古建筑火災(zāi)風(fēng)險防范范文
本站小編為你精心準(zhǔn)備了古建筑火災(zāi)風(fēng)險防范參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。
古建筑是指具有歷史意義的古代民用、公共建筑。然而由于古建筑在消防保護(hù)方面非常薄弱，因而在火災(zāi)面前，古建筑是相當(dāng)脆弱的。近年來，國內(nèi)已發(fā)生多起重大的古建筑火災(zāi)，造成了嚴(yán)重?fù)p失。張澤江等對古建筑防火保護(hù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了討論，列舉了古建筑消防保護(hù)的常用措施包括防火阻燃處理、防雷、自動噴淋和報警系統(tǒng)等。劉軍研究分析認(rèn)為古建筑耐火等級低、火災(zāi)荷載大、起火原因復(fù)雜等是古建筑火災(zāi)的主要特點(diǎn)，并認(rèn)為消防設(shè)施不完備是古建筑的消防重大隱患之一。戴曉瑩提出在古建筑中應(yīng)選擇合適的消防設(shè)施，包括可以選用無線火災(zāi)報警系統(tǒng)，設(shè)置消火栓系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)以及大空間智能滅火系統(tǒng)等。本文將在古建筑分類的基礎(chǔ)上對火災(zāi)探測技術(shù)與滅火技術(shù)進(jìn)行分析比較。
1古建筑火災(zāi)原因
建國前，我國古建筑起火多數(shù)是雷擊和戰(zhàn)爭引起的。建國后，一些古建筑被隨意改變其使用性質(zhì)，火災(zāi)時有發(fā)生，原因也大不相同。新中國成立50年(1949—2003)，我國共發(fā)生古建筑火災(zāi)165起，其原因主要來自兩個方面［4－6］:(1)自然界的危害。雷擊是自然界給古建筑帶來的重要危害。雷電直接擊中古建筑則可能會引發(fā)火災(zāi)，而雷擊古建筑周邊的建筑或林木等引發(fā)火災(zāi)，也會間接威脅到古建筑的安全。(2)人為因素造成的災(zāi)難。從歷年各種火災(zāi)發(fā)生的原因來看，因?yàn)槿藶橐蛩卦斐傻幕馂?zāi)，占火災(zāi)總數(shù)90%以上，古建筑火災(zāi)也大致如此。從建國以來的情況看，人為造成古建筑火災(zāi)的原因主要是:用火不慎;電氣設(shè)備使用不當(dāng);電線陳舊老化、絕緣損壞、發(fā)生短路引起火災(zāi);吸煙、亂扔煙頭、火柴棒;縱火、玩火;宗教活動;管理和使用不善。除此以外，因外部的火災(zāi)蔓延引發(fā)古建筑起火也應(yīng)該引起高度重視。我國古建筑講究“曲徑通幽”，往往位于深山茂林之中，因此一旦古建筑周圍的森林發(fā)生火災(zāi)，必將嚴(yán)重威脅到古建筑本身的安全。
2古建筑火災(zāi)風(fēng)險特征及分析
綜合以往古建筑火災(zāi)事故特征及起因類型，建立事故樹，如圖1所示。該系統(tǒng)最小割集8個，最小徑集3個。從最小徑集來看，只要氧氣和可燃物這兩個基本事件不發(fā)生，就可以避免火災(zāi)的發(fā)生。其次，點(diǎn)火源的7個基本事件都不發(fā)生，也可保證無火災(zāi)的發(fā)生。由此可見，點(diǎn)火源是最關(guān)鍵的基本事件。然而，氧氣和可燃物這兩個因素是不可控的，所以保證點(diǎn)火源的基本事件都不發(fā)生是非常重要的。由古建筑火災(zāi)事故樹可知，引起古建筑火災(zāi)的主要原因有可燃物自燃、人為縱火、亂丟煙頭、電氣線路故障、香燭火災(zāi)、炊事火災(zāi)等。可燃物的種類與體量、點(diǎn)火源的位置及方式、消防防護(hù)技術(shù)與措施都決定著古建筑火災(zāi)事故的嚴(yán)重程度。此外，古建筑整體消防安全規(guī)劃水平，消防配套設(shè)備與應(yīng)急處理措施方案，以及監(jiān)督和安全管理水平都是左右古建筑消防安全的關(guān)鍵性因素。
