《日本火灾研究回顾》

2003-10-15

　　主讲人：东京大学名誉教授、日本国立消防研究所所长平野敏右先生

　　HIRANO Toshisuke
(National Research Institute of Fire and Disaster)

　　摘要: 本文针对日本火灾研究历史进行了回顾总结。日本对火灾进行系统的研究开始于20世纪。开始的五十年（中间历经关东大地震及二战），主管火灾安全的领导人逐渐认识到火灾研究的重要性，并在1950年成立了日本火灾科学及消防工程协会。可以说，日本火灾研究的进步是和日本火灾科学及消防工程协会分不开的。日本近期的火灾研究则加强了同世界各国相互合作，并紧密联系当前的火灾事故。本文对日本火灾安全理论和应用研究状况进行了简要的回顾，并简述了日本研究人员的一些重要的国际活动。
关键字:火灾研究，历史，日本，回顾

　　1介绍

　　当重大灾害发生后，人们便会意识到技术对减少损失的必要性。然而技术的进步依赖于理论知识，这是进行理论研究的一个原因。火灾研究的第一步是对火灾进行调查。1923年关东大地震后，以东京大学Terada（寺田）教授为代表的一组物理学家对城市火灾展开了一系列的研究。其中，Nakamura（中村）教授和他的学生详细研究了地震中的火灾蔓延过程，获得出色的成果，对后世城市火灾研究产生深远的影响。此外，研究人员也开始了对火焰传播机理的研究，具体情况可翻阅参考文献[2]。

　　二十世纪上半叶，很多研究者致力于减少频发的城市火灾损失，这些工作在二战后得到了系统化。如一建筑设计师小组对重大城市火灾进行了调研，这其中包括东京大学前任校长Uchida（内田）教授，以及后来成为建筑研究所所长的 Kawagoe（川越）博士[3]。

　　消防技术是建立在基础理论的基础上的。与火行为和人的习惯、住宅结构、家具材料等因素有关，所以说，消防技术是因地而异的。不过，基础理论却有其通用性，火灾基础理论知识的积累将有助于提高世界各地的火灾安全。

　　本文旨在通过回顾日本火灾研究历史来强调理论知识的重要性。实际上，日本的火灾工作者已经在努力建立一个世界性的火灾理论研究的研讨社区

　　2 日本火灾科学及消防工程协会

　　二战后从事于重大城市火灾调研的这批学者成为了火灾研究的骨干，并和各领域的同行商讨成立日本火灾科学及消防工程协会。当时协会的组委会组成如下：东京大学9人，国家研究所6人，政府部门4人，东京消防厅2人，保险评估所2人，庆应大学1人。该协会于1950年11月11号正式成立，第一任会长为 Uchida教授，副会长为Ohyama（大山）教授，其简要历史可见表1。

　　协会成立之前支持者只有124人，并仅有约70人参加了在东京大学工学院召开的成立大会。会后，协会成员迅速扩充到637人，支持机构也有了97家。1951年，协会出版了第一份杂志和公告，并召开了第一届大会。1954年，由东京大学的Sakurai（樱井）教授和保险评估所的Hishida先生发起成立了协会奖励基金。1955年，出版了火灾手册。以上的工作一直持续至今。

　　该协会的各项活动促进了火灾安全技术的提高，并影响了日本国内的政策。1970年7月20－21号，该协会组织召开了第一届火灾科学研讨会。以后该研讨会每年召开一次，并将研究结果公布在刊物上，以提高消防队员的知识水平。而且，从1987年以来，该协会除了召开大会外，还组织了一系列的座谈会，会上讨论当前火灾研究的热点。

　　该协会不仅是国际火灾安全科学协会和亚太火灾科学及技术协会的联络机构，还成功举办了第二届国际火灾安全科学大会（1988/6/13-17）和第四届亚太火灾科学及消防技术大会（2000/5/24-26）。该协会一直以来鼓励会员积极参与各项国际活动。

