古建筑火灾灭火难点及防灭火对策

李 晓

（济宁市消防救援支队，山东 济宁 277600）

近年来，古建筑火灾频发，给文化遗产造成不可挽回的损失。1953 年7 月，四川峨眉山接待大厅的火坑因高温引起火灾。2 000 多平方米的古建筑被烧毁，殿内文物全部被毁；1959 年9 月，陕西省西安市大成殿国宝单位遭雷击起火，馆内文物263 件被烧毁；2014 年1 月，贵州省镇远县报京乡报京侗寨发生火灾，烧毁房屋148 栋975 间；2015 年1 月，云南大理巍山古城楼起火，距今600 余年历史的雄伟鼓楼拱辰楼损毁殆尽；2016 年8 月，国宝单位辽宁省鼓楼因雷击发生火灾，鼓楼一层木结构部分烧毁，二楼木结构烧毁。2019 年4 月15 日，法国巴黎圣母院发生火灾。 塔尖倒塌，建筑物严重受损。古建筑防火、灭火再度成为焦点。据有关统计，仅2009～2019 年11 年间，我国文物古建筑就发生火灾1443 起。古建筑是中国传统文化的象征和标志，是历史文化的积淀和遗产。一旦发生火灾，几千年的文化积淀将毁于一旦。基于古建筑消防难点，文章提出了古建筑的防火措施和灭火对策。

1 古建筑消防难点

1.1 古建筑耐火等级低

我国古建筑主要存在于寺院、庙宇、宫殿、楼阁、古塔、宅院等，此类古建筑主要采用砖木、土木、砖混等结构建造。其支撑结构与内外装饰采用用了大量木材，木构件具有很大的表面积，并集中于屋顶，可燃构件多。木质材料经过几百上千年的日晒风吹雨淋，会产生腐蚀、干燥、疏松，据相关机构检测，古代建筑木质材料的含水量为12%～18%，相当于一种全干材。古建筑多以柏木、松木、杉木等木材为主要建筑材料，这些材料虽然优质，但油脂含量较高，同时为了防止古代建筑腐蚀，在其表层通常涂上大量的油漆涂料。一旦发生火灾，火势蔓延迅速，容易形成重大火灾。

1.2 古建筑火灾荷载大

从火灾负荷角度来看，古代建筑相比现代建筑，其火灾负荷量比现代建筑要大几十倍。我国为了防止建筑着火，《多高层木结构建筑技术标准》对现代建筑的火灾负荷量进行了规定，要求我国每平方米建筑，木材的用量不能高于0.03 m3。然而我国古代建筑如庙宇、宫殿等，大多采用木质材料制造而成，每平方米建筑木材的用量平均为1 m3。因此我国古建筑的火灾负荷量是现代建筑的30 多倍。同时，一些古建筑（寺庙、道观等）中存在大量的木窗、木门、织锦帷幔等可燃易燃材料，增加了建筑自身荷载。而这也是古建筑一旦着火，火势凶猛，不易扑灭的主要原因之一。

1.3 古建筑防火间距小

古建筑群主要以“间”为单位构成单座建筑，再根据不同的需求将单座建筑组成“庭院”，再以多个庭院组成一个建筑群，这种部局模式主要呈现建筑密度大、防火间距小，相互毗连、交织，外观封闭，墙高院深的特点。如曲阜孔庙占地面积21.8 hm2，南北长0.7 km，全庙延中轴线共有五殿、一祠、一阁、一坛、两堂、十七碑亭、五十三门坊，共有殿庑466 间。古建筑群中的殿庑相互毗邻，最窄处有的甚至不足1 m，为了营造花径曲折、楼宇交错的美感，古建筑在建造之初很少设置防火墙，又不能设置防火卷帘等现代防火设施，一旦发生火灾，容易形成火烧连营的局面之势。如香格里拉独克宗古城火灾，过火面积约1 km2，整个古城的2/3 都被烧毁。

1.4 古建筑人员流动大

目前，大部分古建筑用作宗教寺庙、旅游景点，并与各地的自然风光相结合，变成第三产业的中流砥柱，吸引大量国内外游客观赏、游玩，加之游客素质参差不齐，消防意识不强，为古建筑保护埋下隐患。在法定节假日期间，人员密度大，加之占用消防通道，如发生火灾，极易造成拥堵（例如：在走廊里，移动速度与他的人员密度有关。当密度增加，行走速度降低，当密度达到5 人/m2时流动速度将接近零）以及大量烟气将影响人员的疏散视线，对古建筑火灾发生后的消防应急疏散也带来巨大挑战。