3古建筑火災(zāi)風(fēng)險控制策略
通過前文的分析，在古建筑中若能控制點(diǎn)火源，即盡早發(fā)現(xiàn)火災(zāi)或者早期實(shí)現(xiàn)消防撲救，則可有效降低古建筑火災(zāi)的發(fā)生概率?；馂?zāi)的及時發(fā)現(xiàn)和撲救需要配置適宜的消防報警設(shè)備和自動滅火系統(tǒng)，同時要提高相關(guān)人員的消防意識，配置足夠的消防器材，暢通消防通道，合理劃分防火分區(qū)。本文對消防管理及防火分區(qū)劃分不展開討論，重點(diǎn)討論通過合理設(shè)置火災(zāi)探測與撲救設(shè)施，實(shí)現(xiàn)古建筑火災(zāi)風(fēng)險控制。古建筑往往群體布局，單體建筑多而且差異較大，消防設(shè)計各異，因此在進(jìn)行火災(zāi)探測與撲救設(shè)施的設(shè)計與安裝時，需因地制宜。
3．1火災(zāi)探測技術(shù)比較分析與選型古建筑材料的不同要求對其監(jiān)測手段也不盡相同。傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)古建筑本身有很多優(yōu)點(diǎn)，如抗震性能好，材料來源廣泛，施工速度快等。但是，木結(jié)構(gòu)古建筑也存在很多弊病，如容易被雨水腐蝕、白蟻侵蝕，容易發(fā)生火災(zāi)等。木質(zhì)結(jié)構(gòu)建筑的這些特點(diǎn)，首先要求監(jiān)測手段必須要防火、防雷擊，其次監(jiān)測中所用到的傳感器件不能具有腐蝕性，最后監(jiān)測的本身盡量避免給木結(jié)構(gòu)建筑施加過大的額外荷載。另一類是磚石砌體建筑，長期以來，由于外部環(huán)境的改變、風(fēng)雨的剝蝕以及戰(zhàn)爭和現(xiàn)代旅游業(yè)等社會因素干擾，絕大多數(shù)古建筑的砌體中都有空鼓、裂縫、傾斜和酥堿等發(fā)生，并正逐步吞噬著古建筑的穩(wěn)定。因此，對磚石砌體古建筑的監(jiān)測尤為重要，磚石結(jié)構(gòu)的監(jiān)測既要準(zhǔn)確反映出結(jié)構(gòu)體的變形情況，又不能損毀古建筑本身所攜帶的歷史文化信息，這就要求監(jiān)測傳感器在不破壞古建筑的情況下，實(shí)現(xiàn)與結(jié)構(gòu)體的有效配合?！痘馂?zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50116—2013)對火災(zāi)探測器的選擇做了以下一般規(guī)定:(1)對火災(zāi)初期有陰燃階段，產(chǎn)生大量的煙和少量的熱，很少或沒有火焰輻射的場所，應(yīng)選擇感煙探測器;(2)對火災(zāi)發(fā)展迅速，可產(chǎn)生大量的熱、煙和火焰輻射的場所，可選擇感溫探測器、感煙探測器、火焰探測器或其組合;(3)對火災(zāi)發(fā)展迅速，有強(qiáng)烈的火焰輻射和少量的煙、熱的場所，可選擇火焰探測器;(4)對火災(zāi)形成特性不可預(yù)料的場所，可根據(jù)模擬試驗(yàn)的結(jié)果選擇探測器。古建筑幾種常見的火災(zāi)探測器見表1。古代因木材較石材更容易獲得，且木材更便于建造房舍，所以古建筑中多有木制結(jié)構(gòu)。《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016—2014，以下簡稱《建規(guī)》)明確規(guī)定:“總建筑面積大于1500m2的木結(jié)構(gòu)公共建筑應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，木結(jié)構(gòu)住宅建筑內(nèi)應(yīng)設(shè)置火災(zāi)探測與報警裝置。”目前，消防報警系統(tǒng)大多采用有線方式傳輸線路進(jìn)行連接，這樣的連接方式投資大、安裝麻煩、工程量大，特別在古建筑安裝時，工序更是極為麻煩。而且在布線時，如果走明線，則會影響古建筑的外觀風(fēng)格;如果走暗線，則會破壞古建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)，均不利于古建筑的保護(hù)。
