古建筑该如何防火.docx

1、古建筑该如何防火古建筑该如何防火目录一、科学、合理设置古建筑火灾报警探测器 1二、古建筑应设火灾自动报警系统及防雷体系 81、线型光束感烟火灾探测器 82、缆式线型定温火灾探测器 163、火焰探测器 284、线型光纤感温火灾探测器 295、红外热成像技术在安防监控领域中的应用 366、古建筑的防雷技术 38一、科学、合理设置古建筑火灾报警探测器经过实验和火灾现场勘查表明，用松木做成的柱、梁等构件，在发生火灾时燃烧速度为2 cm/min左右。由此推算，木构架建筑在起火以后，如果在15-20 min内得不到有效施救，即会出现大面积燃烧。此时最高温度可达800-1000 C。而且，大多数古建筑都采用

2、茅草、树皮、薄木板等植物性材料，其牢固情况比疏松的松木还要差，加上长期的干燥和自然的侵蚀，往往出现许多大大小小的裂缝，从而加快了燃烧速度，一旦发生火灾，不但可能造成古建筑全部烧毁，更可能蔓延到相邻的建筑。因此，根据初起火灾较易扑灭的原理，在不影响原有古建筑结构的完整性和古建筑形象的前提下，合理的在古建筑内设置火灾自动报警系统和电子监控系统便显得尤为重要。大部分古建筑结构均以横梁、立柱为主要承重结构，形成“大木柱支承大屋顶”的高大空间。普通的感烟感温探测器如果安装位置不当将无法起到有效的探测、报警和保护作用。但目前国内规范中对古建筑内火灾自动报警系统的设置要求基本还是空白，在执行过程中还存在一些

3、盲目性，可以说是形同虚设。火灾探测器的设置应根据古建筑的地理位置、气候环境、空间结构特点以及不同部位的火灾特性综合选择，可以参考美国NFPA914-Code forFire Protection of Historic Structures的标准，增加可靠性。对于殿堂、佛殿等大空间建筑，火灾探测器可选用红外光束感烟探测器，缆式线型定温探测器及火焰探测器等型式。采用红外光束感烟探测器的目的是对大殿的整个空间进行探测，火焰探测器主要设置在建筑顶部，缆式线型定温探测器可以用于堆绣、壁挂、经书较密集的部位。对于文化价值较高的古建筑，特别是收藏陈列珍贵文物的重要场所，可以选择灵敏度较高的抽吸式早期烟雾报

4、警系统或线型光纤感温探测器等先进的无线或光学探测技术，达到早期探测、早期报警的目的。1998年4月4日凌晨，山西省临汾市尧庙广运殿发生特大火灾，烧毁广运殿砖木结构建筑1座及殿内尧王等泥塑像9尊，直接经济损失451. 17万元。后来在对文物进行修复时，主管单位按照消防部门的意见，在27 m高的主殿内安装了红外光束感烟探测器，经过一段时间的运行，证明起到了很好的保护作用。基于无线网络的火灾探测系统具有以下优点：（1）安装方便、最大限度地减少对建筑物的破坏，特别适合于古建筑的保护；（2）无线传感器网络的自组织性使得探测系统在短时间内完成自动组网， 可以在不介入人力的情况下实现对危险场所监测；（3）多

5、个传感器节点通过网络数据融合及算法实现更精确的监测。随着无线传感器网络技术的不断发展和成熟，应用无线传感器网络实现对古建筑的火灾监测将成为现实。这种智能化无线网络火灾监测系统可以解决传统的有线监测系统布线复杂、造成建筑物的破坏等弊端，尤其适合古建筑火灾的早期探测。基于无线传感器网络的火灾监测已经成为消防安全新的研究方向。6.4 设置可靠的防雷设施雷电的危害一般分为两类：一是雷电直接击在建筑物上发生热效应作用和电动力作用；二是雷电的二次作用，即雷电流产生的静电感应和电磁感应。目前常用的避雷设施有避雷针、避雷线、避雷网带及避雷器等等，其主要工作原理都是通过接闪器向大地泄放雷电流，达到保护建筑的目的

