城市消防安全前沿技术及进展 .doc

城市消防安全前沿技术及进展 （东南大学 物理系） 对纳米消防技术、绿色消防技术、智能化火灾探测和预警技术、消防通信和网络技术、现状及其发展进行介绍,讨论未来数十年内最有可能发展的消防技术及其重要性. 城市； 消防安全；新型消防材料；绿色消防；纳米；智能化；火灾探测 City fire safety and progress of cutting-edge technology (Department of Physics, Southeast University, Nanjing) We introduced the Nano Fire, green fire technology, intelligent fire detection and fire alarm technology, communication and network technology, described the current situation and development to discuss t the most likely developments of fire-fighting technology and its importance in the next few decades. Keywords: Cities; Fire Safety; New Fire Materials; Green fire technology; Nano; Intelligent; Fire detection 随着城市化进程的加快，城市火灾也呈现出新的特点：城市人口、建筑、财富、生产经营场所的集中,导致了城市火灾的集中爆发；城市规模日益扩大,旧城扩建和新城区不断出现,新型不规则建筑、高层建筑不断涌现,城市建筑密集而结构复杂,尤其是老城区消防设施陈旧、消防通道不畅和新城区消防规划及实施不到位,使得火灾扑救和人员安全疏散条件恶化；火灾环境发生了重大变化,地铁火灾、地下商场火灾、舰船火灾、海上作业平台火灾、飞机火灾以及各种交通工具火灾； 电气火灾是主要火灾类型。这些复杂的变化使得城市的消防安全形势更加严峻,迫切需要发展相适应的高新消防技术。 1 　纳米消防技术 “纳米”是一个长度计量单位，是英文nanometer的译名。1纳米相当于十亿分之一(10-9)米，大约是10个原子的并列的宽度。纳米技术在消防领域的应用尚属科学实验阶段，但这项技术已展现出十分诱人的前景。有关专家认为随着纳米电子学、纳米材料学、纳米生物学、纳米机械学、纳米制造学、纳米显微学及纳米测量学等新的高科技群向前推进，纳米技术正在社会生活的各方面产生巨大变革，并将对21世纪消防技术的发展产生重大影响。 纳米材料在消防中的应用主要包括五方面的内容：纳米阻燃材料(纳米阻燃剂)、纳米钢结构防火涂料、纳米灭火剂、纳米火灾报警器、纳米消防装备等。 1. 1 　纳米阻燃技术 大多数聚合物材料是易燃物质, 阻燃技术是针对聚合物材料而采用的一种防护措施, 即阻止材料的燃烧, 延缓火焰的蔓延及控制火灾的范围。阻燃技术包括阻燃剂及阻燃材料的制备及工艺, 阻燃机理的研究等方面。阻燃剂是高分子材料加工的重要助剂之一, 加入后能使合成材料具有难燃性、自熄性和消烟性。由于目前使用的阻燃剂带有明显的负面效应: 一方面, 可使材料获得良好阻燃效果的传统含卤阻燃剂释放出大量的烟雾和卤化氢气体刺激眼睛和呼吸系统, 以及不完全燃烧产生CO, 造成二次灾害, ( 火灾事故死亡的人中90% 以上是因为高分子材料燃烧时散发出的烟雾和毒性气体窒息而死，并非明火烧身) ; 另一方面, 阻燃剂添加量的增大影响一些材料的机械性能, 给这些材料的使用带来一定的问题。因而阻燃剂的开发和应用受到极大的重视, 开发具有无卤化、抑烟化、无有毒气体化和超细化的阻燃性能的高分子材料成为当今高分子材料领域中的一个重要课题。纳米技术在传统阻燃材料中的应用为阻燃技术开辟了一个新领域。 而采用将阻燃剂(氢氧化铝、氢氧化镁、氮系阻燃剂、磷系阻燃剂和硼系阻燃剂等) 粒度超细化或制备聚合物(聚氨酯、聚丙烯、尼龙6 、聚苯乙烯和环氧树脂等) / 层状无机物(蒙脱土、膨润土、双氢氧化物和可膨胀氧化石墨等)纳米复合材料两种纳米技术,可以在提高材料阻燃性能的同时有效改善力学性能、减少阻燃剂用量、降低燃烧产物毒性和腐蚀性、满足工艺要求。由此实现的纳米塑料能够将无机物的刚性、尺寸稳定性和热稳定性与聚合物的韧性、可加工性及介电性完美结合。 1. 2 　纳米涂层或涂料 纳米化学将对防火涂料的3个最重要的成分进行改性和优选，从而获得优异的钢结构防火涂料。①纳米无机－有机杂化树脂纳米级无机材料与有机分子复合形成具有共价键结合的复合树脂。复合树脂具有耐高温、粘接强度高等