1.5 古建筑先天不利因素

（1）地理位置因素。以寺庙、宗祠为代表的古建筑，建筑选址多在僻静的山区，远离城市中心，虽然已安置消防水缸、简易灭火工具等消防设施，但随着时间的推移，已无法满足当前要求。一旦发生火灾，存在缺乏水源、消防车辆无法到达等问题，导致消防灭火救援工作不能迅速、有效地进行处置，以至延误灭火的最佳时机。

（2）管理不力因素。很多文物古建筑如今已经成为旅游热门景点，改变了原有属性，一些地方在古建筑的开发利用中，为了充分发挥旅游资源优势，片面追求经济，忽视安全，忽视消防安全管理，电气线路私拉乱接、占用消防通道等人为因素，很大程度增加了火灾隐患。

（3）建筑结构因素。古建筑的木材，由于长期的干燥和自然的侵蚀，内部会出现许多不同大小的裂缝，内部相当疏松。一旦发生火灾，火焰就会从裂缝和建筑缝隙向外蔓延。同时古建筑的屋顶宽大坚实，发生火灾后，导致大量烟雾和热量在建筑内积聚，为火灾迅速蔓延创造了条件。

2 古建筑防火措施

2.1 落实消防安全主体责任

根据《消防法》第十六条关于“机关、团体、企业、事业等单位应履行消防安全职责”的相关法规。古建筑单位应认真落实消防安全的主体责任，制定古建筑的消防安全制度，消防安全操作规程，配置消防设施、器材，组织防火检查、巡查，及时消除火灾隐患。建立微型消防站，组建志愿消防队，对志愿消防员进行专项培训，组织有针对性的消防演练，使他们掌握一定的防火灭火技能，具备扑救火灾的能力。

2.2 充分运用现代技术手段

在不破坏古建筑原有风格，不影响观瞻效果的前提下，通过火灾自动报警系统、自动灭火系统、视频监控系统等技术手段，可以随时观察古建筑的消防安全情况，及时发现火灾。做到灭早灭小，是保护古建筑最高效的手段。同时可以将智慧消防系统纳入古建筑火情预防，通过云端网络+智能LOT 硬软件协同预防火灾，并提供科学高效的解决措施。

2.3 加强公共消防设施建设

结合古建筑地理位置因素，对于消防车无法到达的缺水的地区，可依托水库建立消防码头、取水点，同时可增设消防给水管道或消防水池，增设室外、室内消火栓，并配备足够数量的水枪、水带手抬机动泵等灭火器材，确保水源充足。为了及时有效灭火，还应该在古建筑旁配备便携的灭火器，安装自动灭火系统和自动报警系统，有条件的古建筑应视情开辟消防通道，便于消防救援队伍及时到达火场，为及时扑灭火灾创造条件。

2.4 做好古建筑防雷措施

通过查阅古建筑着火焚毁的相关史料，雷击着火是古建筑着火的一大因素。如北魏永熙三年（公元534 年），永宁寺塔遭雷火命中，大火三月不灭。可以看出古建筑安装避雷线，避雷针等避雷设施的必要性。应安装在比较容易受到雷击等最不利点部分。重要古建筑加装两根以上的引下线，引线间距离小于等于18 m。二级防雷古建筑的每根引下线应控制冲击接地电阻在10 Ω 以下。三类防雷古建筑应该保证小于30 Ω 的冲击电阻。确保它的安全性，在每年雷雨交加的季节进行维修。

2.5 提升古建筑防火能力

（1）提高建筑耐火等级。在木质材料上刷防火涂料或防火油漆，用阻燃剂对易燃饰品进行阻燃处理，对于大规模的建筑可适当设置颜色、外观与整体风格相似的防火墙或防火门进行防火分隔，并清除建筑周边无关可燃物，与周围其他建筑之间设置防火墙或水幕装置，形成防火隔离带，避免周边发生火灾时殃及文物古建筑。同时在古建筑内应避免使用可燃饰物，对古建筑内使用的幔帐、幡幢、伞盖等可燃构件和可燃饰物，在不影响文物原貌的前提下，采用防火涂料作阻燃处理。

（2）控制火灾危险源。严格控制使用明火，民宅建筑、经营场所内需设置厨房的，要与其他部位采取防火分隔措施，确需使用火盆火炉取暖的，要设置防火罩，远离桌椅、床铺等可燃物，并做到“人离火灭”。古建筑内部的配电线路凡是敷设在有可燃物的顶棚内的，必须采取穿金属管、封闭式金属线槽等防火保护措施；开关、插座和照明灯具凡是靠近帐幔、经幡、顶棚等可燃易燃物的，必须采用瓷管、矿棉等不燃材料做隔热、散热等防火保护处理。