3．1．1無線火災(zāi)報警系統(tǒng)無線火災(zāi)報警系統(tǒng)是近幾年來在國外發(fā)展起來的新型火災(zāi)報警系統(tǒng)，它是利用無線火災(zāi)探測裝置發(fā)出火警信號，并記錄發(fā)出信號的地點(diǎn)和時間的火災(zāi)自動報警設(shè)備。無線火災(zāi)報警系統(tǒng)由無線火災(zāi)探測裝置及無線火災(zāi)報警控制器組成。無線火災(zāi)探測裝置主要由火災(zāi)探測器、無線發(fā)射機(jī)組成，當(dāng)在探測范圍內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，探測裝置將產(chǎn)生信號，進(jìn)而啟動發(fā)射機(jī)，在規(guī)定時間內(nèi)發(fā)出報警信號，無線火災(zāi)報警控制器在接收到報警信號后能實(shí)現(xiàn)火災(zāi)和探測裝置故障的聲光報警功能。由于無線火災(zāi)報警系統(tǒng)安裝快捷，施工時對建筑物本身的構(gòu)造沒有大的傷害，在許多場合，特別是古建筑中非常適用，它設(shè)置的靈活性是有線報警系統(tǒng)不可比擬的。無線火災(zāi)報警系統(tǒng)與傳統(tǒng)有線系統(tǒng)的主要硬件成分幾乎是一致的，包括控制器、感煙或感溫探測裝置及發(fā)聲器等。無線火災(zāi)報警系統(tǒng)與傳統(tǒng)的有線系統(tǒng)的比較見表2。無線火災(zāi)報警系統(tǒng)的探測器安裝位置與有線系統(tǒng)一致，甚至可以安裝在有線系統(tǒng)不易布線到達(dá)的位置。無線信號的傳輸距離有限，當(dāng)火災(zāi)報警探測器與無線火災(zāi)報警控制器之間距離過遠(yuǎn)時，則需要一個甚至多個無線中繼器進(jìn)行轉(zhuǎn)接?；馂?zāi)報警系統(tǒng)還應(yīng)配置手動報警按鈕，以便在人員發(fā)現(xiàn)火災(zāi)的早期進(jìn)行報警。
3．1．2分布式光纖感溫探測系統(tǒng)在古建筑中的一些重要保護(hù)場所需要進(jìn)行全方位立體的保護(hù)，火災(zāi)探測器需要密集敷設(shè)在整個所內(nèi)，此時就需要應(yīng)用線型火災(zāi)探測器。線型火災(zāi)探測器包括感溫電纜、光纖光柵感溫探測器以及分布式光纖感溫探測器。感溫電纜由于自身帶電，具有電氣火災(zāi)隱患，所以在重要場所已少有使用;光纖光柵感溫探測器因探測器鋪設(shè)點(diǎn)較多，工程施工過程中需熔接點(diǎn)數(shù)多，施工及維護(hù)難度和成本較大，因而應(yīng)用也受到一定限制。分布式光纖感溫探測器則是一種連續(xù)性測溫系統(tǒng)，可以實(shí)時監(jiān)測溫度，并可根據(jù)溫度變化發(fā)出報警，是目前先進(jìn)的線型感溫報警技術(shù)。分布式光纖感溫探測器還具有以下優(yōu)點(diǎn):非電傳感，本質(zhì)安全;絕緣性好，抗電磁干擾;精度高，能遠(yuǎn)距離傳感;尺寸小，重量輕;壽命長，長期可靠性好。分布式光纖感溫探測器在古建筑內(nèi)敷設(shè)時可沿著可燃物(如木制橫梁、柱等)表面敷設(shè)，并可實(shí)現(xiàn)沿橫梁、支柱，再到屋內(nèi)桌椅臺面、地板等的立體敷設(shè)方式。一套分布式光纖感溫探測器可敷設(shè)超過30km，并可定位溫度變化位置，通過軟件設(shè)置就可以實(shí)現(xiàn)古建筑的立體溫度監(jiān)測。