　　表1 日本火灾科学及工程协会简要历史

　　时间事件备注
　　1950. 11. 10 协会成立建筑规范 (5.24)
　　1951. 6 会员达637、支持机构97家 Sakuragicho铁道火灾 (4.24)
　　1951. 9 公告出版
　　1951. 11. 12 第一届大会
　　1954. 5 奖励基金
　　1955. 11. 30 手册（第一版）
　　1962. 3. 38 C.S. & E部门注册建筑规范修订(’61.6.5; 7.16)防火规范修订(4.15)
　　1968 成员逾1000、支持机构186家防火规范修订(’67. 7. 25; 6. 10)
　　1970. 7. 21 & 22 首届火灾科学学术研讨会建筑规范修订 (.6.13)
　　1970. 11. 11 成立20周年纪念
　　1976. 4. 10 建筑火灾防护手册 Sen’nichi dept. 储藏室火灾 (’72. 5. 13)Taiyo dept. 储藏室火灾e (’73. 11.29)Sakata 城市火灾 (11. 29)防火规范修订(’72. 1.21; ’72. 12. 1; ’74. 6.1)建筑规范修订 (11. 15)
　　1980. 9. 20 建筑火灾防护手册，第二版 Nihon-zaka 隧道火灾 (’79. 7.11)Subterranean购物中心气体爆炸事故 (8.16)Kawaji prince hotel 火灾 (11. 20)
　　1984. 3. 1 手册，第二版 Hotel New Japan 火灾 (’82. 2. 8)Tsumakoi LP气体爆炸 (’83. 11. 22)
　　1987. 1. 23 第一届座谈会 Hotel Daitohkan火灾 (’86. 2.11)Ohi power statyion 火灾 (5.26)Shojuen 火灾 (6.6)
　　1988 6.13-17 主办2nd ISFSS
　　1990. 11. 16 40周年庆典
　　1997. 3. 1 手册，第三版 Hanshin-Awaji seismic 火灾 (’95. 1. 17)
　　2000. 5.23-26 主办4th AOSFST50周年庆典会员达 1600、支持机构 131家

　　3理论研究

　　点燃和火焰传播作为火灾基础研究的经典课题，这方面的论文有很多。研究表明：缓慢的热释放导致热量积累，从而点燃可燃物。此次大会上将由高博士演示在日本所做的一经典研究。

　　近代火焰传播研究的历史可以追溯到关东大地震[2]。20世纪20年代晚期至40年代早期，学者们研究了材料种类、初始温度、环境气流速度、压力、火焰传播速率梯度等对火焰传播的影响。这些研究结果没有发表在国际刊物上，所以知之者可能不多。文献[4]是日本国内发表在《燃烧与火焰》上第一篇论文，该文的作者及其同事对火焰传播进行了大量的研究，并采用了多种先进的手段。

　　文献[5]首次采用风洞进行实验，图1表明上行气流中的下行火焰，其热解速率随着气流速度升高而降低。图中还可以看到一平稳区域，尽管气流速率不断增大，但热解速率却降低缓慢，这是由于在火焰前端迎面气流减速的缘故。

图 1 平均热解速率－自由流速度曲线

　　日本的火灾基础理论研究主要在大学及国家火灾及自然灾害科研所中进行。除了点燃和火焰传播外，日本还进行很多基本的火灾现象的研究，比如质量燃烧、火球、池火、火灾中的人行为、灭火浓度、杯燃烧特征、可燃性极限、金属燃烧、含能材料燃烧，以及灭火机理等等。在此无法一一列举。这些研究大都是为了满足重大火灾后的社会需求。

　　国际刊物及会议所发表的论文促进了与燃烧现象相关的火灾基础理论研究。《燃烧与火焰》、《燃烧科学技术》、《国际燃烧学会论文集》等登载了很多点燃、火焰传播、及火行为方面的论文。这些论文的水平已经相当的高，在日本能够超过此水平的论文已为数不多。

