浅谈我国古建筑消防安全特性及防火对策研究
李甲
(河北省消防总队衡水支队,河北 衡水)
摘要:古建筑,即古代建筑的简称,主要是指存在于地面上的历史上各个朝代的建筑物和构筑物。古建筑是消亡历史的见证;是古代劳动人民智慧和力量的结晶;是重要的历史文化遗产;是国家文明的重要标志;是全人类共同的宝贵财富。随着我国社会和经济的发展,古建筑越来越受到火灾的威胁。尽快能科学、合理地对古建筑做出消防安全保护的规划,已显得刻不容缓。但目前国内很多古建筑群的消防安全现状十分令人担忧,对文物古建筑消防安全特性及防火对策进行科学的研究与探讨意义重大。
关键词:社会;古建筑;安全;预防
1 引言
如何适应社会和经济条件的变化,改善我国古建筑消防安全现状,防止发生火灾事故造成难以弥补的损失,是当前和今后每个消防工作者义不容辞的责任。根据联合国教育、科学及文化组织对世界遗产的定义,古建筑属于历史文化遗产,是人类的共同瑰宝。它是古代劳动人民的智慧结晶,是研究古代社会政治经济、文化艺术、宗教信仰的历史资料,是国家珍贵的文化遗产。它对于研究我国历史,对广大青少年进行爱国主义教育、增强民族自尊心,开展对外文化交流和发展旅游事业,都具有十分重要的意义。因此,加强对古建筑的防火管理,保护好古建筑不受火灾的侵害,是各级政府和全社会有关部门共同的职责。针对古建筑火灾危险性,切实落实防范措施,确保古建筑的消防安全,利在当代,功在千秋。本文仅就我国古建筑的消防安全特性及防火对策作简要探讨。
2 古建筑消防安全的主要特性及其存在的火灾隐患
我国历史上众多的古建筑之所以毁于火灾,今天幸存下来的绝大多数古建筑也历经火劫,究其原因,在于这些古建筑本身就具有很大的火灾危险性,有的文物古建筑虽然在近年来不曾发生过较大火灾事故,但它像全国文物古建筑一样自身存在着许多火灾危险性。
2.1 火灾荷载大,耐火等级低
古建筑大多为砖木结构建筑群,建筑有独立的建筑或建筑群,结构多为砖木或纯木结构的三四级耐火等级的建筑,耐火性能差。以木构架为主要结构形式,耐火极限低,火灾荷载远远高于现行的国家标准所规定的火灾负荷量,火灾危险性极大。古建筑采用的大量木材使得其火灾负荷增大,现代建筑要求火灾总负荷量平均每平方米的木材用量不得高于0.03m3,文物古建筑中,平均用量每平方米已达1m3之多,而现代建筑使用的木材每平方米不超过20kg,古建筑荷载要比现代建筑高30多倍。组成古建筑的木材极易燃烧,木材的有机物含量高达99%以上,可燃物燃烧产生其他可燃物,致使燃烧恶性循环,木材的燃点200~300℃,比木炭、焦炭还易点燃,其用油脂含量高的木材构造,并且表面涂有大量的涂料,极易燃烧。火灾的危险性一般比木材大。古建筑中的各种木材构件,具有良好的燃烧和传播火焰的条件。基本上毗连建造,密度大,防火间距严重不足,外观封闭,墙高院深,台阶重叠,发生火灾后火势蔓延快,燃烧猛烈,极易形成立体燃烧。
2.2 防火、灭火设施匮乏,火灾扑救难度大
文物古建筑分布比较广,且大多数远离城镇,建于环境幽静的高山深谷之中,这些古建筑普遍缺乏自防自救能力,既没有足够的训练有素的专职消防队员,消防设施有的也不完备,一旦发生火灾,位于城镇的消防队很难第一时间到达。大多数古建筑都缺乏消防水源,无消防道路、值班人员、自动灭火设施或有人“无用”,消防疏散通道狭窄或不畅,应急照明疏散指示灯“不应急”等现象。对于一些高大的古建筑更是有水难攻,再加上古建筑周围的道路大多狭窄,有的还设有门槛、台阶,消防车根本无法通行,这些都给火灾扑救工作带来很大的困难。古建筑内电气线路都是后期敷设的,因为没有相关行政部门的技术把关,电路敷设随心所欲极不规范,绝大部分都敷设在可燃材料上,且没有采取穿管保护等措施,线路乱拉乱搭,用电设备数量多,古建筑内使用明火情况复杂。