6、。由于古建筑一般都建在较高的台基之上，接触点高，木质干燥，周围古木参天，极易引起雷电火灾。据统计，建国以来因雷击引起的古建筑火灾约占15%左右。北京故宫、西藏布达拉宫、应县木塔等古建筑在历史上都曾遭遇雷击。因此，设置防雷设施是防火工作的一个不可缺少的前提条件。以应县木塔为例，据现代记载，20世纪50年代在距塔100 m的地方曾发生过两次特大雷击，对它毫无影响。原因就是在应县木塔的塔顶有铁柞制成的铁刹，由迎莲覆钵、相轮火焰、仰目宝瓶及宝珠组成，中间有一根铁轴，插入梁架之内，形成了有效的避雷措施。目前，在古建筑防雷设施的设置上还存在有一定的争议，有人认为这样会起到相反的作用，甚至会“引雷入室”、“

7、引火烧身”。但是，可靠的防雷设施可以有效避免古建筑遭雷击的几率，对国家级重点文物保护建筑应严格按照我国民用建筑电气设计规范和建筑防雷设计规范的要求设置防雷设施，并在每年雷雨季节之前进行检测维修，保证完好有效。古建筑的防雷保护可采用“暗装笼式避雷网”技术，在不影响古建筑艺术美的前提下，将设计成网状的防雷装置铺排在古建筑顶部的瓦上面，构成一个大型金属网笼，并饰以与屋顶相同的颜色。这样既可以起到防雷的作用，又保持了古建筑完美的艺术造型，是一种实用、美观、安全的防雷方式。6.5 建设消防水源和消防车道考虑到有些古建筑位于山上缺水地区，可以利用现代动力设备安装由山下向山上专门送水的设备。在不影响古建筑整

8、体景观的条件下，适当在古建筑群内修筑消防车道，以便消防车能直接深入到古建筑群内部，这样有利于出水、登高扑救，减少火灾损失。另外，可以采用先进的山体消火栓建设技术，保证山体消火栓的供水能力。6.6 扑救古建筑火灾的措施（1）古建筑发生火灾，主要在室内发展蔓延时，应以内攻为主， 同时， 在外围布置一定的阻击力量， 准备堵截可能向外蔓延的火势。（2）当火焰已窜到屋外，甚至形成立体燃烧时，主要的消防力量可布置在外围，以围攻堵截为主，用强大的水流阻止火势向周围毗邻的建筑蔓延，重点控制最易扩大蔓延延烧范围的下风方向。（3）古建筑群中廊房、配殿发生火灾，已出现“火烧连营”之势时， 要重点布置力量，保护大殿、

9、厅堂等主体建筑和存放珍贵文物的建筑，阻止火势向其蔓延。（4）在山区的古建筑发生火灾，如果危及森林的安全时，应在主要蔓延方向， 对紧靠古建筑树木的树冠上射水保护， 必要时可砍伐树木，开辟出防火隔离带， 并组织力量，严格控制火势蔓延，确保森林的安全。（5） 为了控制火势，必要时应采取破拆措施。（6）扑救古建筑火灾时，一定要充分估计风力和风向可能对火势蔓延的影响。（7）古建筑火灾扑灭后，要继续监视余烬，防止复燃。（8）古建筑内发生的局部火灾扑灭后，应及时清理火场的燃烧物， 经浇水、检查确认熄灭后， 堆放到安全的地方，切忌在古建筑物内乱扔乱丢，造成死灰复燃。6.7 文物的保护以考古青铜文物的腐蚀损坏为

10、例，阐述既做到文物保护、又做到消防安全的技术措施。考古青铜器表面腐蚀很复杂，用XPS分析表面化组成，发现是一些氧化物、氯化物，这些腐蚀表层是在地下埋藏上千年的环境下形成的。其结构松散，孔隙分布广，对水、气都具有吸附作用。一旦文物出土，这个锈层暴露在大气环境下，空气中的氧气、一氧化碳、二氧化碳、水、二氧化硫、氮氧化合物等都在表面有强附作用，那么表面不仅存在电化学，而且发生化学腐蚀和光腐蚀。从以上分析，影响青铜文物腐蚀取决于两方面因素：即文物材料自身的特性和文物所处的环境。考古青铜文物能保存下来，在某种程度上取决于它的抗腐蚀性及所处的环境。环境中有能影响考古青铜文物腐蚀因素，如温度、湿度、气体酸、

