浅谈黔西南州文物古建筑火灾特点原因分析与防控措施

        中国古建筑在世界的东方独树一帜，它和欧洲建筑、伊斯兰建筑并称世界三大建筑体系。这些古建筑是国家和民族的骄傲，也是全人类的共同财富，具有极高的历史、艺术价值和重要的教育意义。但由于其不可再生性在发生火灾后往往造成难以弥补的损失和影响，近10年来，全国曾多次发生古建筑火灾：2004年6月20日凌晨，始建于元代的京城皇家巨刹护国寺发生火灾，西配殿在大火中部分焚毁；2010年2月18日晚，河北省正定南城门楼失火；2012年2月22日上午，云南省丽江市古城失火，火灾导致物质损失的同时，也在社会上造成了不好的影响。这些沉痛的教训让我们清醒的认识到古建筑防火任务依然艰巨。黔西南州境内名胜古迹众多，诸如位于安龙县城的南明（明末清初）故宫、南明十八先士墓园、招堤半山亭等，还有兴义市刘氏庄园（贵州省民族婚俗博物馆）、何应钦故居、国家地质公园万峰林景区内的万佛寺等场所。由于各古建筑在消防方面均没有较完整的规划，防火形势堪忧，而现行的《建筑防火设计规范》在古建筑防火中并不能有效实施，笔者结合驻地古建筑结构特点并结合古建筑的消防安全现状作几点探讨。
        一、古建筑火灾特性及成因分析
        （一）古建筑的材料
        黔西南州境内现存的古建筑，绝大部分都是使用木材为主要材料，而古建筑中的木材，都是经过多年的干燥，成了全干材。同时古建筑又多选用油脂含量较多的柏、杉、松、樟、楠木等优质木材建造。有的用油漆涂刷，极易燃烧，大大增加了古建筑的火灾荷载，现代建筑中，要求火灾负荷量平均每平方米不宜超过20公斤（木材）。按每立方木材平重630公斤计算，即现代建筑中木材的用量每平方米不应多于0．03立方米，包括其它可燃物折合木材的用量。在文物古建筑中，大体上每平方米含有木材1立方米，那么古建筑的火灾负荷量比现代建筑大31倍。以此标准来衡量古建筑，不难看出它的火险性大。另外，木材燃烧和蔓延的速度同木材表面积与体积成正比，表面积越大的木材比表面积小的木材的火灾危险要大，而在古建筑中，斗拱、藻井、门窗等构件都因为构造和装饰要求而具有很大的表面积，容易燃烧而且燃烧速度很快。
        （二）古建筑的结构
        黔西南州的古建筑大多是木柱支承着高大的屋顶，屋顶又是由梁、枋、檀、斗和望板等木材构成，架于木柱中、上部的木构件等同于架空的干柴，古建筑周围的墙、门、窗和屋顶覆盖的陶瓦、压背等围护材料，形成了一个"炉膛结构"，具备了良好的燃烧条件。而且，古建筑的殿堂空间高大宽阔，且建造在高高的基台上或坐落在高山上，四面凌空，八面迎风，火灾时，氧气量充足，更有利于燃烧。另外，由于古建筑的屋顶成山尖状，在火灾时产生的烟和热量容易积聚在古建筑屋顶内，不易消散，容易导致“轰然”现象。
        （三）古建筑的布局
        古建筑在布局上往往是组群布置，其组成是以单间构成单座建筑，以多个单座建筑构成庭院，再以若干庭院组成形式多样的组群。在庭院布局中，大多采用“四合院”和“廊院”二种形式。“四合院”是将主要建筑布置在中轴线上，两侧布置次要建筑，组成一个封闭式的庭院。一些大型的古建筑群，殿宇林立，飞檐搭接，主殿、配殿前后左右布置成格局，宫殿、寺庙、园林相间、层层叠叠、功能复杂。其规模壮观，气势雄伟。但由于建筑物彼此相连，没有防火间距，建筑群内没有消防通道，一旦发生火灾后既不利于安全疏散，又极容易造成“火烧连营之势”，后果不堪设想。“廊院”比较灵活，其主要建筑和次要建筑都布置在中轴线上，两侧通过回廊连接所有建筑，在火灾发生时，回廊就成了火灾蔓延的主要途径。
        （四）火灾发生率高
        随着黔西南州旅游业的不断发展，越来越多的古建筑被开发利用，逐渐成为人们旅游的主要景点。但是由于游人的大量涌入，也带来了相当多的不确定性火灾因素。其中最主要的就是吸烟现象。而大多数古建筑单位本身管理人员有限，对游客的吸烟，乱扔烟头、火柴棒等现象往往不能有效制止，有时甚至难以发现。
        （五）电器管理松懈
        笔者走访中发现，一些已引入电源的文物保护单位，私拉乱接电线严重违反了电气安全技术规程，而且有些线路老化、年久失修等现象比较严重，随时可能发生火灾。兴义市纳灰村、顶效开发区楼枘村、贞丰县纳孔村等多个著名的布依族聚居古村落中，电线多数明敷在梁架上、闸刀开关保险丝盒基本都钉在柱上。有的古建筑在展室展厅装置电动设施，有的在殿堂之中装设彩灯、霓虹灯，火灾危险性极大。
        （六）火灾扑救困难
        黔西南州的古建筑大多处在交通不便、远离城区的地方，一方面，古建筑间紧密相连，以及古建筑内部结构犬牙交错，与《建筑设计防火规范》规定的防火间距差距很大；另一方面，没有适合消防车通行的道路，铺设水带也很困难，有的古建筑单位为了节省资金，消防器材配备达不到规范要求，缺乏消防设施，没有消防给水管网，也无消防水池，自防自救能力差，这给消防队及时扑救火灾、抢险救援工作带来相当大的困难。另外，多数古建筑只设置一个检票口，既是出口也是入口，还在检票口设置疏导人流的铁栏杆或计票器等设施，这些设施不仅阻挡了消防车进入古建筑，同时严重影响了人员疏散，一旦发生火灾，极有可能引发群死群伤的恶性火灾事故。
        二、古建筑防火设计目标
        对古建筑进行防火设计的最根本目标就是保护古建筑不受火灾危害，同时由于古建筑的特殊历史意义及价值,在确定其防火目标时更应该注意到,在受到火灾危害时的保护和减小损失这一方面.
