摘要:古建筑具有不可再生的特性,对其进行保护显得尤为迫切和重要。威胁古建筑的最大安全隐患是火灾,一旦发生火灾,往往使古建筑损失惨重,甚至荡然无存。分析了古建筑的地理位置、环境因素,主体材料、布局筑构,以及时空背景和保护开发的消防安全特性,对火灾危害进行了分析,对古建筑火灾防治技术进行了研究探讨。
关键词:古建筑;消防安全;火灾防治技术
引言
古建筑一般指具有历史意义的建国之前的民用和公共建筑,它具有不可再生和不可复制的特点,是保护、传承历史文化遗产的价值所在。因此,必须加强对古建筑的保护,其中消防安全是保护工作的重要课题。
1古建筑消防安全特性
1.1古建筑地理位置、环境因素特性分析古建筑是历史遗留建筑,其建筑位置受当时的建筑理念影响,一般位置较为偏僻、远离市区,如大多数的庙宇建在崇山峻岭之间,道路崎岖且位置分散,例如山西省的五台山建筑群。也有少数古建筑虽处于市区中心,但是不排除周边被民用、商用建筑包围,如山西的崇善寺与周边建筑间距狭小,若有火情,不易于消防扑救。可见,扑救火灾及时与否,受到周边坏境因素的制约。从地理位置、环境因素角度分析,对古建筑的消防安全与火灾防护,应根据其所处地理位置和环境因素特性,就具体建筑采取与之相适应的消防安全方案及消防技术。1.2古建筑主体材料、布局筑构特性分析古建筑所用建筑材料多为石、砖、木等,我国古建筑的木质材料平均用量高达1m3/m2,还有的是纯木材料,如山西应县佛宫寺释迦塔等。以山西为例,列为国家级保护单位的古建筑119个,其中木及砖木材料的建筑就有93个。木质材料的耐火性能较差,存在较大的火灾隐患。在构筑方面,大屋顶在中国古建筑中尤为典型,屋顶要占到建筑整个立面的33%,而且大屋顶是由梁、檩条、椽条、斗拱、望板、挂瓦条等一系列木构件组成。木构技术一方面显示了古建筑的精湛技艺,而另一方面,无疑如同构筑了一个巨大的篝火架,如遇火灾,火势极难控制。如2003年,武当山古建筑遇真宫遇火灾,3间正殿和2间厢房瞬间遭到毁灭性破坏,损失无法估量。古建筑在布局上也有其特点,往往是单体建筑孤零独立,而群体建筑外部设计多采用四周围合,内部设计则突出主建筑,附属屋舍两边对称,院院相连,形成封闭性的格局。一旦遇有火情,若失去及时控制的机会,则会发生火烧连营的情况。因此,有针对性地研究古建筑的主体材料和布局筑构的特性,是古建筑消防安全区别于其他建筑的重要内容。1.3古建筑时空背景、保护开发特性分析古建筑由于建筑时间较长,其材料已经不同程度地老化,结构发生改变,较现代建筑而言,火灾的破坏性会非常大。古建筑历经岁月变迁,时过物存,当时的功用多数已经发生了变化,如北京故宫当时是皇帝处理国事的地点及生活处所,而今则是日均接纳上万游客的游览景点。再如山西的乔家大院、王家大院等,过去是富户人家的生活居所,现在则是民居博物馆及旅游去处。古建筑在时空变化背景下,其用途、功能也在改变。且不论古建筑在始建之初,就未能做到防火的长久大计,即使能做到,也难以适应如今社会快速发展的要求。因此,对于古建筑的保护与开发,要在修旧如旧、保持原貌的原则下,根据其功能转移的实际,应融入现代科技,将新型材料、技术用于古建筑的保护。根据古建筑的承载能力,做到量力、适度,避免过度开发。尤其是在开发过程中对于消防安全技术的采用,既要满足当下的现实需要,更要符合具体古建筑的特殊品性。
2古建筑火灾危害的分析
