仿古建筑防火措施探讨及KSF-091环保阻燃聚氨酯透明漆在实际施工过程中的应用

季 榉，杨 玉，汪 兆，汪志勇

(1.镇江城市建设产业集团有限公司，江苏 镇江 212000；2.中国科学技术大学 先进技术研究院，安徽 合肥 230088；3.镇江建科工程管理有限公司，江苏 镇江 212000)

华夏文明源远流长，其独具一格的纯木结构、砖木结构古建筑，是我们上下五千年历史的重要见证、是文化遗产重要的组成部分，也是人类历史长河中传承文化的重要载体。仿古建筑是用现代或者传统的建筑材料、技术和工艺施工再现古建筑风采和具有文化内涵的建筑。仿古建筑与古建筑几乎相同,但它已经不是对传统建筑的因袭照搬,而是借助于当代的建筑技术来展现传统建筑的形式风格之美。伴随着我国的精神文明建设的快速发展和建筑技术的不断进步，仿古建筑频繁出现于公园、风景区、院校以及居民住宅区，不仅增添了空间环境美，而且又丰富了人们的日常生活，并且给人们带来美的享受。

多年来国内古建、仿古建筑为了充分还原古典之美，消防主要以后期增设消火栓、烟感喷淋、干式灭火器等外部消防设施为主，由于建筑自身纯木或砖木结构本体限制，其根本无法满足现行的消防规范，如防火间距、钢制消防楼梯、消防通道及高等级防火门等强制要求。我国乃至世界各地多次发生古建筑火灾，譬如山西平遥古城武庙、无锡灵山梵宫、巴黎圣母院等，造成的损失不可估量。因此，做好古建筑的安全防火工作，保护文化遗产，具有极为重要的意义。

1 仿古建筑火灾隐患分析

选取了镇江史志馆工程总承包(EPC)装修项目进行分析。该仿古建筑选址地为原清代海关道台府沈公馆，属于镇江市文保建筑，建筑基于传统的木、砖、石进行构造，局部隐蔽部位采用新工艺以弥补传统工艺不足的做法。

1.1 建筑物耐火等级低

仿古建筑的特点体现在多为土木、砖木或纯木质结构，火灾危险性大，耐火等级低，在秋冬等干燥天气情况下，遇火易燃且蔓延迅速，对房屋本体的梁、柱等支撑性构建形成毁灭性破坏，最终导致建筑物烧毁坍塌。

1.2 布局不合理

仿古建筑的传统布局一般为四合院式或者廊院式，当一个建筑院落不能满足实际需要时，往往会采取横向、纵向或者纵横双向进行扩展的方式，构成各种各样的建筑群体。而这就造成了常规仿古建筑防火分区满足不了现行消防规范的要求，建筑的防火间距不足，以及消防通道不顺畅。

1.3 消防设施不完善

在一般的仿古建筑中，一些常规的消防设施按照消防规范要求设置是比较困难的，比如屋顶水箱、自动报警、喷淋系统和消防楼梯等，疏散通道也无法满足现有的规范要求。特别是常规的仿古建筑屋面以坡屋面形式居多，造成无法在屋面设置符合规范要求的消防水箱。

2 仿古建筑防火措施探讨

镇江史志馆项目选址为清代海关道台沈公馆，该建筑属镇江市文控建筑，总建筑面积1070平方米，两层砖木结构，三进组合式院落，单体最大建筑面积480平方米，建筑高度9.68米，外墙为清水青砖墙，硬山结合观音兜，两坡顶，小青瓦脊瓦屋面，其内含有四个天井，部分消火栓系统，三个纯木结构楼梯，消防疏散通道封闭不通畅。结合工程实际情况，在不破坏建筑整体结构并尽力保证仿古建筑的外立面特征和风格的前提下，设置了以下切实、有效的防火措施：

2.1 设置混凝土楼梯

仿古建筑砖木结构，所有楼梯均为木结构楼梯，为了确保消防疏散通道的安全使用，工程中结合原有钢筋混凝土基础，拆除原木结构楼梯，改为钢筋混凝土楼梯，采用木板地面装饰，在排除消防隐患、保证原建筑美观上做到了两全其美。

2.2 尽量完善消防设施

该项目采用EPC模式，即设计施工一体化。EPC单位进场后，进行深入勘察，根据现场实际，结合消防规范进行消防图纸设计：设置的消火栓在不影响使用功能的情况下，制成隐蔽形式或者仿古形式；利用片区大系统内的消防水箱增容，确保本建筑的一次消防给水；本项目建筑面积虽然仅有1070平米，但是依旧设置了自动喷淋灭火系统，配备了火灾自动报警系统，所有的消防通道设置木质防火门；新增部分门洞，做到了建筑内部流线的畅通的同时，方便了应急疏散。

2.3 提高建筑耐火等级

仿古建筑中木构件较多，为了提高木承重构件的耐火极限，改变其燃烧性能，常规做法有三种如下：外加保护层即用耐火材料包覆于木材表面，避免木材直接受火或者高温作用；表面涂刷防火涂料；木材浸注处理，将木构件木材充分干燥后，浸泡在阻燃液剂中。根据现场实际情况，为了不破坏原木结构的颜色效果和纹路，采取了表面涂刷处理，而下文提到的新型阻燃漆则是经过多方参考选择使用的。

2.4 引入实时火灾监控系统

在古建筑中设置分布式智能图像烟雾火焰探测器和线性光束感烟火灾探测器，并在实时监控大屏上观测所有点位的正常运行。消控室大屏如图1所示。

图1 消控室大屏

3 新型KSF-091无卤环保阻燃聚氨酯透明漆的应用

3.1 选用的原因

在仿古建筑中，为了保护木材，表面需涂刷油漆。采用防火油漆涂覆在古建筑表面，在火源高温下，发生膨胀炭化，形成不易燃烧的海绵状炭质层，隔离基材与空气接触，阻止火灾的发生。经过调研市场上的防火漆，我们发现了一种由中国科学技术大学先进技术研究院和安徽科赛富新材料科技有限公司共同研发的新型KSF-091无卤环保阻燃聚氨酯透明漆。该阻燃透明漆是获得国家专利的新型环保阻燃多功能新材料，既环保又阻燃，也不损伤基材表面，在防火的同时，也具有很好的防腐功能。

3.2 新型环保阻燃多功能新材料与防火涂料性能对比

将新型阻燃漆和某市售防火涂料以不同厚度分别涂覆于三合板上，采用火焰温度>1000℃的喷枪进行正面燃烧，通过木板背面温升来对比防火性能。

图2 防火性能测试

通过对比发现，新型阻燃漆在厚度0.3mm时即可达到某市售防火涂料2mm的防火隔热效果。

3.3 新型阻燃漆与防火涂料油漆性能对比

将新型阻燃漆、普通油漆和某市售防火涂料分别涂覆于三合板上，将油漆板进行油漆性能测试。

表1 油漆性能测试

通过测试对比发现，新型阻燃漆能达到普通油漆的油漆性能。而防火涂料的耐水、耐酸碱、耐盐雾以及耐候性能远小于普通油漆。

4 结语

镇江史志馆EPC装修项目使用新型阻燃透明漆是非常成功的，不但保持了原木构件风貌，也提高了仿古建筑的耐火等级，这对以后镇江其他仿古建筑的防火措施施工具有指导意义。我们也期待对于仿古建筑乃至真正的古典建筑，能够出台有针对性的消防规范，为今后的施工提供指导。