        （一）不能改变古建筑原有面貌及内部结构。古建筑在建筑风格和艺术研究上都具有极高的历史意义，在保护其不受火灾危害的同时，也要注意不能改变它的原有的风格面貌，保持其历史价值意义。
        （二）降低古建筑火灾发生可能性。在古建筑防火过程中，我们在主观上希望“万无一失”，不发生任何的火灾，而在现实上由于客观原因，现代的防火技术还是无法达到人们的期望，而且还存在一些人为的因素，我们不可能做到不让火灾发生。性能化设计是在现有技术基础上对古建筑的防火设计做到最大的优化，以期达到降低火灾发生几率的目的。
        （三）发生火灾时将古建筑火灾的损失降到最低。一旦古建筑发生火灾后，能有效的控制火灾蔓延、并能快速扑灭,将灾害损失降到最低，避免古建筑全部被毁的惨剧发生，这也是保护古建筑的最根本要求。
        （四）降低在扑救火灾时产生的二次损失。目前常用的火灾扑救方法，在灭火以后会造成严重的水渍损失、用灭火器产生的污染或由于破拆造成的建筑结构破坏等，这些对于古建筑来说都有可能造成致命的损害，在扑救古建筑火灾时必须尽量减少这样的损失。
        三、古建筑防火的设计思路和方法
        （一）应用先进消防安全技术
        1、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。涂防火涂料时要求不能改变古建筑的可燃构件及装饰物等的色彩质地和尺度。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。
        2、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，可以采用耐火性能较高的高强度塑料楼板来替代，由于塑料的可塑性能比较高，可以按照古建筑原有楼板的样式仿造与原来楼板的样式一样的楼板。需要重新制作的吊顶应为轻钢龙骨石膏板吊顶。
        3、当建筑的耐火等级较低，消防设计的其他部分也不能满足实际防火的要求时，应采取增设消防设施的方式来达到防火目的。例如应用快速扑救古建筑初期和局部火灾如增设以水渍损失小的细水雾灭火系统、预警时间早灵敏度高的空气采样火灾自动报警系统为主的防火装置。由此做到防范于未然、控制于小火，不危及建筑结构的消防安全的要求。
        4、火灾报警、控制和通讯系统。根据初起火灾较容易扑灭的原理，在不影响原有古建筑结构的完整性和古建筑风格的前提下，安装先进的火灾自动报警设备、烟气控制和抑制及向消防人员自动报警的通讯系统，尤为重要。古建筑自动报警系统可以采用有线自动报警系统或无线自动报警系统，这可以依据不同古建筑的特点进行安装、调配。如今，先进的红外线光学探测技术、缆式线型定温探测器、火焰探测器以及吸气式火灾探测器都可以利用，以增加可靠性。
        5、先进的灭火设备。快速扑救古建筑初期和局部火灾，使灭火后古建筑内各种构件和装饰物能保持原样，对保护古建筑至关重要，这就必须使用适用的灭火剂和灭火系统，避免传统灭火剂灭火后的二次污染造成古建筑的破坏。目前国内外古建筑消防系统较多采用水喷雾灭火系统。如现在比较先进细水雾灭火系统，这种灭火系统水渍损失很小,可以有效防止过湿引起建筑物腐烂，此外采用气体及干粉灭火也不失为一种好方法。
        6、防雷技术。雷击是引发古建筑火灾的重要原因之一，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。设计防雷装置时必须考虑不同古建筑环境的内外部防雷装置的整体性，在不影响古建筑原有风貌的情况下，其接闪器宜采用避雷带与短支针的组合，代替原有的“苏式”长针，避雷带应沿建筑物屋面的正脊、吻兽、屋顶檐部、斜脊、垂兽和高出建筑物的烟囱等易受雷击的部位敷设，尽量多设几根引下线来减小遭受雷击时每根引下线所承受的雷电流。
