古建筑群消防保護設計方案

   中華民族有著博大久遠的民族文化,悠久的歷史賦予了我們豐富的文化遺產,古建筑就是文化遺產的直接載體,是我國珍貴歷史文化遺產的重要組成部分,是祖先留給我們的一份豐厚物質、精神和文化財富,是國家文明的重要標志。它具有不可再生性。然而很多因素卻威脅著古建筑的安全,火災便是其中的主要因素之一,如被廣大藏胞尊為神圣佛地的甘肅甘南藏族自治州的拉卜楞寺大經堂,于1985年4月7日因燈燭引發大火,連同正在展出的1000多件極為珍貴的文物、經卷、珍寶等均被毀于一旦,供4060名僧眾誦經的大經堂變成了廢墟;2003年1月19日,有600多年歷史的湖北省武當山遇真宮荷葉主殿共236平方米的建筑不到3小時便被大火燒毀;甘肅省的拉卜楞寺,蘭州市的城隍廟戲樓等,造成了無法估量的損失。

   筆者有幸參與了湖南省古建文物消防保護方案設計,就上甘棠古建筑群消防規劃和建設來共同探討古建筑的消防建設。

  古建筑存在的火災危險隱患

   1.平面布局古建筑設計的先天不足

   上甘棠村是典型的封建社會中聚族而居形成的村落,基本上毗連建造,庭院相連、建筑與建筑多為過廊相通,防火間距嚴重不足,現代消防車根本無法靠近和通行。一旦發生火災,火勢會迅速蔓延擴大, 如果得不到及時有效的撲救,極易造成火燒連營的局面。

  2.古建筑耐火等級低,可燃物多

   古建筑大多為木結構或磚木結構,耐火等級為三、四級,耐火性能極差。木質結構歷經幾百甚至上千年的日曬風吹雨淋,造成建筑木質腐蝕、干燥、疏松,含水量遠遠低于一般自然干燥的含水量,木材的燃點逐漸降低,極易燃燒,有些古建筑及建筑構件表面還有大量的油漆和彩繪,大大增加了古建筑的火災荷載。

  3.滅火設施嚴重不足

   由于當時歷史條件的限制,古建筑很少考慮消防設施,后期為了保護古建筑原貌,不破壞建筑的完整性,很少在古建筑中增加現代建筑消防設施,這就造成古建筑一般無消防水源、無消防車救火或有車無路、有水無設施的尷尬局面。

  古建筑的消防設計

  1.現場勘查

   現場勘察內容包括:

   建筑物、建筑群的外形尺寸及相互關系,與周圍建筑群的關系;

   建筑物的文物級別及建筑材料特性;

   建筑物內常住人員和流動人員情況;

   建筑物的出入口狀況、疏散的方向和方便程度;

   建筑物所在地區的地理、氣象、環境等條件;

   建筑物所在地及其周圍的各種線路設置狀況;

   建筑物火災歷史和薄弱環節;

   現場勘察方式:采用調查、訪問、目測和儀測結合的方式進行,整理勘察記錄形成報告,作為設計依據。

  2.消防水源及消防水池

   古建筑能夠保持幾百上千年,一般與其地理位置有著重要的聯系,一般有山有水,山上樹枝可生火做飯,人們生活更是離不開水。甘棠村古建筑群依山而建,三面環山,另一側為謝沐河,該河流常年不斷流,水質較好,枯水位時能夠滿足消防水池補水要求。后山上較高處修建高位鋼筋混凝土消防水池,水池有效容積為180m3,建成常高壓消防給水系統,滿足滅火的需要。

   室外消防用水量為25L/s,火災延續時間2.0小時,撲滅一次火災用水量為180m3。消防水池的補水時間不超過48h。水泵采用水位控制自動啟動,消防水池水位達到消防警戒水位時自動啟泵,水位達到高水位時自動停泵。

  3.消防給水系統

   《文物法》規定:“文物保護工程必須遵守不改變文物原狀的原則,全面地保存、延續文物的真實歷史信息和價值?!彼怨沤ㄖ南兰夹g保護原則應是在不破壞古建筑原貌的基礎上,確保消防安全。

   《建筑設計防火規范》中規定:“國家級保護單位的磚木結構和木結構建筑應設室內消火栓給水系統和自動噴水滅火系統?!钡P者認為這樣的規定不切合實際,古建筑內不宜設固定消防給水設施。按建規的要求設置噴淋和室內消火栓系統,勢必破壞古建筑原有的價值,失去了保護的意義和初衷。

   大部分古建筑距離消防隊較遠,或因地形等條件的限制,一旦發生火災,消防車在短時間內無法到達,須立足于自防自救。

   從山上消防水池接2根DN150消防出水管,沿建筑群四周道路環狀布置,管徑為DN150。給水管上每隔60米設置消火栓,給水管采用閥門分成若干獨立段,每段內消火栓的數量不超過5 個。室內消火栓宜采用消火栓外置形式或設在門廳或門口,并設設置明顯標志,且保證每一防火分區的水槍充實水柱能達到室內任何部位。

