民居古建筑消防設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

王德平

中聯(lián)世紀(jì)建設(shè)集團(tuán)有限公司 江蘇 泰州 225300

引言

民居古建筑大多指的是百年歷史以上且具有保護(hù)價(jià)值的建筑，例如北京四合院、西北高原窯洞等，都是根據(jù)所在地的自然條件因地制宜構(gòu)建而成的住宅，是對(duì)當(dāng)?shù)貧v史文化和人文精神的客觀繼承和直觀展示。作為木結(jié)構(gòu)或木土磚混合結(jié)構(gòu)的民居古建筑，如何在保護(hù)中確保其日常的消防安全性，更是成為新時(shí)期民居古建筑保護(hù)的重點(diǎn)內(nèi)容。

1 民居古建筑存在的消防安全隱患

本文主要以泰州民居古建筑的特點(diǎn)為例，從建筑的耐火等級(jí)、防火間距和避雷設(shè)置等方面分析當(dāng)前民居古建筑在保護(hù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的消防隱患。泰州作為江南四大民居之一，擁有悠久的修建歷史和文化內(nèi)涵，其“樸素、簡(jiǎn)單、實(shí)用”的風(fēng)格特點(diǎn)，使得其在修建的過(guò)程中展示出了明顯區(qū)別于其他民居建筑的獨(dú)特魅力和空間格局，這也使得泰州民居古建筑的消防設(shè)計(jì)和普通民居古建筑之間存在一定的差異，需要立足于其自身獨(dú)特，來(lái)對(duì)消防設(shè)置的問(wèn)題進(jìn)行客觀分析。

1.1 建筑耐火較低

泰州民居古建筑主要由廳堂、穿堂、堂屋、正房構(gòu)成，以雕梁畫棟和硬山式屋頂為主，一般采用穿斗或抬梁式框架木結(jié)構(gòu)，檁、梁、柱節(jié)點(diǎn)緊密配合。從耐火等級(jí)來(lái)看，這類建筑通常屬于四級(jí)耐火，耐火等級(jí)較低，發(fā)生火災(zāi)后的危險(xiǎn)性較大。除此之外，泰州民居古建筑作為北方文化和南方文化接軌的重要地區(qū)，在歷史變遷和移建的過(guò)程中擁有百年的保留價(jià)值，古建筑常見失修，建筑結(jié)構(gòu)的老舊破損，使得其自身的承載能力嚴(yán)重折損，梁櫞屋脊的腐朽和風(fēng)化問(wèn)題十分普遍，倘若發(fā)生火災(zāi)，則很容易在短時(shí)間內(nèi)火勢(shì)擴(kuò)大，即使能夠及時(shí)撲滅，古建筑也會(huì)因?yàn)樽陨淼睦吓f而難以經(jīng)受高壓水槍水炮的沖擊，甚至可能會(huì)造成房屋的坍塌。

1.2 防火間距不足

從群體上看，泰州民居古建筑大多呈群落分布，建筑群之間的相鄰距離較狹窄，無(wú)法滿足消防設(shè)計(jì)要求，甚至?xí)驗(yàn)榫嚯x問(wèn)題而造成消防車輛的通行困難，延誤最佳的救援滅火時(shí)間。泰州民居古建筑擁有大量的名人故里、宗族大院，如錢桂森古宅、戈氏住宅等，院內(nèi)設(shè)計(jì)精美、花園假山錯(cuò)落有致，在修建的時(shí)候受思想的局限和條件的約束，忽視了對(duì)消防通道的測(cè)量，在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，車輛未能及時(shí)到達(dá)著火建筑周圍，也在一定程度上給救援滅火行動(dòng)產(chǎn)生了阻礙。這些擁有悠久歷史的磚石結(jié)構(gòu)古建筑，一旦發(fā)生火災(zāi)，即可能迅速擴(kuò)散開來(lái)，在防火間距不足、消防未能及時(shí)到達(dá)的情況下，容易引燃相鄰建筑，最終由小火燃至大火[1]。