3．2火災(zāi)撲救技術(shù)比較分析我國現(xiàn)行的《建筑設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定，國家級文物保護(hù)單位的重點(diǎn)磚木或木結(jié)構(gòu)建筑，應(yīng)設(shè)置閉式自動噴水滅火系統(tǒng)。然而，傳統(tǒng)的自動噴水滅火系統(tǒng)安裝在古建筑中都存在著不同程度的缺陷。(1)水噴淋滅火系統(tǒng)是最常見的自動噴水滅火系統(tǒng)，它通過噴灑大量水來冷卻火場并最終滅火。優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)可靠，造價低;缺點(diǎn)主要是用水量較大，需要有充足的水源。在普通無重要保護(hù)文物的場所可選用水噴淋滅火系統(tǒng)，且宜選擇大流量噴頭或快速響應(yīng)噴頭。而在古建筑中應(yīng)用時也需要考慮是否會對保護(hù)區(qū)域內(nèi)的重要文物、展品等造成水漬損害，在對水漬損失要求較高的地方，水噴淋則不適用。(2)水噴霧滅火系統(tǒng)是利用水霧噴頭在較高的水壓力作用下，將水流分離成0．2～2mm甚至更小的細(xì)小水霧滴，噴向保護(hù)對象，達(dá)到滅火或防護(hù)冷卻的目的。水噴霧滅火系統(tǒng)主要用于露天設(shè)備火災(zāi)及電氣火災(zāi)，它造價較水噴淋滅火系統(tǒng)要高，而在古建筑中使用時也會造成水漬損害，因此某些場所并不適用。(3)水幕系統(tǒng)分為防護(hù)冷卻水幕和防火分隔水幕，是一種用于擋煙阻火和冷卻分隔的噴水系統(tǒng)，在具備條件時，在古建筑中的一些重要部位可設(shè)置水幕系統(tǒng)。(4)細(xì)水霧滅火系統(tǒng)是由一個或多個細(xì)水霧噴頭、供水管網(wǎng)、加壓供水設(shè)備和相關(guān)控制裝置等組成，能在火災(zāi)發(fā)生時向保護(hù)對象，或在空間噴放細(xì)水霧并撲滅、抑制及控制火災(zāi)的自動滅火系統(tǒng)。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)的滅火效能高，反應(yīng)速度快，還有一定的穿透性，可以解決全淹沒和遮擋的問題，還可防止火災(zāi)的復(fù)燃。細(xì)水霧不會對環(huán)境及保護(hù)對象造成危害。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)可局部應(yīng)用，獨(dú)立地保護(hù)古建筑某一部分，也可作為全淹沒系統(tǒng)，保護(hù)整個空間，尤其可用于水源匱乏的地區(qū)及部分禁止用水的場所。細(xì)水霧滅火系統(tǒng)管道管徑較小、節(jié)省管材，工程造價低，安裝、維護(hù)簡便，安裝時隱蔽性強(qiáng)，能很好地維護(hù)古建筑的整體景觀，符合古建筑保護(hù)要求。
4結(jié)論
本文詳細(xì)分析了國內(nèi)古建筑火災(zāi)的主要原因，并利用事故樹分析法對古建筑火災(zāi)風(fēng)險進(jìn)行了分析，進(jìn)而提出了風(fēng)險控制基本策略。根據(jù)古建筑的特點(diǎn)以及古建筑火災(zāi)的特點(diǎn)，結(jié)合相關(guān)規(guī)范要求，對比了各類適合于古建筑的火災(zāi)探測器，探討了幾類自動噴水滅火系統(tǒng)在古建筑中的適用性，為古建筑的消防整體保護(hù)提供參考。本文認(rèn)為，無線火災(zāi)報警系統(tǒng)和分布式光纖感溫探測系統(tǒng)是非常適合保護(hù)古建筑的火災(zāi)探測器，而細(xì)水霧滅火系統(tǒng)則是非常適合古建筑的自動噴水滅火系統(tǒng)。
作者：趙洪海 王文偉 單位：公安部消防局警官培訓(xùn)基地