关于古建筑消防设计探讨

发表时间:2021/3/19   来源:《建筑实践》2020年第32期   作者:杨帆
[导读] 古建筑比较特殊,火灾荷载大、防火要求高,但又不可能完
        杨帆
        荆州市荆州区消防救援大队 434000
        摘  要:古建筑比较特殊,火灾荷载大、防火要求高,但又不可能完全按照消防规范要求进行大拆大建。本文根据古建筑实际情况结合现行的消防技术标准,提出一些合理化意见,为实际应用提供参考。
        关键字:古建筑;消防
        古建筑是一类比较特殊的建筑,虽是历史形成但是目前依旧在使用。古建筑建设时距今有几十年、几百年甚至上千年,当时设计、施工不可能依循现行的消防技术标准。一方面,古建筑多为砖木结构、耐火等级低,火灾荷载较大、火灾扑救困难,一旦发生火灾,火势较难控制,极易造成难以挽回的损失,防火要求非常高。
一、古建筑的火灾危险性
        古建筑火灾危险性可分为以下几个方面:
        (一)耐火等级低,火灾荷载大。我国的古建筑文化历史悠久,大多以木材为主要材料,采用土木结构或砖木结构。这种以木构架为主的建筑形式多样,但都是以木柱为基础,柱上架木梁,梁上再立瓜柱,形成一组木构架,木构架之间采用檀、枋连接,檀上再设椽子。对照现行的规范,大部分木结构古建筑耐火等级为三、四级,火灾荷载大。古建筑内尤其是古寺庙内悬挂的绸缎、经幡、伞盖、纤维织布,大量的彩绘、锦绣等物,以及香烛、纸张等都是可燃、易燃物,大大增加了古建筑的火灾荷载。
        (二)用火用电多,管理难度大。古建筑内用火用电较多,管理难度大,主要体现在以下几个方面:一是有的寺庙、道观人员拥挤,香烟缭绕;二是有的古建筑没有安装避雷设施,或虽有但已失效,易引起雷击火灾;三是有的古建筑内存在烧火做饭、取暖的情况;四是有的古建筑电气线路老化,电气设备陈旧,电线没有穿管且直接敷设在柱、梁、檀、橡上甚至临时乱拉乱接,不符合电气安全技术规程要求;五是游客乱扔烟头、火柴、打火机等,增加了火灾发生的概率。
(三)组群布局,火势蔓延迅速。现有的古建筑在布局安排上具有一种简明的组织规律,即以间为单位构成单座建筑,以单座建筑构成庭院,以庭院为单元组成形式多样的组群。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,一旦发生火灾极易造成燎原之势。
(四)形体高大, 火势控制不易。形体高大是古建筑的一个显著特点。许多殿堂内净高在10m以上,再加上地势高差和建筑的遮挡,一般消防水枪的充实水柱很难满足灭火需要,射流难以到达火点,无法及时有效地控制火势。当在大屋顶内部燃烧时,如把水流射向屋面,只要屋顶没有塌落,就很难达到控制火势和消灭火灾的目的,加之古建筑多为木质结构,所处环境通风条件好,火灾发展快,灭火人员要有效控制火势显得非常困难。
        (五)远离城镇,灭火救援困难。现存古建筑大部分远离城镇,有的甚至地处深山峡谷,消防车难以到达,即使赶到也无充足消防水源。因此不少火灾发生后,因救援条件所限,小火往往酿成大灾。
        二、古建筑的防火设计要求
        古建筑防火应根据维持原貌、科学合理、人防技防并重的原则,将古建筑修缮、改造与消防规划相结合,制定切合实际的改造规划,灵活运用现代消防技术措施,达到既保留其固有历史风貌,又提高自身消防安全水平的目的。古建筑防火设计时,宜以文物保护规划、消防安全专项规划等为基础,优先利用或者改造现有的消防基础设施,并避免对古建筑本体及其环境风貌造成影响或者破坏。
        (一)消防总体布局
        1、消防车道
        消防车道的设置应首先满足快捷通行的要求,宜设置环形消防车道。现实情况中,古建筑的布局基本上难以让消防车通行,甚至都难以驶入古建筑所在单位的院门。消防车道设置应至少保证消防救援队的消防车能够顺利到达院门,院内的道路应保证消防电瓶车等小型的车辆、装备通行。
        2、消防分区
        为避免火灾蔓延,对集中连片古建筑群,采用适宜措施分隔成若干独立防火区域。消防分区宜根据地形特点,采用既有的防火墙、道路、水系、广场、绿地等措施划分,确有困难时,可采取其他增强措施;在不影响古建筑环境风貌的基础上,可拆除个别阻碍消防分区的非古建筑,以便于消防分区的划分。设置消防分区应保持古建筑及环境风貌的真实性、完整性,单个消防分区的占地面积宜为3000-5000㎡。古建筑防火保护区与控制区之间,宜采取道路、水系、广场、绿地等防火隔离带或其他有效的防火措施进行分隔。
         3、消防站(点)
        《中华人民共和国消防法》第三十九条规定,距离国家综合性消防救援队较远、被列为全国重点文物保护单位的古建筑群的管理单位,应当建立单位专职消防队,承担本单位的火灾扑救工作。

