技术的独创性、成果的实用性,以及核心竞争力
---访四川消防科研所所长李风
春节刚过,迎着突如其来的寒潮,我们来到位于成都市都江堰市的公安部四川消防研究所(下简称“四川所”)。窗外,这座以都江堰水利工程和青城山道家文化举世闻名的城市此刻飘起了雪花,而在李风所长的办公室里,他推开繁忙的工作,热情地接待了我们。面对记者的提问,他严谨、稳健、谦虚、诚恳的气质给我们留下了深刻的印象。
四川所始建于1963年,是公安部四所直属消防科研机构中成立最早的一所,建所四十多年来,对建筑结构防火、建筑火灾烧损鉴定、高层建筑防排烟、自动喷水灭火、防火保护及阻燃等方面的技术进行了长期广泛而深入的研究,在建筑火灾理论以及新型防火建筑材料研究开发等领域取得了丰硕成果。这些成果大多在国内居于领先水平,有的还达到甚至超过国际先进水平,其中有三十多项先后获得国家和省(部)级科技进步奖。这些成果投入应用后,取得了巨大的社会效益和经济效益。在专业领域中具有一定的影响力。
为了让我们的读者对四川所有一个全方位的了解。我们专门采访了科研所的所长李风。现将采访内容整理如下:
记者:我们知道,四川所始建于1963年,是公安部四所直属消防科研机构中成立最早的一个所。请你谈谈你们所的发展历程和主要研究领域
李所长: 我们所的研究主要围绕建筑防火领域,从高层建筑、地下商业建筑火灾特性、烟气流动、蔓延规律等应用基础研究到防烟排烟、人员安全疏散以及材料防火阻燃技术、阻燃产品的研发,以满足消防设计、消防监督部门和全社会消防安全的需要。特别是在温饱得到解决后,人们对安全的要求、对生活质量的要求、对幸福指数的要求显得更重要。因此我们所做的这些面向社会安全的研究应该说与日常生活的联系是比较紧密的。
对具体的业务来说,所里是在20世纪70年代后期按照公安部的要求,开始系统的开展消防科研工作。以科研成果为依据,参与了国家几部重要规范的制定,其中包括《高层民用建筑设计防火规范》、《民用建筑设计防火规范》、《自动喷水灭火系统设计规范》和《自动喷水灭火系统施工及验收规范》及一大批消防专业标准等。80年代起,根据国家科技部和公安部的统一安排,承担了国家“八五”、“九五”、“十五”科技攻关项目,目前正在进行“十一五”攻关计划的申报、论证。研究的领域从高层建筑火灾发生规律、发展趋势、通风排烟、人员安全疏散,到“九五”攻关计划针对地下建筑的火灾特性、烟气流动、防火排烟系统等研究和“十五”攻关计划的消防性能化安全设计和评估。进入二十一世纪又承担了 “973”(国家重点基础研究发展规划)项目和材料燃烧特性数据库等国家基础平台项目。
在科研项目的选题申报方面,我们更关注从消防一线需要出发,解决消防现实问题。比如,我国建筑防火的两本基础规范(母规):《高层民用建筑设计防火规范范》、《民用建筑设计防火规范》的数据来源,一个是50年代前苏联的一些规范中引用过来的;还有的则是80年代我们所的一些实验数据。随着技术的进步、社会的发展,比如建筑形式、建筑结构、建筑材料的发展,现在这些数据可能已经落后了、过时了,我们在规范管理中,通过各种渠道的反馈,我们觉得规范中的哪些数据、提出的要求,已经适应或不符合了,有的可能没达到安全要求,有的可能是过分要求造成浪费,我们就针对存在的问题提出科研项目,如“八五”国家科技攻关项目:对高层建筑楼梯间正压送风的压力数据调整。
除了对建筑防火的研究外,我们所在80年代中期,积极筹建了国家级的防火建筑材料、耐火建筑构配件质量监督检验中心(国家防火建筑材料质量检验中心),该中心作为第三方的检验机构,也是为消防监督部门提供技术支撑的。因为要保证消防安全,防止火灾发生,从材料的选用,从建筑的源头就要考虑材料的防火性能、结构的耐火等级,而要对之进行评价,必需建立一个完整的评价体系。如建筑防火材料的分级,怎样把材料划分为可燃的、易燃的、难燃的、不燃的材料,要有一个基本的科学的标准来区分,这个防火材料的基本标准就是在国家有关部门授权由我们制定出来的。有了这个标准后怎样来实施,如何对材料进行检测,就涉及实验方法的设计、实验装置的研发,和检测技术的应用,以及相应配套的东西。在这一领域中涉及的一大批国家和行业标准,是由我所牵头制定的。这些都是我们所重要的研究领域。
我们所在材料的阻燃技术研究领域,无论是防火材料还是防火涂料,取得的科研成果在国内都是处于领先地位,在国内消防界具有一定的知名度,通过研究成果的推广应用获得了显著的社会效益和经济效益。比如在钢结构防火保护技术研究方面,一般人认为钢结构的防火性、耐火性较高。其实不然,钢结构的防火性、耐火性是非常低的。,比混凝土结构、甚至比木结构还要较低。不做防火保护的情况下,钢结构建筑在10分钟-30分钟内,快就会坍塌。如何保护钢结构提高其耐火极限、耐火等级是国际消防界研究的一个重要课题。我所在八十年代初率先在国内开展了钢结构防火保护技术的研究,取得了突破性进展。80年代的北京亚运会20多个体育场馆中大多数的防火保护,从材料到施工等都是采用我所的科研成果项目。
记者:地铁火灾场景特性研究是公安部2006消防科学技术研究计划中的重要攻关项目,听说你们所也参与了这项工作。这个科研项目与成都市目前正在修建的地铁是否有关系?