  4. 滅火器配置

   為有效的撲滅文物建筑初起火災,減少火災造成的損失,需合理配備建筑滅火器。古建筑群按A類火災場所、嚴重危險級配置滅火器,采用磷酸銨鹽干粉滅火器。滅火器最大保護距離不超過15米,并保證最不利點至少在1具滅火器的保護范圍內。

   滅火器應設置在位置明顯和便于取用的地點,且不得影響安全疏散,對有視線障礙的滅火器設置點,應設置指示其位置的發光標志,設置在室外時,應具有相應的保護措施。

  5. 火災自動報警系統

   雖然消防技術規范沒有規定古建筑要設火災自動報警系統,但火災自動報警能夠及時發現著火點,并通知滅火人員,是保護古建筑的有效措施,所以古建筑應設火災自動報警系統。

   對于古建筑群,因其占地面積廣,報警時須對其進行分區。上甘棠村可共分為18個報警區域,報警回路采用閉環形式。當火災發生時,同時通知著火報警區域及其鄰近報警區域,便于人員趕至滅火。

   原設計考慮到有線設備很容易對原建筑物產生結構性損壞,在所有建筑物內部的感溫或感煙探測器,以及室外設置的手動報警按鈕均加裝無線探測器底座,北京文物專家審批時提出,無線探測器因其供電不穩定、設備電源維護困難,建議采用傳統的有線敷設形式。

   另設置了火災應急廣播系統,該系統平時可在公共區域播放背景音樂,發生火災時兼作火災事故廣播使用,用以在緊急狀態下指揮、疏散人群。

  6. 防雷措施

   古建筑一般都是建在較高的臺基之上,或人群聚集的地方,或崇山峻嶺之上,建筑群屋體高大聳立,周圍古木參天,接觸點高,木質干燥,地處雷擊多發區,極易引起雷電火災。設計時需合理選擇避雷針安裝方式,計算保護范圍,屋頂和屋檐四角應在保護范圍之內。接地體應就近埋設,以減少防雷裝置的反擊電壓,避免造成放電的危險。

  7.設計和施工中的文物保護措施要求

   文物建筑范圍內進行的消防工程設計和施工,均應遵守《中華人民共和國文物保護法》,遵守不改變文物原狀的原則和對文物本體盡量少干預的原則。

   消防工程設計和施工,應不破壞文物建筑的原真性和完整性,不得造成文物建筑的安全隱患。

   消防水池的位置選擇必須符合文物建筑保護規劃的要求。

   管道的位置,應盡量選擇空閑地,以不破壞文物建筑原狀地面、基礎或最少擾動文物建筑原狀地面和基礎為原則。

   在文物建筑本體周圍施工,必須對有損傷隱患的建筑部位進行封護、遮擋和隔離。

   室外傳輸線路,應盡量采用多種線路合槽并網設計和施工。管線暗敷時,應盡量避開建筑基礎,遇到必須經過文物建筑地面和基礎時,應按文物維修要求,做好地面、基礎的恢復。

   通過墻體進入室內的管線,不得人工掏挖,必須使用鉆孔方式。鉆孔孔徑以滿足管線穿入為限,室內的金屬管、金屬槽不應直接固定在木構件上;杜絕管線、管槽固定在彩畫和壁畫上。

  8. 自救消防措施

   《消防法》規定:“距離當地公安消防隊較遠的列為全國重點文物保護單位的古建筑群的管理單位,應當建立專職消防隊,承擔本單位的火災撲救工作?!?/p>

   上甘棠古建筑群遠離城市,且交通路況不理想,離最近的縣消防站需40分鐘左右的車程,地方消防基礎建設不完善,且周圍村落人口比較密集,一旦發生火災,后果將不堪設想,因此需加強自防自救的措施,以建公安、企業專職、兼職等多種形式的消防站,配備必須的消防器材。消防站的建筑面積不一定要按照《城市消防站建設標準》的規定,因地制宜,宜小型、適用。

   上甘棠村小型消防站設于村頭交通通暢地段,和消防控制中心合建,建筑外貌與古建筑群格調相協調、一致。

   消防器材裝備立足古建筑群火災撲救的實際,配備兩輪消防摩托車、推車式滅火器、消防水槍、水帶、搶險救援器材、消防人員防護器材、通信器材、訓練器材等。

  結束語

   古建筑的消防保護不同于現代建筑防火設計,其消防措施應因地制宜合理考慮,采用先進的現代科學防火措施極面對當前古建筑物防火安全問題,選擇合適的消防方案,科學合理地保護好人類的瑰寶。