2.3 古建筑的管理和使用体制不健全,问题复杂
建筑的管理部门与所辖地政府管理与使用体制不健全,文物古建筑的使用部门往往为了追逐经济利益而忽视古建筑消防安全管理。古建筑的使用中,普遍存在着火源管理不严、电线乱拉乱接、线路开关随意乱设。存在“四多”现象,即可燃物品多、电气线路多、居住老人多、使用明火多,用火用电不规范。有的古建筑周围大量开店,火灾危险因素大量增多。这些管理和使用方面存在的消防安全问题,也给古建筑的消防安全带来了严重威胁。因此,应在当地政府中成立由文物、规划、消防、宗教等部门组成的古建筑保护管理委员会。
2.4 古建筑的地理位置偏僻加重了火灾的危险性
我国古建筑除少量建造在城市市区或近郊区外,绝大部分建造在远离城市的高山深谷中,地理位置偏僻,建造时一般都充分利用地形地物,建筑峻峭,随城就势,院落相错,通路曲折逶迤,构建在山腰和山顶或处于深山环抱中,人员徒步到达都非常困难,消防车更难以靠近,加之古建筑远离城镇,消防水源缺乏,灭火用水得不到保障,如泰山、九华山、华山等许多名山上的古刹道观,位于山顶或山腰,消防水源缺乏,一旦发生火灾,只能自救,从而丧失了有效控制火势的机会。少数建筑虽在城镇附近,但也大都是道深港窄,经墙夹道,门槛重重,台阶遍布,高低错落,普遍存在建筑形体高、院墙高、过门高、过道窄的现象,对火灾的扑救工作很不利。
2.5 古建筑材料的危险性诱发火灾因素多
古建筑内外多用涂料装饰或保护建筑材料,彩绘梁柱,更有屏风、挂画、垂帘等,但涂料装饰易燃。易导致整座建筑物着火,同时古建筑内的装饰品如绸缎、字画、匾额以及供奉的香烛、纸张等都是可燃易燃物,增加了火灾负载,由此可见古建筑火灾的危险性之大。古建筑有独立建筑或建筑群,其结构多为砖木或纯木结构,耐火性能差。而古建筑中的各种木材构件,又具有良好的燃烧和传播火焰的性能。如古建筑屋顶严实紧密,在发生火灾时屋顶内部的烟热不易散发,温度容易积聚,迅速导致“轰燃”;再如古建筑的梁、柱、椽等构件表面积大,木材的裂缝多,火灾发生后,火势蔓延快,燃烧猛烈。另外古建筑中的木材经过多年的干燥,含水量很低,特别是一些枯朽木材,经过多年干燥,质地疏松,在干燥的季节,遇到火星也会起火。因此,发生火灾后在确保人员疏散、结构完整等安全目标外,还要尽量维护其特有的价值,其难度是相当大的。虽然,古建筑物在火灾发生概率上小于现代建筑物,但其火灾破坏性不论从时间、速度、程度上均大于现代建筑物。现在很多古文化遗产被开发为旅游胜地,文化生活水平的提高和各类假期的不断延续,随着人们物质文化旅游宗教活动越来越频繁,寺、庙等古建筑逐渐成为人们游玩和观光的胜地,带来巨大的经济效益的同时也存在负面效应参观游览人员带来了动态火灾隐患。
3 古建筑防火工作的几点对策及措施
在古建筑的各项保护工作中,防火保护毋庸置疑是其中至关重要的一环。由于古建筑物所具有的特殊意义及价值特性,与现代建筑物相比,在防火安全保护工作上具有截然不同的重要特性。例如,古建筑是罕见的无法替代的文化遗产,发生火灾后,具有不可再生性。这就决定了我们必须提高对古建筑消防设计、规划、保护工作的重视。现代防火新的理念与技术日新月异,如何确实深入了解其有效的价值并应用于古建筑防火体系是相当重要的环节,现代科学技术及产品除能在现代建筑中发挥应有的作用外,还可以解决古建筑遗留的疑难问题。
3.1 火灾危险性分析及安全度评估技术
