试试验平台采集常规数据与电弧故障数据，提出了电弧故障的关键特征，并在此基础上设计了ArcNet算法。试验结果表明，ArcNet算法在测试集上的整体准确率为98.05%，常规数据的误报率为1.79%，电弧故障数据的未识别率为2.59%。与传统算法相比，ArcNet在识别准确率、误报率及未识别率方面具有明显优势，为光伏系统的安全运行提供了有效的技术支持。

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柔性障碍物对有限空间可燃气体爆炸传播特性的影响研究

胡洋, 吕硕, 宋民航, 耿畅, 刘益君

2026 (4): 97-103.

摘要 ( 17 )

为探究有限空间民用建筑结构内的燃气爆炸传播特性，利用长度为12 m、内径90 mm的圆形爆炸激波管道模拟现实爆炸情景，采用双向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP薄膜）充当柔性障碍物模拟门窗等可破坏性建筑结构，开展体积分数为9.5%的甲烷/空气预混气体爆炸试验。研究结果表明，BOPP薄膜对甲烷爆炸的激励效应影响显著，可改变压力波系演化过程，加快火焰传播速度，破膜后压力波由连续的弱扰动波转变为突跃性的强压力波，最大火焰传播速度增加至177.30 m/s，为无膜工况下最大火焰传播速度的3.37倍。薄膜前后的气体条件对爆炸压力也具有显著影响，若膜后区域为可燃气体，破膜后高速运动的火焰会与可燃气体反应并产生爆轰现象，使得最大压力高达1 634.08 kPa，最大火焰传播速度为671.14 m/s，同时纹影图像显示了破膜后新激波产生与多道激波的叠加现象。

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基于LPG组分特性的二相泄漏模型研究

俞依澜, 苏隆隆, 付雨霏, 李龙硕, 葛巍巍

2026 (4): 104-109.

摘要 ( 29 )

根据LPG中主要组分的理化性质，利用Aspen Plus软件绘制丙烷-丁烷二元体系的液汽平衡相图，分析发现，LPG泄漏后，液相中的丙烷会立即闪蒸汽化，而丁烷会形成液池再蒸发汽化，据此分别建立丙烷和丁烷两个泄漏模型。在计算分子间作用力、扩散系数、混合气体爆炸极限等关键问题参数后，按照多源气体泄漏数值模拟的方法构建了LPG的二相泄漏模型。通过对一起LPG罐车泄漏事故模拟发现，丙烷、丁烷在扩散过程中会呈现截然不同的气体浓度分布，影响整个危险区域范围，因此在对LPG泄漏事故模拟时不能忽略组分因素的影响。通过与Burro 8号试验数据对比，验证了构建的二相泄漏模型能较好地反映LPG泄漏事故真实情况。

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室内火灾辐射换热对轰燃影响的理论分析和试验研究

李俊楠, 付艳云, 朱彦博

2026 (4): 110-115.

摘要 ( 22 )

热辐射是室内火灾热交换的主导方式，对研究轰燃发生机理有重要意义。通过分析竖向火焰、热烟气层和内衬材料的辐射换热过程，建立室内火灾多表面辐射换热理论模型，推导出地板中心可燃物接收到的辐射通量数学表达式，探究室内火灾辐射换热过程对轰燃发生的影响，并通过小尺寸试验验证、修正理论模型。结果表明，位于墙角的火焰辐射出的热量仅有0.2%~2.0%达到地板中心，大部分情况低于0.7%，竖向火焰对水平放置在地板上的可燃物的辐射作用可忽略不计；修正后的理论模型在轰燃发生前预测准确率可达80%，结合轰燃发生时的辐射通量判据，可预测轰燃发生时烟气层分界面的高度。

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多编组地铁列车车厢火灾侧向开口最高温升模型构建

周昀, 朱国庆

2026 (4): 116-123.

