文物庫房消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)與消防主機(jī)聯(lián)動(dòng)方案優(yōu)化研究

摘要：為了提高文物庫房的消防安全，優(yōu)化現(xiàn)有的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)與聯(lián)動(dòng)方案，通過分析文物庫房特殊環(huán)境下的消防需求，提出精確的火災(zāi)探測、報(bào)警和滅火設(shè)備的選型策略。通過改進(jìn)聯(lián)動(dòng)控制機(jī)制，提升系統(tǒng)的響應(yīng)速度，減少火災(zāi)對文物的潛在損害。結(jié)果表明，系統(tǒng)設(shè)計(jì)的精細(xì)化和設(shè)備聯(lián)動(dòng)效率的提升可以顯著增強(qiáng)文物庫房的火災(zāi)防護(hù)能力，確保文物安全。

關(guān)鍵詞：文物庫房；消防系統(tǒng)；聯(lián)動(dòng)控制

中圖分類號：D631.6" " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " "文章編號：2096-1227（2024）11-0106-03

文物庫房的特殊環(huán)境和保護(hù)需求使消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)成為一項(xiàng)嚴(yán)謹(jǐn)且關(guān)鍵的工作。火災(zāi)對文物的破壞往往是不可逆的，高效的火災(zāi)探測、報(bào)警和滅火系統(tǒng)是防止損失的重要屏障。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需平衡滅火效率和文物保護(hù)，通過科學(xué)選型和精準(zhǔn)控制減少滅火過程中可能造成的二次損害。此外，先進(jìn)的聯(lián)動(dòng)方案有助于提升響應(yīng)速度與精確度，實(shí)現(xiàn)對火災(zāi)的早期干預(yù)與控制，為文物的長期保存提供堅(jiān)實(shí)保障。

1 文物庫房消防系統(tǒng)概述

文物庫房消防系統(tǒng)是保護(hù)文物安全的重要防線，旨在預(yù)防火災(zāi)、減少火災(zāi)損失，并確保文物在火災(zāi)中的完整性。文物庫房的特殊性決定了消防系統(tǒng)必須具備高效性和精準(zhǔn)性，采用先進(jìn)的探測、報(bào)警、滅火設(shè)備來保護(hù)易燃、脆弱和不可再生的文物[1]。為了應(yīng)對火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，消防系統(tǒng)通常包括自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)及煙霧探測器等設(shè)備，這些系統(tǒng)需要與消防主機(jī)實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)，以便在火災(zāi)發(fā)生時(shí)立刻啟動(dòng)有效措施。此外，文物庫房內(nèi)的環(huán)境條件（如溫濕度）也需要嚴(yán)格控制，以防消防系統(tǒng)對文物造成二次損害。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，需充分考慮滅火方式的選擇，如采用氣體滅火系統(tǒng)以減少水對文物的損害，以及設(shè)定煙霧報(bào)警器的靈敏度，以實(shí)現(xiàn)對火災(zāi)的早期探測。整個(gè)消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須符合國家文物保護(hù)規(guī)范及消防標(biāo)準(zhǔn)，并綜合考慮系統(tǒng)的可靠性、經(jīng)濟(jì)性和對文物的保護(hù)效果。

2 文物庫房消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要性

2.1" 提高文物保護(hù)的安全性

文物庫房消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對于提高文物保護(hù)的安全性至關(guān)重要。文物作為不可再生的文化遺產(chǎn)，承載著豐富的歷史和文化價(jià)值，一旦發(fā)生火災(zāi)，不僅會(huì)造成財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失，還會(huì)對歷史文化傳承造成不可逆轉(zhuǎn)的破壞?？茖W(xué)合理的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)成為文物庫房管理中的核心環(huán)節(jié)。完善的消防系統(tǒng)能夠在火災(zāi)初期迅速探測到火情，及時(shí)啟動(dòng)滅火設(shè)備，從而降低火災(zāi)對文物的損害風(fēng)險(xiǎn)。通過精細(xì)化選擇滅火系統(tǒng)，如氣體滅火系統(tǒng)，避免了傳統(tǒng)水系滅火方法對易損文物的二次損害。此外，消防系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)使得多個(gè)防護(hù)機(jī)制可以同時(shí)協(xié)作運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對火災(zāi)的綜合控制，有效避免因單一設(shè)備故障或延遲響應(yīng)導(dǎo)致的風(fēng)險(xiǎn)增加[2]。消防系統(tǒng)的精密設(shè)計(jì)還能夠確保庫房內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定性，避免因過度敏感或響應(yīng)遲緩而影響文物的保存條件。

