实验要求

本实验项目主要面向高等院校消防工程、安全工程专业大三或大四学生,涉及专业课程主要包括:建筑防火工程、建筑防火设计等。同时可用于高职高专院校师生以及国内从事公共建筑消防安全疏散设计人员的专业能力培训。

基本知识要求:完成《建筑防火工程》、《消防工程专业实验(1)》等课程的基础知识的学习。

能力要求:

1)通过虚拟仿真系统给定的建筑,给出安全疏散设计方案。依据中国矿业大学图书馆建筑的实际条件、系统内设的消防设施、相关技术规范,由学生完成建筑安全疏散设计。

2)掌握疏散设施的设置要求。学会应用相关技术规范计算疏散宽度、疏散距离,应急照明灯和疏散指示标志的安装布设。学会使用虚拟仿真系统完成建筑疏散安全设计,并能够理解本实验局限性。

该实验教学项目共计2个实验学时,其中课上老师讲解0.5学时,进行虚拟仿真实验1.2学时,评价与练习0.2学时,汇总实验成绩0.1小时。通过虚拟仿真技术,完成整个疏散设计,使学生真实感受疏散过程。


成果支撑

1.《建筑防火工程》校级资源建设,中国矿业大学,2012.10-2014.10;

2.《建筑防火工程》教学方法改革,中国矿业大学,2015.03-2017.10。

3.2018年12月,指导研究生俞梦玮获2018年度江苏省优秀硕士学位论文;

4.2017年,指导研究生团队获得第十五届江苏省大学生课外学术科技作品竞赛暨“挑战杯”全国竞赛江苏省选拔赛特等奖;

5.2017年,指导研究生团队获得第十五届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛二等奖;

6.2016年,获中国矿业大学第二届“立德树人·最美教师”师德楷模提名奖。

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实验背景

1.建筑疏散设施的选择和疏散设计与建筑的功能属性、耐火等级等因素密切相关,设计情形千差万别,相关技术参数繁杂,即有建筑无法以场景方式进行建筑安全疏散影响因素以及安全疏散设计的实体实验,学生感性认知度较低,感觉摸不到、见不着,难于深入理解,严重影响教学效果。

2. 建筑安全疏散是在火灾紧急情况下发生的,在用建筑中难以开展火灾情况下的人员疏散实验,且实体疏散实验具有不确定性、不可控性。如采用释放冷烟方式构建火灾场景,以模拟疏散的实验教学,也易引发其他人员恐慌,可能带来不可控的灾害后果,学生难以开展实践操作,安全性难以保障。

3. 若在课堂展开真实的安全疏散实验,需要特定的逃生建筑并还原火灾场景,而实验教学中产生的烟气及设置的火灾场景对建筑、环境有一定的破坏作用,实验结束后,需要对实验现场进行清扫整理,费时费力。

4. 本课程的实验课多是学生被动“配合”理论教学,教师直接传授有余,分析问题引导不足,任务要求统一有余,因才施教不足,学生缺乏研究探索空间。信息技术与教学没有深度融合,以学生为中心的教学理念没有形成,难以促进信息时代学生创造力和个性化发展。


设计原则

通过虚拟仿真技术,在现了高校公共建筑安全疏散的真实场景,还原了高校公共建筑安全疏散设施和应急与疏散设施的设置情况,重点展示了安全疏散出口、疏散走道、疏散门、应急照明与疏散指示标志等,实现了对安全疏散设计的建模仿真。学习者通过该项目,不仅对高校公共安全建筑的安全疏散有直观全面的理解,而且能够熟练掌握安全疏散相关设备的设计。


实验目标

近年来,我国的建筑防火形势日趋严峻,建筑火灾在各种火灾事故中占居首位,其发生的起数和造成的人员伤亡在总火灾中所占比例约70%。保证建筑内的人员在紧急情况下的安全疏散是一个涉及建筑结构、火灾发展过程、建筑消防设施配置和人员行为等多种基本因素的复杂问题。因此,认识建筑的安全疏散设施和合理设计建设安全疏散对于人员安全至关重要。

《建筑防火工程》是中国矿业大学的精品课程,是消防专业的主干课程之一。课程要求学生掌握建筑安全疏散设计中的建筑耐火等级的确认、关键消防安全疏散设施辨识与安装,并熟练掌握运用设计规范的规定。通过本实验要达到的教学目标如下:

1)掌握建筑耐火等级的概念及其对建筑安全疏散设计的影响;

2)理解掌握疏散设施的不同功能及其参数设置;

3)理解掌握疏散安全分区的定义及其对建筑安全疏散设计的影响;

4)会计算确定不同耐火等级和不同楼层疏散宽度;

5)理解掌握建筑内疏散距离的要求;

6)学会应急照明与疏散指示标志的辨识与安装;

7)了解建筑疏散的过程及一些关键指标。


成绩评定

实验项目能够对参加实验学生的全过程进行记录,依据实验项目中安全疏散设施设备认知、疏散参数设计、运行仿真和安全疏散试验这四个具有循序渐近的模块完成情况,建立基于过程的评价体系,对学生的预习效果、实验步骤以及实验成绩进行公正的评价。同时平台建立完善的反馈机制,对参加实验学生各方面的建议、评价和反馈信息,进行全面系统的统计分析,为指导教师改进和完善实验提供参考,提高教学效果。

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