摘要 ( 24 )

为探究多编组地铁列车火灾侧向开口温度特性，构建全尺寸FDS数值模型并利用缩尺寸试验和前人试验数据验证模型准确性。设置不同列车编组和火源功率，考虑车厢内两种典型火源位置（中部/端部），揭示多编组地铁列车侧向开口最高温升出现的位置和规律。结果表明，火源位于列车中心，开口最高温升出现在紧邻火源两侧开口顶部，且随着列车编组增加而下降。火源位于列车端部，受两侧不平衡压力影响，火源向近端侧倾斜，此时最高温升出现于近火源端侧向开口顶部。基于M-Q-H模型构建多编组地铁列车侧向开口最高温升预测模型，可针对火灾预防输出量化数据，为后续建立开口二维温度场模型提供参考。

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考虑恐慌情绪的高铁站候车厅人员疏散行为研究

夏润铭, 陈洪根, 李婧, 郭俊鹏

2026 (4): 124-133.

摘要 ( 33 )

针对恐慌情绪影响高铁站候车厅人群紧急疏散效率问题，重点基于SEIRS模型和OCEAN模型等理论与方法，研究构建了考虑恐慌情绪的候车厅人员疏散仿真模型，并进行了恐慌情绪传播影响因子的灵敏度分析和关键影响因子的最优设计仿真研究。灵敏度分析结果表明，设备引导对最终恐慌比具有非常显著的影响，而人群规模、引领者数量与个体感知范围3个因子对最终恐慌比具有显著的影响。最优设计仿真结果表明，在给定具体场景下，可进一步计算得到设备引导、人群规模、引领者数量与个体感知范围4个关键因子关于疏散效率的最优设计值。研究可为高铁站候车厅人员疏散行为优化提供理论和方法指导。

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自动细水雾灭火系统抑制熄灭UPS控制柜电缆火试验研究

田永杰, 张伟, 武齐永, 李龙刚, 孙华中, 胡适, 朱小龙

2026 (4): 134-139.

摘要 ( 28 )

针对典型电缆火源，构建模拟试验平台，对比单/双喷嘴布置对不间断电源控制柜的灭火效能。结果表明，顶部单喷嘴受限于覆盖范围，仅能扑灭局部火源；双喷嘴系统可全面覆盖火源，60 s内扑灭无遮挡火情，喷雾时间及用水量均符合GB 50898—2013标准。研究验证了双喷嘴细水雾系统对复杂遮挡工况的适用性，为UPS控制柜火灾防控提供了优化方案。

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基于临界态CO2的原油储罐防护系统设计及验证

王龙, 白云松, 王晓峰, 吴明军, 冯宗蕊, 陈涛

2026 (4): 140-146.

摘要 ( 25 )

针对原油储罐结构的特殊性和安全风险特点，结合相关设计规范，对原油储罐临界态二氧化碳防护系统进行工程应用设计。根据应用设计的工程管网和储罐一、二次密封圈结构，设计并搭建测试平台进行防护系统可行性试验。结果表明，设计的临界态二氧化碳管道内最不利点管道末端喷头进口压力峰值为2.481 MPa，维持喷放压力1.5 MPa以上超300 s，密封圈环境最低温度可达-57.7 ℃，二氧化碳体积分数最大为36%。试验验证了原油储罐临界态二氧化碳管网具有切实的可行性，说明了临界态二氧化碳对油罐火灾具有良好的降温、惰化效果，为临界态二氧化碳在油罐火灾防控领域的应用提供了有力依据。

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芳纶1414热防护服成衣热防护性能研究

李龙飞, 李晓影, 张金忠, 李海航

2026 (4): 147-153.

