淺談古建筑的消防安全
2015-03-19 11:16:23 作者:趙彥升 來(lái)源:北京市文物局 已瀏覽次
古建筑是重要的文化遺產(chǎn),是中華民族五千年文明史的見(jiàn)證。北京古建筑數(shù)量多,郊區(qū)市區(qū)均有分布,而且多為歷代的皇家宮殿園林,文物等級(jí)高,政治影響大。北京古建筑主要包括寺院、廟宇、宮殿、樓閣、古塔、宅院等。近年來(lái),由于自然災(zāi)害及人為因素的原因,一些珍貴的古建筑遭受火災(zāi),造成不可估量的損失。研究古建筑火災(zāi)特點(diǎn),探索古建筑的防火措施,對(duì)于撲救古建筑火災(zāi),確保古建筑的消防安全,具有重要的意義。
一、古建筑的建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1. 古建筑的地理及環(huán)境危險(xiǎn)性
有些古建筑及古建筑群所處的地理位置及周邊環(huán)境等因素,由于歷史背景及長(zhǎng)期變遷等原因,坐落在遠(yuǎn)離城市的高山深谷中,建造時(shí)一般都充分利用地形地物,構(gòu)建在山腰和山頂或處于深山環(huán)抱中,人員徒步到達(dá)都非常困難,消防車更是難以通行。一旦發(fā)生火災(zāi)只能自救,滅火用水得不到保障,從而喪失了有效控制火勢(shì)的機(jī)會(huì)。
有些古建筑處于鬧市之中,有很多居民、單位共同居住,人員成分復(fù)雜,防火意識(shí)差,消防設(shè)施不健全。大多道深巷窄,紅墻夾道,門檻重重,私搭亂建嚴(yán)重,用火用電不規(guī)范,不能保證消防通道暢通和足夠的寬度,對(duì)火災(zāi)的撲救很不利。
2. 古建筑結(jié)構(gòu)形式危險(xiǎn)性
在建筑形式上,大部分古建筑的殿堂高大開(kāi)闊,有利于木材的燃燒。發(fā)生火災(zāi)時(shí),氧氣供應(yīng)充足,燃燒速度相當(dāng)迅速。有些城門樓建在高大的城墻之上,周邊無(wú)建筑物遮擋,四面迎風(fēng),起火時(shí)必然風(fēng)助火勢(shì),火仗風(fēng)威,難于控制火勢(shì)。
在結(jié)構(gòu)形式上,古建筑用大木柱支撐巨大的屋頂,而屋頂又由大量的木材加工而成,疊架的木梁連接木柱與屋頂,這種組合形式猶如架空的干柴,周圍的墻壁、門、窗和屋頂上覆蓋的陶瓦等圍護(hù)材料恰恰猶如爐膛,使古建筑具有良好的燃燒條件。
古建筑多數(shù)是以各式各樣的單體建筑為基礎(chǔ),組成各種庭院、古建筑群,彼此多采用"四合院"和"廊院"的形式,彼此相連,廊道相接,沒(méi)有防火間距,建筑群內(nèi)沒(méi)有明確消防通道,防火分區(qū)不夠明確,沒(méi)有防煙分區(qū),失火后火勢(shì)蔓延迅速。
3. 古建筑材料危險(xiǎn)性
無(wú)論獨(dú)立古建筑還是古建筑群,其結(jié)構(gòu)多為磚木或純木結(jié)構(gòu),耐火等級(jí)均為三級(jí)或四級(jí),耐火性能差。古建筑每平方米使用的木材平均為630 千克,而現(xiàn)代建筑中每平方米使用的木材不超過(guò)20 千克,單位面積的火災(zāi)荷載比現(xiàn)代建筑高出30 多倍。古建筑使用的木材燃燒時(shí)發(fā)出大量熱量,使燃燒進(jìn)程顯著加快,不利于撲救。
木材內(nèi)的有機(jī)物含量高達(dá)90% 以上,這些成分都是可燃物。木材的燃點(diǎn)為200℃至300℃,比大多數(shù)物質(zhì)容易點(diǎn)燃。古建筑材料又多用油脂含量高的柏木、松木、樟木等優(yōu)質(zhì)木材,其表層涂有大量的涂料,極易燃燒,火災(zāi)危險(xiǎn)性比一般木材大。新進(jìn)倉(cāng)庫(kù)的木材含水量一般穩(wěn)定在60% 左右,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期自然干燥形成的干木材,含水量一般穩(wěn)定在12%-18%,古建筑中的木材,經(jīng)過(guò)幾百年的干燥,含水量遠(yuǎn)低于干木材,因此極易燃燒,在干燥的季節(jié)甚至遇到火星就會(huì)起火。