2.2" 降低火災(zāi)對文物的損害風(fēng)險(xiǎn)

文物往往具有易燃、脆弱的特性，一旦遭遇火災(zāi)，損害往往是無法彌補(bǔ)的。精密的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)在文物保護(hù)中扮演著至關(guān)重要的角色。高效的火災(zāi)探測和預(yù)警系統(tǒng)能夠在火災(zāi)初期迅速感知火情，及時(shí)發(fā)出警報(bào)，并聯(lián)動(dòng)消防主機(jī)啟動(dòng)滅火裝置，將火災(zāi)控制在萌芽階段，最大程度減少損害。選擇合適的滅火介質(zhì)，如無水滅火系統(tǒng)和氣體滅火系統(tǒng)，可以有效避免傳統(tǒng)滅火方法中水和泡沫對文物造成的二次損害。此外，消防系統(tǒng)的智能化與自動(dòng)化設(shè)計(jì)使得滅火操作可以精確控制，有助于在最短時(shí)間內(nèi)將火源撲滅，降低火勢擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)[3]。聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用還能保障庫房環(huán)境的穩(wěn)定性，在確?；馂?zāi)防護(hù)的同時(shí)避免誤觸或響應(yīng)過度對文物保存環(huán)境的影響?？茖W(xué)合理的消防系統(tǒng)不僅是應(yīng)對火災(zāi)時(shí)的應(yīng)急措施，更是確保文物長久保存的重要基礎(chǔ)設(shè)施，有效降低火災(zāi)帶來的不可逆轉(zhuǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了對歷史文化遺產(chǎn)的全面守護(hù)。

2.3" 提升消防系統(tǒng)的響應(yīng)速度

快速響應(yīng)是有效控制火災(zāi)蔓延、降低火災(zāi)損害的基礎(chǔ)。文物庫房內(nèi)的文物多為易燃、不可替代的珍貴藏品，消防系統(tǒng)必須具備極高的靈敏度和快速反應(yīng)能力。先進(jìn)的火災(zāi)探測技術(shù)和傳感器網(wǎng)絡(luò)，能夠在火災(zāi)發(fā)生的瞬間捕捉到細(xì)微的煙霧或溫度變化，并立即觸發(fā)報(bào)警系統(tǒng)[1]。這種實(shí)時(shí)探測和自動(dòng)響應(yīng)的設(shè)計(jì)，可以在火災(zāi)初起階段快速介入，啟動(dòng)滅火設(shè)備，防止火勢擴(kuò)大，從而有效保護(hù)文物的安全。此外，通過消防主機(jī)的聯(lián)動(dòng)控制，不僅可以將警報(bào)信息快速傳遞至監(jiān)控中心，還能精確定位火源，指揮滅火裝置進(jìn)行精準(zhǔn)噴射。高效的響應(yīng)機(jī)制確保了整個(gè)滅火過程的精準(zhǔn)和高效，使得在數(shù)秒內(nèi)就能采取有效措施，最大限度減少火災(zāi)造成的損失。

3 當(dāng)前文物庫房消防系統(tǒng)存在的問題

3.1" 系統(tǒng)設(shè)計(jì)需進(jìn)一步優(yōu)化

當(dāng)前文物庫房消防系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上存在一些不足，主要表現(xiàn)為以下幾方面：部分消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過于標(biāo)準(zhǔn)化，未充分考慮文物庫房的特殊需求。由于文物庫房內(nèi)的文物種類多樣，各自對溫濕度、空氣質(zhì)量、震動(dòng)等環(huán)境條件有不同的敏感度，而現(xiàn)有的一些系統(tǒng)未能根據(jù)這些需求進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì)，導(dǎo)致滅火系統(tǒng)在某些情況下會(huì)對文物造成不必要的損害。