李所长:成都地铁的修建目前还没有采用本所的科研成果。这个项目应该说是“十五”地下商业街火灾研究的一个后续项目。有了地下商业街火灾烟气流动、防排烟研究这些科研成果为目前的地铁防火研究奠定了基础。
你提到的研究这个项目是我所承担的国家攻关课题《地铁消防安全技术》的一个专题,专题主要研究的是地铁站台的火灾情况。我国的地铁建设发展比较快,一旦地铁内发生火灾后,如何能够安全的紧急疏散人员,如何来把火灾损失降到最低,是课题要解决的问题。专题研究要采用我所的地下防排烟系统,人员安全疏散等科研项目成果。所里已成立了专题科研组,我在牵头。很快还要建立一个缩小比例站台模型。我们要通过确定地铁火灾的发展规律,烟气流动特点,研究哪些地段是火灾高发区,,哪些地方是烟气聚集区,哪些地方是高温区,在设计时就要考虑哪些地方需要防火保护,怎样保护;哪些地方需要防排烟,选取什么样的参数才安全等等,用我们的研究成果,指导地铁消防安全设计和建设。
记者:关于性能化设计,四川所也有一些成果,想请你谈谈。
李所长:性能化设计和评估是近年来国际火灾研究领域的一个重要方向,性能化规范主要是针对现行的条文式规范而言。任何一个条文式规范都无法把所有的情况都规定到,但不能因为条文中没有明确规定,按照现行规范比照施行有困难或虽有明确规定但执行该规定确有困难建筑就绝对不准修建。国际上通常采用性能化设计来弥补。建筑物性能化消防设计的核心是建筑物的总体消防安全性能评估。这种评估是为了验证其设计方法及其结果是否与现行规范的规定等效或者是否能达到与该建筑相适应的消防安全水平。各种建筑设计师设计的建筑千差万别,设计理念、思路都不一样。在特定的设计下可能没有满足条文要求,但可以采取其他一些措施来满足消防安全需要,使达到的效果,是满足目标的,是安全的。这就涉及怎么样才算满足,采取了什么样的措施,这些措施的效果怎么样,这就需要进行性能化评估。在性能化设计和评估方面,往往需要通过验证实验的一些数据模型来进行计算。“十五”期间我们所在这方面做了大量的研究,也开发和发展了一些数学模型来进行验证、修正和评估性能化设计结果。如法斯特模型是我所自己开发的,是一个技术判断程序。这个模型是经过专家鉴定认可合理的,同时也通过实验印证的。知识产权是属于我们的。
记者:四川消防研究所近年的科技力量有很大的发展,现在许多高校,如中科大、清华、中国矿业大学、武警部队学院等著名的高等院校也在从事消防科学的研究,你们之间的区别是什么?
李所长:从我们了解的情况,院校更侧重于理论研究,近年来出的学术论文比较多,国际间的交流也比较多。而根据公安部消防局的要求,我所主要是应用基础技术研究,更侧重于消防现实问题,对纯理论研究我们做得少些。我们开展的很多研究,力求得出的结果和数据可以直接指导实际工程的消防安全。比如搞地下商业街火灾研究时,我们就模拟实际地下建筑修建了一条地下商业街,宽9米,长60多米,总面积500多平方米,略大于一个防火分区。中间是走道,两边是铺面,按我们调查的商铺实际火灾荷载,挂上服装、箱包等物品,然后反复进行实验,测试火灾发生时烟气怎么流、采用什么方式来防排烟、技术参数是多少、如何安排人员疏散等等。这些数据最后都会提供给地下商业场所作消防安全防范的依据,同时也是消防监督的依据。
目前,我们的科研成果离公安部消防局的要求还存在着一定的差距,做的还不够,以后我们会努力将更多的科研成果提供给消防部队。
记者:四川所的核心竞争力是什么?