　　在过去的几十年，日本研究者发表的关于火灾基础理论方面的论文在逐渐增加，这些文章已经发表在关于燃烧或火灾的科学刊物上。基础理论的近期研究状况可以查看国际火灾安全科学大会和亚太火灾科学及消防技术大会的会议文集。

　　4应用研究

　　特定主题的应用研究总是源自于社会需求，进行应用研究首先是着手调查。关东大地震后，从事城市火灾安全研究的人员开始了一系列的调查，二战前后参与人员也有了很大的增加，研究人员努力的结果对于减少城市火灾损失取得了积极的成效。以Kawagoe 教授和 Sekine（关根）教授为代表的研究人员建立了开放隔间的火灾概率的数据统计方法。此后，一直到1970年日美火灾研究及安全研讨会召开，日本火灾研究才有了新突破。此次研讨会由双方国家的研究所主办，目的是为了提高研究人员尤其是建筑研究所及国立消防研究所人员的科研水平。与会人员包括：京都大学的Tanaka（田中）教授、早稻田大学的 Yuji Hasemi教授、日本火灾科学及消防工程协会会长 Tadahisa Jin博士、Tokyo大学的Sekizawa 教授。

　　如前所述，应用研究是为了满足社会的需求，这种例子在火灾科研中很多。2001年9月1日，在新宿发生一起多功能建筑火灾，三楼及四楼有44人死亡，着火面积仅160平方米（每层80平方米），起火位置在楼梯。此次火灾引起了日本火灾研究者的关注，研究者们对各种条件下的楼梯火灾进行了研究。还对楼层之间的烟气行为进行了研究。

　　对楼梯火行为的系统研究结果将成为多功能建筑设计及规范的重要文献。许多日本民众观看了电视中播放的模拟实验，对多功能建筑火灾有了一定的了解。

　　国立消防研究所已经派人着手调查 2003年2月18日发生在韩国的Taegu地铁火灾。2003年7月8日，国立消防研究所对地铁中车厢的可燃性进行了研究，并打算将来进行一次全尺度的模拟实验。未来的火灾规范及标准制定及修改都会参考此实验的研究结果

　　5国际活动

　　在国际火灾安全科学学会成立前夕，Philip Thomas博士拜访了日本著名学者，要求合作建立火灾研究国际组织。应他的要求，一些日本学者参与组织了1985年10月7－11号在美国马里兰州Gaithersburg的国家科技研究所举行的第一届国际火灾安全科学大会。在学术会后的第一次常委会上，Kawagoe教授被任命为学会的副主席，兼秘书长。同时， Horiuchi教授、 Uehara教授、Unoki博士、及 Wakamats教授被选为常委会成员，并商定第二届座谈会于1988年6月在东京举行。很多火灾研究学者参与组织筹划了第二届学术会。当时我被任命为副主席，继而为主席。Uehara教授当时是出纳员，后来当选了副主席。另外，Hasemi、 Sugawa、 Sekizawa等教授后来是该学会常委会的成员。还有一些研究人员有的担当了该学会的计票审计工作，有的参与了学会的筹备，有的是研讨会奖励基金会成员。从那以后，日本和该协会的合作就没有间断过。

　　1992年10月9－13号在中国合肥的科学技术大学召开了第一届亚太火灾科学及消防技术学术会议，会上组建了亚太火灾科学技术学会。很多日本学者参与了此会，并积极投身了该协会的各项活动。第四届亚太火灾科学及消防技术研讨会已于2000年6月20-23号在日本举行。

　　6未来的展望

　　从过去火灾研究实践中不难看出，基础理论知识对理论研究及应用研究而言都是必须的。没有基础理论，研究人员将得不到合理的研究结果。因此，我们应强调理论知识积累的重要性，高级学者应鼓励年轻人从事基础理论研究，这将有助于提高火灾研究的科研水平。

新闻来源：中国消防网


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