一.  行业背景

       文物古建筑的热灾害是一个复杂的问题，热灾害的后果也是多样的，例如木质建筑氧化开裂、表面油彩起甲和空鼓等，最恶劣的是发展为火灾，这种情况往往损失都会比较大。因此从文物古建筑的热灾害角度出发，建设防治系统意义重大。

       我国是一个历史悠久、文物古迹众多的国家，丰富的历史文化遗存遍布于全国。作为历史文化载体的古建筑群，担负着重要的文化传承作用。

       现存古建筑中，很多为木质结构的建筑，木质表面，或绘有精美彩绘，或辅以桐油做防腐处理，或长期直接暴露于空气中，为岁月侵蚀出各种的细碎裂缝。在各种自然环境的洗礼下，高温导致的热灾害，是其中最为危险的一种情况。

       经过试验表明，当木建筑表面温度由于大功率的景观光源照射，或太阳光的直接或间接的影响，导致表面温度升高，直接引起彩绘的起甲和空鼓，产生细裂纹，褪色速度明显加速等彩绘劣化的表现。如表面温度上升到大于50度-120度之间，木质甚至开始缓慢的热分解，开始出现少量挥发不可见的可燃性气体，此时，不仅木质开始劣化，出现火情的几率也会大为增加。对于文化价值较高的木质古建筑，特别是收藏陈列珍贵碳基文物（如木质家具，丝绸，字画等）的重要场所，及时检测环境温度及文物表面的温度，可有效减少维护成本，延长文物的寿命。如果将长期（经过数个完整的寒暑交替周期）采集到的环境温度数据拟合成大数据，甚至可以了更科学的了解并量化分析温度变化对文物的细微影响。

       文物热灾害的影响，不仅表现在木质表面温度异常增高导致的彩绘或木质劣化，并且由于木质建筑的结构内部复杂，防护间距不够，使得耐火等级低，热灾害荷载过大，当木质表面温度超过50度以上开始过热，尚未产生烟气，已经开始有少量可燃性物质挥发，如果散热不佳，加上已有设备无法检测到温度异常，如果热量缓慢累计，或有外来因素，如周围电线出现过热，可能导致阴燃，甚至失火，彼时即便迅速发现烟火，及时扑灭，文物也势必遭受损失，极易造成重大的社会影响。、

       分析古建筑群热灾害的发生特点及原因，主要集中在以下两个方面：

    1）电气类热灾害：敷设在古建筑木质结构上的电气线路由于线路老化、绝缘破损，容易引起表面温度升高，室内建筑物内的大功率照明及用电设备，长期温度过高，造成局部过热，也容易引起周围文物物质表面的理化变化；电气设备箱、电气设备柜为也是热灾害的高发区域，多数因电气设备老化、负载过重、剩余电流以及电气短路等情况造成，经过一个甚至是长期过热的过程，最终可能引起火灾发生。

    2）人为意外性热灾害：大量游客在室内外参观，可能会存在偷偷吸烟、乱扔烟头，不在指定范围内燃香等可能引起火灾的不文明行为；甚至如韩国崇礼门事件中的故意纵火行为，采用木质结构的古建筑，也会存在发生灾害的隐患。

        3）自然灾害：由于雷击、漏水等问题，也很容易造成对古建筑的破坏。虽然漏水不是一种热灾害，但热灾害探测系统却可以通过温度的变化分辨出异常，给出预警提示。

但是上述灾害的发生中，都存在一个温度上升、局部过热的阶段，最终引起不可控的灾害发生。因此古建筑类的热灾害防治，如能在古建筑各种表面温度出现异常，甚至过热阶段，即自动预警，如此可极大延长古建筑的寿命，保护古建筑的安全。

二.  系统框架

       热灾害对文物古建筑的影响是明显的，如果不能极早期发现、早期处理，一旦发展下去，一方面可能造成对古建筑和展品的破坏，另一方面极端的就发展成火灾，这是对文物古建筑损坏最的。因此近年发展出了基于新型分布网络红外测温监控技术的热灾害预警监控解决方案。主要解决快速发现防护区域内的热点，包括烟头、电线电缆过热等，通过数据分析发现建筑和展品的温度变迁，避免长时间温度异常造成损害。下图是热灾害预警监控系统在建筑应用中发现异常的示例，包括墙体温度异常、桥架温度异常、短路引起的线路过热等。