現(xiàn)有系統(tǒng)的火災(zāi)探測靈敏度和準(zhǔn)確性仍有提升空間。部分文物庫房的探測器配置不夠科學(xué)，無法及時(shí)捕捉到火災(zāi)初期的細(xì)微變化，導(dǎo)致系統(tǒng)的響應(yīng)存在延遲。同時(shí)，部分庫房的消防系統(tǒng)未能與建筑的整體安全系統(tǒng)集成，消防主機(jī)的聯(lián)動(dòng)機(jī)制較為單一，無法有效協(xié)調(diào)多種系統(tǒng)的同時(shí)運(yùn)作，影響了滅火效果。系統(tǒng)的維護(hù)和更新也需加強(qiáng)，部分消防設(shè)備老化，技術(shù)更新不及時(shí)。尤其是一些庫房未能定期進(jìn)行消防系統(tǒng)的檢查和維護(hù)，導(dǎo)致設(shè)備的故障率較高，影響了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。部分文物庫房的消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)未能充分考慮火災(zāi)中的人員疏散和文物轉(zhuǎn)移路徑，缺乏應(yīng)急預(yù)案的配套設(shè)計(jì)，使得在突發(fā)情況下，人員和文物的安全無法得到有效保障[4]。

3.2" 聯(lián)動(dòng)控制效率低下

消防系統(tǒng)中的探測設(shè)備、報(bào)警系統(tǒng)、滅火裝置以及環(huán)境控制系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)響應(yīng)速度有待提升，這種延遲影響了系統(tǒng)的整體反應(yīng)速度。部分系統(tǒng)在接收火災(zāi)信號后，無法實(shí)現(xiàn)即時(shí)報(bào)警和聯(lián)動(dòng)滅火操作，導(dǎo)致滅火裝置的啟動(dòng)時(shí)間延遲。聯(lián)動(dòng)控制的邏輯設(shè)計(jì)較為基礎(chǔ)，未能充分考慮文物庫房內(nèi)不同區(qū)域的具體情況。許多消防系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中采用統(tǒng)一的聯(lián)動(dòng)策略，忽略了文物庫房內(nèi)不同區(qū)域的防火要求和滅火設(shè)備的差異性，導(dǎo)致系統(tǒng)的反應(yīng)能力不夠靈活。

在消防主機(jī)與各個(gè)子系統(tǒng)之間的通信過程中，存在信息傳遞不及時(shí)、不穩(wěn)定的問題，尤其在多設(shè)備同時(shí)運(yùn)行時(shí)，通信負(fù)載過高容易引發(fā)信號擁堵，影響系統(tǒng)的快速響應(yīng)。一些文物庫房的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)缺少智能化分析功能，難以根據(jù)火災(zāi)的動(dòng)態(tài)發(fā)展變化進(jìn)行實(shí)時(shí)判斷和調(diào)整，限制了系統(tǒng)在復(fù)雜火災(zāi)場景中的適應(yīng)性和處理能力。部分庫房的消防系統(tǒng)在聯(lián)動(dòng)設(shè)備更新上較為滯后，缺少現(xiàn)代化的智能控制模塊，系統(tǒng)的自動(dòng)化程度較低，增加了對人工干預(yù)的依賴性，進(jìn)一步降低了聯(lián)動(dòng)控制的整體效率。