摘要 ( 23 )

在实际高温、强热对流等存在显著热风险的作业场景中，阻燃防护服装是确保人员生命安全的关键装备。服装在燃烧过程中的热收缩性能变化，会显著影响阻燃防护服装的热防护效能。本文通过假人燃烧试验，结合三维扫描装置，获取假人燃烧后的烧伤面积占比、烧伤位置分布和三维点云数据。通过Geomagic Studio和Qualify软件，计算服装表面积收缩率、体积收缩率等多个反映服装热收缩性能的特征参数。通过主成分分析法，确定了能够有效反映芳纶1414热防护服热防护性能的热收缩参数，并计算了参与假人燃烧试验服装样本的主成分得分。结果显示，面密度为260 g/m2的服装综合得分值明显小于面密度为230 g/m2的防护服，表现出更优异的耐热收缩性能，进一步说明了服装热收缩与热防护性能具有强相关性，也表明了本文确定的热收缩率特征值能够有效反映芳纶1414热防护服装的热防护性能。

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无人值守变电站新型火灾监测预警技术研究

缑磊

2026 (4): 154-161.

摘要 ( 30 )

针对无人值守变电站传统消防设施无法适配“无现场人员处置、远程响应时间长”的场景需求，难以实现火灾极早期预警与闭环管控的核心问题，本文采用同步热分析‒傅里叶红外联用（STA-FTIR）技术，对变电站常用ZR-YJLV电缆外护套与绝缘层、PVC护套、N-BV护套4类典型电缆材料开展热解特性试验，明确了30～350 oC关键温度区间内材料的热失重规律，以及H2O、CO2、HCl等特征气体与热解粒子的释放特性，建立了“温度-气体-热解粒子”的极早期特征关联依据。基于试验成果，设计了“感知-传输-处理-应用”4层架构的极早期火灾探测系统，核心采用基于云雾室原理与光学分析技术的热解粒子探测器，融合AI视觉摄像头、热成像摄像头等多源感知设备，构建了云-边-端协同的智能决策体系，通过物联网平台实现数据云端存储与智能分析，可实现与变电站门禁、视频监控、风机控制系统的智能联动。经河北省5座110 kV/220 kV无人值守变电站长期运行验证，系统误报率低于0.5%，累计成功预警30余起电气设备过热隐患，有效保障了无人值守变电站的安全稳定运行。

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不同气候区域自然老化对3种防火板材火灾安全性的影响

赵忻捷, 贾鹏飞, 商珂, 张天昊, 黄浩, 汪碧波, 胡源

2026 (4): 162-168.

摘要 ( 22 )

本研究依据中国气候区域划分标准，选取温带的长春、亚热带的成都与热带的儋州3地对A、B、C防火板材开展自然老化试验，探究不同气候区域对防火板材理化性能、力学性能及火灾安全性的影响。研究发现，随气候条件变化，从温带到热带，板材表面外观的色差与退化程度加剧，密度显著下降，吸湿性上升，且内结合强度与静曲强度下降幅度已超出安全阈值。热带气候条件下老化后的板材表现出更高的热释放速率峰值和毒性气体释放量，火灾危险性显著增加。B型板自然老化后的热释放速率峰值为573.20 kW/m²，远高于老化前的218.96 kW/m²。相对于温带与亚热带，热带地区的高温、高湿、强降雨及高紫外线辐照等因素对防火板材性能的劣化作用更为显著。在3种板材中，A型板阻燃性能最优，耐候性与抑烟稳定性突出；C型板阻燃性能次之，但对湿热环境较为敏感；B型板老化后阻燃功能基本丧失，在湿热环境下引燃迅速，火灾安全性最差。

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聚硅酸钾基防火涂层改性酚醛泡沫的性能研究

商珂, 侯鹏飞, 林涛, 王俊胜

2026 (4): 169-174.

