摘要：当前古建筑消防保护领域亟需一种合适的消防灭火系统，在传统的灭火技术由于各种原因不适合在古建筑消防保护中施工及使用的情况下，本文提出了一种全新的小型细水雾灭火系统来对古建筑实施消防保护，详细介绍了小型细水雾灭火系统的结构，并对细水雾灭火技术在宏村古建筑消防保护中实际应用进行分析和探讨。
关键词：小型细水雾灭火系统；古建筑；宏村应用
0 引言
二零一四年一月十一日，云南香格里拉独克宗古城发生火灾，烧毁二百四十二栋房屋，一千三百多年的古城核心区变成废墟，部分文物建筑受损严重，古城风貌严重被毁。二零一四年一月二十五日，贵州报京侗寨发生大火，三百年历史侗族村寨一百余栋房屋被烧毁，当地侗族文化毁坏严重，中国保持最完整的侗族村寨不复存在。
古建筑是中华文化的重要瑰宝，受历史条件限制，古建筑消防基础设施薄弱，一旦失火得不到及时有效控制，毗连的古建筑很快就会出现大面积燃烧，消防保护难题亟需解决。为此我们开发了全新的小型细水雾灭火系统技术，并在世界文化遗产宏村古建筑群中得到实际应用，取得良好效果。
1 古建筑消防保护中选择细水雾灭火系统的原因分析
1.1细水雾灭火技术的原理
细水雾灭火技术是通过特殊设计的喷嘴，经过高压喷射出粒径极小的雾滴，产生很强的气化降温和隔氧窒息作用，从而达到灭火效率高，又对环境无污染的目的。
1.2细水雾灭火技术的优势
（1）安全环保、灭火效率高：细水雾雾滴直径小，表面积大，吸热效率高；以水为灭火剂，对人员安全，对环境无害；对烟气具有显著的洗刷作用，提高火场的能见度，有利于人员的安全疏散；
（2）阻隔热辐射，可以扑灭遮挡火、电气火：细水雾喷入火场后，蒸发形成的蒸汽迅速将燃烧物、火焰和烟羽笼罩，对火焰的辐射热具有极佳的阻隔能力，同时还能预湿临近的燃烧物，达到阻止火灾蔓延的效果；细水雾易于扩散，可以解决全淹没和遮挡的问题；且有良好的电气绝缘性，可以在电气环境中使用；
（3）扑救损失小、安装维护方便：细小的雾滴对保护对象的冲击力小，极大的降低了扑救损失可以有效的保护料；细水雾灭火系统用水量少，不需要庞大的储水、供水设备，且细水雾管道管径小，材料为耐腐蚀的不锈钢，系统安装维护方便。
1.3 古建筑灭火的特点
古建筑的灭火和其它建筑灭火有着很大区别，古建筑拥有悠长的历史文化背景是我们国家的非物质文化遗产，在选择灭火系统时需要考虑到不能破坏原有的建筑风格，施工时不能去破坏建筑的外观，在灭火的过程中也要考虑到不能够对建筑物内部的文献资料、雕塑、壁画造成二次破坏。而且现在古建筑文物区都有大量的游客旅游观光，灭火时要保证游客及时疏散，灭火剂更要对人安全。同时灭火系统需要灭火效率高，启动迅速，发现火情迅速处置，将火情消灭在早期萌芽状态。
2 小型细水雾灭火系统结构及功能介绍
2.1 选用小型细水雾灭火系统的原因
古建筑群内部不宜采用大功率用电设备，且受施工场所条件限制，不便于大型消防系统设施施工。为此我们设计了全新的小型细水雾灭火系统。系统由小型泵组单元、小型分区控制阀、管网、细水雾喷头、细水雾消火栓、火灾自动报警联动装置等组成，系统示意图见图（2-1）。
图2-1 小型细水雾灭火系统示意图
2.2 小型细水雾灭火系统的各单元功能介绍
（1）小型泵组单元
小型泵组单元集贮水箱、智能控制柜、动力装置、自动补水装置于一体，自动化程度高、结构紧凑、节能高效、运行安全可靠。动力装置选用低功耗泵组，功率仅5.5kW，工作压力达12MPa，为细水雾灭火系统提供稳定的高压水源。泵组单元外形见图（2-2），结构图见（2-3）。
图2-2 小型泵组单元外形图 图2-3 小型泵组单元结构图
（2）小型分区控制阀
为满足不同区域的消防保护要求我们开发了小型湿式和小型开式两种不同的分区控制阀。开式分区控制阀具有手动、自动和机械应急多种启动方式；湿式分区控制阀为常开状态，当细水雾喷头温度敏感元件破裂时自动喷雾灭火。小型分区控制阀全部采用不锈钢材质，结构紧凑、外形美观，工作压力范围宽达到达到16.0MPa，各过流部件采用活接头连接，密封安全可靠，施工检修方便。结构如下图（2-4）（2-5）