1.3 防雷設(shè)施不全

傳統(tǒng)民居古建筑一般在修建的時(shí)候以寶剎作為避雷裝置，然而雷擊作為一種自然不可抗力，在突發(fā)情況下容易引發(fā)火災(zāi)，其引發(fā)火災(zāi)的概率也一直是導(dǎo)致民居古建筑火災(zāi)爆發(fā)的一個(gè)重要因素。以故宮為例，新中國(guó)成立前的535年以內(nèi)，一共發(fā)生了60起火災(zāi)事故，其中因雷擊而引發(fā)的火災(zāi)數(shù)量達(dá)13起，占比1/6，其中最嚴(yán)重的一次更是造成了故宮三大殿的全部焚毀，用時(shí)19年才得以完全修復(fù)。故宮作為優(yōu)秀的民族瑰寶，在修建時(shí)更加注重防雷擊設(shè)備的安裝。民居古建筑相較于故宮而言，在修建避雷裝備方面的意識(shí)更加缺乏，其設(shè)計(jì)的避雷設(shè)施也存在較大的安全隱患，在雷雨天氣因雷擊而產(chǎn)生相關(guān)災(zāi)害的概率也更高。

2 民居古建筑消防設(shè)計(jì)的要點(diǎn)分析

民居古建筑的保護(hù)和移建需要遵循“修舊如初、還以其真”的原則，這就對(duì)消防古建筑周圍的消防設(shè)計(jì)提出了更高的要求。民居古建筑的消防設(shè)計(jì)不僅需要滿足相應(yīng)的消防指標(biāo)，而且還要保證古建筑原有的人文價(jià)值和歷史風(fēng)貌。因此，在對(duì)泰州民居古建筑的消防問(wèn)題進(jìn)行修正和優(yōu)化的時(shí)候，需要結(jié)合傳統(tǒng)消防設(shè)置存在的客觀問(wèn)題，結(jié)合泰州民居古建筑的群落布局和單體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，進(jìn)行分析。

2.1 提高耐火等級(jí)

從泰州民居古建筑的門窗外墻單體結(jié)構(gòu)來(lái)看，大多以磚木結(jié)構(gòu)為主，耐火等級(jí)為三四級(jí)，耐火級(jí)別較低。由《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》可知，第四級(jí)耐火等級(jí)建筑的最小防火間距標(biāo)準(zhǔn)為12m，允許層數(shù)為地上二層，防火分區(qū)最大允許建筑面積為600m2，而大多數(shù)泰州居民古建筑都在現(xiàn)行規(guī)范要求之外。為了縮小防火間距，擴(kuò)大民居古建筑的防火分區(qū)，必須首先提高古建筑的耐火等級(jí)[2]。

比如，在重新測(cè)量規(guī)劃古建筑的消防通道和消防設(shè)備的時(shí)候，可以對(duì)古建筑原有的消防裝置采取針對(duì)性的設(shè)計(jì)，由此改變古建筑木櫞外墻的燃燒性能。一方面，可以對(duì)民居古建筑中的木制承重構(gòu)件進(jìn)行阻隔燃燒處理，可以將不可燃材料，如水泥，外敷到木材表面，或者通過(guò)浸漬、改性等化學(xué)手段進(jìn)行處理，提高承重構(gòu)件的耐火等級(jí)。在將防火涂料涂抹至木材外表的時(shí)候，需要確保民居古建筑外在的原貌和結(jié)構(gòu)材料的適用性。涂刷防火材料能夠在建筑遇火的時(shí)候膨脹，形成碳質(zhì)泡沫層，阻斷火焰的蔓延，保護(hù)古建筑的磚石木材。

另一方面，民居古建筑在移建的時(shí)候，可以采用仿真不燃材料作為代替，通過(guò)將其做成同等尺寸和外觀的構(gòu)建進(jìn)行建造，能夠從根本上提高民居古建筑的耐火等級(jí)，同時(shí)也能滿足民居古建筑在風(fēng)格和外觀上的基本要求。這一方法在新時(shí)期民居古建筑的保護(hù)過(guò)程中已經(jīng)被逐漸廣泛的使用開來(lái)。

2.2 優(yōu)化防火間距

為了解決泰州民居古建筑的防火間距問(wèn)題，在對(duì)民居古建筑進(jìn)行保護(hù)的過(guò)程中，需要針對(duì)民居古建筑的單體結(jié)構(gòu)選擇相適應(yīng)的方式。

民居古建筑耐火等級(jí)不低于二級(jí)的前提下，可以結(jié)合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》來(lái)縮小防火間距；相鄰民居古建筑之間的防火間距不足，并且兩個(gè)建筑的總面積在600m2之內(nèi)的，可以將這兩個(gè)相鄰民居古建筑視為一個(gè)整體，與周圍建筑保持規(guī)定范圍內(nèi)的防火距離，對(duì)于沒(méi)有配備自動(dòng)滅火裝置的相鄰建筑之間，可以適當(dāng)擴(kuò)大一倍左右的防火分區(qū)面積；相鄰民居古建筑倘若耐火等級(jí)均為四級(jí)，并且總建筑面積大于600m2，則可以結(jié)合原有防火墻的風(fēng)格設(shè)計(jì)外置防火墻，并確保防火墻外觀和古建筑的一致性。