摘要 ( 20 )

针对酚醛泡沫残炭率低、炭层强度弱以及易阴燃等问题，本文以硅溶胶为原料、甘油为分散剂、氢氧化钾为固化剂，制备聚硅酸钾基防火涂层，并将其用于酚醛泡沫的阻燃改性，以提升酚醛泡沫的阻燃性能、火灾安全性和隔热性能。采用扫描电子显微镜、极限氧指数仪、垂直燃烧测试仪、锥形量热仪、丁烷喷枪和热红外成像仪等测试手段，研究聚硅酸钾基防火涂层改性前后酚醛泡沫的微观形貌、阻燃性能、燃烧行为和隔热性能。研究结果表明，聚硅酸钾基防火涂层改性处理后，酚醛泡沫表面形成了50～100 μm厚的保护层，显著提升了酚醛泡沫的阻燃性能、火灾安全性和隔热性能。改性处理后酚醛泡沫的极限氧指数提升至60.0%以上，并通过垂直燃烧测试V-0级，其热释放速率峰值和总热释放量分别降低了76.2%和97.3%，残炭量从几乎完全燃烧的0.3%提升至75.0%。此外，聚硅酸钾基防火涂层高温下形成的致密陶瓷状炭层能够有效阻碍火焰和热量的传播，降低酚醛泡沫的背火面温度。

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低气压对气溶胶多波长光学特性的影响研究

汪璐瑶, 卜宗豪, 刘全义, 王海斌

2026 (4): 175-181.

摘要 ( 17 )

基于三波长探测平台和动压变温试验舱，探讨低气压环境对烟雾光学消光特性的影响，并结合试验与机理分析，揭示低气压对气溶胶颗粒特性的作用机制。通过在50、70、90 kPa的低压环境下进行火灾试验，获取了光功率和粒子数浓度数据。结果表明，阴燃烟雾的光功率随着压力的降低而减小，最低光功率值下降，衰减和回升速率加快，且达到最低值的时间提前；而明火烟雾的光功率则呈现增加并伴随着波动加剧的趋势。烟雾粒子浓度的变化与燃烧行为密切相关。

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川西高原水质对水成膜泡沫灭火剂理化性能的影响研究

过羿, 张佳庆, 王东升, 孔得朋, 高鹏冉

2026 (4): 182-188.

摘要 ( 28 )

随着特高压输变电工程建设迈进川西高原等“地域无人区”，特高压站内压缩空气泡沫灭火系统采用的水成膜泡沫灭火剂(AFFF)开始在高原地区得到应用，高原地区水质差异引起的AFFF理化性能变化受到关注。本研究实地采集了川西高原地区海拔500～4 000 m的消防水样，进行了水质分析，并深入探讨了水质对AFFF泡沫理化性能的影响，包括析液、粗化和液膜性能。研究结果表明，海拔 4 000 m的消防水质电导率最低，海拔2 500 m的消防水质浊度最高。浊度会显著影响泡沫稳定性，具体表现为浊度较高的水样会加速泡沫析液和粗化，破坏液膜结构，影响液膜稳定性。此外，高电导率水样会引起析液时间缩短。水样中的二价离子(如Ca²⁺、Mg²⁺)通过屏蔽水分子之间的电荷，降低水的极性，可能使气体分子扩散变得困难，从而降低粗化速率，如海拔4 000 m水样。研究成果为水成膜泡沫灭火剂在高原地区的高效利用提供理论支持。

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新型多相材料对松木木材及柏树的防火试验研究

赵廉洁, 张怡, 康瑜, 张平

2026 (4): 189-194.

摘要 ( 27 )

针对森林草原火灾防灭火难题，本文使用一种新型多相材料用于松木木材和新鲜柏树的防火保护研究。通过开展锥形量热试验、木垛燃烧试验和实体柏树燃烧试验，研究了多相材料对松木木材及柏树的防火保护性能。结果表明，多相材料能延长木板点燃时间，降低热释放速率、总热释放量、CO和CO2产率等燃烧特性参数。多相材料在木板表面形成了一层含矿物粉体的致密阻隔层，起到了隔热隔氧的作用。多相材料对木垛燃烧的抑制作用显著优于传统水基灭火剂，且对柏树具有良好的防火保护效果。

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