建筑遗产保护：极早期烟雾探测在大型文物古建中的应用研究

建筑遗产保护：极早期烟雾探测在大型文物古建中的应用研究

　　古建保护 人物,黄山市古建保护,成都保护古建筑编者按：由于我国文物古建建筑结构的特殊性，主体结构均为木制材料，表面刷油漆或绘制彩画，而且建筑群体的布局大多是主体大殿、配房、廊道紧密相连，一旦火灾发生很容易迅速蔓延扩大，造成极为严重的损失。所以本文针对我国文物古建筑火灾的特点，为其设计一套技术先进，性能可靠的极早期烟雾探测火灾报警系统，以确保避免火灾的侵害，从而加强对祖国珍贵文化遗产的保护。

　　历史文化遗产承载着中华民族的基因和血脉，不仅属于我们这一代人，也属于子孙万代。要敬畏历史、敬畏文化、敬畏生态，全面保护好历史文化遗产，统筹好旅游发展、特色经营、古城保护，筑牢文物安全底线，守护好前人留给我们的宝贵财富。

　　文物古建筑和博物馆藏品是人类宝贵的文化遗产，由于文物古建筑自身的特点及管理存在的问题，存在着大量的火灾隐患。为了守护好前人留给我们的宝贵财富，筑牢文物安全底线，我们必须加强对祖国珍贵文化遗产的保护，避免火灾对建筑造成永久毁坏。文物古建筑大多数的主体结构均为木制材料，表面刷油漆或绘制彩画，整个建筑群体的布局是主体大殿、配房、廊道紧密相连，一旦火灾发生很容易迅速蔓延扩大，造成极为严重的损失，所以急需针对古建筑火灾的特点，为其制定一套技术先进，性能可靠的火灾报警系统。

　　为了给文物古建筑在不影响其自身建筑风貌的前提下，提供可靠的火灾保护，在方案制定时，重点考虑了以下几点：

　　（1）由于文物古建筑多采用木材，竹子等易燃材料，构件使用年代久远，非常干燥、极易燃烧；在其周围墙壁之上，以木柱、木梁、斗拱等支撑的屋顶，加之墙面裱糊的珍贵壁画，严实紧密，烟热不易散失，极易产生大面积燃烧，使建筑发生轰燃甚至坍塌。出现轰燃后，火灾发展到了极盛的阶段，扑救相当困难。火灾可能在很短时间内发展到轰燃阶段，难以扑救，所以有效的避免火灾的产生，要求在火灾发生的早期及时发出警报，及早处置，是火灾防控的重点。

　　（2）文物古建筑的整个建筑群体的布局是主体大殿、配房、廊道紧密相连，一旦火灾发生很容易迅速蔓延扩大，造成更为严重的损失。

　　（3）文物古建筑结构复杂，一般建筑有闷顶为双层结构。顶棚，墙壁有大量的壁画真迹，所以，探测点的设置位置，探测方式的选择必须考虑避免破坏建筑内原有的建筑风貌。

　　对于古建筑的火灾防护，国内目前多采用传统火灾探测（感烟感温）自动报警设备，这些传统消防报警设备对古建的保护起到了一定的作用，但由于文物古建筑的特殊性，传统消防设备本身又存在着许多无法克服产品自身特性的局限，使之不能够在火灾初期及早报警从而提供可靠有效的保护。传统消防报警设备在文物古建保护中的局限主要表现在以下几个方面：

　　（2）由于大多数古代建筑密闭性不好，由此引起的空气流动将对传统烟雾探测设备造成极大的负面影响。

　　（3）安装方式单一，不能针对文物古建筑内不同的保护目标提供有针对性的保护。

　　（4）在建筑内部安装，会对原建筑的结构，装饰造成破坏，暴露在外的传统探测设备也与原建筑的外观不协调，严重影响其线）维护程序复杂，维护周期短。特别是在文物古建密封不好的情况下，积灰较多，这会使传统点式探测器在很短时间内即产生报脏现象，影响探测功能，需要清洗，这将导致维护工作和维护费用的大量增加。

