古建筑消防安全特性及火灾防治技术

1、古建筑消防安全特性及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。古建筑消防安全特性11 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

2、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。12 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

3、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。13 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

4、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

5、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。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

6、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。古建筑火灾防治技术31 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。32 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

7、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。33 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

8、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。34 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