朱劭骏
博士，助理教授

2023年11月1日，足尺钢桁架建筑火灾倒塌实时预警试验在湖北省宜昌市圆满完成。该试验由同济大学、湖北省消防救援总队与武汉大学联合主办，由同济大学多高层钢结构及钢结构抗火研究室、湖北省火灾试验研究中心与宜昌市消防救援支队共同承办，主要参与单位包括上海城建信息科技有限公司、中国安全生产科学研究院、香港理工大学等。试验建筑为一建于上世纪六十年代的钢桁架厂房，试验主要目标为验证建筑火灾倒塌预警算法的普适性及预警系统的可行性，以及研发的受火建筑高温下变形的高效实时感知技术。

同济大学多高层钢结构与钢结构抗火研究室研究提出的建筑火灾倒塌预警理论与方法基于受火建筑关键位置变形演化直至倒塌的规律，结合火灾现场温度和变形实时感知技术和深度学习智能算法，对受火建筑倒塌进行分级评估预警和倒塌剩余时间预报，以指导消防救援决策，力求减免受火建筑倒塌造成被困人员和消防救援人员的二次伤亡。

同济大学多高层钢结构与钢结构抗火研究室主任李国强教授、骨干蒋首超副教授、朱劭骏助理教授、郑修知博士、同济大学结构防灾减灾工程系单伽锃研究员、武汉大学张超教授、香港理工大学江黎明助理教授、上海城建信息科技有限公司陈彬博士、陈楠研究员和中国安全生产科学研究院杨晓琳博士等20余位师生赴现场指导并参与了试验。湖北省消防救援总队派员现场指导并提供了场地及消防后备力量支持，应急管理部上海消防研究所王俊军主任、刘喜助理研究员、应急管理部四川消防研究所钟波助理研究员等赴现场观摩了试验过程。

试验采用了先进的量测技术，包括同济大学与上海城建信息科技有限公司共同研发的耐高温倾角仪、中国安全生产科学研究院所研发的微波雷达等；同济大学结构防灾减灾工程系团队使用了数码相机及（红外）无人机感知了结构的关键点位移和温度，香港理工大学团队使用了微波雷达和全景VR相机对火场进行了无线监测，并对试验过程进行全景记录。所实时感知的数据经所研发的大型钢结构建筑火灾倒塌实时预警系统分析，实现了对实际受火建筑倒塌的实时评估和预警。

火灾试验于当日上午10点开始，受火过程包括初期发展、全盛和衰退等三个阶段。受火建筑于11时20分发生倒塌。试验过程中，所研发的倒塌预警系统发出了三级预警：

1. 一级预警：发出于10时17分48秒，预报倒塌剩余时间不小于1972秒（该时刻实际倒塌剩余时间为3732秒）；
2. 二级预警：发出于10时22分54秒，预报倒塌剩余时间不小于1327秒（该时刻实际倒塌剩余时间为3426秒）；
3. 三级预警：发出于11时05分30秒，预报倒塌剩余时间不小于596秒（该时刻实际倒塌剩余时间为870秒）。

研究背景：钢结构在火灾下强度和刚度显著退化，具有较高倒塌风险，对消防救援和建筑被困人员的生命安全造成显著威胁；因此，火灾下钢结构建筑倒塌的实时判定与预警成为了国际火灾安全领域的前沿与难点问题。同济大学李国强教授及其团队长期致力于钢结构抗火方面研究，研发了以“实时量测感知-在线数据分析-即时智能研判”为核心的钢结构建筑火灾倒塌预警系统，为我国“智慧城市”中的“智能消防”战略提供了坚实的理论与技术基础。

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