3 古建筑火灾扑救对策

在扑救古建筑火灾中，除迅速疏散被困人员、防止火势蔓延外，重点是保护历史文物。因此，在灭火指挥中要运用“灭疏结合，重点保护”的战术，坚持“科学施救”的原则，最大限度保护火灾现场未过火的文物和局部过火仍可保护的文物，同时要减少火灾现场的水渍损失，以防对文物造成二次破坏。对于可疏散文物，为避免受损，应及时疏散，对难以疏散的文物应进行就地保护。

3.1 灭疏结合

在扑救古建筑火灾中，要在做好灭火、人员疏散工作的同时，要考虑组织文物疏散。由于古建筑内存放着大量珍贵文物、经书等，为尽量减少火灾造成的损失，指挥员将同时灭火，在古建筑单位技术指导下，对于因火灾威胁可能造成损失、易于疏散至安全场所的文物，要及时组织人员快速疏散，避免疏散方式不当造成文物损坏。撤离的文物应存放在指定地点，并有专人看管，以防丢失和损坏。

3.2 重点保护

以寺庙为例，我国寺庙有许多固定的雕塑、佛像、壁画等大型珍贵文物，一旦发生火灾，此类文物不可能及时疏散，对古建筑中难以疏散转移的文物应采取重点保护措施。为避免或减少此类文物在火灾扑救过程中，受到火势威胁或水渍损失，应采取相应的保护措施。不可燃或不透水的防火毯或帆布可用于覆盖受火灾威胁的文物，使其不会被火或水损坏，或使用塑料布将其包裹，避免水渍侵害。

3.3 科学施救

古建筑中往往陈列历史久远的文物，为减少损失，可优先配备细水雾小型消防车、脉冲水枪等装备，在灭火初期及控制火势蔓延过程中，优先采用此类装备。在NFPA750 中细水雾的定义是：在最小设计工作压力下，在距离喷嘴1 m 的平面上，在细水雾最厚处测得的水粒子直径Dv0.99 不大于1 000 μ。利用细水雾的这一特性灭火主要有以下作用。

（1）冷却。小水滴受热后易气化，在气液相变化过程中从燃烧物表面或火区吸收大量热量。材料表面温度迅速下降后，热分解中断，燃烧立即停止。表1 列出了液滴直径、每升水的表面积、汽化时间和自由落体速度之间的关系。由表1 可知，液滴直径越小，表面积越大，汽化所需时间越短，吸热效率越高。

表1 雾滴直径、表面积、气化时间和自由下落速度的关系

（2）窒息。雾气受热后蒸发形成1 680 倍体积的水蒸气，最大限度地排斥火场中的空气，降低燃烧物周围的氧含量，抑制或中断燃烧。道尔顿定律指出混合气体的总压力等于组成气体的分压之和。随着水的快速汽化，水蒸气的分压迅速增加。 根据计算，对于30 m3的空间，5 L 水完全汽化形成的水蒸气分压可达0.027 8 MPa，相应的氧气压力会降低到0.014 8 MPa，即氧气含量会降低达到15.05%，产生隔氧窒息作用，达到灭火目的。

（3）阻隔辐射热。细水雾汽化形成的水蒸气迅速包裹着燃烧的物质、火焰和羽状物，其快速蒸发可吸收大量的热量（汽化潜热2258 KJ/KG），对火焰的辐射热有很强的降温、隔热作用，能有效抑制辐射热点燃周围其他物体，达到阻止火焰蔓延的效果，有利于消防救援与人员疏散。

（4）减少水渍。从保护古建筑的细水雾的失水情况来看，细水雾灭火的耗水量很小，雾气喷洒后会迅速蒸发形成水蒸气。同比使用消防19 mm 直流水枪，水流量6.8 L/S，破坏力强等特点，细水雾灭火具有水渍损失小、破坏力小，操作简单，同时又相对缓解消防通道不畅、消防水源缺乏等问题。

文物古建筑是不可再生的文化遗产，是历史文明的见证，作为新时代消防救援队伍指战员要本着对历史负责、对人民负责、对后代负责的精神，采用更完备的管理方法、更先进的技术手段、更科学的灭火战术，做好消防安全工作，为文物古建筑建起一道更坚固的“防火墙”，让这些美丽古老的瑰宝焕发出更夺目的光芒。