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    文物建筑电气火灾监控及防火技术研究与应用示范

      发布时间:2019-05-23 18:53

      文物建筑是我国优秀传统历史文化的重要传承载体,具有极高的历史、文化和科学价值。面对文物建筑日益严峻的火灾防控形势,特殊津贴专家、中国建研院防火所研究员李宏文,带领科研团队整合行业优势力量,充分挖掘技术潜力,直击文物建筑防火保护中的痛点问题,开展了北京市科技计划课题“文物建筑电气火灾监控及防火技术研究与应用示范”。课题分别针对北京市文物建筑火灾蔓延特性、电气火灾无线监控系统及无线火灾探测报警系统设计、文物建筑灭火设施设置方法、文物建筑消防设施监控云平台研发等方面开展了深入研究。

      该课题由中国建筑科学研究院有限公司、北京建筑大学、北京北元安达电子有限公司、北京天康达科技发展有限公司、城安盛邦(北京)网络科技股份有限公司承担完成。课题组针对砖木结构文物建筑开展了大规模火灾荷载调查,发现了更为科学的文物建筑火灾蔓延规律;给出了无线电气火灾监控系统及无线火灾探测报警系统在文物建筑中应用的关键性能参数,编制设计指南2部;提出移动式高压细水雾灭火装置和高压细水雾防火分隔系统应用于文物建筑中的关键参数和设置原则,为相关标准制定及工程应用提供了技术支撑;自主研发了文物建筑消防设施监控平台,研究成果达到国际先进水平。目前课题已顺利通过验收。

      研究文物建筑火灾蔓延特性,是开展文物建筑防火工作的前提和依据。课题组首先选取北京市域内12处文物建筑群、共83栋文物建筑开展火灾荷载调查,调查计算方法科学、详实,为国内第一次针对砖木结构文物建筑的大规模火灾荷载调查;课题组建立了国内先进的精细化文物建筑计算机仿真模型,利用文物建筑原始木材样品的实测物性数据提高了模拟条件的可靠性,并得到了更为科学的文物建筑火灾蔓延规律,为电气火灾预防、火灾探测报警和灭火设施的应用研究奠定了基础。

      无线电气火灾监控系统及无线火灾探测报警系统相比于传统的有线方式,省去了复杂的布线问题,能够更好地保护文物建筑的原貌。课题组在文物建筑中开展了无线电气火灾监控系统及无线火灾探测报警系统关键性能参数测试研究,在国内率先提出了无线火灾探测报警系统应用于文物建筑中的具体要求。编制了《文物建筑无线电气火灾监控系统设计指南》及《文物建筑无线火灾探测报警系统设计指南》,具有较强的指导性和适用性。

      课题组利用实体火灾试验,验证了移动式高压细水雾灭火装置和高压细水雾防火分隔系统对文物建筑灭火、阻火的作用,结合计算机模拟手段,充分研究了影响其作用效果的各项因素,并在国内率先给出了上述两种消防设施在文物建筑中的关键参数和设置原则;研究了氟化酮灭火剂在文物建筑中的适用性,基于氟化酮灭火剂的灭火机制和理化性质研发了专用气压喷雾灭火的枪,显著增强了灭火效能。

      课题组集成创新、自主研发了文物建筑消防设施监控云平台,实现了消防报警信息实时传输、实时监控消防设施运行状态、记录保存消防指令、火灾警情早期预警等功能。云平台性能优于国内外同类产品,满足文物建筑消防设施监控需求。

      该课题研究工作既涵盖了文物建筑全周期的防火、灭火解决方案,又聚焦于具体的前沿技术手段,其完成为北京乃至全国文物建筑的防火保护提供了有力的科技支撑。目前,课题成果已在颐和园进行了应用:一是通过火灾风险评估,梳理园区消防救援力量、消防设施、用火用电、消防管理等情况;二是通过火灾数值模拟,分析文物建筑火灾发展过程、消防设施作用状况及人员疏散安全性;三是编制消防体系建设专项规划,提高消防设施建设的精准性,指导全园或区域消防改造工作。

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