        7、消防供水要因地制宜，建不同类型的消防水池和消防泵房。在缺乏水源的地区，要结合古建筑群的地形特点，设不同类型的消防水池和消防泵房。在消防车能够到达的地方，应修建供消防车取水用的设施。例如，对于依山而建的古寺庙，结合古建筑地形条件，在山坡的较高处修建高位消防水池，建成常高压消防给水系统，以满足灭火需要。或者在供水压力不足时，还可以配备手抬机动泵等器材。由于大部分古建筑距离消防队较远，或因地形等条件的限制，一旦发生火灾，消防车在短时间内无法到达。因此，在室外消火栓的规划建设上也不应按照120m的间距和150m的保护半径布置。古建筑必须立足于自防自救，其消防设施可根据具体情况灵活放置。可以借鉴如下成功案例：三多堂在每个院落安装3个室外消火栓，代替室内消火栓。无法设置消火栓系统的，采用手抬机动泵串联远距离供水灭火。应县木塔将室内消火栓移至室外设置，称之为室内消火栓外置，并设有明显标志。
        （二）建立多方位立体的消防安全网络
        1、建立火灾安全信息网络。通过建立完整的火灾安全信息网络，将古建筑的通信系统、自动报警系统、自动灭火系统、广播系统与本地的消防指挥中心联为一体，由消防指挥中心电脑实时监控，当遇到有火灾发生时，由自动报警系统发出警报，消防指挥中心可以第一时间掌握火灾情况，通过通信系统与广播系统组织古建筑内所有可利用的消防资源与人力资源进行有组织的灭火与人员疏散。使火灾损失降到最低。通过这一完整的信息网络，可以进行各项防火预案的规划、演练等各项消防灭火行动，也能实施对古建的实时监控与检查各个设备的使用和运行情况，为更好的保护古建筑打好坚实的基础。
      2、利用古建筑原有格局划分防火区域。古建筑可以按照实际布局来划分空间，形成"物理分隔"的纵深防御，再以此空间的间隔，规划设置各项防火措施及设备，达到防火安全的目的。依据各区的特点制定不同的防火制度，相互分隔而又相互支援。在防火分隔处，按实际情况进行分隔。例如：在有实体墙阻隔的情况下，只需在门窗等开口处进行防火处理，涂防火涂料等。在需要设置水幕的地方，安装水幕系统，以期达到防火分隔的效果。也可在这些区域内，在不影响古建筑美观的情况下，装备可移动式灭火设施，提高机动性。
        3、建立义务消防队与专业消防队相互配合。建立义务消防队，定期进行训练，义务消防队负责日常的消防维护，在有火情发生时可以作为第一出动力量控制火情发展，当地方消防队赶到后配合灭火。
        （三）建立科学的救援疏散系统
        古建筑由于常常作为旅游景点，人流量十分多，在遇到火灾发生时如果没有系统的有组织的进行疏散，将造成极其混乱的情况发生，既不利于被困人员救援，也不利于火灾灭火，甚至会造成群死群伤的重大灾害。因此,建立科学的救援疏散系统非常必要.
        1、各个重要的疏散路径上要有明显的疏散指示标志，其性能要确保在火灾发生时可以正常的指引人员疏散。
        2、建立疏散广播系统，在火灾发生时可以将提前录制好的疏散指导进行播放，同时进行心理安慰消除被困人员的心理恐惧，使其在工作人员的指导下安全疏散到安全地带。
        3、组建安全疏散指导小组，由专人负责古建筑工作人员的训练与学习，并定期培训、演练。在火灾发生时能有效地对建筑内人员进行安全疏散。
      （四）建立系统的管理制度
        1、对人的管理。加强教育，从严管理。①建立消防安全领导小组或委员会，定期检查，督促所属部门的消防安全工作。②单位及其所属部门都要确定一名主要行政领导为防火负责人，负责消防安全工作。③确定专、兼职工作人员，负责日常的消防安全管理工作。④加强组织学习文物古建筑保护的法律法规，学习消防安全知识，不断提高群众保护古建筑消防安全的自觉性。
        2、对物的管理。严格用火、用电管理。①古建筑内部不能使用液化气和安装煤气管道。②做饭采暖的炉灶、烟囱要符合防火安全要求。③供游人参观的地方，禁止吸烟，并应当设有明显的标志。④在重点保护的古建筑内（除砖、石结构外），不应安装电灯和其他电器设备，必须安装使用的尽量采用弱电。⑤古建筑的电器线路，一律采用铜芯绝缘导线，并用金属穿管敷设。不能将电线直接敷设在梁、柱等可燃构件上或乱拉乱接电线。⑥古建筑物群内的各个殿堂、庭院、文物集中的堂室，凡用电照明的，均应在室外安装开关箱，做到人离电断，其保护（险）装置，严禁使用铜丝、铁丝、铝丝等其他金属代替。
        本文所探讨的是现今消防技术条件下的古建筑消防设计,  也只是笔者在工作实践过程中的一些体会，提出来和同行们交流，共同探讨，有不妥之处敬请批评指正。