古建筑不仅材料的抗火能力差,群体组合也降低了其抗火能力,尤其是群体古建筑,防火分区设计理念淡薄,即使有一般也十分简单,防火间隔设置或者没有,或者效果差。这样的建筑格局因其布局上的封闭性、屋舍间的连体性、建筑材料的易燃性以及构架叠加的助燃性,导致火灾发生时的速燃性、轰然性,往往是顷刻之间荡然无存,火灾的危害程度极大。一般情况下,发现火情的有效控制时间仅为15min,错过这段宝贵的时间,后果不堪设想。目前,古建筑的消防设施与装备普遍匮乏,新技术的使用参差不齐,尤其是位置偏远的建筑群落,尚无法保证充分的消防用水及道路畅通,预警信息管理滞后,在扑救方案措施和救灾反应速度等方面,还存在着很大的技术提升空间。现将古建筑与现代建筑防火设计比较列于表1。
3古建筑火灾防治技术
3.1火险评估综合古建筑位置、结构等现状,在对其火灾隐患、危害程度、疏散路线等进行相应分析的基础上进行火灾风险评估。评估内容侧重于对特定古建筑的地理位置、布局筑构、功能性质、火情隐患以及人员、文物和消防设施分布等方面进行全面分析,借助危险等级分析法实现古建筑危险度分类,加大对火灾风险高部位的重点防治处理,制备应急预案,备齐应急装备。3.2阻燃处理在古建筑原有的防火分区、框架结构和建筑材料无法改变的前提下,防火技术的主要方向是采用清洁高效的阻燃手段进行控制管理,尽量实现从源头上遏制火灾。如在木结构表面涂刷高效防火涂料,形成表面防火保护膜,这在一定程度上能提高木材的耐火极限。再如对古建筑帘、帐等内部纤维织物进行防火处理,使用磷酸铵、硼酸等防火液浸泡、喷洒,或采取阻燃材料进行替换。3.3火灾探测考虑到古建筑中寺庙较多,寺庙大殿中油灯、蜡烛等烟火较多,无法采用烟雾感应、火焰探测等方法进行处理,且古建筑中内部结构复杂、遮挡严重,无法借助图像型探测手段进行处理,若采用单一的探测手段,无法满足对古建筑火灾的初期预警,目前较为可靠的是采取图像探测与空气采样相结合的方法进行防治。将空气采样与监控系统结合设计,可以减轻对古建筑原貌的影响,并且节约成本,同时能够实现对早期火灾火情的快速响应。采用空气采样技术必须实现对以下两个方面的有效控制:一是对古建筑中前期空气成分、颗粒粉尘分布的研究分析;二是在火灾发生条件下,可燃物燃烧时的成分及其变化和特点的数据统计。3.4灭火技术自动喷淋装置是现阶段应用范围广、成本低的自动灭火装置。一般情况下,需要在古建筑中设计相应的自动喷水系统,但是该系统的水渍危害较严重。因此,对于消防水匮乏、文物无法承受水渍危害的古建筑不宜采用该系统进行火灾防治。气体灭火系统如三氟甲烷、二氧化碳等气体为主的灭火系统。该系统对古建筑的结构具有一定要求,维护成本较高,且洁净卤代烃灭火剂会在灭火过程中产生酸性气体,这些因素影响和限制了其发展与应用。细水雾灭火系统是实现气象冷却、隔氧控制,与水喷淋灭火相比耗水量低,水渍危害小,管网简洁,破坏较小,而且比气体灭火系统更为有效,是目前较为合理的灭火系统。消防作业一方面是保证人身安全,另一方面是要避免建筑文物的损害。因此,采用何种灭火技术应根据古建筑的实际需要,权衡利弊、综合考虑,选取相应的灭火方式,实现不同灭火体系与具体古建筑的匹配。
4结语
古建筑是人类特有的宝贵遗产,为了避免历史文物遭受永久性的破坏而造成的损失,必须加强防火保护,从技术上实现对危险源的控制和火灾防治技术的优化。
参考文献:
[1]马万学.古建筑消防安全分析评估及防火对策探讨[J].消防技术与产品信息,2015(6)财务管理论文:12-16.
[2]陈贞玉.古建筑火灾防治技术探析[J].中国科技信息,2010(20):48-49.
作者:邢君 单位:太原城市职业技术学院