文物建筑是我國優(yōu)秀傳統(tǒng)歷史文化的重要傳承載體，具有極高的歷史、文化和科學(xué)價值。面對文物建筑日益嚴(yán)峻的火災(zāi)防控形勢，特殊津貼專家、中國建研院防火所研究員李宏文，帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)整合行業(yè)優(yōu)勢力量，充分挖掘技術(shù)潛力，直擊文物建筑防火保護(hù)中的痛點(diǎn)問題，開展了北京市科技計劃課題“文物建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控及防火技術(shù)研究與應(yīng)用示范”。課題分別針對北京市文物建筑火災(zāi)蔓延特性、電氣火災(zāi)無線監(jiān)控系統(tǒng)及無線火災(zāi)探測報警系統(tǒng)設(shè)計、文物建筑滅火設(shè)施設(shè)置方法、文物建筑消防設(shè)施監(jiān)控云平臺研發(fā)等方面開展了深入研究。

課題“文物建筑電氣火災(zāi)監(jiān)控及防火技術(shù)研究與應(yīng)用示范”驗(yàn)收

    該課題由中國建筑科學(xué)研究院有限公司、北京建筑大學(xué)、北京北元安達(dá)電子有限公司、北京天康達(dá)科技發(fā)展有限公司、城安盛邦（北京）網(wǎng)絡(luò)科技股份有限公司承擔(dān)完成。課題組針對磚木結(jié)構(gòu)文物建筑開展了大規(guī)模火災(zāi)荷載調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了更為科學(xué)的文物建筑火災(zāi)蔓延規(guī)律；給出了無線電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)及無線火災(zāi)探測報警系統(tǒng)在文物建筑中應(yīng)用的關(guān)鍵性能參數(shù)，編制設(shè)計指南2部；提出移動式高壓細(xì)水霧滅火裝置和高壓細(xì)水霧防火分隔系統(tǒng)應(yīng)用于文物建筑中的關(guān)鍵參數(shù)和設(shè)置原則，為相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定及工程應(yīng)用提供了技術(shù)支撐；自主研發(fā)了文物建筑消防設(shè)施監(jiān)控平臺，研究成果達(dá)到國際先進(jìn)水平。目前課題已順利通過驗(yàn)收。

    1  北京市文物建筑火災(zāi)蔓延特性研究

    研究文物建筑火災(zāi)蔓延特性，是開展文物建筑防火工作的前提和依據(jù)。課題組首先選取北京市域內(nèi)12處文物建筑群、共83棟文物建筑開展火災(zāi)荷載調(diào)查，調(diào)查計算方法科學(xué)、詳實(shí)，為國內(nèi)*次針對磚木結(jié)構(gòu)文物建筑的大規(guī)模火災(zāi)荷載調(diào)查；課題組建立了國內(nèi)先進(jìn)的精細(xì)化文物建筑計算機(jī)仿真模型，利用文物建筑原始木材樣品的實(shí)測物性數(shù)據(jù)提高了模擬條件的可靠性，并得到了更為科學(xué)的文物建筑火災(zāi)蔓延規(guī)律，為電氣火災(zāi)預(yù)防、火災(zāi)探測報警和滅火設(shè)施的應(yīng)用研究奠定了基礎(chǔ)。

    2  文物建筑電氣火災(zāi)無線監(jiān)控系統(tǒng)及無線火災(zāi)探測報警系統(tǒng)設(shè)計研究

    無線電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)及無線火災(zāi)探測報警系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)的有線方式，省去了復(fù)雜的布線問題，能夠更好地保護(hù)文物建筑的原貌。課題組在文物建筑中開展了無線電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)及無線火災(zāi)探測報警系統(tǒng)關(guān)鍵性能參數(shù)測試研究，在國內(nèi)率先提出了無線火災(zāi)探測報警系統(tǒng)應(yīng)用于文物建筑中的具體要求。編制了《文物建筑無線電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計指南》及《文物建筑無線火災(zāi)探測報警系統(tǒng)設(shè)計指南》，具有較強(qiáng)的指導(dǎo)性和適用性。

    3  文物建筑滅火設(shè)施設(shè)置方法研究

    課題組利用實(shí)體火災(zāi)試驗(yàn)，驗(yàn)證了移動式高壓細(xì)水霧滅火裝置和高壓細(xì)水霧防火分隔系統(tǒng)對文物建筑滅火、阻火的作用，結(jié)合計算機(jī)模擬手段，充分研究了影響其作用效果的各項(xiàng)因素，并在國內(nèi)率先給出了上述兩種消防設(shè)施在文物建筑中的關(guān)鍵參數(shù)和設(shè)置原則；研究了氟化酮滅火劑在文物建筑中的適用性，基于氟化酮滅火劑的滅火機(jī)制和理化性質(zhì)研發(fā)了專用氣壓噴霧滅火的槍，顯著增強(qiáng)了滅火效能。

    4  文物建筑消防設(shè)施監(jiān)控云平臺研發(fā)

    課題組集成創(chuàng)新、自主研發(fā)了文物建筑消防設(shè)施監(jiān)控云平臺，實(shí)現(xiàn)了消防報警信息實(shí)時傳輸、實(shí)時監(jiān)控消防設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)、記錄保存消防指令、火災(zāi)警情早期預(yù)警等功能。云平臺性能優(yōu)于國內(nèi)外同類產(chǎn)品，滿足文物建筑消防設(shè)施監(jiān)控需求。

    5  結(jié)語

    該課題研究工作既涵蓋了文物建筑全周期的防火、滅火解決方案，又聚焦于具體的前沿技術(shù)手段，其圓滿完成為北京乃至全國文物建筑的防火保護(hù)提供了有力的科技支撐。目前，課題成果已在頤和園進(jìn)行了應(yīng)用：一是通過火災(zāi)風(fēng)險評估，梳理園區(qū)消防救援力量、消防設(shè)施、用火用電、消防管理等情況；二是通過火災(zāi)數(shù)值模擬，分析文物建筑火災(zāi)發(fā)展過程、消防設(shè)施作用狀況及人員疏散安全性；三是編制消防體系建設(shè)專項(xiàng)規(guī)劃，提高消防設(shè)施建設(shè)的精準(zhǔn)性，指導(dǎo)全園或區(qū)域消防改造工作。