古建筑內(nèi)外多用涂漆裝飾、彩繪梁柱,更有屏風(fēng)、掛畫(huà)、垂簾等,增加美觀效果,具有文化特色。有些古建筑內(nèi)懸掛綢緞、字畫(huà)、匾額以及供奉的鞭炮、香燭和紙張等,都是可燃物或易燃物。這些物品降低了燃燒溫度,增加了燃燒速度,增大了火災(zāi)熱量?;馂?zāi)一旦發(fā)生,室內(nèi)裝飾品更成了火勢(shì)蔓延的途徑,使火勢(shì)向空中擴(kuò)展。
木材的燃燒和蔓延的速度還和木材表面積與體積的比例呈遞增關(guān)系。古建筑中的梁、天花、藻井、斗拱、門窗等往往結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、構(gòu)件交錯(cuò)疊落,大大增加了材料的受熱面積,有些木材的表面開(kāi)裂,木質(zhì)疏松,這些特性使古建筑容易燃燒而且蔓延速度極快。
4. 古建筑平面布局危險(xiǎn)性
古建筑一般在總平面布局上成組、成群、對(duì)稱布置。殿堂之間往往用木質(zhì)廊子相連,層層疊疊,空間立體交叉,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。有些古建筑規(guī)模壯觀、高大雄偉,內(nèi)部空間較多,不利于劃分防火防煙分區(qū)。有些古建筑群內(nèi)缺少防火分隔和安全空間。如果一處起火,火勢(shì)不能得到有效控制,毗連的建筑很快出現(xiàn)大面積燃燒。既不利于安全疏散,又容易形成"火燒連營(yíng)"的局面。
二、古建筑的消防安全措施
1. 古建筑的避雷
雷電是自然界的一種大氣放電現(xiàn)象,其放電電壓可達(dá)數(shù)百萬(wàn)伏至數(shù)千萬(wàn)伏,電流達(dá)到幾十萬(wàn)安培。雷電的破壞力極大,不僅可以擊斃人畜,破壞建筑物,還可以造成火災(zāi)爆炸等次生災(zāi)害。據(jù)有記載以來(lái),有很多古建筑毀于雷擊及雷擊次生災(zāi)害。天壇祈年殿于光緒十五年(1889 年)8 月24 日因雷擊起火,致使整個(gè)祈年殿化為灰燼。1957 年7 月31 日15 時(shí),十三陵長(zhǎng)陵祾恩殿屋面西側(cè)正脊被雷電直擊,雷擊電流破頂而入,致使殿內(nèi)兩根楠木柱子及天花板多處劈裂冒煙,造成人員一死三傷。
自古以來(lái),智慧的先人們用安裝鴟吻、寶剎等方法進(jìn)行避雷。新中國(guó)成立后,黨和政府對(duì)古建筑的避雷相當(dāng)重視,相繼出臺(tái)并不斷修改更新防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
從保護(hù)歷史文化遺產(chǎn)和安全防火的角度考慮,古建筑必須安裝避雷設(shè)施,應(yīng)具備完善的接閃器、引下線和接地裝置。國(guó)家級(jí)重點(diǎn)文物保護(hù)單位應(yīng)符合第一類防雷建筑要求,接閃器要準(zhǔn)確計(jì)算保護(hù)范圍,應(yīng)沿建筑物屋面正脊、檐部、垂獸和高出建筑物的煙囪等易受雷擊的部位敷設(shè)。防雷引下線不能過(guò)少,引下線少,雷擊電流分流就少,每一根引下線承受的電流就大,容易產(chǎn)生反擊和二次災(zāi)害。因此,引下線最少不應(yīng)少于2 根,其間距不應(yīng)大于24 米。接地體應(yīng)就近埋設(shè),不宜距保護(hù)建筑太遠(yuǎn),避免造成放電引發(fā)火災(zāi)。為便于每根接地體的電阻的測(cè)試維護(hù),應(yīng)在防雷引下線與接地體間,距地面1.8-2 米處設(shè)斷接卡子。接地體的電阻值應(yīng)在10Ω 以下。古建筑內(nèi)部電氣線路輸入端口應(yīng)安裝電涌保護(hù)器,防止雷擊引起的超高壓電進(jìn)入配電系統(tǒng)。
每年雷雨季節(jié)前,應(yīng)請(qǐng)北京市避雷檢測(cè)中心對(duì)避雷設(shè)施進(jìn)行專門檢測(cè),以確保性能完好有效。2. 古建筑的安全用電