11、碱、盐、有机体、光等。腐蚀的产生往往是各种环境因素并存时产生的协同效应。（1）温度、湿度。文物在自然环境中起化学反应这就意味着文物受到损害。而化学反应的速度与温度有关。青铜器潜伏的“粉装锈”其保存的临界状态相对湿度为42%RH46%RH，相对湿度超过55%RH，氯化亚铜迅速与空气中的水反应：CuCl+H2OCu2O+HCl.随着湿度的加大，其反应速度加快。不同相对湿度的实验结果是氯化亚铜在97%、78%、58%RH环境中分别经2、4、24h反应生成碱式氯化铜。而在此35%RH中氯化物是无限稳定。实验还证明相对湿度RH为55%时，氯化亚铜将非常快地反应。然而潮湿的空气含水率高达80%-90%以上

12、，水分常被称为“通用催化剂”，它不但可以促使许多化学反应发生，同时还能使有机体滋生。（2）气体：氧气占大气含量的21%，氧作为一种气体主要存留在存放考古青铜器的环境中，被发掘出来的考古青铜器平衡破环后，不稳定的氯化亚铜与潮湿的空气中的水、氧相互作用会立即和新的铜体表面发生反应形成白色粉状锈CuCl23Cu(OH)2。白绿色的粉状锈CuCl2 3Cu(OH)2俗称“青铜病”又叫“粉状锈”。粉状锈在形成初期，其颗粒度极为微小，略近于球形的锈体颗粒径大约为0.8-1.2nm，均匀一致。此微小的粒子有两个突出特点：基本可摆脱重力场的影响而随空气的流动迁移，在适当的条件下，落在其他铜器上像瘟疫一样的传染

13、和蔓延。目前，有一种用于封闭空间火灾的预防及灭火设备。其结构包括利用气体分离膜将封闭空间内的氧气浓度降低并保持在预定的浓度的富氮装置、富氮空气循环使用的装置、空气搅拌装置、氧气传感器、压力平衡装置、火灾的报警装置、氧气浓度控制装置、富氧空气的稀释装置等。它利用气体分离膜通过预先降低封闭空间的氧气浓度来减少火灾发生的可能性，起火时通过释放少量的可自动补给的氮气进行灭火，来实现火灾的预防和灭火。并且不会对空间内的人员和物件产生不良影响。特别适用于危险品，贵重数据及文物的保管库，重要情报通迅设备的机房等封闭空间的火灾预防和灭火。其主要特点是：（1）既能防火，又能干燥除湿和净化空气，防止氧化腐蚀。在电

14、子机房使用，还可以预防线路板和电子元器件的腐蚀，可节省干燥除湿和空气净化设备，一举多得。在文物库使用可防止文物的腐蚀和风化。（2）装置产气效率高，设备投资省。（3）自动化程度高，可以连续无人运行，开、停车方便快捷。（4）设备运行稳定、可靠、安全性好。（5） 主动富氮防火系统，对防护空间无损害。是一个纯绿色产品。二、古建筑应设火灾自动报警系统及防雷体系1、线型光束感烟火灾探测器一、概述JTY-HF-C33型线型光束感烟火灾探测器(以下简称探测器)，内置单片计算机，具备全面的分析判断能力，通过在探测器内部固化的运算程序，可自动完成对外界环境变化的补偿及火警故障的判断，并通过指示声、光和信号输出线给

15、出状态指示。该探测器设有调试指示功能，调试方法简单、方便。特别适用于无遮挡空间的高层建筑群，如各类商场、厅堂馆所、古建筑物、大型车间、仓库、隧道、及各种建筑的夹层、闷顶等，凡是在火灾形成前有烟雾出现的场所均可使用本产品。二、特点 接收器设有红、黄指示灯及音响指示，工程调试简便可靠； 具有光照自动监测补偿功能，有强的抗日光干扰能力； 具有故障自诊断功能； 根据现场调试情况自动修正灵敏度，保证探测器的一致性； 安装灵活，可安装在复杂建筑墙面或不平行墙壁； 多种输出接口，与各厂家报警输入模块配套方便； 具有远程积尘清理功能，使用者维护方便。三、工作原理与结构特征C33型探测器由发射器和接收器组成，采