根据古建筑群的特点和周边环境,在改造规划中,可考虑建立多种形式的消防站,特别是单位自身的微型消防站。消防站的选址应在不破坏古建筑群整体格局的前提下,力争到达火灾现场的时间最短,以利及时控制火灾。消防站的规模及内部设施应因地制宜,小型适用,不应追求大而全。
        (二)消防给水系统
        消防给水系统的设置应根据古建筑的火灾危险性、火灾特性和环境条件等因素综合确定;寒冷和严寒地区及其他有结冻可能的地区,消防给水系统应采取可靠的防冻措施。
        1、消防水源
        消防水源可由给水管网、天然水源或消防水池供给。具备给水管网条件的,应充分利用给水管网条件设置消防给水系统;不具备给水管网条件或给水管网条件不符合消防供水要求的,应利用天然水源或者设置消防水池;供消防车取水的天然水源,应有取水码头及通向取水码头的消防车道,当天然水源在最低水位时,消防车吸水高度不应超过6m;微型消防站宜配备浮艇泵。有条件的地区,宜结合地势设置高位水池作为消防水池。
         2、室外消火栓系统
        室外消火栓给水管应布置成环状,环状管道应用阀门分成若干独立段,古建筑防火保护区内,每段内消火栓数量不宜超过2个。室外消火栓宜采用地上式消火栓,有可能结冰的地区宜采用干式地上式消火栓,严寒地区宜设置消防水鹤。当采用地下式室外消火栓时,应设明显的永久性标;当地下式室外消火栓的取水口在冰冻线以上时,应采取可靠的保温措施。
        道路条件许可时,室外消火栓距临街古建筑的排檐垂直投影边线距离宜大于筑物的檐高尺寸,且不应小于5m;古建筑是重结构的,应按头层檐高计算。道路宽度受限时,在不影响平时通行和火灾使用的前提下,可灵活设置。
        3、室内消火栓系统
        古建筑宜采取室内消火栓室外设置,当必须设置在古建筑内部时,应减少对被保护对象的明显影响;有传统彩画、壁画、泥塑等的古建筑内部,不得设置室内消火栓。
        室内消火栓给水管道应布置成环状,与室外管网或消防水泵相连接的进水管不应少于2条。设置室内消火栓时,各层任意部位应有2支水枪的充实水柱同时到达,充实水柱不应小于10m,消火栓间距不应大于30m并置于便于使用的地方。古物建筑内部有生活供水管道的,应在生活供水管道上设置消防软管卷盘或轻便消防水龙。
        (三)消防灭火设施
        古建筑在条件允许时,可采用对保护对象无损坏的自动灭火系统或自动灭火装置;采用自动灭火系统时,优先采用无管网式系统,在有人值守的情况下,启动装置应为手动控制。快速扑救古建筑初起和局部火灾,使灭火后古建筑内各种构件和装饰物能保持原样,对保护古建筑至关重要,这就要求必须使用适用的灭火剂和灭火系统,避免传统灭火剂灭火后的二次污染造成古建筑的破坏。
        (四)火灾自动报警系统
        具备相应条件的古建筑宜设置火灾自动报警系统。火灾自动报警系统的形式应根据《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-2013)选择,火灾探测器的选择和系统设备的设置应遵循人防与技防相结合的原则,根据被保护古建筑的特点、自然环境等条件,采用简单、实用、可靠且对古建筑影响最小的形式;对火灾形成特征不可预料的场所,可根据模拟试验的结果选择火灾探测器。火灾探测器的布置宜采用重点保护与区域监测相结合的方式,突出重点,特别重要的古建筑或场所应采用双重保护。
        (五)消防应急照明和疏散指示系统
        古建筑防火保护区应设置完善的安全疏散指示标志。古建筑内无自然照明且有人员活动的场所,对疏散距离超过20m的内走道,应设置疏散指示和疏散照明灯具,照度应符合相关规定。消防控制室、配电室及值班室等发生火灾时仍需正常工作的场所,应设置备用照明,其作业面的最低照度不应低于正常照明的照度。为便于疏散,正常照明线路应在人员疏散后再切断。
        (六)灭火器
        灭火器的配置类型、数量及位置应根据灭火有效程度、设置点的环境温度等因素综合考虑,合理选择;选择对文物、古建筑危害小的灭火器。灭火器的配置应符合《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005)的相关规定。
        参考文献
[1]《建筑设计防火规范》(GB50016-2014,2018年版)
[2]《火灾自动报警系统设计规范》(GB50116-2013)
[3]《消防给水及消火栓系统技术规范》(GB50974-2014)
 

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