重點(diǎn)文物保護(hù)單位除磚、石結(jié)構(gòu)外,一般不準(zhǔn)安裝電燈和其他電氣設(shè)備。古建筑內(nèi)如確實(shí)需要安裝照明燈具和電氣設(shè)備,須經(jīng)當(dāng)?shù)匚奈镄姓芾聿块T批準(zhǔn),并由正式電工負(fù)責(zé)安裝和維護(hù),嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)電氣安裝使用的技術(shù)規(guī)范和規(guī)程。
古建筑內(nèi)的電氣照明設(shè)施應(yīng)符合消防安全技術(shù)規(guī)程的要求。嚴(yán)禁使用鹵鎢燈等高溫照明燈具和電爐等加熱器,電氣線路應(yīng)采用銅芯絕緣導(dǎo)線,并使用阻燃PVC 穿管保護(hù)或穿金屬管敷設(shè),不準(zhǔn)直接敷設(shè)在梁、柱、枋等可燃構(gòu)件上,嚴(yán)禁亂拉亂接電線。
古建筑內(nèi)部應(yīng)分區(qū)安裝單獨(dú)分支回路,獨(dú)立設(shè)置控制開(kāi)關(guān),以便人員離開(kāi)時(shí)切斷電源;控制開(kāi)關(guān)、熔斷器均應(yīng)安裝在專用的不燃配電箱內(nèi),配電箱應(yīng)設(shè)在室外,有條件的單獨(dú)設(shè)置配電室。定期請(qǐng)專業(yè)電檢公司對(duì)電氣設(shè)施進(jìn)行檢測(cè),以確保性能完好有效。
3. 古建筑的消防設(shè)施
在古建筑中,由于原有結(jié)構(gòu)的固有特性,消防設(shè)施的應(yīng)用受到一定限制,但是古建筑又是公眾場(chǎng)所,節(jié)假日人員密集,火災(zāi)危險(xiǎn)性大,不易疏散人員和撲救火災(zāi)。根據(jù)初期火災(zāi)較易撲救的特點(diǎn),應(yīng)盡量采取措施,做好火災(zāi)報(bào)警預(yù)防工作。爭(zhēng)取早發(fā)現(xiàn),早撲救,把火災(zāi)制止在萌芽狀態(tài),使其不能形成災(zāi)害。
火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是提早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的重要消防設(shè)施。火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)是由觸發(fā)裝置、火災(zāi)報(bào)警裝置、火災(zāi)控制器以及具有其他輔助功能的設(shè)備組成,它能在火災(zāi)初期,將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量、火焰等物理量,通過(guò)火災(zāi)探測(cè)器變成電信號(hào),傳輸?shù)交馂?zāi)控制器并同時(shí)顯示出火災(zāi)發(fā)生的部位、時(shí)間等,使人們能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi),及時(shí)采取有效措施,撲滅初期火災(zāi),最大限度地減少因火災(zāi)造成的生命和財(cái)產(chǎn)的損失。
消防水源是困擾古建筑消防安全的一個(gè)棘手問(wèn)題。建立完善的室內(nèi)外消防給水系統(tǒng)或設(shè)置高位水池,可以遏制古建筑初起火災(zāi),阻止火勢(shì)蔓延,有效地?fù)渚然馂?zāi)。
消防用水可由天然水源、市政管網(wǎng)或消防水池供給。附近有江河湖泊的古建筑盡量使用天然水源,如頤和園、北海等古建筑。利用天然水源時(shí),應(yīng)確??菟凇⒔Y(jié)冰期消防用水的可靠性。在城市中的古建筑可利用市政管網(wǎng)保證用水,按消防規(guī)范要求設(shè)置室內(nèi)外消防栓。在缺乏水源的地區(qū),要增設(shè)消防水池,修建蓄水池。
