木结构古建筑防火对策探索 翟广军

发表时间:2021/7/23   来源:《建筑模拟》2021年第4期   作者:翟广军
[导读] 木材是建造古建筑的重要材料,其耐火性能差。由于其存在时间长久,木材结构内部水分基本被蒸发,极其易燃容易引发火灾。同时,很多古建筑物中存放大量的文物,如丝绸、棉布、灯笼等。这些物品由于材质原因,极易点燃,会使火势更猛。此外,大多数古建筑在建造时都会使用一些油脂含量很多的木材,而且很多木材经过历史的洗礼,这也是古建筑易燃的重要因素。
        中国建筑第二工程局有限公司华东公司  上海市  200135
        摘要:木材是建造古建筑的重要材料,其耐火性能差。由于其存在时间长久,木材结构内部水分基本被蒸发,极其易燃容易引发火灾。同时,很多古建筑物中存放大量的文物,如丝绸、棉布、灯笼等。这些物品由于材质原因,极易点燃,会使火势更猛。此外,大多数古建筑在建造时都会使用一些油脂含量很多的木材,而且很多木材经过历史的洗礼,这也是古建筑易燃的重要因素。
        关键词:木结构;古建筑;防火对策;探索
       
        引言
        具体说来,我国大多数古建筑基本上都是木质结构,这类材料不仅火灾荷载大而且耐火等级非常低。例如,很多亭子或屋檐等喜欢采用杉木、松木或柏木这些比较耐风吹雨打的木材,但是任何木质材料经过几百年甚至几千年的历史变迁,其本质材料不仅变得非常干燥疏松而且在自然风化的作用下极易形成干裂。
        1木结构古建筑防火对策完善的意义
        古建筑是人类文化历史上的一份瑰宝,它们不仅是我国劳动人民物质和精神的财富代表,同时还有着极高的社会价值、艺术价值和历史价值。在古代,由于受到建造技术和建造材料的限制,加上木材具有材质轻盈、较好的抗压和抗拉性能且具有结构方面的功能,这让木材成为古建筑主要的建造材料,并得到了广泛的应用。木材本身就具有易燃的特性,这也给古建筑带来了防火方面的问题。许多古建筑经历了上百年甚至上千年风雨的洗礼,其中以木材为主的承重结构和诸多构件也变得易燃起来,如果发生了火灾,其带来的损失将是难以弥补和想象的。因此,对古建筑进行相关的科技防护工作,确保古建筑自身安全,已然是刻不容缓了。
        2木结构古建筑防火现状
        2.1建筑材料缺乏耐火等级
        木结构古建筑由于历史悠久,其结构以砖、木为主来进行建造,其中主要的支撑用料由木结构组成。所以木结构古建筑存在极度严重的火灾危险,并且构成材料的耐火级别低。木结构古建筑中的木材受时间影响,十分干燥,建筑内的所有木材都会是很好的火焰传递者,如果某一区域发生着火,不能得到有效的控制,就会造成“火烧连营”的景象。
        2.2建筑与建筑之间的防火间距不足及总平面布置不
        当中国古代建筑主要分为以下几个类目:第一,皇家建筑,这其中包含皇家园林、皇家陵墓建筑等规模较大的建筑群体。第二,密集的百姓居所建筑,百姓的生活一般都比较简陋,所以用料通常是茅草、泥土及部分木材。第三,大型商业密集建筑群。和现代一样,古代也有商业发达的地区,这些地方的商铺、集市等建筑呈现密集状态,建筑与建筑之间的距离靠得非常近。这样一来,一旦一个地方发生了火灾,火灾很快会蔓延到其他地方,造成大规模的火势。第四,由于中国古代对神佛的信仰被统治者当做治国的策略,他们把自己视为上天派来统治百姓的天子,百姓对神佛的崇拜也非常兴盛。所以,寺建筑、道观等建筑也比较多。这些道观和建筑宇一般都会建在比较偏僻的地方,一旦发生火灾,消防人员及设施很难立刻就位,无法对火势进行及时有效地控制。
        2.3古建筑旅游开发过度,火灾隐患大,保护力度不足
        近年来由于旅游的发展,在对土地进行开发的过程中需对古建筑物周围的民用建筑改建为饭店、旅馆。因此,明火使用的频率将大大增加,同时也对古建筑的保护工作增加了一定的难度。由于受到自然环境与社会环境等条件的影响,电线老化、雷击和生产生活用火等都会引发火灾。古建筑起火原因是十分复杂的,且难防难测,使得变电箱走火最终引发火灾。由此可知,引起古建筑发生火灾的因素有很多,预防十分困难。
        3木结构古建筑的防火对策
        3.1积极开展消防宣传工作
        现在由于吸烟和人为纵火而引起的火灾越来越多,因此木结构古建筑的消防安全宣传工作必不可少。