3.3" 消防設(shè)備選型需優(yōu)化

在文物庫房消防系統(tǒng)中，消防設(shè)備的選型對系統(tǒng)的整體效能和文物的保護(hù)效果具有直接影響。部分文物庫房在選擇滅火設(shè)備時(shí)，未能充分考慮文物的特性，導(dǎo)致選用的滅火介質(zhì)對某些文物造成潛在損害。例如，傳統(tǒng)的水基滅火系統(tǒng)雖然滅火效果顯著，但對不耐水的紙質(zhì)、紡織類文物可能會(huì)造成不可逆的損傷。而氣體滅火系統(tǒng)在某些情況下成本較高，一些文物庫房由于預(yù)算限制，選擇了性能較低的滅火介質(zhì)，難以實(shí)現(xiàn)最佳保護(hù)效果。

煙霧探測器和火焰探測器等監(jiān)測設(shè)備在庫房內(nèi)的布局和選型常存在問題。一些設(shè)備靈敏度不夠，無法及時(shí)響應(yīng)微小火情，增加了初期火災(zāi)探測的難度。此外，由于文物庫房結(jié)構(gòu)和內(nèi)部布局的復(fù)雜性，某些類型的探測器難以覆蓋全部區(qū)域，存在探測盲區(qū)，使得火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的完整性受到影響。部分消防系統(tǒng)的選型未能考慮文物庫房的特殊溫濕度要求和環(huán)境控制需求，導(dǎo)致一些設(shè)備在高溫或潮濕環(huán)境下工作不穩(wěn)定，影響了設(shè)備的可靠性。許多庫房仍在使用老舊設(shè)備，性能上難以滿足現(xiàn)代消防的需求，缺少智能化和高效能的設(shè)備，這不僅降低了系統(tǒng)的響應(yīng)能力，也增加了維護(hù)和更新的難度。

4 文物庫房消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)與消防主機(jī)聯(lián)動(dòng)方案優(yōu)化

4.1" 優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高覆蓋率和靈敏度

優(yōu)化文物庫房消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，提高其覆蓋率和靈敏度，可以有效增強(qiáng)系統(tǒng)的整體保護(hù)能力。綜合評價(jià)文物倉庫的空間布局和文物特征，合理布置防火器材，消除火災(zāi)報(bào)警器、消防器材的安裝盲區(qū)，保證每個(gè)區(qū)域都得到充分的防火保護(hù)。針對不同類型的文物區(qū)域，采用相應(yīng)的探測器類型，例如在易燃文物區(qū)域安裝高靈敏度的煙氣檢測裝置，并在化工或高溫易燃區(qū)域布置火災(zāi)檢測裝置，提升火災(zāi)檢測的準(zhǔn)確性和響應(yīng)速度，采用多傳感器信息融合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煙氣、溫濕度等多源信息的同步采集，提升檢測的可靠性與精度。該方法能夠有效降低火災(zāi)的誤報(bào)率，并在火災(zāi)初期發(fā)揮預(yù)警作用。

在選擇滅火系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)文物的特性，選用合適的滅火劑，如氮?dú)狻⑵叻榈?，防止對文物造成損害。同時(shí)，在提升系統(tǒng)敏感度的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化火災(zāi)主機(jī)的智能化聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)，利用智能控制平臺(tái)，對多個(gè)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)分區(qū)滅火、準(zhǔn)確反應(yīng)的目的。通過優(yōu)化消防設(shè)施的控制邏輯，實(shí)現(xiàn)對消防設(shè)施工作方式的動(dòng)態(tài)調(diào)整，確保消防安全效果。

4.2" 優(yōu)化聯(lián)動(dòng)控制，提高響應(yīng)速度

為提升文物庫房的聯(lián)動(dòng)控制效率和響應(yīng)速度，需要從硬件和軟件兩方面進(jìn)行全面優(yōu)化。升級現(xiàn)有的消防主機(jī)設(shè)備，采用先進(jìn)的智能控制系統(tǒng)，以提升數(shù)據(jù)處理速度和通信效率。這種智能主機(jī)能夠?qū)崟r(shí)接收探測器的數(shù)據(jù)，并迅速做出判斷，立即觸發(fā)相應(yīng)的聯(lián)動(dòng)設(shè)備。針對庫房內(nèi)不同區(qū)域的具體需求，將消防系統(tǒng)劃分為多個(gè)分區(qū)，實(shí)現(xiàn)分區(qū)控制。這樣可以在火情初期，通過精準(zhǔn)定位火源來激活相應(yīng)區(qū)域的滅火設(shè)備，而無需啟動(dòng)整個(gè)系統(tǒng)，從而減少響應(yīng)時(shí)間并降低資源浪費(fèi)。