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,消防技能設(shè)施也更安全更可靠。在古建筑中宜安裝預(yù)作用自動(dòng)滅火系統(tǒng)。預(yù)作用系統(tǒng)是將火災(zāi)自動(dòng)探測(cè)報(bào)警技術(shù)和自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)結(jié)合起來(lái),在系統(tǒng)中安裝閉式灑水噴頭。在未發(fā)生火災(zāi)時(shí)該系統(tǒng)管道內(nèi)通常充有低壓空氣或氮?dú)庖怨┍O(jiān)測(cè)。一旦發(fā)生火災(zāi),安裝在保護(hù)區(qū)感溫感煙火災(zāi)探測(cè)器發(fā)出火災(zāi)報(bào)警信號(hào)?;馂?zāi)報(bào)警控制器或消防控制中心,接到報(bào)警信號(hào)后發(fā)出指令打開(kāi)雨淋閥上電磁閥,使雨淋閥開(kāi)啟,壓力水流進(jìn)系統(tǒng)管網(wǎng),變成濕式噴水系統(tǒng),同時(shí)水力警鈴發(fā)出報(bào)告,壓力開(kāi)關(guān)動(dòng)作反饋給控制中心顯示管路已充水,并啟動(dòng)消防泵。此時(shí)管道上安裝閉式灑水噴頭尚未釋放,不會(huì)噴水。人尚可主動(dòng)地經(jīng)主管人員采取適當(dāng)行動(dòng)將火撲滅,避免噴頭動(dòng)作水漬造成的損失。如果火災(zāi)控制不住繼續(xù)發(fā)展,致使閉式噴頭玻璃球動(dòng)作噴水,水泵自動(dòng)啟動(dòng)。火災(zāi)撲滅后,應(yīng)將電磁閥關(guān)閉,使雨淋閥關(guān)閉,并排除管道中的剩水使系統(tǒng)充氣壓力保持在0.03MPa 范圍內(nèi),恢復(fù)監(jiān)控工作狀態(tài)。
4. 古建筑的安全管理
古建筑管理、使用單位,應(yīng)當(dāng)在科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)下,深入貫徹"預(yù)防為主,防消結(jié)合"的方針。依法規(guī)范古建筑的內(nèi)部消防安全管理,實(shí)行人防、物防、技防相結(jié)合的全方位動(dòng)態(tài)管理,健全完善自我檢查、自我整改的消防安全管理機(jī)制,加強(qiáng)"四個(gè)能力"建設(shè),立足于自防自救,以切實(shí)提高抗御火災(zāi)的能力。
5. 古建筑的消防安全教育
消防宣傳教育是古建筑安全的重要工作,是增強(qiáng)消防安全意識(shí),提高消防安全素質(zhì)的措施,是預(yù)防火災(zāi)的重要基礎(chǔ)。古建筑管理使用單位應(yīng)當(dāng)建立健全消防宣傳組織和制度,結(jié)合不同時(shí)期、不同季節(jié),通過(guò)多種形式對(duì)管理人員、警衛(wèi)人員、游客等開(kāi)展經(jīng)常性的消防安全宣傳教育。開(kāi)展經(jīng)常性培訓(xùn),營(yíng)造安全防火氛圍,普及消防知識(shí),提高防火覺(jué)悟,增強(qiáng)保護(hù)古建筑的責(zé)任感、法制觀和自覺(jué)性,努力形成層層有人管、處處有人抓,人人關(guān)心防火,時(shí)時(shí)重視安全,自覺(jué)做好消防安全工作的和諧局面。
三、古建筑火災(zāi)的撲救
1. 制定滅火疏散預(yù)案
制定滅火和應(yīng)急疏散預(yù)案并適時(shí)進(jìn)行演練是對(duì)古建筑使用單位消防安全管理成效進(jìn)行檢驗(yàn)的有效手段,還是成功撲救初期火災(zāi)的關(guān)鍵。古建筑管理使用單位應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況,尤其是要根據(jù)旅游旺季人員眾多的特點(diǎn),在深入調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,對(duì)可能出現(xiàn)的火情進(jìn)行研究,按最復(fù)雜、最不利的情況制定切實(shí)可行的、周密詳細(xì)的滅火疏散預(yù)案。