除此之外，在外置防火墻的時(shí)候，還需要確保防火墻的高度應(yīng)該高于兩建筑中較高建筑的屋頂結(jié)構(gòu)，至少保證在40cm以上，高出燃燒體屋面50cm以上，防止相鄰建筑倒塌擠壓防火墻。按照民居古建筑的具體方位和相鄰距離來(lái)優(yōu)化防火間距的設(shè)計(jì)，能夠讓消防設(shè)計(jì)更加符合建筑的實(shí)際情況，提高居民古建筑的安全性[3]。

2.3 完善防雷設(shè)計(jì)

避雷裝置是所有建筑都必須配備的安全設(shè)施，在安裝的過(guò)程中需要確保接閃器、引下線和接地裝置的完備性。民居古建筑在進(jìn)行避雷設(shè)備的安裝和相關(guān)管線的鋪設(shè)的時(shí)候，需要立足于建筑自身的特點(diǎn)，以建筑中較高的部位為參考，對(duì)高出建筑的部分進(jìn)行重點(diǎn)鋪設(shè)，例如煙囪等。防雷引下線要確保線量，避免因?yàn)橐戮€不足而產(chǎn)生二次災(zāi)害。在敷設(shè)引下線的時(shí)候，至少要使用兩根，并確保間距小于24m進(jìn)行就近埋設(shè)，靠近建筑本身，從而避免因?yàn)榉烹姸鴮?dǎo)致火災(zāi)。除此之外，保護(hù)單位還需要在埋設(shè)前后定期對(duì)接地體的電阻進(jìn)行檢測(cè)維護(hù)，在引下線和接地體之間，距離地面2m左右的位置設(shè)置卡子，并在電氣線路接入端口出安裝電涌保護(hù)器，避免在雷雨天氣因超高壓電而產(chǎn)生火災(zāi)。

2.4 安裝報(bào)警系統(tǒng)

泰州民居古建筑院落之間相互連接又相互獨(dú)立的格局，在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候容易因?yàn)榫嚯x較短而造成火勢(shì)蔓延，也容易因?yàn)橄嗷オ?dú)立而無(wú)法及時(shí)針對(duì)火情做出滅火救援措施，在一定程度上阻礙了救援行為的及時(shí)開展，威脅到了民眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。而火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置的安裝，則能夠在一定程度上降低火情蔓延的概率。在保護(hù)民居古建筑的時(shí)候，認(rèn)識(shí)到火災(zāi)情況發(fā)生的危害性，結(jié)合民居建筑特點(diǎn)和地理位置特性，設(shè)計(jì)并安裝火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，能夠在民居古建筑突然發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候做出快速反應(yīng)[4]。

自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)在火災(zāi)爆發(fā)的初期能夠做出即時(shí)作用，通過(guò)提前探測(cè)到火情而報(bào)警，為民居古建筑及其周邊人員的生命安全和快速疏散提供充足的信息和寶貴的時(shí)間，并且能夠通過(guò)迅速聯(lián)動(dòng)的方式及時(shí)撲滅并控制火情。對(duì)于自動(dòng)報(bào)警裝置的設(shè)置距離和設(shè)置要求，在木質(zhì)結(jié)構(gòu)建筑總面積大于1500m2的公共區(qū)域設(shè)置火情探測(cè)和自動(dòng)報(bào)警設(shè)備，同時(shí)木制以及木土磚制的民居古建筑也應(yīng)當(dāng)設(shè)置相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)警設(shè)施。

2.5 配備滅火系統(tǒng)

