中国传统古建筑防火的关键技术与对策

2022-11-07郑东邦

中国科技纵横 2022年18期

关键词：消防设施古建筑木材

郑东邦

（湘西土家族苗族自治州消防救援支队，湖南湘西 415000）

0.引言

落实古建筑火灾防控工作需要考虑多方面的内容，相关部门、机构应当采取顶层设计，明确各项火灾防控指标、管控要素，革新现有的技术体系，优化相关火灾防控工作，以此来提高火灾防控水平。

1.开展古建筑防火工作的重要性

古建筑具备较大的历史文化寓意，同时古建筑也记录了人类文明的发展痕迹，能够起到对人类发展方向的警示、引导作用。古建筑具备较高的历史文化价值，同时在古建筑中也收藏有各类古典文艺物品、文献资料，对人类文明、艺术、文化、历史的发展具有较大的现实意义，由于古建筑具备较高的历史科研价值，落实对古建筑的火灾防控工作也尤为重要。

新时期随着社会经济的发展革新，人们对文化生活的需求也在进一步增大，在此环节落实对古建筑的火灾防控工作也需要稳步高效地进行。古建筑承载着历史文化以及精神文明，成为新时期人民群众日常旅游观光的重要场所，但是随着人流量的进一步增大，也给古建筑的防火工作提出了更高的要求。新时期随着古建筑旅游行业以及旅游资源得到进一步开发和使用，相关行业在进一步带动社会经济发展的同时也带来了新的火灾隐患，比如部分当地居民在经营过程中为了吸引游客私自搭建房屋、私拉乱接电气线路，未设置相应的消防通道，导致古建筑群消防安全受到严重威胁。因此，新时期落实古建筑防火工作是一项危险而又艰巨紧急的任务。

2.古建筑火灾主要原因分析

2.1 生活用火不谨慎

在传统古建筑区域以及古建筑群会吸引大量的游客观光，在古建筑群落也会涉及一系列的仪式活动，在活动期间可能会使用各类明火，同时为了烘托出古建筑的历史文化气息，在古建筑内部也会使用传统的油灯，但是由于对古建筑的消防安全管理不到位，生活用火不慎而导致的火灾事故也相对较为频繁。

2.2 雷击

通过数据调研可以看出，古建筑通常是以群落的形式存在，并且部分古建筑也建设在相对较为开阔或地理位置相对较高的区域，因此古建筑极易遭受雷电袭击。当古建筑遭受到雷击之后，其内部的结构主体会受到相应的损害。同时，由于古建筑内部具备大量的可燃性物质，如大部分古建筑通常是以木结构材料为主，一旦遭受到雷击便容易引发火灾，导致古建筑遭受严重的破损。

2.3 民族文化活动

在古建筑内部会涉及较多的民族文化活动，在民族文化活动中包含祭祀、祭祖、燃烧相应的纸币及蜡烛等内容，如果对明火未进行有效处理，极易导致古建筑群落的木建筑结构遭受到严重的烧毁、损毁。同时，在古建筑民族文化活动中也会有大量的流动人口，从而进一步增加了火灾事故发生的不确定性。

2.4 电气线路

传统古建筑群落在新时期得到一系列改善优化，比如在古建筑群落中布置相应的电线、电气设备、景观灯等来满足旅游行业现代化发展需求。但是，由于用电用气不规范导致古建筑群落发生火灾的情形也较为常见。同时，在古建筑群落周边的居民也存在对电线、电气设备使用不规范的问题，从而导致古建筑群落面临严峻的火灾隐患威胁。在相关区域的施工建设活动中，或在对古建筑进行升级改造期间，对临时用电管理不当也会导致火灾事故的发生。

3.中国传统古建筑防火关键技术

3.1 防雷技术

通过对传统古建筑火灾发生的原因进行分析可以看出，大部分传统古建筑由于缺乏基础防雷设施导致古建筑极易遭受雷电侵袭，从而出现火灾事故。因此，要想落实对传统古建筑的火灾防控，革新现有的防雷技术是必不可少的。在此期间，管理者需要设置成熟完善的防雷系统、防雷体系，组建避雷针、接地线路，并且对接地电阻进行有效调控，尽可能将建筑群落中最高的建筑物实施相应的防雷设计。

首先，在对古建筑防雷措施进行设计的过程中，工程人员也需要完成对接闪器、引下线、接地装置以及防侧击雷设施的布局优化，通常情况下在对接闪器进行布置的过程中，工程师应当考量古建筑的艺术特征以及外部形态，沿着古建筑的屋顶、以及标高建筑，如烟囱等极易遭受到雷击的部位敷设相应的接闪器，同时完成对各个区域接闪带的设计，确保接闪带能够与古建筑的轮廓融为一体（见图1），从而不影响古建筑的美学属性；其次，在对引下线进行安装设置的过程中，需要布置至少两根以上的引下线，而针对部分型状相对较大的古建筑群落，则应当布置4根以上的引下线；最后，在对接地装置进行设置的过程中，工程师以及设计人员也需要布置成熟完善的均压接地网，合理设置接地电阻，一般情况下，若接地电阻率大于3000Ω/m，则需要额外布置相应的接地面积。在完成对纵向雷电的防控之后，工程师还需要对侧击雷进行防范处理，比如对建筑物的门窗、纱窗布置相应的金属保护网，以来防范雷电的侧击。

总之，在对古建筑防雷措施、防雷技术进行设计使用的过程中，工程师以及相关设计人员应当采取顶层设计，明确建筑物的空间布局类型，完成对接闪器、引下线的合理布局，同时还需要考虑建筑物的艺术特征，尽可能减少防雷装置给建筑物的外观外形造成破坏。

