郑直
河北省公安消防总队石家庄市消防支队050000
1、古建筑火灾保护存在问题
古建筑泛指历史保留至今具有较高文物价值和历史价值的建筑物，古建筑具有不可再生性。我国古建筑分布点多面广，多为木结构，存在很大的火灾危险性，同时由于防火间距不足、消防通道不畅，因此火灾扑救十分困难。但随着旅游经济的发展，一些地方政府部门已经开始意识到古建筑保护的重要性，加强了对古建筑的消防安全投入，增强了自救能力，如加装了火灾自动报警、自动喷水灭火设施，有些甚至建立了专门的消防站点等。但由于古建筑火灾保护的特殊性，消火栓包括消防队员使用的消火栓及水喷淋灭火系统等水系消防措施实际存在许多不足，消防灭火后，产生大量水渍，易造成古建筑中文物的破坏，而且消防用水量大，要求消防储备水量巨大，对古建筑来讲难度比较大，消防设施安装体积大，管道粗，不易隐藏，破坏文物的整体景观。
2、细水雾灭火的实验探讨
通过综合分析我国古建筑的建筑结构和组成，可以发现古建筑火灾主要属于A类和B类火灾。为了探讨不同条件下细水雾的灭火效果，本节对细水雾灭火系统扑救A、B类火灾标准实验模型实验进行分析，并针对我国西北地区古建筑内部有大量酥油制品的特点，对细水雾抑制酥油火进行实验分析，探讨细水雾对于我国古建筑火灾保护的可行性。
2.1A类火灾灭火实验
A类火灾代表固体有机物质燃烧的火灾。A类标准火灾模型由放在金属底架上的木垛与引燃盘构成。
为验证细水雾灭火系统的灭火效能和节水性能，采用水喷淋和细水雾分别灭火进行对比。喷雾开始作用前，经充分燃烧的木垛火焰高约2.5m，在细水雾的作用下，火焰被迅速隔离开木垛并且很快减小，细水雾作用约120s后，火势已基本被控制住，约140s后火焰完全被扑灭，此时再对木垛的深层遮蔽处喷射以减少木材复燃的可能，整个灭火过程持续约165s，共用水约20.9L灭火结束后，地面基本上没有水渍残留。
采用A类火灾实验模型进行了水直接喷淋灭火实验，水喷淋流量为20L/min。木材按照上述实验步骤引燃后，开始对实验模型进行喷射，火势并没有立刻减小，经过120s之后，火势渐渐减小，木垛有青烟冒出，190s后主要火焰被扑灭，再经过55s左右，木垛的深层遮蔽处的明火也被扑灭。灭火结束后，地面有大量的水渍残留，木垛已经完全被水浸泡[31]。实验结果表明，水喷淋可以扑灭A类火灾，但是用水量较大，水渍残留多，不能保护燃烧物体防止水浸泡。
由A类火灾灭火实验可看出：对A类火，细水雾可以迅速扑灭表面火，并且效果很好。但由于木材内部的阴火及高温，在表面明火被扑灭后，木垛内部深处仍然有火焰存在，具体表现为在木垛表面有少量青烟继续冒出，但内部仍然处于猛烈燃烧状态，此时仍需要继续灭火，否则木垛将会在停止喷射后短时间内迅速再次猛烈燃烧起来，在火将要真正被扑灭时，将会有大量青烟冒出，这表明木垛内部深处火焰已被扑灭，由于水的冷却作用，组成木垛的每根木材深部均被剧烈降温吸热，发生化学反应产生大量青烟，经过这一冷却步骤后，阻止了复燃的可能性。
对于应用细水雾来进行正规的A类火扑灭时，尤其是那些具有一定深度或者厚度的固体材料火灾来说，应该同时结合其他方法进行，则更为有效，或者是在扑灭火焰后再持续作用一段短时间，以保证阴火及固体内部温度降低到燃点以下不再燃烧。但对于普通的纸张、衣物等比较薄以及厚度很小的A类材料火灾来说，细水雾灭火具有良好的效果，且操作便捷，十分节水，水渍损失也很小。
2.2B类火灾灭火实验
B类火灾试验模型用车用汽油作为试验材料。B类标准火灭火试验模型由圆形盘内放入车用汽油构成。
当汽油预燃60s后进行灭火，此时火焰高约3m。细水雾一开始作用，被笼罩住的火场中的火焰高度迅速降低，同时，细水雾弥漫在火场周围，使火场中偶尔伸出的火苗被从油盘中隔离开，约170s后，火焰被全部扑灭，共用水约21.5L，地面水渍残留极少。火焰熄灭后5min，对火灾模型进行的复燃实验成功，证明油盘中还有余油，灭火成功。
为对比验证细水雾的灭火效果和节水性能，采用B类火灾实验模型进行了水直接喷淋灭火实验，水喷淋流量为20L/min。实验时，火势在被水淋上后并没有减弱，反而绕开水流继续剧烈地燃烧，水喷淋作用约330s后，火焰熄灭。火焰熄灭后5min，对火灾模型进行复燃实验，不能复燃，说明汽油系自行燃尽而非扑灭，用水直接喷淋根本不能扑灭油火。
细水雾灭火系统抑制酥油火有效性实验。实验在锥型量热器中进行，对酥油火施加细水雾。通过测量，当对酥油火施加细水雾后，热释放速率迅速达到最大值，火焰很快熄灭。
3、小结
细水雾灭火系统对于扑灭A类、B类火灾，效果极好。细水雾能在短时间内控制住火势，迅速降低火场温度，达到灭火的目的，且系统用水量很少，水渍损失基本上可以忽略不计，可使被保护物品的非火灾损失大为降低。实验数据对比如表1所示。
表1细水雾灭火实验结果对比
模型A类火灾模型B类火灾模型
燃烧材料干燥的杉木条90#汽油
灭火方式细水雾水喷淋细水雾水喷淋
流量/（L/min）7.6
207.6
20
引燃时间/s引燃汽油燃尽后9060
灭火时间/s165245170330
耗水量/L20.9
81.7
21.5
110
细水雾通过大量水被汽化吸收火场温度来灭火。通常1L水升高1℃需要吸收约4.17kJ的热量，1L水在100℃时完全变成蒸汽需要吸收约2380kJ的热量，则20L水从常温20℃被完全汽化需要吸收约54270kJ的热量，由此可见细水雾灭火效率极高，高于水喷淋。
通过细水雾灭火系统针对A类、B类火灾的灭火实验，以及抑制酥油火的有效性实验，可以发现细水雾能够很好的抑制上述火灾。与水喷淋灭火系统相比较，细水雾灭火系统具有耗水量低的优点，同时降低了水渍危害和缺水地方的灭火费用，耗水量低对于应用于要考虑供水的体积以及重量的场合具有明显的优势，可应用于严格要求重量限制的地方如飞机舱、轮船船舱等，以及应避免水渍损失的场所如图书馆、档案馆、古建筑等，应用前景广阔。从灭火效能、灭火后二次损害、管道和设备对古建筑风格的影响程度、建筑结构受力情况、使用维修的方便性等诸多方面考虑，细水雾系统都能满足在文物古建筑场所的应用条件。