以布达拉宫为代表的高原古建筑 

火灾安全技术研究

主要成果

1、实验获得了高原环境下的油池火等燃烧和羽流特性，建立了压力和氧耦合作用下木材的点燃时间模型，揭示了辐射传热条件下木材点燃温度的变化规律。分析了布达拉宫的火灾危险状况，制定了合理的火源控制策略，提出了布达拉宫消火栓、灭火器等消防设施优化配置方案。构建了西藏文物古建筑消防法规体系的框架，编制了《西藏文物古建筑消防安全管理规定》和《文物古建筑场所消防安全管理》（草案）。

2、构建了适合布达拉宫的特殊地理情况和复杂建筑结构的火灾蔓延模型，对典型火灾场景开展了火灾过程的计算机模拟研究。建立了人员疏散的动力学演化模型，定量分析了紧急状况下人员疏散的典型特征，提出人员疏散策略建议，开展了疏散指示和照明研究，研制了适合古建筑的激光型应急标志灯。

3、针对布达拉宫用电状况，提出了电气安全使用及火灾防治对策；分析了高原环境下火灾探测参数变化特征规律及常规火灾报警探测器的适用性和可行性，提出火灾探测报警技术解决方案及工程应用参数；发展了视频火灾烟雾监测技术及无线火灾传感器网络探测报警技术，开展了高原环境消防水泵性能参数影响的实验研究。

4、通过化学合成将磷、氮等阻燃元素引入到成膜单体中，采用紫外光固化技术，制备了透明阻燃涂层，具有较好的防火和透光特性；发展了木质构件的三防一体化技术，通过阻燃液和金属盐的多元协同作用，提高木材的防火、防腐、防虫性能；通过研究高原环境条件下细水雾的雾场结构，揭示高原低气压环境条件对细水雾泵组及其雾场特性的影响规律；通过细水雾抑制熄灭木垛、酥油等典型可燃物火的有效性实验，揭示高原低压低氧条件下可燃物的燃烧特性及其对细水雾灭火有效性的影响机制。

5、提交了“关于西藏布达拉宫消防改造工程的意见和建议”和“西藏布达拉宫消防改造工程设计的指导原则和建议”，完成了高原火灾实验基地的建设。

课题取得了多项具有自主知识产权的研究成果，包括申请8项发明专利、2项实用新型专利，2项成果鉴定，1项软件著作权,参与制定2项国家标准。截止2009年6月，已培养博士研究生9人、硕士研究生15人，在国际燃烧大会等国内外学术会议或期刊发表高水平论文41篇。

成果的初步应用成效

以布达拉宫为代表的西藏古建筑是古代劳动人民以勤劳智慧创造出的宝贵遗产，具有很高的艺术和文物价值。而且，建筑布局纵横交错，建筑构件耐火等级低，殿内火灾荷载大，一旦发生火灾，将会造成灾难性的后果。针对布达拉宫的火灾安全状况进行专门研究，能够有效的降低布达拉宫发生火灾的可能性，提高火灾的防控水平。同时，研究西藏特殊环境下的典型可燃物的着火特性，认清高原环境与平原地区火灾特性的差异，对高原古建筑进行有效的针对性防护，为我国高原地区古建筑火灾防治关键技术的进一步发展奠定基础。而起草的《西藏文物古建筑消防安全管理规定》、西藏地方标准《文物古建筑场所消防安全管理》草案则从技术方面和管理方面对西藏古建筑的火灾防治提供了法律依据。

课题针对布达拉宫的特殊地理情况和复杂建筑结构，构造相关的火蔓延模型开展的火灾过程的计算机模拟研究，为火灾发展过程的预测、防灭火技术有效性分析和灭火救援预案编制提供技术手段。建立了人员疏散的动力学演化模型，为提出人员疏散策略建议提供了支撑。同时，针对布达拉宫古建筑的文物保护特点研制的新型激光型应急标志灯，新产品成熟后有望用于古建筑。这些成果为布达拉宫等高原古建筑的火灾安全研究和防治提供了技术手段，具有很大的社会效益和潜在的经济效益。

火灾探测的研究成果不仅解决了布达拉宫本身的火灾探测难题，而且解决了高原火灾探测与古建筑火灾探测的两个方面的共性技术问题，如低压低氧环境下火灾探测参量与火灾探测器的响应规律以及相关理论模型，高原火灾探测工程应用技术参数；古建筑电气火灾监测技术，高原环境下消防水泵的特征参数，古建筑火灾无线网络复合探测技术，古建筑火灾视频烟雾图像探测技术等，这些研究成果可推广应用到其它高原地区与其它古建筑火灾防治，从而产生重大的经济效益与社会效益。