滅火裝置能夠在火情發(fā)生的時(shí)候，通過(guò)自動(dòng)探測(cè)火勢(shì)而及時(shí)做出救援反應(yīng)，能夠在一定程度上抑制火情的擴(kuò)大，并為救援車輛拖延更多的時(shí)間。新時(shí)期的民居古建筑保護(hù)，必須認(rèn)識(shí)到自動(dòng)滅火系統(tǒng)裝配的不可替代性，在進(jìn)行消防檢查和消防設(shè)計(jì)的時(shí)候進(jìn)行重點(diǎn)查看和測(cè)量。當(dāng)前階段，大多數(shù)民居古建筑主要是通過(guò)自動(dòng)噴水、固定水炮和氣體等方式進(jìn)行滅火處理。就當(dāng)前新時(shí)期的民居古建筑消防規(guī)范要求來(lái)看，自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)的噴水強(qiáng)度需要設(shè)置為中高危險(xiǎn)級(jí)，在安裝之后還需要結(jié)合建筑的格局特點(diǎn)，對(duì)滅火系統(tǒng)的噴頭位置和管道路線進(jìn)行集中規(guī)劃和安排，在規(guī)劃的時(shí)候還需要避免在運(yùn)行的過(guò)程中對(duì)民居古建筑外觀墻體和結(jié)構(gòu)造成破壞，并且也要確保噴水的實(shí)際效能[5]。

泰州古城與水相依，“水城一體”的格局為自動(dòng)噴水設(shè)備的設(shè)置提供了來(lái)源支持。在對(duì)噴頭進(jìn)行選擇的時(shí)候，需要結(jié)合不同滅火系統(tǒng)的安裝形式有針對(duì)性地進(jìn)行選擇，閉式噴頭是當(dāng)前大多數(shù)滅火系統(tǒng)選擇的類型。當(dāng)建筑內(nèi)部的凈高高于8m的時(shí)候，需要選擇能夠做出快速響應(yīng)的抑制噴頭，并在外檐下方布置水幕噴頭，以防外來(lái)火災(zāi)的范圍擴(kuò)大。而對(duì)于不適合用自動(dòng)噴水滅火設(shè)備的大空間民居建筑，可以選取固定水炮滅火設(shè)備。泰州民居主要以院落為中心設(shè)計(jì)有交往空間，連三進(jìn)、四合院等多進(jìn)多出的空間格局，對(duì)滅火裝備的設(shè)置提出了特殊的要求。固定消防水炮滅火系統(tǒng)的設(shè)置，在數(shù)量上應(yīng)當(dāng)不少于兩門，確保水炮的射流范圍能夠?qū)崿F(xiàn)建筑區(qū)域的全覆蓋；在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度上應(yīng)當(dāng)滿足噴射后的反作用力要求，增長(zhǎng)滅火系統(tǒng)的使用壽命；在外觀外貌上應(yīng)當(dāng)做好隱蔽處理，保持與周邊建筑風(fēng)格的協(xié)調(diào)性。除此之外，消防水炮的設(shè)置還需要確保具備基礎(chǔ)的霧化功能。

2.6 增加救援裝備

救援裝備的齊全與否，對(duì)火勢(shì)的撲滅效率具有非常關(guān)鍵的保障作用。泰州地區(qū)民居古建筑群之間的相鄰距離較短，消防車道的設(shè)計(jì)不足，在發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候，容易導(dǎo)致救援車無(wú)法靠近著火建筑的問(wèn)題，不利于火情的及時(shí)撲滅。從消防道路和裝備的關(guān)系可知，對(duì)于民居古建筑群的消防救援設(shè)置，可以在民居古建筑群的周邊相鄰位置設(shè)置相應(yīng)的小型消防站，并按照周邊古建筑的格局和空間大小等配備相應(yīng)的滅火裝置。倘若古建筑周邊已建有消防站，則可以在原有消防站的基礎(chǔ)上配備相應(yīng)的消防救援措施，如消防摩托車、消防泵、消防艇等，便于火災(zāi)發(fā)生時(shí)能夠使用恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備及時(shí)進(jìn)入著火院落，第一時(shí)間對(duì)著火現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行搶險(xiǎn)施救[6]。

3 結(jié)束語(yǔ)

就當(dāng)前民居古建筑保護(hù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的消防問(wèn)題而言，新時(shí)期的民居古建筑保護(hù)需要客觀看待消防方面的耐火等級(jí)、防火間距、防雷系統(tǒng)等設(shè)計(jì)問(wèn)題，結(jié)合當(dāng)?shù)孛窬庸沤ㄖ慕Y(jié)構(gòu)類型和構(gòu)建特點(diǎn)，在進(jìn)行消防設(shè)計(jì)的同時(shí)，減少消防設(shè)計(jì)對(duì)民居古建筑原貌和人文價(jià)值的影響，讓民居古建筑能夠在安全性得到明顯提升的同時(shí)，在新時(shí)期的發(fā)展中更加穩(wěn)健、更加長(zhǎng)遠(yuǎn)。