古建筑室内灭火系统选择

刘永文

(大同市规划设计院，山西大同 037006)

1 概述

我国的传统古建筑是珍贵的民族文化遗产，具有不可再生的特性，由于其独有的木质结构，以及其内部大都保存有珍贵的壁画、彩塑及彩画等忌水文物，使得消防灭火十分必要，而通常采用的廉价、易得的灭火剂——水，却又在消防灭火过程中因其对文物的破坏作用而受到限制。在《建筑设计防火规范》中规定，国家级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑，宜设置室内消火栓。对于一级纸(绢)质文物的陈列室规定，应设置自动灭火系统，且宜采用气体灭火系统。上述规范条文虽然对古建筑及文物单位的消防系统做出了一定的规定，但对于古建筑中忌水文物的保护没有作明确的规定，鉴于我们在工作实践中对古建筑的了解，需要对古建筑消防系统的选择进行必要的分析和了解。

2 古建筑的消防特征及灭火系统的选择

各类古建筑中既有易燃的木结构、布(绢)质材料、纸质材料，又有忌水及忌腐蚀的珍贵壁画、彩(泥)塑及彩画、砖雕等。这就要求我们在选择灭火系统及灭火介质时针对不同对象、不同部位进行详细分析，选择各自适用的方法进行灭火设计，以达到既能有效地扑灭初期火情，又能最大限度地保护珍贵的历史遗存。

2.1 气体灭火系统的特点及应用

此种灭火系统对文物的破坏可降低到最低程度，是古建筑中应首选的灭火系统。

但此系统对建筑的围护有较高的要求，要达到系统能够正常工作，需要提高场所的密闭程度，同时还要设置出口自动关闭装置和泄压孔，对于古建筑的原貌、结构有一定的干扰和破坏，在使用中受到较大限制。而且其初期投资和运行维护费用都相对比较高，现阶段的古建筑保护的实际情况能否承受也需要考量。

如果有条件可以使用气体灭火系统，对于不同种类的洁净灭火气体，因二氧化碳和惰性气体存在延迟喷射时间，喷射时间较长的问题可能会延误初期扑救时机，因此建议采用三氟甲烷和七氟丙烷灭火系统，可自动启动也可与火灾自动报警系统联动，可根据建筑的具体条件进行选择。

2.2 超细干粉灭火系统

2.2.1 超细干粉灭火剂的特点及应用

基于扑救是尽量减轻对文物的破坏这样的条件要求，选用超细干粉灭火剂因其无腐蚀、无破坏、易清理、效能高、速度快、无毒害、易存放、使用空间条件低等特点，能广泛适应古建筑的现场条件，因此推荐其为扑救初期火灾的首选灭火剂。

2.2.2 装置选型

按照驱动方式的不同，超细干粉自动灭火装置分为贮压式与非贮压式，前者以压力氮气为驱动，后者以产气剂或火药为驱动，称为脉冲式或超音速超细干粉自动灭火装置，此类灭火装置瞬间喷放时产生爆炸冲击力，后坐力大，会影响到古建筑结构及其保护对象，并有可能对古建筑结构及塑像等文物造成破坏，不宜使用;贮压式超细干粉自动灭火系统有无管网和有管网之分，无管网系统又有悬挂式、壁装式及柜式;可据具体情况选择。

我们认为，建立室内自动灭火系统，对内部空间及文物进行保护，以采用贮压式超细干粉自动灭火装置为妥，其原因是:

1)贮压式驱动，以压力氮气为动力连续喷放，不会产生爆炸冲击力，避免对古建筑结构及塑像等文物造成破坏;2)无管网安装，工程量小，对古建筑影响小;3)可根据具体情况灵活选择全淹没系统或局部保护方式;4)简单可靠、维护方便;5)适用温度范围广(采用易熔金属喷头，使用温度为－45℃～+55℃，玻璃泡喷头为－10℃～+55℃)，易于适应我省多数古建筑冬季室内无采暖的条件;6)有三种启动方式可供选择，单选、多选均可，可靠度较高:a.温控启动，与自动喷淋系统相同，环境温度到设定温度时喷头打开;b.热启动，热敏线火探管在设定温度时点燃，引发喷头动作;c.电控启动，火灾自动报警系统电信号启动。这三种信号可组合联动，其中任何一种动作都会启动灭火装置，实现自动灭火，达到快速反应、早期抑制的目的，可以有效提高消防系统的灵敏度、可靠度。

因而贮压式超细干粉自动灭火装置是目前较为理想的古建筑消防设备，可替代室内自动喷水灭火系统、室内消火栓作为扑救初期火灾之用。可在殿堂内香案、帐幔等易起火部位或其他重点保护对象上方，安装贮压式超细干粉自动灭火装置，同时采用温控启动(动作温度57℃或68℃)与热启动(探火管燃点170℃或270℃)联动启动(有条件的也可再加电控启动)，对重点部位进行局部保护或对整个空间实行全淹没保护，其中任何一种动作都会启动灭火装置，实现自动灭火，提高消防系统的灵敏度、可靠度，达到快速反应、早期抑制的目的，争取在受热木构件温度上升到130℃发生热分解之前将初起火灾扑灭，才能有效防止其发生轰燃而失去控制。

2.3 超细水雾灭火系统

所谓的超细水雾，是使用特殊喷嘴，通过高压喷水产生的水微粒，类似于水雾中的雾滴。水经微粒化以后比表面积增大，更容易进行热吸收，冷却燃烧反应。

超细水雾灭火系统因其效能高、反应快、用水量极少，对于许多水源条件较差的古建筑可以考虑使用。

但超细水雾灭火系统也有以下缺点:1)尽管超细水雾雾滴很小，但由于设备、技术及具体情况的不同，还会在保护物表面产生一定数量的水渍，仍然会对忌水文物造成不良影响。2)灭大火易灭小火难。这是由雾滴的特性所决定的，小火时不易汽化，发挥其灭火优势，与早发现、早扑救的初衷不太相符。3)在北方的冬季需采取防冻保温措施，提高了运行成本。

尽管如此，超细水雾灭火系统毕竟大大优于室内消火栓系统和自动喷淋系统，只要条件适合，仍然不失为一个好的选择。

我们认为，对室内空间进行局部保护时，应重点针对易起火、易蔓延或火灾隐患多发部位布置灭火装置，而非针对文物。这是因为，室内的彩塑、壁画等文物自身并不易燃，只要对其他易起火、易蔓延处加强防范，做到早发现，快扑救，就可以很好地保护文物。当然覆有纤维饰物的彩塑也应重点布置保护;采用全淹没系统时均匀布置即可。

我们认为，在古建筑室内采用以上几种灭火系统，就可以做到既有效地对古建筑进行消防保护，又可以最大限度地避免扑救时对忌水文物造成新的破坏，从而达到妥善保护珍贵文化遗产的目的。

3 结语

就我们工作中的体会来看，古建筑消防技术的选择应当遵循古建筑自身特有的规律，不能机械地照搬现代建筑防火规范，要求我们在实际消防工作中针对古建筑的特点，充分掌握灵活应用现代建筑防火规范及各种新型的防火技术，采用合适的技术措施，对其进行妥善有效的保护，否则就会有悖于我们保护文物的初衷。同时建议有关部门和大学，有针对性地加强文物场所消防工作的研究，制定相应的规范、规定，使文物保护和消防工作能妥善地结合，使我们珍贵的文物能长久的得以保存。

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