16、用不受烟色影响的红外线减光方式工作。发射器与接收器相对安装，发射器发射出一束定强度的红外光束，接收器对发射器发出的红外光束进行采集放大，并通过内置单片机对采集的信号进行分析判断。探测器处于正常监视状态时，红外光强度稳定在一定范围内，当烟雾进入探测区内时，由于光束被遮挡使收到的红外光的强度降低。当烟雾达到一定浓度使红外光的强度低于设定的阈值时，探测器报火警，启动蜂鸣器、点亮红色指示灯。1 防爆探测器外观示意图如下图1 所示：出线孔2 探测器结构示意图如下图2 所示： 固定轴螺丝：用来紧固发射器、接收器，应在调试前拧紧； 角度紧固螺丝：用来旋转定位发射器、接收器，应在调试后拧紧； 指示灯：接收器分

17、别有红色、黄色指示灯，用来指示探测器的状态； 安装固定孔：应尽量固定在发射或接收器重心位置，且使支撑架与墙壁紧固贴实安装，固定孔间距离如图2 所示； 出线孔：用于外部连接线，护线管应使用16以上金属软管； 安装方式：除正常安装方式外，也可将支撑架反过来安装，或也可将接收、发射器与支撑架成90夹角安装。防爆探测器结构示意图:接收器组装图 发射器组装图 探测器安装图 反装支架图 吊装支架图其它安装方示图普通探测器安装效果图：普通探测器近照效果图：以上颜色为效果参考，实物为工程浅黄色。四、技术参数发射器：通用于所有接收器项目规格型号JTY-HF-C33（发射器）发射距离、连接150m以上红线接：24

18、 V、黑线接：0 V工作电压、电流DC 16V35V8mA10mA使用温度、湿度-1555RH 0%95%重量、光轴调整发射器：1.4kg左右：25、上下：25接收器：1x（电流型）项目规格型号JTY-HF-C33（接收器）监视距离、灵敏度5m100m4.3dB 62%工作电压、电流DC 16V35V抗电源反接功能30mA指示灯红色灯：预火警、火警黄色灯：遮挡预故障、故障使用温度、湿度-1555RH 0%95%接收器连接P红线：24 V（+）、S黄线：信号输出、G黑线：24 V（）信号输出值故障：0mA、 正常：5mA、 火警：20mA重量、光轴调整发射器：1.4kg左右：25、上下：25接收

19、器：2x（开关型）项目规格型号JTY-HF-C33（接收器）监视距离、灵敏度5m100m4.3dB 62%工作电压、电流DC 16V35V抗电源反接功能30mA指示灯红色灯：预火警、火警黄色灯：遮挡预故障、故障使用温度、湿度-1555RH 0%95%接收器连接P红线：24 V、G黑线：0 V、黄线：2根、兰线：2根信号输出值故障：兰线断开 正常：兰线闭合 火警：黄线、兰线闭合重量、光轴调整发射器：1.4kg左右：25、上下：25接收器：3x（电压型）项目规格型号JTY-HF-C33（接收器）监视距离、灵敏度5m100m4.3dB 62%工作电压、电流DC 16V35V抗电源反接功能30mA指示

20、灯红色灯：预火警、火警黄色灯：遮挡预故障、故障使用温度、湿度-1555RH 0%95%接收器连接P红线：24 V（+）、S黄线：信号输出、G黑线：24 V（）信号输出值故障：0V（高阻）、 正常：5V、 火警：20V重量、光轴调整发射器：1.4kg左右：25、上下：25本产品出厂时已标定报警灵敏度，现场调试完毕即达到报警要求。当有火情时，探测器始终报火警。当火情撤销后，探测器延时1分钟自动复位或接收器重新上电复位火警。五、安装、布线与调试1. 安装探测器的环境条件由于探测器的工作原理为减光式，所以在探测器光路上应避开固定遮挡物和流动遮挡物，如果光路上存在障碍物，该位置视为不可安装。无论是安装发

