木结构古建筑防火保护分析

孙吉强

摘要：古建筑是我国历史文化遗产中重要的一部分，多为木制结构，古建筑多数在火灾中损毁。本文主要分析了古建筑的特点，对古建筑的消防安全现状进行分析，提出了其防火的薄弱性，最后提出了古建筑有效的防火措施，并通过性能化设计等方法来加强古建筑防火保护

关键词：古建筑 消防安全 火灾 性能化设计

Abstract: in our country ancient historical and cultural heritage is an important part of, many for wooden structure of historic buildings, most of the fire damage. This paper mainly analyses the characteristics of the ancient buildings, ancient building to the fire control safety situation analysis, and put forward the weakness of fire prevention, and finally puts forward some effective measures of ancient fire, and through the performance-based design methods to strengthen the ancient building fire protection

Keywords: ancient building fire safety fire performance-based design

中图分类号：TU998.1 文献标识码：A 文章编号：

1.引言

中国文化源远流长，古建筑是其中重要的历史见证，它是我国宝贵文化遗产的重要组成部分。然而，我国曾多次发生古建筑火灾，如山西省宁武县小石门悬空寺、湖北省武当山真宫主殿先后发生火灾，这些火灾均造成了难以弥补的损失和影响。古建筑通常是指古人遗留下来的距今有较长历史年代寺、庙、殿、楼等建筑物。古建筑具有不可再生性，它是古代劳动人民智慧的结晶，是重要的历史文化遗产，是国家文明的重要标志，是全人类共同的宝贵财富。这对于研究研究中国的历史，对广大青少年进行爱国主义教育、增强民族自尊心，开展对外文化交流和发展旅游事业，都具有十分重要的意义。因此，加强古建筑的消防保护工作，确保古建筑的安全，对于我们来说，是一项刻不容缓的任务。

2．我国古建筑的特点及火灾特殊性

2.1 我国古建筑特点

我国古建筑的特点主要体现结构布局等方面，也正是这些特点导致了其火灾的特殊性。首先是其结构特点，我国的建筑多采用以木架为主的结构方式，创造了与这种结构相适应的各种样式。这种结构主要是用木梁、木柱搭建筑起一个木的结构框架，然后采用其他的材料作为围护结构。布局特点，我国的木结构建筑变化很多，单体建筑有殿、堂、厅、轩、楼、阁、塔、亭等等。采用均衡对称的方式，沿着纵与轴布局。我国古建筑首先采用大出檐来防雨，但是大出檐影响光，从汉代起，就出现了微微上翘的屋檐。

2.2 古建筑的火灾特殊性，由于古建筑本身特点，导致其火灾特珠性。古建筑中的各种木材构件，具有良好的燃烧和传播火焰条件，起火后，犹如架满了干柴的炉膛，而屋顶严实紧密，将导致在发生火灾时，屋顶内部的烟与热不易散发，温度快速积聚，迅速达到“轰燃”。古建筑的梁、柱、椽等构件，表面积大，木材的缝和拼接的缝隙多，并且大多数通风条件比较好，有的古建筑更是建在高山之巅，发生火灾后火势蔓快，燃烧猛烈，极易形成立体火灾，与现代建筑相比较，古建筑火灾具有如下特珠性：

2.2.1火灾荷载大，耐火等级低。我国的古建筑多采用以木结构为主的结构形式，梁、斗、柱层层叠叠搭筑而成。一般的古建筑，每平方米的建筑面积大约需用1立方米的木材，复杂的古建筑使用的还要多，火灾荷载远远高于现行的国家标准所规定的火灾荷载。古建筑中的木材，经过多年的干燥，含水量很低，特别是一些枯朽的木材，由于质地疏松，表面积大，在干燥的季节，即使遇到火星也会起火。而且古建筑中的各种木材构件，具有良好的燃烧和传播火焰的条件，发生火灾时，屋顶内部的烟与热不易散发，温度快速积聚，迅速达到“轰燃”，极易形成立体燃烧。2.2.2消防设施匮乏，火灾撲救难度大。古建筑分布广，且大多数远离城镇，建于环境幽静的高山深谷之中。这些古建筑普遍缺乏自防自救能力，既没有足够的训练有素的专职消防队员，消防设施有的也不完备，一旦发生火灾，位于城镇的消防队很难第一时间到达。大多数古建筑都缺乏消防水源，而对于一些高大的古建筑更是有水难攻，再加上古建筑周围的道路大多狭窄， 有的还设有门槛、台阶，消防车根本无法通行，这些都给火灾扑救工作带来很大的困难。

2.2.3古建筑的管理和使用体制不顺，问题复杂。古建筑的管理部门与所辖地政府管理与使用体制不顺，历史文化名城和历史文化街区规划落实缓慢，文物古建筑的使用部门往往为了追逐经济利益而忽视古建筑消防安全管理。在古建筑的使用中，一些地方利用古建筑开设旅馆、饭店、招待所、工厂、仓库等，火源管理不严，电线乱拉乱接，线路开关随意乱设。有的古建筑周围大量开店，火灾危险因素大量增多。这些管理和使用方面存在的消防安全问题，也给古建筑的消防安全带来了严重威胁。

2.2.4无避雷设施。从历史记载上看，古建筑受害最多而对古建筑威胁最大的莫过于雷击火灾。这是与古建筑的高度、环境、结构造型分不开的。由于古建筑本身空间大，又大多建于地势高处，有的建在山上，且周围有高大的树木，极易遭受雷击，但从目前看，大多数古建筑没有按规定安装避雷设施，个别的虽然安装了避雷针或避雷带，也未按规定检测，起不到避雷效果。

