古建筑室內滅火系統選擇

劉永文

(大同市規劃設計院，山西大同 037006)

1 概述

我國的傳統古建筑是珍貴的民族文化遺產，具有不可再生的特性，由于其獨有的木質結構，以及其內部大都保存有珍貴的壁畫、彩塑及彩畫等忌水文物，使得消防滅火十分必要，而通常采用的廉價、易得的滅火劑——水，卻又在消防滅火過程中因其對文物的破壞作用而受到限制。在《建筑設計防火規范》中規定，國家級文物保護單位的重點磚木或木結構的古建筑，宜設置室內消火栓。對于一級紙(絹)質文物的陳列室規定，應設置自動滅火系統，且宜采用氣體滅火系統。上述規范條文雖然對古建筑及文物單位的消防系統做出了一定的規定，但對于古建筑中忌水文物的保護沒有作明確的規定，鑒于我們在工作實踐中對古建筑的了解，需要對古建筑消防系統的選擇進行必要的分析和了解。

2 古建筑的消防特征及滅火系統的選擇

各類古建筑中既有易燃的木結構、布(絹)質材料、紙質材料，又有忌水及忌腐蝕的珍貴壁畫、彩(泥)塑及彩畫、磚雕等。這就要求我們在選擇滅火系統及滅火介質時針對不同對象、不同部位進行詳細分析，選擇各自適用的方法進行滅火設計，以達到既能有效地撲滅初期火情，又能最大限度地保護珍貴的歷史遺存。

2.1 氣體滅火系統的特點及應用

此種滅火系統對文物的破壞可降低到最低程度，是古建筑中應首選的滅火系統。

但此系統對建筑的圍護有較高的要求，要達到系統能夠正常工作，需要提高場所的密閉程度，同時還要設置出口自動關閉裝置和泄壓孔，對于古建筑的原貌、結構有一定的干擾和破壞，在使用中受到較大限制。而且其初期投資和運行維護費用都相對比較高，現階段的古建筑保護的實際情況能否承受也需要考量。

如果有條件可以使用氣體滅火系統，對于不同種類的潔凈滅火氣體，因二氧化碳和惰性氣體存在延遲噴射時間，噴射時間較長的問題可能會延誤初期撲救時機，因此建議采用三氟甲烷和七氟丙烷滅火系統，可自動啟動也可與火災自動報警系統聯動，可根據建筑的具體條件進行選擇。

2.2 超細干粉滅火系統

2.2.1 超細干粉滅火劑的特點及應用

基于撲救是盡量減輕對文物的破壞這樣的條件要求，選用超細干粉滅火劑因其無腐蝕、無破壞、易清理、效能高、速度快、無毒害、易存放、使用空間條件低等特點，能廣泛適應古建筑的現場條件，因此推薦其為撲救初期火災的首選滅火劑。

2.2.2 裝置選型

按照驅動方式的不同，超細干粉自動滅火裝置分為貯壓式與非貯壓式，前者以壓力氮氣為驅動，后者以產氣劑或火藥為驅動，稱為脈沖式或超音速超細干粉自動滅火裝置，此類滅火裝置瞬間噴放時產生爆炸沖擊力，后坐力大，會影響到古建筑結構及其保護對象，并有可能對古建筑結構及塑像等文物造成破壞，不宜使用;貯壓式超細干粉自動滅火系統有無管網和有管網之分，無管網系統又有懸掛式、壁裝式及柜式;可據具體情況選擇。

我們認為，建立室內自動滅火系統，對內部空間及文物進行保護，以采用貯壓式超細干粉自動滅火裝置為妥，其原因是:

1)貯壓式驅動，以壓力氮氣為動力連續噴放，不會產生爆炸沖擊力，避免對古建筑結構及塑像等文物造成破壞;2)無管網安裝，工程量小，對古建筑影響小;3)可根據具體情況靈活選擇全淹沒系統或局部保護方式;4)簡單可靠、維護方便;5)適用溫度范圍廣(采用易熔金屬噴頭，使用溫度為－45℃～+55℃，玻璃泡噴頭為－10℃～+55℃)，易于適應我省多數古建筑冬季室內無采暖的條件;6)有三種啟動方式可供選擇，單選、多選均可，可靠度較高:a.溫控啟動，與自動噴淋系統相同，環境溫度到設定溫度時噴頭打開;b.熱啟動，熱敏線火探管在設定溫度時點燃，引發噴頭動作;c.電控啟動，火災自動報警系統電信號啟動。這三種信號可組合聯動，其中任何一種動作都會啟動滅火裝置，實現自動滅火，達到快速反應、早期抑制的目的，可以有效提高消防系統的靈敏度、可靠度。

因而貯壓式超細干粉自動滅火裝置是目前較為理想的古建筑消防設備，可替代室內自動噴水滅火系統、室內消火栓作為撲救初期火災之用。可在殿堂內香案、帳幔等易起火部位或其他重點保護對象上方，安裝貯壓式超細干粉自動滅火裝置，同時采用溫控啟動(動作溫度57℃或68℃)與熱啟動(探火管燃點170℃或270℃)聯動啟動(有條件的也可再加電控啟動)，對重點部位進行局部保護或對整個空間實行全淹沒保護，其中任何一種動作都會啟動滅火裝置，實現自動滅火，提高消防系統的靈敏度、可靠度，達到快速反應、早期抑制的目的，爭取在受熱木構件溫度上升到130℃發生熱分解之前將初起火災撲滅，才能有效防止其發生轟燃而失去控制。

2.3 超細水霧滅火系統

所謂的超細水霧，是使用特殊噴嘴，通過高壓噴水產生的水微粒，類似于水霧中的霧滴。水經微粒化以后比表面積增大，更容易進行熱吸收，冷卻燃燒反應。

超細水霧滅火系統因其效能高、反應快、用水量極少，對于許多水源條件較差的古建筑可以考慮使用。

但超細水霧滅火系統也有以下缺點:1)盡管超細水霧霧滴很小，但由于設備、技術及具體情況的不同，還會在保護物表面產生一定數量的水漬，仍然會對忌水文物造成不良影響。2)滅大火易滅小火難。這是由霧滴的特性所決定的，小火時不易汽化，發揮其滅火優勢，與早發現、早撲救的初衷不太相符。3)在北方的冬季需采取防凍保溫措施，提高了運行成本。

盡管如此，超細水霧滅火系統畢竟大大優于室內消火栓系統和自動噴淋系統，只要條件適合，仍然不失為一個好的選擇。

我們認為，對室內空間進行局部保護時，應重點針對易起火、易蔓延或火災隱患多發部位布置滅火裝置，而非針對文物。這是因為，室內的彩塑、壁畫等文物自身并不易燃，只要對其他易起火、易蔓延處加強防范，做到早發現，快撲救，就可以很好地保護文物。當然覆有纖維飾物的彩塑也應重點布置保護;采用全淹沒系統時均勻布置即可。

我們認為，在古建筑室內采用以上幾種滅火系統，就可以做到既有效地對古建筑進行消防保護，又可以最大限度地避免撲救時對忌水文物造成新的破壞，從而達到妥善保護珍貴文化遺產的目的。

3 結語

就我們工作中的體會來看，古建筑消防技術的選擇應當遵循古建筑自身特有的規律，不能機械地照搬現代建筑防火規范，要求我們在實際消防工作中針對古建筑的特點，充分掌握靈活應用現代建筑防火規范及各種新型的防火技術，采用合適的技術措施，對其進行妥善有效的保護，否則就會有悖于我們保護文物的初衷。同時建議有關部門和大學，有針對性地加強文物場所消防工作的研究，制定相應的規范、規定，使文物保護和消防工作能妥善地結合，使我們珍貴的文物能長久的得以保存。

[1]薛峰洋，胡海洪.淮安市古建筑的保護和利用初探[J].山西建筑，2011，37(8):17-18.