运用现代技术构建古建筑防火安全保护体系

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摘 要：中华民族有着辉煌灿烂的建筑文化遗产，但是保存至今的大量古代宫殿、坛庙等建筑文物存在很大的火灾隐患。为了对现存古建筑有针对性地、合理地进行消防保护，分析了古建筑火灾特征和火灾危险性以及现存古建筑的建筑特征，对现有古建筑消防保护措施的利弊进行了比较，在此基础上提出了对古建筑消防安全保护的构想，并利用现代消防防火技术的可行性和适用性作了进一步的探讨，从而提出对现存古建筑进行消防保护时，可以采取传统保护措施与现代保护技术相结合的方法，以达到更好的保护效果。

关键词：现代技术；古建筑防火；双重保护体系

中图分类号：TU96+7

文献标识码：B

文章编号：1008-0422（2012）05-0147-02

1 引言

现存的古建筑，是我国历史长河中重要见证物，是我国劳动人民重要的精神财富和物质财富，它们同样属于文物范畴，对研究我国建筑技术和艺术具有重要的价值。但随着时代的变迁，古建筑将越来越少，由于它们的特殊性，一旦发生火灾遭受破坏，后果不堪设想。

2003年1月19日晚，被列为世界文化遗产的湖北省武当山遇真宫发生火灾，导致一座面积达236m2的大殿完全被毁。引起了联合国科教文组织的高度重视。

为了对现存古建筑有针对性地、合理地进行消防保护，分析了古建筑火灾特征和火灾危险性以及现存古建筑的建筑特征，对现有古建筑消防保护措施的利弊进行了比较，在此基础上提出了对古建筑消防安全保护的构想，并对利用现代消防防火技术在古建筑中运用的可行性和适用性作了进一步的探讨。从而提出对现存古建筑进行消防保护时，可以采取的传统保护措施与现代消防技术相结合的方法，以达到更好的保护效果。

2 古建筑的火灾特点

2.1建筑密度高，木结构居多，可燃物多、火灾荷载大

古建筑大多数建筑年代悠久，具有较高的文物价值和艺术价值，而且以木结构居多，火灾荷载大，据初步统计，每平方米可达500kg以上，由于年代已久，风化干裂，一旦发生火灾，像架在炉膛里的一堆干柴无法收拾。

不少古建筑还以组群规模布置，由于廊道相接，建筑物彼此相连，没有防火间距，建筑群内没有消防通道，防火分区不够明确，失火后火势蔓延迅速，易出现轰燃现象，火势难以控制。

2.2基础设施落后，环境的影响，水源缺乏，扑救难度大

由于历史原因，古建筑的基础设施落后，消防设施不到位，水源缺乏。而且不少古建筑坐落于偏僻地区，依山而建，远离城镇，位置偏远。给消防扑救带来很大困难。建筑内部院高巷窄，台阶层叠，门窄槛高，消防车驶进困难，于扑救十分不利。如2001年6月23日凌晨，位于杭州葛岭的抱朴道院发生火灾，由于道院的消防设施缺乏，自救不利，加上消防车上不了山，致使火势迅速蔓延，最终酿成2死2伤、古建筑800多平方米被烧的恶性火灾。

2.3人员繁杂（作为旅游景点），起火原因多

在发展经济浪潮的推动下，大多数古建筑、古建筑群，古村落都作为旅游景点开放，因此造成了人员繁杂，易燃物品多，加上火源、电源隐患潜伏其中，造成诱发火灾的因素众多，原因复杂，预防困难。以50年代为例： 1951年10月21日，沈阳故宫大清门因电气短路发生火灾；1952夏，遵化县清东陵因遭雷击失火；1953年7月，峨眉山接引殿因烧坑温度过高引起火灾；1954年2月1日，屏南县妈祖庙因燃放爆竹引起火灾…… 可见古建筑中诱发火灾因素众多，预防不利。

2.4古建筑由于特殊性，有的不能按传统的消防措施

有的古建筑内墙壁上年代已久，具有相当高的艺术价值的壁画，有的殿宇里供有早期珍贵的泥塑佛像，具有较高的文物价值和艺术价值，如果破坏，其损失无法弥补，但一旦发生火灾，又不能用传统的水源来灭火。