　　（6）现在古建保护中常用的红外对射式烟雾报警设备存在着报警灵敏度低，易受遮挡，抗干扰能力低，容易误报，维护困难等缺陷。

　　综上所述，由于文物古建筑防火的重要性和传统消防报警设备的缺陷，所以，需一种探测更为先进，性能更为可靠，维护更为方便的新型烟雾探测报警设备。

　　由于目前一般所采用的传统报警系统无法为文物古建筑提供可靠有效的保护，因此必须寻求一种在技术性能上能够满足文物古建特殊要求的新型火灾探测报警设备。这种设备应具有以下几种基本特点：灵敏度高，以尽早发现火灾隐患并及时报警。能够适应文物古建内部环境。探测方式及设备布置不破坏或尽可能少的破坏文物古建风貌。运行维护简易，避免由于过多的维护工作对文物古建的破坏。采用极早期烟雾探测报警系统，前端采用专用空气烟雾采样探测器，可以最大限度满足文物古建的火灾防控需求。

　　烟雾难以探测的时候可使用空气烟雾采样探测器，文物古建筑的大殿区域都属于高大空间，强大的气流会将烟雾稀释，妨碍烟雾上升，使得烟雾难以被探测到。烟雾也可能会被管道、内渠或者真空区域滞流，或者在高的天花下方形成云带，使其难以被探测到。吸气式感烟火灾探测器可将采样孔布置在斗拱，檩条等不显眼的位置，当气流将烟雾带到这里时就可以对其进行探测。而在高大的开放的空间里，可以将吸气式感烟火灾探测器的采样孔布置在烟雾漂移所途经的地方。

　　文物古建筑为了保护古建原貌，往往没有安装空气处理系统，这就需要烟雾探测具备灰尘过滤功能。瑞士Securiton公司的空气采样探测器具有二级过滤器，以及独有的防尘技术－FluffFilter技术，具有环境补偿功能，且拥有自学习功能，自动适应环境。可以确保其在灰尘比较大的环境下保持良好的工作状态，不会发生误报。

　　需要隐蔽安装的场所可使用空气采样探测器，为保持文物古建筑内部的设计和装修不被破坏，为保证重点文化设施和建筑的原始风貌在安装消防系统的时候不受影响。这就可以将吸气式感烟火灾探测器的采样孔布置在天花板上，只露出细小的采样孔，不影响文物古建整体格局。

　　维护困难的场所可使用空气采样探测器，文物古建筑被保护区域有时难以接近，且对现有火灾探测系统进行维护时需要暂停工作，从而给业务带来不小的麻烦和潜在的风险。可以将吸气式感烟火灾探测器安装在便于接近的位置，只把采样管网布置在那些难以紧接的区域，从而使维护简便易行。

　　本文以赛库瑞登公司的产品案例为例说明极早期烟雾探测报警系统在某文物古建筑的应用。1）采样管网安装

　　采样管网是极早期系统的重要组成部分，管网的安装应在保证系统性能的前提下，尽可能的避免破坏建筑内部的风格与外观。空气采样方式灵活，重点保护建筑分为两种保护形式：单层保护、双层保护。

　　所谓单层保护即为没有闷顶的保护区域，直接将采样管固定于顶部木质结构，注意隐蔽美观考虑，采用标准活动层采样方式采样；双层保护是指某些保护区域顶部有闷顶，闷顶内部及活动层均需保护，采样管固定于闷顶内部木质结构，分别采用标准闷顶层保护及毛细管活动层保护。

　　毛细管采样，可以直接在天花板上开毫米级小孔，也可以通过从安装在梁上的采样主管道上引出毛细管，将其探测末端隐藏在斗拱，檩条等不显眼的位置安装，已达到既可以满足探测要求又不破坏建筑物外观的目的。

　　整个消防系统需要敷设以下线）网络线路：由双绞线及光纤线缆组成。双绞线负责同一设备间监控区域的所有空气采样设备的联系；光纤线缆负责设备间之间空气采样网络的联接。

　　与传统的模块相连接，所有极早期空气采样探测器通过探测器自带的继电器（预警，火警，故障）通过每台探测器配置的输入模块与传统火灾报警系统连接，实现与现场消防设施联动功能。

　　本项目西路50台探测器及原已安装探测器组成一个监测网络；东路50台探测器、1台参考探测器组成一个监测网络,两个监测网络同时在消防值班室的安装有监控软件的电脑上显示并编程。另外，极早期烟雾探测预警系统可提供RS232接口及开放协议，便于与其他管理系统的软件集成。

　　高灵敏度的烟雾探测智能预警系统随着科学技术的发展越来越适合文物古建筑的需求，因其可靠性高，误报率低，反应迅速快，有自诊断能力，较传统火灾自动报警系统更加适合文物古建筑火灾防控工作，大大提高了文物古建筑火灾防控的能力。