3.2 自动消防设施防火技术

在对我国传统古建筑进行火灾防控的过程中，结合自动消防设施防火技术的使用相对较为常见。随着古建筑群落对防火工作的要求不断提高，在古建筑内设置自动消防设施需要构建体系化的消防设施系统，比如布局消防用水管网、火灾自动报警系统、自动喷水灭火系统以及室内消火栓系统，但是考虑到古建筑相关木质结构的理化特性，在布置基础消防设施的过程中也需要结合灭火与保护一体化的防火措施以及防火技术，在对相关消防设施进行布局的过程中，也需要采取模块化的布局技术，尽可能减少基础消防设施建设对古建筑群落的完整性、艺术性带来相应的破坏和影响。

3.3 防火涂料技术

在古建筑群落中通常会结合大量明火的使用，而为了实现对火灾隐患的有效管控，结合防火材料以及防火涂层的使用必不可少，在此期间可以结合一系列的防火涂料技术的使用。由于木材燃烧温度在300℃左右，因此要想避免木材燃烧可降低木材温度，使其温度一直在着火点以下，以此才能够有效防范木材的燃烧（见图2）。木材燃烧与氧气以及空气的流通存在相应的关联，因此可以结合一系列的阻隔措施将木材与外部氧气进行隔绝，控制木材燃烧。

图2 木材的燃烧对比

在结合防火涂料技术使用的过程中，工程师以及相关设计人员应当考虑以上的防护管控原则，对相关防火涂料进行合理选用，在选取防火涂料的过程中，应当考虑防火涂料本身所具备的腐蚀性，尽可能减少防火涂料对古建筑所产生的腐蚀影响，结合防火树脂技术的使用，借助乙烯树脂以及氯化橡胶来实现对木质建筑的保护，将此类物质涂抹在木材结构中可以有效抑制火灾的发展。

在现有的防火涂料中也可以引入相应的防火辅助材料，可结合二氧化碳等不具备燃烧属性且具备阻燃气体作用的辅助材料，避免木材与氧气直接接触。除此之外也可以结合诸如玻璃粉以及硅酸钠等低熔点的无机物，在木材表面构建一个完整的薄膜，使得木材能够与外界的氧气、空气、火焰有效隔绝，实现对木材有效的防火保护。因此，在木材防火工作中，可以结合防火涂料技术的使用，借助一系列的防火材料来增强古建筑的防火性能。

4.中国传统古建筑防火对策

为了实现对我国传统古建筑实施有效的火灾防控，政府及有关部门应当加大消防安全管理力度，合理开发古建筑的旅游资源，并且投入相应的资金，对古建筑内部的一系列防火措施、防火设施进行优化、完善，同时也需要重点管控电气火灾隐患等，优化建筑群落的空间布局，提高火灾防控工作的质量和效率。

4.1 消防安全管理

在大部分古典建筑中出现的火灾隐患与旅游业的开发存在直接的关联，在此过程中相关行政主管部门应当对相关区域的商业经营活动进行分析、评估，规范相关商业活动，同时对古建筑内部的文物进行整理分析，设定科学合理的火灾防控等级，出台各项保护法案。同时，各级领导干部也需要积极参与到火灾防控工作中，国家可借用行政管理手段，将防火工作与领导干部绩效进行有效挂钩，并且制订成熟完善的火灾防控体系在多部门共同监管下，制订成熟完善的管理机制、管理制度，借用一系列的行政管理措施来实现对古建筑有效的火灾防控。除此之外，在对相关区域经营性古建筑开发管理工作中，相关部门也需要通过一系列的有效措施，尽可能将相关区域的开发强度设置在古建筑承载能力范围内[1]。具体来说，在开发古建筑的商业潜力期间，相关部门机构应当采取顶层设计，评估现代化的消防设施是否能够满足相关区域的防火需求，有效规范相关区域的旅游商业活动，做到细水长流。

4.2 完善消防设施

部分古建筑出现火灾事故之后由于缺乏完整的消防体系、消防设施，导致古建筑火灾事故进一步失控。同时，部分古建筑也设置在偏远的深山野林区域，城市消防救援力量很难在第一时间到达现场开展救援工作。因此，对古建筑的火灾防控一方面需要提高监管水平，另一方面则需要完善相应的消防安全设施，增强对古建筑群落的应急救援能力。当前，我国需要完善相应的消防设施，参照古建筑群落的经营特征、空间布局，对消防设施进行合理保护。同时，古建筑群落应当及时连接市政供水管网，确保相关区域的消防栓能够提供消防用水[2]。此外，针对郊野山区地带的古建筑群落，地方消防救援部门也需要及时修缮相应的消防水塔、消防水缸，以便在相关区域发生火灾事故之后能够快速取水，完成消防救援。

4.3 消除电气火灾隐患

新时期大部分古建筑也设置了相应的电气及机电系统等，进一步丰富古建筑的现代化功能。但是，由于古建筑的空间布局过于守旧、老套，因此相关经营人员、管理人员在对相关电气电缆设施进行布局管理的过程中还受到较大的空间限制，导致私拉电线随意放置设备的现象时有发生，从而给古建筑的防火安全工作带来较大的挑战。新时期我国应当进一步优化现有的电气火灾防控工作，规范建筑物内部常用电器的使用条例，明确各项使用需求、使用标准，确保在相关区域发生火灾隐患事故之后能够快速扑灭火源。同时，在重点机电设施周边也需要布置相应的隔离带，确保机电设施能够正常稳定地运行[3]。除此之外，相关管理人员还需要对火灾隐患问题进行严格管控，重点防范电线电缆的老化问题，及时对相关设备的绝缘、接地进行分析、评估，有效消除电气火灾隐患问题。