1. 引 言
文物古建筑是中華民族珍貴五千年歷史文化遺產(chǎn)的重要組成部分,是中華文明源遠(yuǎn)流長的歷史見證,是不可再生的人文資源。因此,保護(hù)好這些文物古建筑,利在今世,功在千秋。在所有對文物古建筑的危害當(dāng)中,火災(zāi)無疑是首當(dāng)其沖。數(shù)據(jù)表明:2000年全國文博單位、古建筑發(fā)生火災(zāi)6起,燒毀城樓一座、牌樓一座、古建筑5間。2001年全國文博單位、古建筑發(fā)生火災(zāi)4起,燒毀大殿一座、古建筑165平方米。2002全國文博單位、古建筑發(fā)生火災(zāi)4起,燒毀寺院一座、大殿一座、房屋65間,過火面積1865平方米。而最近文物古建筑火災(zāi)事故更是頻頻發(fā)生,令人痛心疾首。如2003年1月20日,作為世界遺產(chǎn)地的武當(dāng)山發(fā)生火災(zāi),名噪千年的遇真宮主殿化為灰燼;2004年6月20日,具有700余年歷史的北京護(hù)國寺發(fā)生火災(zāi),其西配殿被完全焚毀。因此,目前我國文物古建筑火災(zāi)形勢十分嚴(yán)峻,文物古建筑的消防安全已經(jīng)成為了各級消防主管部門任務(wù)的重中之重。
本文將從火災(zāi)科學(xué)的基本原理出發(fā),分析討論古建筑火災(zāi)的危險(xiǎn)性與火災(zāi)動(dòng)力學(xué)演化過程,并就文物古建筑的消防安全對策提供一些合理的建議。
2. 古建筑火災(zāi)危險(xiǎn)性
我國歷史上眾多的古建筑之所以毀于火災(zāi),今天幸存下來的絕大多數(shù)古建筑也歷經(jīng)火劫,究其原因,在于這些古建筑本身就具有很大的火災(zāi)危險(xiǎn)性。
(一)火災(zāi)荷載大,耐火等級低
我國古建筑絕大多數(shù)以木材為主要材料,以木構(gòu)架為主要結(jié)構(gòu)形式,火災(zāi)荷載遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的火災(zāi)負(fù)荷量,火災(zāi)危險(xiǎn)性極大,耐火等級低。古建筑中的木材,經(jīng)過多年的干燥,成了"全干材",含水量很低,因此極易燃燒,特別是一些枯朽的木材,由于質(zhì)地疏松,在干燥的季節(jié),即使遇到火星也會(huì)起火。
古建筑中的各種木材構(gòu)件,具有良好的燃燒和傳播火焰的條件。古建筑起火后,猶如架滿了干柴的爐膛,而屋頂嚴(yán)實(shí)緊密,將導(dǎo)致在發(fā)生火災(zāi)時(shí),屋頂內(nèi)部的煙與熱不易散發(fā),溫度快速積聚,迅速達(dá)到"轟燃"。古建筑的梁、柱、椽等構(gòu)件,表面積大,木材的裂縫和拼接的縫隙多,并且大多數(shù)通風(fēng)條件比較好,有的古建筑更是建在高山之巔,發(fā)生火災(zāi)后火勢蔓延快,燃燒猛烈,極易形成立體燃燒。
(二)無防火間距,容易出現(xiàn)"火燒連營"
我國的古建筑多數(shù)是以各式各樣的單體建筑為基礎(chǔ),組成各種庭院。在庭院布局中,基本采用"四合院"和"廊院"的形式。這兩種布局形式都缺少防火分隔和安全空間,如果其中一處起火,一時(shí)得不到有效控制,就會(huì)"城門失火,殃及池魚",毗連的木結(jié)構(gòu)建筑很快就會(huì)出現(xiàn)大面積燃燒,形成"火燒連營"的局面。
?。ㄈ┫涝O(shè)施匱乏,火災(zāi)撲救難度大
我國的古建筑分布在全國各地,且大多數(shù)遠(yuǎn)離城鎮(zhèn),建于環(huán)境幽靜的高山深谷之中。這些古建筑普遍缺乏自防自救能力,既沒有足夠的訓(xùn)練有素的專職消防隊(duì)員,也沒有配備安裝有效的消防設(shè)施,一旦發(fā)生火災(zāi),位于城鎮(zhèn)的消防隊(duì)鞭長莫及,只有任其燃燒,直至燒完為止。大多數(shù)古建筑都缺乏消防水源,而對于一些高大的古建筑更是有水難攻,再加上古建筑周圍的道路大多狹窄,有的還設(shè)有門檻、臺(tái)階,消防車根本無法通行,這些都給火災(zāi)撲救工作帶來很大的困難。
?。ㄋ模┕沤ㄖ墓芾砗褪褂貌簧?,問題復(fù)雜
一些古建筑的主管部門分工不明確、職責(zé)不清,往往為了追逐經(jīng)濟(jì)利益而忽視了消防安全管理。在古建筑的使用中,一些地方利用古建筑開設(shè)旅館、飯店、招待所、工廠、倉庫等,火源管理不嚴(yán),電線亂拉亂接,線路開關(guān)隨意亂設(shè)。有的古建筑的周圍大量開店,火災(zāi)危險(xiǎn)因素大量增多。這些管理和使用方面存在的消防安全問題,也給古建筑的消防安全帶來了嚴(yán)重的威脅。
3. 古建筑火災(zāi)動(dòng)力學(xué)演化過程
火災(zāi)是一種具有復(fù)雜性本質(zhì)的過程,其孕育、發(fā)生和發(fā)展包含著湍流流動(dòng)、相變、傳熱傳質(zhì)和復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)等物理化學(xué)作用,是一種涉及物質(zhì)、動(dòng)量、能量和化學(xué)組分在復(fù)雜多變的環(huán)境條件下相互作用的三維、多相、多尺度、非定常、非線形、非平衡的動(dòng)力學(xué)過程;該動(dòng)力學(xué)過程還與外部因素的人、材料、環(huán)境及其它干預(yù)因素等發(fā)生相互作用。因此分析火災(zāi)動(dòng)力學(xué)演化過程,不僅有助于加深我們對文物古建筑火災(zāi)的認(rèn)識(shí),也為進(jìn)一步有針對性的制定準(zhǔn)確、合理的消防安全對策提供科學(xué)指導(dǎo)。
整個(gè)古建筑火災(zāi)過程大體可以分為起火、初期增長、充分燃燒和減弱四個(gè)階段。如下圖1所示。