对此,可从以下方面进行:1.首先要对内部管理人员进行消防安全知识讲座,之后组织以内部人员为首,志愿者为辅的义务消防队伍,为游客宣传消防知识,提升游客的火灾预防意识。2.也可利用公益广告、电视等媒介播放消防安全知识,增加木结构古建筑消防安全宣传力度。3.在显眼的位置设置与防火知识相关的标志牌,在木结构古建筑内设立安全警示标志,禁止吸烟人员在此吸烟,严防火灾。
        3.2建立完善的喷水和灭火系统
        当前世界上,细水雾自动灭火系统由于其显示出十分优越的特点,从而引起了世界各国的高度重视。此系统的工作原理主要是:通过高压使得水被细化成水雾,通过压力装置将其喷出,使它在空间内弥散开,对着火部位的温度起到冷却以及对助燃剂的隔绝,以此来达到灭火效果。它有着独有的优势。主要优势包括:①高效灭火。由于水雾化后能将液态水的表面积极大地扩大,因此其冷却效果十分显著。②寿命长。系统的使用寿命可达到30—60年,且它的维护成本低。③安全环保。水作为理想的灭火剂,对环境、人员、建筑物本身都不会有损害和污染,而且所需水量也较低。
        3.3在古建筑中合理应用科学风险评估技术
        相关技术人员可以对计算机模拟软件进行充分运用,在此基础上建立出有关古建筑的火灾模型,然后对古建筑火灾情况进行非稳态方式模拟,在进行模拟时要充分考虑到建筑在发生火灾时的相关温度变化、引起运动变化以及火势发展情况等,对当前火灾风险评估技术采用精确定量分析法进行科学分析。例如,按照不同古建筑空间特征构建相应模型,然后选用诸如有限元法等不同数值方法与离散格式进行计算,以此确保全面分析古建筑的火灾情形。以模拟数学评估法为主对古建筑火灾进行分析,还要建立比较合理的消防管线建筑信息模型与古建筑消防设施模型等,以此对火灾危险程度进行正确评估。同时,在具体应用过程中还要将模糊综合评估方法作为主要辅助手段,在制定消防安全检查表时要充分依据城市划分原则与指标选取原则。此外,还要根据实际状况评估古建筑火灾起火的危害性。在制定完妥善的方案之后,要将所总结出的评估手段完全会纳入档并及时向消防部门上传,按照分析结果,消防部门会对所负责的区域内部建筑进行合理分级,根据不同的消防级别给予相对应的整改措施,将火灾发生控制在根源。
        3.4充分发挥互联网的线上监督优势
        我们知道,“互联网+”时代的来临,最为显著的特征就是信息的交流沟通变得迅速,人们可以在很短的时间内获得自己想要的信息。并且,很多工作单位,也开始对工作人员进行线上监督的管理方法。那么,对于古代文物建筑工作人员及管理人员的管理,我们也可以考虑进行个人信息的实名认证,通过对这些人员的具体管理范围、工作职责等信息的充分获取,加强日常监督管理,一旦意外发生,也可以通过这种线上监督的方式很快找到相关责任人员进行究责。这样一来,就可以进一步提高这些人员的安全防范意识,加强古代文物建筑的火灾预防力度。
        3.5使用防火墙并合理布置防火间距
        古建筑之间的防火间距受限,倘若发生火灾,势必会威胁到周边建筑的安全,因此,在改造和维修古建筑的过程中,一定要预留足够的防火间距。特殊情况下也可以采用防火山墙、防火隔离墙和封火檐等围护结构,整体上形成了一种防火分区,并且该分区由街巷和庭院分隔而成,当火灾发生时很大程度上可遏制火势的蔓延。
        结束语
        总而言之,古代文物建筑的火灾诱因包含了自然和人为等多个方面,在预防工作当中需要注意的因素也非常多。我们既要保持这些古代文物建筑原本的样子,又需要找到一些适合用于这些古代文物建筑的消防措施,对于消防设施建设、环境控制等方面,都需要进行慎重考量。另外,对于古代文物火灾应急的方法宣传、火灾发生风险预估等工作也要做到位,所以需要利用现代互联网技术,综合运用互联网的大数据分析能力和各种信息发布平台,让现代科学技术为古代文物建筑的保护提供重要物质保障,从而保证本民族文化的传承与发展,保证文化多样性的充分体现,为人类文明的延续和发展提供一定的推动力。
        参考文献:
        [1]康雪峰.文物古建筑防火安全问题及对策建议[J].消防界(电子版),2020,6(17):93-94.
        [2]卢蓬蓬.我国古建筑防火保护策略研究[J].中国民族博览,2020(06):185-186.
        [3]巩玉斌.木结构古建筑防火研究[A].中国消防协会.2016中国消防协会科学技术年会论文集[C].中国消防协会:中国消防协会,2016:5.
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