以布達拉宮為代表的高原古建筑 

火災安全技術研究

主要成果

1、實驗獲得了高原環(huán)境下的油池火等燃燒和羽流特性，建立了壓力和氧耦合作用下木材的點燃時間模型，揭示了輻射傳熱條件下木材點燃溫度的變化規(guī)律。分析了布達拉宮的火災危險狀況，制定了合理的火源控制策略，提出了布達拉宮消火栓、滅火器等消防設施優(yōu)化配置方案。構建了西藏文物古建筑消防法規(guī)體系的框架，編制了《西藏文物古建筑消防安全管理規(guī)定》和《文物古建筑場所消防安全管理》（草案）。

2、構建了適合布達拉宮的特殊地理情況和復雜建筑結構的火災蔓延模型，對典型火災場景開展了火災過程的計算機模擬研究。建立了人員疏散的動力學演化模型，定量分析了緊急狀況下人員疏散的典型特征，提出人員疏散策略建議，開展了疏散指示和照明研究，研制了適合古建筑的激光型應急標志燈。

3、針對布達拉宮用電狀況，提出了電氣安全使用及火災防治對策；分析了高原環(huán)境下火災探測參數(shù)變化特征規(guī)律及常規(guī)火災報警探測器的適用性和可行性，提出火災探測報警技術解決方案及工程應用參數(shù)；發(fā)展了視頻火災煙霧監(jiān)測技術及無線火災傳感器網(wǎng)絡探測報警技術，開展了高原環(huán)境消防水泵性能參數(shù)影響的實驗研究。

4、通過化學合成將磷、氮等阻燃元素引入到成膜單體中，采用紫外光固化技術，制備了透明阻燃涂層，具有較好的防火和透光特性；發(fā)展了木質構件的三防一體化技術，通過阻燃液和金屬鹽的多元協(xié)同作用，提高木材的防火、防腐、防蟲性能；通過研究高原環(huán)境條件下細水霧的霧場結構，揭示高原低氣壓環(huán)境條件對細水霧泵組及其霧場特性的影響規(guī)律；通過細水霧抑制熄滅木垛、酥油等典型可燃物火的有效性實驗，揭示高原低壓低氧條件下可燃物的燃燒特性及其對細水霧滅火有效性的影響機制。

5、提交了“關于西藏布達拉宮消防改造工程的意見和建議”和“西藏布達拉宮消防改造工程設計的指導原則和建議”，完成了高原火災實驗基地的建設。

課題取得了多項具有自主知識產(chǎn)權的研究成果，包括申請8項發(fā)明專利、2項實用新型專利，2項成果鑒定，1項軟件著作權,參與制定2項國家標準。截止2009年6月，已培養(yǎng)博士研究生9人、碩士研究生15人，在國際燃燒大會等國內(nèi)外學術會議或期刊發(fā)表高水平論文41篇。

成果的初步應用成效

以布達拉宮為代表的西藏古建筑是古代勞動人民以勤勞智慧創(chuàng)造出的寶貴遺產(chǎn)，具有很高的藝術和文物價值。而且，建筑布局縱橫交錯，建筑構件耐火等級低，殿內(nèi)火災荷載大，一旦發(fā)生火災，將會造成災難性的后果。針對布達拉宮的火災安全狀況進行專門研究，能夠有效的降低布達拉宮發(fā)生火災的可能性，提高火災的防控水平。同時，研究西藏特殊環(huán)境下的典型可燃物的著火特性，認清高原環(huán)境與平原地區(qū)火災特性的差異，對高原古建筑進行有效的針對性防護，為我國高原地區(qū)古建筑火災防治關鍵技術的進一步發(fā)展奠定基礎。而起草的《西藏文物古建筑消防安全管理規(guī)定》、西藏地方標準《文物古建筑場所消防安全管理》草案則從技術方面和管理方面對西藏古建筑的火災防治提供了法律依據(jù)。

課題針對布達拉宮的特殊地理情況和復雜建筑結構，構造相關的火蔓延模型開展的火災過程的計算機模擬研究，為火災發(fā)展過程的預測、防滅火技術有效性分析和滅火救援預案編制提供技術手段。建立了人員疏散的動力學演化模型，為提出人員疏散策略建議提供了支撐。同時，針對布達拉宮古建筑的文物保護特點研制的新型激光型應急標志燈，新產(chǎn)品成熟后有望用于古建筑。這些成果為布達拉宮等高原古建筑的火災安全研究和防治提供了技術手段，具有很大的社會效益和潛在的經(jīng)濟效益。

火災探測的研究成果不僅解決了布達拉宮本身的火災探測難題，而且解決了高原火災探測與古建筑火災探測的兩個方面的共性技術問題，如低壓低氧環(huán)境下火災探測參量與火災探測器的響應規(guī)律以及相關理論模型，高原火災探測工程應用技術參數(shù)；古建筑電氣火災監(jiān)測技術，高原環(huán)境下消防水泵的特征參數(shù)，古建筑火災無線網(wǎng)絡復合探測技術，古建筑火災視頻煙霧圖像探測技術等，這些研究成果可推廣應用到其它高原地區(qū)與其它古建筑火災防治，從而產(chǎn)生重大的經(jīng)濟效益與社會效益。