人类经历了对历史文化遗产由毁灭破坏到继承保护的转变，并愈来愈深刻意识到文物古建这种不可再生的资源所具有的独特历史价值和文化意义。时代在发展，科技在进步。从远古的木骨泥墙，到现代的钢筋水泥；从古代的“法制长生屋 ”，到现在的智能大厦；自原始社会的“有墙以蔽恶”，到现代的“防火墙”……从古到今，人类都从未停止过对建筑灾害防范的探索。在古代人防火技术经验总结的基础上，如何运用现代技术，更好实现对古建筑防火减灾的保护工作，日益成为人们关注的话题。

3 古代防火技术的宝贵经验的传承

从我国原始社会的“茅茨土坯”，到现代社会的“高楼广厦”。伴随建造技术的飞速发展，人类的消防安全技术也得以长远进步。古人同火灾作斗争的技术和经验是我国宝贵历史文化遗产的一部分，也是我国现今消防科学技术的奠基和先驱。其中当时某些先进的技术和经验，现在看来仍不失良好的借鉴。

3.1用难燃材料建立防火分隔，阻断火势

明代毛奇龄主张：“北土南砖，俱作御火”，“凡造屋者以复砖为垣，单砖为壁，厚砖为堂基，薄砖为荐，一室中唯栋、梁、椽、枋是木耳，他皆砖也……”从原始社会简易的涂抹灰泥，到奴隶社会的“夯土版筑”技术；从“砖墙瓦盖”，到山墙、封火墙（烽火墙）等防火分隔物的出现；一直到皇宫建筑中真正实体防火隔墙的出现。古人利用构件阻燃和“挖沟为防”的原理来设置分割、阻断火势的做法，对当代的消防工作仍具有很强的指导意义。如南浔“嘉事堂藏书楼”四周以河分割；在江南许多大宅中至今可见一些宅门在厚厚的木门上钉上一块块磨细方砖，即所谓的 “砖门”。这是一种有效的防火门，要是宅院外宅中发生火灾，只要将“砖门”紧闭，便能阻火于门外，以保内宅的安全。

3.2设置消防通道，为灭火救灾提供便利条件

在我国历史上，很早以前就把消防通道的设置作为防火救灾的一项重要技术措施。从经纬分明，井井有条的城市道路规划，到后来“开古沟，创火巷”的防火举措。一系列设计和技术措施为火灾营救提供了便利。

江南民间古建中往往在建筑群沿边的轴线上设置一条长长的称为“备弄”的弄堂，当宅院中发生火灾时，人们可以从“备弄”这条紧急通道中撤离，以保平安

3.3开渠挖沟设水源，为消防用水提供保障

在古建筑选址营造过程中，对水源的考虑和重视一直是古人关注的问题。不仅是为了生活，也是出于对消防用水需要的考虑。宅前置井，院内设缸，一些宫殿和庙宇，大多都设有“放生池”；都是以防万一。

4 现代防火技术在古建筑防火中的应用

现代科学技术的发展，带动了防火材料和技术水平的不断改进与提高，也为古建筑防火御灾提供了更多更好的选择。合理运用现代防火技术，在不破坏古建筑原貌，遵从安全、经济、适用的前提下区别对待，分级设防，建立切实有效的预防和扑救双层保护机制，是确保古建筑消防安全的重要保障。古必须贯彻“预防为主，防消结合”的方针。坚持“从严管理，防患未然”的原则。在“防”字上做足文章，真正消灭火灾隐患于“未燃”的萌芽之中。

4.1运用现代技术构建古建防火的科学预防体系

通过对以往古建筑火灾案例的调查发现：如果措施到位、设备完好，绝大部分的火灾危害都是可以预防和避免的。因此如何运用现代消防技术和手段，结合古建筑火灾形势和特点，构建古建防火的科学预防体系，增强古建的自我防火能力，就成为了当前古建消防工作的重中之重。

4.2应用现代产品和技术对易燃构件作防火阻燃处理

调查发现，在古建火灾案例中，四成以上是由于不慎用火点燃易燃物引起。而古建筑中棉、麻、丝、毛织物众多，特别是寺庙、道观建筑中到处可见悬挂的帐幔、飘带、幡幢等物品，一经点燃，往往迅速成为火灾传播的媒介。因此，要运用现代技术对之进行防火阻燃处理，改善其耐燃性能。使之即使遇到烟头、明火等不至马上燃烧，发生火灾时也不至于蔓延扩展。