21、射器还是接收器，必须保证安装墙壁坚硬平滑，探测器应紧贴墙壁安装。安装者必须保证探测器不受（如雨季、冬季）建筑发生变化等隐患环境的影响。探测器不宜安装在下列场所： 天顶高度超过30m 的场所； 空间高度小于1.5m 的场所； 存在大量灰尘、干粉或水蒸气的场所； 平时环境比较洁净，但特殊情况下会有大量扬尘的场所； 无法进行维护的场所； 探测器安装墙壁或固定物受周围机械振动干扰较大的场所； 探测器光路径向距离0.3 米范围内有固定或移动物体的场所； 有强磁场的场所或高温的场所。2. 安装与连线1) 发射器连线：发射器外引线两根，现场安装时，发射器通过外引线直连接直流24V 电源供电，无极性连接。外引

22、线长度1.0米,护套管使用长小于1米的16金属软管。2) 接收器连线：接收器外引线分为1x（电流型）、3x（电压型）三根线和2x（开关型）六根线，现场安装时，外引线长度1.0米,护套管使用长小于1米的16金属软管。报警输入模块接线如图所示：1x（电流型）、3x（电压型）如上接线图，2x（开关型）如下接线图：图3报警输入模块接线示意图布线要求: 电源线宜选用截面积大于1.0mm2 的双铰阻燃铜芯线，穿金属管或阻燃管敷设；信号线宜选用截面积大于0.5mm2 的RV 电缆线，穿金属管或阻燃管敷设。2、缆式线型定温火灾探测器JTW-LD3开关量缆式线型定温火灾探测器一 概述JTW-LD3缆式线型定温探

23、测器是为了满足市场需求，更进一步提高国内同类产品研制和生产的技术条件，保证在特殊环境条件下国家财产的消防安全而研制的缆式线型定温探测器，与火灾报警控制器配套，可广泛用于电站、油库、石华工厂、飞机库、冶金、矿山等等工矿企业电缆隧道、传输带、电控设备以及室内外大型易爆堆垛的火灾探测器报警。该探测器已通过国家消防产品质量监督检测中心的检测，符和GB16280-2005线型感温火灾探测器技术要求及实验方法的技术要求。二 特点JTW-LD3缆式线型火灾探测器1 由热敏缆线、接线盒、终端盒组成；2 敏感元件为一种特殊电缆，简称热敏电缆，电缆由两根包有热敏绝缘材料的弹性钢丝、普通导线、紧箍带和护套组成；3

24、当其保护的某一部位或某一点的温度上升到热敏电缆的额定动作温度时，两钢丝间绝缘状态产生变化，产生报警信号；4 工程成本低廉、安装方便灵活，可直接和保护物体接触，其保护距离长、范围广；5 该探测器的报警距离时间适当，动作温度稳定可靠；6 该电缆可长期在水林条件下使用，且具有较好的耐酸、耐碱、耐油和抗腐蚀性能，可应用于粉尘、油烟、腐蚀气体、电磁干扰强、风速大、空气潮湿等恶劣环境。三 缆式线型火灾探测器产品型号分类1 探测器型号为：2 盒体型号为：四 主要技术性能指标1. JTW-LD3型缆式线型火灾探测器热敏电缆I 级II 级III 级缆线电阻0.250.35/m额定动作温度(10%)。C70851

25、05不动作温度526375工作温度范围_3040_3055_3070动作响应时间s20303040绝缘电阻M100耐压性能50Hz,500V,1min耐水性能可长期在水淋条件下工作耐酸性能6%盐酸，96小时耐碱性能1%氢氧化钠，96小时耐油性能柴油，96小时工作长度500m2。JTW-LD3/J,JTW-LD3/Z型缆式线型火灾探测器接线盒与终端盒使用环境温度_30。C55。C耐水性能可长期工作在水淋条件下输出分辩率3.5m使用方法可任意固定在周围墙壁或支架上供电要求DC 18V-32V,4mA-20mA五 探测器的安装与使用5.1探测器的结构探测器包括接线盒、热敏电缆和终端盒组成。具体结构如