通過(guò)定期演練,當(dāng)面臨突發(fā)火災(zāi)事故時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一指揮,積極有效地整合人力、物力、信息等資源,迅速針對(duì)火勢(shì)實(shí)施有組織地疏散和撲救,避免火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的慌亂無(wú)序,防止貽誤戰(zhàn)機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)失控,最大限度地減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。同時(shí),通過(guò)預(yù)案的制定和演練,發(fā)現(xiàn)整改一般消防安全檢查不易發(fā)現(xiàn)的隱患,進(jìn)一步提高古建筑的消防安全系數(shù)。
2. 古建筑火災(zāi)的撲救
撲救古建筑火災(zāi)要大膽實(shí)施下風(fēng)堵截、內(nèi)攻外堵、重點(diǎn)設(shè)防、分割滅火的戰(zhàn)術(shù),并在實(shí)戰(zhàn)中貫徹小火早堵、大火巧堵原則,善于根據(jù)火災(zāi)變化情況,機(jī)動(dòng)靈活地使用或變換戰(zhàn)術(shù)。撲救初起火災(zāi)時(shí),要采取打快攻、打近戰(zhàn)的戰(zhàn)術(shù),集中優(yōu)勢(shì)兵力于攻擊點(diǎn)上,快速實(shí)施圍殲著火點(diǎn)的戰(zhàn)斗部署,猛打猛沖,速戰(zhàn)速?zèng)Q。滅火時(shí)選擇障礙少、煙霧小、視線好、能充分發(fā)揮水槍威力的安全陣地。在滅火同時(shí)還要阻止火災(zāi)蔓延,在主要蔓延途徑上或重點(diǎn)部位,實(shí)施頑強(qiáng)堵截,截?cái)嗷鹆骱透邷責(zé)煔猓俨粩鄶U(kuò)大戰(zhàn)果,逐步縮小燃燒范圍,最后一舉撲滅火災(zāi)。
3. 古建筑火災(zāi)撲救的注意事項(xiàng)
古建筑一般都較高、坡度大、瓦面光滑,極難攀登,而各類構(gòu)件也易塌落傷人,必須采取有效措施,保證滅火人員的安全。在古建筑火災(zāi)撲救中,一般要正確處理好火災(zāi)撲救與保護(hù)古建筑的關(guān)系。古建筑文物保存一般都有其特點(diǎn),如木雕佛像、匾額等工藝品不防火,泥塑佛像、壁畫(huà)、古字畫(huà)等文物既不耐火也不耐水,瓷器、陶器雖耐火,但在高溫情況下驟然遇冷,也會(huì)受到嚴(yán)重毀壞。古建筑的特殊部位不能用水撲救時(shí),管理使用單位應(yīng)準(zhǔn)備大量的干粉、二氧化碳等滅火器,保證充分的滅火劑用量。②
發(fā)生火災(zāi)時(shí),在滅火的同時(shí)應(yīng)采取積極有效的措施保護(hù)珍貴文物,除了及時(shí)疏散和搶救古建筑內(nèi)受火勢(shì)威脅的文物外,還應(yīng)盡可能防止水流破壞文物和水漬損失。當(dāng)重要文物無(wú)法轉(zhuǎn)移時(shí),應(yīng)盡快用石棉毯或經(jīng)防火處理的篷布對(duì)其實(shí)施嚴(yán)密遮蓋。要注意防止搶救出來(lái)的文物夾帶火星,特別是古建筑內(nèi)的大量文物非常珍貴,有的屬稀世珍寶,價(jià)值連城,對(duì)此必須派專人看守,重點(diǎn)保護(hù),應(yīng)防止丟失,對(duì)于容易破碎和遇水可能破壞的文物古跡、彩畫(huà)等要輕拿輕放。文物轉(zhuǎn)移的地點(diǎn)應(yīng)是不能再次受到火勢(shì)威脅的安全區(qū)域。
① 宋源祿:《談古建筑的火災(zāi)隱患及防火滅火對(duì)策》,《消防技術(shù)與產(chǎn)品信息》2004 年第10 期。
?、?陳韌:《試談古建筑火災(zāi)特點(diǎn)及滅火對(duì)策》,《工程研究》2002 年第2 期。
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