虽然现代建筑与古建筑发生火灾的条件及概率不同,现代建筑是以大范围、高密度并不断发展为特点,古代建筑则是以重点突出、高度分散而存在,但都可以用消防安全工程学的原理,用性能化分析的方法对古建筑的火灾危险性及安全度进行分析和模拟演示,找出隐患所在,确定采取的有效措施,并作为设计规划的基础,为防火安全改造工程提供量化的依据。
3.2 古建筑引用现代防火分区的划分概念
现代建筑防火分区的划分是防火安全体系最重要的基础,也是防止火灾蔓延以及人员疏散的安全保证,是保证结构安全的枢纽。因此,对古建筑也可以根据容易起火的部位为依据,按照实际的距离大小来划分空间,形成“物理分隔”的纵深防御,再以此空间的间隔,规划设置各项防火措施及设备,达到防火安全目的。
3.3 加强古建筑消防安全,灵活运用防火规范
如何在保证古建筑完好的前提下,又成功地保证这些建筑物的消防安全,关键性的问题是找准古建筑与消防安全的结合点,有计划地分期分批地升级消防系统。古建筑的特点是古,而标准的防火规范考虑的是新式建筑的情况,而对古建筑的情况则大大不同,因而用现行标准的防火规范对古建筑的材料和场地具有相反的影响,可能破坏它独特的品质。比如为了安装消防设施而除掉了它重要的建筑特征,这些变化严重影响了古建筑的另一方面。虽然现行防火规范已经认识到新建筑与古建筑间的不同,但目前没有能够灵活的存在说明古建筑消防安全的防火规范或技术标准,因而现行防火规范不足以解决古建筑的防火问题。
3.4 移动式和固定式灭火设备的配置
利用古建筑防火分区的概念,对于警戒区内灭火设备的配置,即可采用“移动式规划概念”来规划设置,用轻便移动式的灭火设备,依事先规划的关键路径,进行机动支援。另外,再结合警戒区、缓冲区的设立,固定式的灭火设备以及古建筑既有的防火保护设备,形成整体的配置效益,形成由外至内的全方位的防御。
3.5 加大对多发致灾因素的防范力度
从古建筑最易引发的火灾原因分析,以雷击和人为纵火频率最高,因此,必须加大对于这方面的重点防范。以北京的紫禁城为例,自建成以来发生的较大火灾中,主要起火原因是雷击。近几年我国也发生多起因雷击引起的古建筑火灾事故,因此,对古建筑必须设置有效的避雷设施。古建筑内的可燃饰物等易燃材料要采取必要的阻燃措施。重点古建筑要落实责任制,加强值班巡逻。
3.6 根据古建筑的实际,分阶段实施防火措施
古建筑的特性决定了其防火保护是具有挑战性及复杂性的工作,必须从各项专业技术的整合来分阶段的实施防火措施,以达到其整体的防火效能。因此,哪些是必须做到的,哪些是能做到的,哪些是技术上做不到而可从行政管理上做到的,都应予以认真的分析研究,并根据存在火灾隐患的客观性和发生火灾的危险性,依资源条件,按优先顺序积极予以办理。例如山东省在文物古建筑消防安全专项治理中,结合山东的实际,对不同的古建筑分别采取不同的防火保护措施,并通过积极的探索,形成了“政府领导、齐抓共管、专群结合、群防群治”的长效机制,走上了良性循环的轨道。
3.7 应用高科技、新材料,提升古建筑消防安全度
成熟的高科技技术与产品,可在理论分析和实际应用上,解决遗留的疑难隐患,特别是以数值量化的模式,更准确的设计规划,提升古建筑的消防安全可靠度。因此,先进火灾风险评估技术以及性能化设计与分析,可积极应用于古建筑的防火保护工作。古建筑在防火安全上也有程度不同的考虑及设置,无论在防火墙、灭火设施、雷击防范上或其原设计的安全设置上均有特殊的考虑。我们应该深入了解其设计精髓与内涵,结合现代先进的防火观念充分加以运用。
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