26、图1、图2所示图 1 热敏缆线结构图图2 防水型接线盒a,终端盒b端子示意图5.2应用设计说明JTW-LD3缆式线型定温探测器可根据实际工程的应用需要，与各种火灾报警控制器配套，构成各种报警应用模式。5.2.1二芯电缆应用模式将三芯热敏电缆当作二芯热敏电缆方式使用，即只使用三芯电缆中的两根报警导线（线一、线二），回线不用。可与任何厂家生产的火灾报警控制器配套使用，直接连接于二总线输入模块中，作为一个无源输入接点（即开关量）来使用，为使控制器的安装与维护更为方便。建议在控制器两端使用本厂生产的JTW-LD3/Z终端盒体进行固定连接。一般情况下，在末端盒体中的二报警导线之间应安装有终端匹配电阻Rz

27、，完成报警导线的断线检测，具体阻值应由输入模块的输入特性确定。需要注意的是热敏电缆本身也具有电阻，应考虑在内。JTW-LD3热敏电缆的电阻值为单根报警导线每100米30左右，二芯电缆应用模式示如图3所示。图 3 二芯应用模式示意图5.2.2三芯应用模式三芯热敏电缆由于配置了一根回线，从而大大提高了检测发生火灾位置的精度。实际使用时，应与本厂生产的JTW-LD3/J接线盒和JTW-LD3/Z终端盒配套使用，与控制器的连接可为N+1线制方式，也可为二总线制方式。一. N+1线制连接图 4 三芯N+1线制应用模式示意图二. 二总线制连接图 5 三芯二总线制应用模式示意图三、报警阀值用户在选用本厂生产

28、的缆式探测器以三芯方式与自己选配的控制器连接使用时，应注意电器接口的性能参数，以便正确使用，图6即为一个典型应用电路图6JTW-LD3探测器典型应用电路图其中R1:150;R2:240;C1:1000P,D1:IN4001探测器由+24V供电，工作电流范围033mA，经R1取样后得05V，A/D转换后对应数字量0255，在监视工作状态下的报警阀值如下表所示报警类型R1电压范围报警阀值（A/D）备注开路故障00.2V010信号线或报警导线断线正常监控范围0.41.2V1060火灾报警1.24.9V60250电压随报警距离变化（3/m）短路故障4.95.0V25025524V电源线与信号线短路5.

29、2.3电厂应用模式本厂生产的JTW-LD3缆式线型探测器已在数十家电厂的电缆隧道防火工程中安装使用，取得了应用经验，在电厂条件下，应用缆式火灾报警系统一般具有如下特点：1） 使用环境电量大，负载变化大，工业干扰源多。施工时，探测器的信号传输线往往直接与动力电缆等一起铺设，探测区域广，最远探测点可达数公里。因此，使用JTW-LD3探测器且采用多线制方式与控制器连接，特别是由于采用电流环430mA传输信号，大大提升了抗敢于能力，传输距离可达数公里，末端电压降至13V时任能正常工作。2） 使用防火门分割防火分区，防止火势蔓延。控制器应具备防火门自动联动、手动操作功能、逻辑编程功能，为提高可靠性，进一

30、步要求对防火门释放线圈进行监测，动作反馈信号记录打印等。3） 在电厂集控室或网控市安装模拟显示屏，直观地了解各种监测信号的实时状 态。图 7 所示是使用SA2000L型火灾报警控制器构成的典型缆式火灾报警控制系统。图 7 典型缆式火灾探测器报警控制应用系统如图所示，报警系统采用了模块化、标准化结构，具有很大的灵活性，各种标准功能模板通过不同组合，完成报警控制系统扩展不同容量、各种功能的要求。一 .因此，用户在定货是，应根据不同需要，提出技术要求。总之，电厂应用模式的缆式报警控制系统同样也适用于其它工矿企业。5.3探测器的安装使用方法5.3.1探测器布置方式探测器与被保护对象之间的布置方式一般可采用接触式、悬挂式和穿越式三种。其中接触式又可采用正弦波平铺、环绕或直线铺设等方式，使热敏电缆与被保护对象有尽可能多的接触面积，增加系统的可靠性。悬挂式将热敏电缆用固定支架悬挂在被保护对