3、古建筑消防保措施及对策

3.1火灾风险评估。保护古建筑火灾安全的第一个步骤是调查，以评估建筑或综合建筑群的火灾危险性。这包括识别火灾隐患，火灾发生危害以及疏散出路被堵塞所造成的有害后果等因素。火灾风险评估是系统对古建筑消防安全的现状进行客观评价，这方面的研究将用于发展古建筑消防总体规划。通过现场调查古建筑的建筑结构、可燃物的分布、人员结构与数目、文物的价值与分布，起火可能性、消防设施的类型与分布、消防管理水平等方面的情况，采用危险等级分析方法，分析古建筑内不同区域的危险度等级并给予标识，对危险较大区域进行重点防护。

3.2对古建筑进行性能化设计,提供消防保护的参照。目前,我国还没有制定专门的古建筑设计防火规范.有关古建筑的防火措施多是参照建筑防火规范中的有关条文执行.由于古建筑火灾的特珠性,这样的防火措施显然不足以科学合理经济地保证古建筑消防安全。当前一些消防部门和研究机构也提出一些针对古建筑的防火措施，这些措施总体来说就是加强消防组织建设和消防培训，建立建全防火安全组织，其本是一些条文式的规定。这些措施虽然在建筑防火保护中起到了非常关键性的作用，但是它们没能揭示古建筑火灾发生发展的规律，只有了解古建筑火灾特有的规律，才能有的放矢，从最来对火灾进行扑灭，对古建筑进行科学合理的保护。

自20世纪70年代开始，一些发达国家就开始系统研究以火灾性能为基础的建筑防火设计方法，性能化设计就是根据建筑物的结构、用途、内部可燃物的具体布置情况，对建筑的火灾危险性进行定量的预测和评估，从而得出最优化的设计方案，为建筑物提供最合理的火灾保护。

对于古建筑这种特殊性的建筑，性能化的设计方法能够充分考虑到其特殊性。采用性能化的防火设计方法对古建筑进行防火设计的时侯，首先应对古建筑进行详细的考察，包括内部的文物布置、房间结构、材料以及室外的情况等等，根据这些数据对古建筑进行火灾场景的设置，包括火源火灾及烟气的发展、蔓延的规律。引外，依据计算机模拟计算的结果，结合因古建筑总结出来的经验，制定有针对性建筑设计防火规范，对于古建筑的防火保护具有非常重要的意义。比如在什么地方发生火灾最危险，火灾一旦发生，多长时间后古建筑开始坍等等，这样，就可以了解古建筑的基础之上，对其采取更为有效的保护措施。

3.3 从结构与管理上进行消防保护。

3.3.1 作好古建筑修复、改造中的防火保护措施。提高耐火等级，增设补救措施。对可燃构件进行阻燃处理。直接采用防火涂料进行防火处理。对古建筑的木质部分（如木楼梯、木墙面、木吊顶）等应在保持原状的前提下涂刷透明的防火涂料进行处理；对不在保护范围内的建筑结构可以用耐火极限较高的现代建筑材料来替代。如原有建筑内已破旧不堪的木楼板，可以采用混凝土现浇楼板来替代。需要重新制作的吊顶应为轻钢龙骨石膏板吊顶；当建筑的耐火等级较低，消防设计的其他部分也不能满足现行规范的要求时，应采取增设消防设施的方式来达到防火。

3.3.2.满足防火间距的要求。在城市中的古建筑多与现代建筑相邻，因此在修复、改造过程中应特别注意在古建筑群内或古建筑与现代建筑之间适当位置采取设置防火墙，留足防火间距等措施，有效避免火灾相互蔓延。而在山林中的古建筑，则要根据森林火灾与古建筑火灾的蔓延情况，采取设置有效的防火带（一般应为30—50m）等措施以避免森林火灾和古建筑火灾的相互蔓延。

3.3.3.采取防雷技术处理。在不影响古建筑外部结构的前提下，高大的古建筑必须安装合格的避雷装置，其接地电阻不应大于10欧姆，在每年雷雨季之前或定期进行测试维护工作，发现异常情况，要及时排除。

3.3.4建设消防水源和消防车道。在城市区域内的古建筑群，应利用市政供水管网，每个院落至少有1—2个室外消火栓，每个消火栓的供水量，按10-15l/s（升/秒）计算，要求能够保证供应两支喷嘴直径为19mm水枪同时出水的水量。消火栓应采用环形管网布置，设两个进水口；在郊外、山区的古建筑，应充分利用河、溝、水塘或堰等天然水源，开挖容量100-200立方米的消防水池，建立消防泵站，配置手抬机动消防泵，做到有备无患。位于山上缺水地区的古建筑，也可以利用现代动力设备安装由山下向山上专门送水的设备；在不影响古建筑整体景观的条件下，适当在古建筑群内修筑消防车道，以便消防车能直接深入到古建筑群内部，这样有利于减少火灾损失。

3.3.5加强消防组织建设，建立健全的规章制度。古建筑管理单位对内逐级建立火灾安全领导小组或委员会，对外可建立防火联防组织。确定防火负责人与专兼职防火人员，组织临近单位、企业和各基层组织层层落实防火岗位责任制，实行联防协作，群防群治。按照有关规定，尽可能地建立专兼职消防队，开展业务培训，不断提高灭火能力。同时，根据《古建筑消防管理规则》还应建立一些行之有效的规章制度，使消防安全管理有章可循，有令可遵。

4、结束语

本文介绍了古建筑构造上的主要特点，并对由这些特点引起的火灾危险性进行了详细的分析，并提出了采用性能化防火设计等方法对古建筑进行防火保护，这些研究分析，对我国古建筑防火保护将会一个重要的参考。

参考文献

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[2]杨杰，陶华，古建筑火灾分析及预测对策，消防科学与技术。

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