李所长:我们所的核心竞争力主要体现在两个方面,第一是代表国家标准,第二是具有国内一流、亚洲领先的技术测试手段,及由此作出的火灾防范的准确数据。
在代表国家标准方面,尤其是在高层建筑防火方面,为什么我们能代表国家标准,除了我们有雄厚的火灾预防科研基础和技术实力之外,还在于我们所是公安部直属消防科研所,承担有国家标准和国家规范制定的职能责任,由此,我们所先后承担了国家“八五”、“九五”、“十五”的消防科技攻关项目,主导或参与制定了一系列有关消防技术和消防规范的国家标准。
在技术测试手段方面,我们具有一流的测试、检测设备。通过多年的建设、发展,我们拥有的建筑防火研究的硬件条件,不仅是其他单位无法比,在国际上仍属先进。如我们的高层建筑实体火灾实验塔、在“九五”期间建立的地下商场实验装置和测试系统、建筑构件、建筑材料检测系统等等,这些1:1的实验设施,使我们得出的实验结果可以直接指导或应用于工程实践,不需要采用“相似模型”等进行理论推断。
另外,我们所还有一个有利条件,那就是通过多年的科研实践和技术积累,我们在获得科研成果的同时还锻炼培养了一批人才。我们拥有的这些人才资源和实验研究条件,应该说这就是我们的优势和核心所在。
记者:近年来,四川所在科研成果转化上是如何做的?
李所长:科研成果的转化方式和我所的成果性质有关。
我们的成果分成两种类型,一种是不能直接成为实物、产生直接经济效益的成果。这类成果包括为《规范》提供数据的。比如《规范》中提到防排烟的问题,要确保高层建筑里发生火灾时,人员安全疏散的通道里就不能有超过安全规定的烟、热,环境应该是安全的。怎么来确保它的安全性呢?就要在安全通道里补足一定的新鲜空气,建立一定的空气压力,使高温有害气体不能进入。为保证高层建筑疏散通道的畅通,在《规范》里有规定,必须保证疏散楼梯间、在电梯前室等部位应该有多大的压力。 “八五”期间,我们做的高层建筑楼梯间防排烟研究,建立了实体实验塔,专门进行高层建筑防排烟的研究(这个实验塔在亚洲是独一无二的,另外加拿大有一个比我们建的要早些,但其功能、设施没有我们的齐全)。我们通过这个实验塔做了大量实验得出了安全疏散的压力数据。这些数据直接提供给规范使用;这类成果还包括基础标准和方法。比如建筑材料的燃烧性能测试方法、测试所需仪器设备参数、评价标准、分等分级规定。这类成果直接转化成软件硬件测试体系。以这类成果为基础我们建成了“国家防火建筑材料质量监督检验中心”。该中心这几年发展很快,1997年底我主持检测中心工作时,大概每年只有几百个检验项目,现在发展到每年有4000多个检验项目。这也是我们成果转化应用的一种形式。现在检验中心也在进行业务拓展,建标准、建装置,以争取把我们的科研项目做得更好。
另一种是技术开发性的研究成果。比如我们研究开发的阻燃材料、防火涂料等等。对这类成果的转化,一个是直接由我所经国家批准允许保留的经济实体对其进行生产、销售,在工程上推广应用。另外也通过技术转让推广应用。对一些好产品还通过申请国家或部、省级重点成果推广应用项目,这样加大推广应用力度。
记者:四川所在国内同行中,最突出的特色是什么?
李所长:我们的检测中心是国家级的。现在有句流行的话是“三流企业卖产品,二流企业卖技术,一流企业卖标准”,有了标准就有发言权。现在许多建筑防火材料的国家检验标准是我们牵头做的,在这个领域我们是有优势的。这也是我们的科研基础,我们所有一个“标准室”,专门从事标准研究、标准制定、标准装置的开发、标准技术的研究。
与上海、天津、沈阳等科研所不同,我所地处内陆腹地、经济欠发达的西部。这使得我们必须转变观念,提高服务意识、提高竞争意识,加强管理工作,以优质服务来弥补我们所的地域劣势,为监督机构服好务,为企业服好务,做到只要是我们所做的检验报告就可以直接用于对产品的监督管理。这样,我们才能既得到国家的认可,又能得到市场的认可。在项目检测的实际运用方面,成果是显而易见的。1997年我接手管理检测中心时,大概每年有几百个检验项目,这几年发展很快,现在每年有4000多个检验项目。现在检验中心也在进行业务拓展,建标准、建装置,以争取把所里的科研项目做得更好。
另外,我们也在国家允许的范围内,由科研所的经济实体对开发出的产品进行推广,同时也接受一些社会委托项目,也与企业合作研发新产品,共享科研成果的知识产权。
记者:四川所今后的发展趋势是怎样的?
答:作为一个建筑防火研究所,我们主要的研究领域是建筑防火,这是一个很大的、跟公共事业相关的领域。四川所要发展,我们科研项目一定要围绕建筑防火这个领域和公共安全来进行,只有这样,我们的科研成果才能与社会接轨,才能给社会用得上。如何更好的指导工程运用,是公安部门对我们的希望,也是我们所里最近几年考虑得比较多。
记者:要想保持技术领先,如何加强技术研发能力?
李所长:主要是人才的培养。这些年所里精心培养、大胆使用年轻同志,除了老同志带,给年轻同志下任务、压担子,派他们出去学习、进修。同时,所里也实施了一些奖励机制来激励他们成长。目前,我们所一批走上重要科研岗位的人员平均年龄不到35岁,逐渐成为科研所的中坚力量。
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