现在常用的阻燃产品有溶剂饰面型防火涂料和水基防火阻燃液等。对吸水性物料，如：棉、麻、毛、丝绸、混纺针织品及窗帘、地毯、纸制品等可运用织物专用型水基防火阻燃液。经处理后织物手感柔软如常，无潮感并具有不燃不爆，无毒无味，防火阻燃等优点。新型阻燃液使用简便，可浸、可刷、可喷、可涂。且本身无毒，无色，无害，无污染。不伤害身体，不损伤织物，不破坏其原有色彩质感。且具有防霉、防腐的作用，值得大力推广。对木材等易燃物件可选用木材专用防火阻燃液进行处理。既起到了防火作用，又保持了古建筑原貌。针对古建筑内部电线电缆易老化、短路、起火后延燃的特点。可选用饰面型防火涂料厚度仅需1mm即可达到电线电缆的防火阻燃要求。

4.3运用新型防雷设施，建立科学避雷体系

根据数据表明，古建筑雷击引起的火灾并不少，针对部分古建筑中缺少避雷设备，或即使安装了避雷设施，但保护半径不够，不符合防护要求的现状。我们要彻底检查更新古建筑防雷避雷设施，尽力避免雷电引起的火灾危害。

前一种提前放电避雷针逐渐成为非常规避雷针的主流。新型避雷针无源、无辐射，精确的提前放电，完全主动式引雷，大大加强了建筑的防雷能力。其能量来自闪电发生前地面和云层之间的电势差。它在雷击发生临界点提前产生一个向上先导，形成雷电优先通路，相当于将避雷针增长了数十米，克服了传统避雷针被动接闪的不足，大幅提高了防雷保护范围。减小了二次雷击效应影响。新一代避雷针安全可靠，无放射性元素，抗风能力强，耐腐蚀，无源、无耗能元件，本身不受浪涌冲击影响，免维护，寿命长，可在古建筑避雷工作中大力推广。

4.4利用现代技术建立古建防火的先进扑救体系

根据对火灾实例的的分析，按其特点可将火灾的发展过程分为三个阶段：第一阶段是火灾初起阶段。这时的燃烧尚是局部的，火势不稳定，灾区的平均温度也不高，有中断的可能，此时最易扑灭；第二阶段是火灾发展到猛烈燃烧阶段。这时的燃烧已呈扩展蔓延之势，着火区的平均温度已达到1100摄氏度左右，燃烧稳定，难于扑灭；第三阶段是指火灾发展到衰减熄灭的阶段，这时可燃烧的物质已基本烧光，燃烧向自行熄灭的方向发展。古建的防火设计应针对火灾发展过程的第一阶段和第二阶段开展进行。需针对火灾在各自阶段的不同特点采取限制火势发展或抵制火势直接威胁的的种种防护措施

4.5健全古建筑防火的安全预警体制

根据初起火灾较易扑灭的特点，应尽量采取措施，做好火灾报警预防工作。争取早发现，早扑救，“止之于始萌，绝之于未形”，把火灾制止在萌芽状态，不使其形成灾害。结合古建筑现状，按照区别对待，分级保护的原则，考虑其文化历史价值、火灾危险性、疏散和扑救难度等因素，分为特级、一级和二级保护对象，对于组群宜设置消防控制室，集中报警系统和监控系统；对于一般保护对象，则宜设置区域报警系统；对于一些具有重要价值的古建筑还可以建立监控联动系统，发现早，损失少。

4.6建立健全完善的供水及灭火系统

为避免扑救火灾时“打打停停”，“拉远水救近火”的现象，必须加强消防给水系统建设，根据建筑的规模设立必要的消防水池，确保消防水源的长期、稳定供给。以免因缺水贻误战机，致使“小火酿成大灾。

消防用水可由天然水源、给水管网或消防水池供给。利用天然水源时，应确保枯水期最低水位时消防用水的可靠性。且应设置可靠的取水设施，并在城市有消防管道的地区按消防规范要求设置消火栓。

除做好消防供水工作外，古建筑管理和使用单位应根据需要配备相应的自动、手动灭火工具。手提式干粉灭火器结构简单、价格便宜、操作灵活、使用方便，具有灭火速度快、效率高等效果。