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、文化和科學價值。面對文物建筑日益嚴峻的火災(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)科研團隊整合行業(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中的痛點問題，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”驗收

    該課題由中國建筑科學研究院有限公司、北京建筑大學、北京北元安達電子有限公司、北京天康達科技發(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；提出移動式高壓細水霧滅火裝置和高壓細水霧防火分隔系統(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)標準制定及工程應(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，研究成果達到國際先進水平。目前課題已順利通過驗收。

    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、詳實，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)先進的精細化文物建筑計算機仿真模型，利用文物建筑原始木材樣品的實測物性數(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

    課題組利用實體火災(zāi)試驗，驗證了移動式高壓細水霧滅火裝置和高壓細水霧防火分隔系統(tǒng)對文物建筑滅火、阻火的作用，結(jié)合計算機模擬手段，充分研究了影響其作用效果的各項因素，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，實現(xiàn)了消防報警信息實時傳輸、實時監(jiān)控消防設(shè)施運行狀態(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提供了有力的科技支撐。目前，課題成果已在頤和園進行了應(yīng)用：一是通過火災(zāi)風險評估，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)專項規(guī)劃，提高消防設(shè)施建設(shè)的精準性，指導(dǎo)全園或區(qū)域消防改造工作。