图2-4 小型湿式分区控制阀 图2-5 小型开式分区控制阀
（3）小型细水雾系统管网
小型细水雾系统管网选用精密不锈钢细管，耐压高、外径小，外径仅12mm；外形美观，隐藏施工，不破坏古建筑物原有外观。管路连接采用耐高压卡套式接头，纯水路施工，不带电操作，避免施工过程中引起火灾。
（4）细水雾喷头
细水雾喷头采用奥氏体不锈钢制造，由壳体、喷嘴等组成，其核心部件是安装于壳体圆锥面上的多个离心喷嘴。雾化机理是利用喷嘴内旋流件产生的旋转液体，经出口通道加速喷出空心扩散锥状液膜，利用液体与外界空气的速度差而破碎雾化。喷头自带过滤装置、雾化锥角大、扩散性能好、尺寸小外形美观、安装维护方便。闭式喷头热敏原件响应时间指数小，动作速度快。开式和闭式细水雾喷头外形分别见图2-6及图2-7。
图2-6 开式细水雾喷头 图2-7 闭式细水雾喷头
（5）细水雾消火栓系统
依据早发现早处置的原则，特别开发了细水雾消火栓系统；细水雾消火栓系统由供水装置、高压卷盘、细水雾喷枪、消火栓箱等构成。发生火灾时，由人工操作细水雾喷枪向失火点喷放细水雾进行灭火、降温、降烟。细水雾消火栓系统可以设计成为一套独立的灭火系统使用，也可以和泵组配套使用作为固定管网系统的重要补充手段。细水雾消火栓结构如图2-8。
图2-8 细水雾消火栓结构图
3 小型细水雾灭火系统在宏村的应用研究
宏村作为世界级文化遗产被誉为“中国画里的乡村”，宏村的古建筑主要以住宅和私家园林为主，也有书院和祠堂等公共设施，建筑组群比较完整。各类建筑都注重雕饰，木雕、砖雕和石雕等细腻精美，具有极高的艺术价值，一旦受损再难复原。尤其精雕细镂、飞金重彩的承志堂更有民间故宫的美誉。为了保护这些民间瑰宝，并针对宏村建筑的特点我们对承志堂以及开发成精品民宿的居善堂都设计了小型细水雾灭火系统加以保护。
承志堂以木砖结构为主，且内部雕塑、壁画都具有不可再生性；因此在制定消防系统解决方案时，充分考虑到对这些文物的保护，我们选用了独立的细水雾消火栓系统，避免二次施工破坏；且喷枪喷出的水雾也很温和，不会对雕塑、壁画造成二次破坏；泵组采用隐蔽施工，不破坏建筑原有风貌。细水雾喷枪效果如图3-1，泵组如图3-2。
图3-1 细水雾喷枪效果
图3-1 泵组效果
宏村居善堂，取居住善良人之意，建于清咸丰十年，是国家保护建筑；府邸世遗水系上风上水，宅前山泉四季常流，极具历史文化底蕴和建筑文化价值。现被开发为精品民宿，针对这一现状，不仅要考虑保护原有建筑，更要考虑人员安全。因而采用小型闭式灭火系统和细水雾消火栓系统于一体的保护方式极为妥当。
细水雾喷枪人工操作快速处理早期火灾，管网细水雾系统气化降温、洗刷烟气为人员疏散提供有利条件。并根据现状贮水箱采用原有民宿饮用水箱补充增压及过滤装置，节约空间减小施工难度。管网采用不锈钢精密细管隐蔽施工不破坏房间原有风貌。施工效果如下图3-3。
图3-1 管网及细水雾喷头效果
4 结束语
细水雾灭火技术是一种灭火效率高、水渍损失小又对环境无污染的灭火技术。细水雾灭火用水量少，不需要庞大的储水、供水设备，且细小的雾滴对保护对象的冲击力小，极大的降低了扑救损失；可以有效的保护雕塑、壁画、文献资料；同时还对火场内的烟气具有显著的洗涤与冲刷作用，提高火场的能见度，有利于游客的安全疏散和消防人员的灭火救援。
小型细水雾灭火系统在古建筑消防保护方面有居多优点，在宏村的应用也获得了良好的反馈效果和经济价值。细水灭火技术也将在更多古建筑消防保护方面大展拳脚。
参考文献：
[1]邬江，细水雾灭火系统在古建筑中的应用研究.科技资讯.2013
[2]吴龙标，张洪江，李力，细水雾灭火技术与应用研究.江西科学技术出版社.2014
[3]高寒，细水雾灭火技术的研究现状和发展前景.山东工业技术.2016
论文作者:储著兵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
标签：水雾论文; 灭火系统论文; 古建筑论文; 消火栓论文; 喷头论文; 管网论文; 喷枪论文; 《基层建设》2019年第8期论文;