優(yōu)化探測器和滅火設(shè)備的通信協(xié)議，采用高速、穩(wěn)定的有線和無線通信網(wǎng)絡(luò)，確保在多設(shè)備并發(fā)情況下信息傳遞的流暢性。為防止通信網(wǎng)絡(luò)的過載和延遲，建議增加備份通道，并部署自適應(yīng)通信模塊，自動(dòng)調(diào)節(jié)通信頻段以應(yīng)對不同環(huán)境變化。聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)加入人工智能和大數(shù)據(jù)分析功能，對庫房內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)測，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和環(huán)境動(dòng)態(tài)，提前判斷火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步縮短響應(yīng)時(shí)間。

4.3" 設(shè)備選型標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化，適應(yīng)文物庫房環(huán)境

為確保文物庫房消防系統(tǒng)能夠適應(yīng)復(fù)雜且精細(xì)的庫房環(huán)境，必須對設(shè)備選型標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化，以提供更加精準(zhǔn)的保護(hù)。選型標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)文物庫房的實(shí)際情況進(jìn)行細(xì)化，考慮文物的材質(zhì)、易燃性和環(huán)境要求。對于易受水損傷的文物，應(yīng)選用氣體滅火系統(tǒng)，如七氟丙烷、二氧化碳等不產(chǎn)生水漬的滅火介質(zhì)，以免在撲滅火源時(shí)對文物造成二次損害。應(yīng)優(yōu)先選用具有高靈敏度的探測設(shè)備，如先進(jìn)的多光譜煙霧探測器或紅外火焰探測器，這些設(shè)備能夠在火災(zāi)初期迅速識(shí)別火情，及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號，確保文物得到及時(shí)保護(hù)。

在設(shè)備的耐環(huán)境性方面，應(yīng)確保所選設(shè)備在庫房的特殊環(huán)境條件下長期穩(wěn)定運(yùn)行。文物庫房通常要求恒定的溫濕度條件，消防設(shè)備應(yīng)具備抗?jié)?、抗腐蝕和耐高低溫的性能。特別是在高濕度或溫差較大的庫房中，設(shè)備外殼和內(nèi)部組件需采用防水、防銹的材料，確保長期使用的可靠性。消防系統(tǒng)中的通信設(shè)備和控制主機(jī)應(yīng)具備抗干擾能力，能在復(fù)雜的電磁環(huán)境中穩(wěn)定傳輸數(shù)據(jù)，確保系統(tǒng)的快速響應(yīng)和精確控制。

5 結(jié)束語

文物庫房消防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與聯(lián)動(dòng)方案優(yōu)化對于文物保護(hù)的安全性和完整性至關(guān)重要。通過精準(zhǔn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和高效聯(lián)動(dòng)機(jī)制，可有效降低火災(zāi)對文物的威脅。未來，應(yīng)進(jìn)一步深化對不同文物類型的研究，優(yōu)化設(shè)備選型和智能控制策略，以應(yīng)對更加復(fù)雜的火災(zāi)場景，確保文化遺產(chǎn)的長久保護(hù)。

參考文獻(xiàn)

[1]王昊，王蒙蒙，衛(wèi)海東，等.文物庫房消防滅火系統(tǒng)與排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].建筑科學(xué)，2022，38（5）：61-68.

[2]陳銀輝.機(jī)電工程施工中消防弱電系統(tǒng)安裝研究[J].消防界（電子版），2023，9（13）：58-60.

[3]余佳文.消防主機(jī)遠(yuǎn)程復(fù)歸技術(shù)研究[J].消防界（電子版），2023，

9（5）：67-69.

[4]蘇鵬.特殊甲類庫房的消防設(shè)計(jì)探討[J].居業(yè)，2021（1）：37-39.