古建筑火災滅火難點及防滅火對策

李 曉

（濟寧市消防救援支隊，山東 濟寧 277600）

近年來，古建筑火災頻發，給文化遺產造成不可挽回的損失。1953 年7 月，四川峨眉山接待大廳的火坑因高溫引起火災。2 000 多平方米的古建筑被燒毀，殿內文物全部被毀；1959 年9 月，陜西省西安市大成殿國寶單位遭雷擊起火，館內文物263 件被燒毀；2014 年1 月，貴州省鎮遠縣報京鄉報京侗寨發生火災，燒毀房屋148 棟975 間；2015 年1 月，云南大理巍山古城樓起火，距今600 余年歷史的雄偉鼓樓拱辰樓損毀殆盡；2016 年8 月，國寶單位遼寧省鼓樓因雷擊發生火災，鼓樓一層木結構部分燒毀，二樓木結構燒毀。2019 年4 月15 日，法國巴黎圣母院發生火災。 塔尖倒塌，建筑物嚴重受損。古建筑防火、滅火再度成為焦點。據有關統計，僅2009～2019 年11 年間，我國文物古建筑就發生火災1443 起。古建筑是中國傳統文化的象征和標志，是歷史文化的積淀和遺產。一旦發生火災，幾千年的文化積淀將毀于一旦。基于古建筑消防難點，文章提出了古建筑的防火措施和滅火對策。

1 古建筑消防難點

1.1 古建筑耐火等級低

我國古建筑主要存在于寺院、廟宇、宮殿、樓閣、古塔、宅院等，此類古建筑主要采用磚木、土木、磚混等結構建造。其支撐結構與內外裝飾采用用了大量木材，木構件具有很大的表面積，并集中于屋頂，可燃構件多。木質材料經過幾百上千年的日曬風吹雨淋，會產生腐蝕、干燥、疏松，據相關機構檢測，古代建筑木質材料的含水量為12%～18%，相當于一種全干材。古建筑多以柏木、松木、杉木等木材為主要建筑材料，這些材料雖然優質，但油脂含量較高，同時為了防止古代建筑腐蝕，在其表層通常涂上大量的油漆涂料。一旦發生火災，火勢蔓延迅速，容易形成重大火災。

1.2 古建筑火災荷載大

從火災負荷角度來看，古代建筑相比現代建筑，其火災負荷量比現代建筑要大幾十倍。我國為了防止建筑著火，《多高層木結構建筑技術標準》對現代建筑的火災負荷量進行了規定，要求我國每平方米建筑，木材的用量不能高于0.03 m3。然而我國古代建筑如廟宇、宮殿等，大多采用木質材料制造而成，每平方米建筑木材的用量平均為1 m3。因此我國古建筑的火災負荷量是現代建筑的30 多倍。同時，一些古建筑（寺廟、道觀等）中存在大量的木窗、木門、織錦帷幔等可燃易燃材料，增加了建筑自身荷載。而這也是古建筑一旦著火，火勢兇猛，不易撲滅的主要原因之一。

1.3 古建筑防火間距小

古建筑群主要以“間”為單位構成單座建筑，再根據不同的需求將單座建筑組成“庭院”，再以多個庭院組成一個建筑群，這種部局模式主要呈現建筑密度大、防火間距小，相互毗連、交織，外觀封閉，墻高院深的特點。如曲阜孔廟占地面積21.8 hm2，南北長0.7 km，全廟延中軸線共有五殿、一祠、一閣、一壇、兩堂、十七碑亭、五十三門坊，共有殿廡466 間。古建筑群中的殿廡相互毗鄰，最窄處有的甚至不足1 m，為了營造花徑曲折、樓宇交錯的美感，古建筑在建造之初很少設置防火墻，又不能設置防火卷簾等現代防火設施，一旦發生火災，容易形成火燒連營的局面之勢。如香格里拉獨克宗古城火災，過火面積約1 km2，整個古城的2/3 都被燒毀。

1.4 古建筑人員流動大

目前，大部分古建筑用作宗教寺廟、旅游景點，并與各地的自然風光相結合，變成第三產業的中流砥柱，吸引大量國內外游客觀賞、游玩，加之游客素質參差不齊，消防意識不強，為古建筑保護埋下隱患。在法定節假日期間，人員密度大，加之占用消防通道，如發生火災，極易造成擁堵（例如：在走廊里，移動速度與他的人員密度有關。當密度增加，行走速度降低，當密度達到5 人/m2時流動速度將接近零）以及大量煙氣將影響人員的疏散視線，對古建筑火災發生后的消防應急疏散也帶來巨大挑戰。

1.5 古建筑先天不利因素

（1）地理位置因素。以寺廟、宗祠為代表的古建筑，建筑選址多在僻靜的山區，遠離城市中心，雖然已安置消防水缸、簡易滅火工具等消防設施，但隨著時間的推移，已無法滿足當前要求。一旦發生火災，存在缺乏水源、消防車輛無法到達等問題，導致消防滅火救援工作不能迅速、有效地進行處置，以至延誤滅火的最佳時機。

（2）管理不力因素。很多文物古建筑如今已經成為旅游熱門景點，改變了原有屬性，一些地方在古建筑的開發利用中，為了充分發揮旅游資源優勢，片面追求經濟，忽視安全，忽視消防安全管理，電氣線路私拉亂接、占用消防通道等人為因素，很大程度增加了火災隱患。

（3）建筑結構因素。古建筑的木材，由于長期的干燥和自然的侵蝕，內部會出現許多不同大小的裂縫，內部相當疏松。一旦發生火災，火焰就會從裂縫和建筑縫隙向外蔓延。同時古建筑的屋頂寬大堅實，發生火災后，導致大量煙霧和熱量在建筑內積聚，為火災迅速蔓延創造了條件。

2 古建筑防火措施

2.1 落實消防安全主體責任

根據《消防法》第十六條關于“機關、團體、企業、事業等單位應履行消防安全職責”的相關法規。古建筑單位應認真落實消防安全的主體責任，制定古建筑的消防安全制度，消防安全操作規程，配置消防設施、器材，組織防火檢查、巡查，及時消除火災隱患。建立微型消防站，組建志愿消防隊，對志愿消防員進行專項培訓，組織有針對性的消防演練，使他們掌握一定的防火滅火技能，具備撲救火災的能力。

2.2 充分運用現代技術手段

在不破壞古建筑原有風格，不影響觀瞻效果的前提下，通過火災自動報警系統、自動滅火系統、視頻監控系統等技術手段，可以隨時觀察古建筑的消防安全情況，及時發現火災。做到滅早滅小，是保護古建筑最高效的手段。同時可以將智慧消防系統納入古建筑火情預防，通過云端網絡+智能LOT 硬軟件協同預防火災，并提供科學高效的解決措施。

2.3 加強公共消防設施建設

結合古建筑地理位置因素，對于消防車無法到達的缺水的地區，可依托水庫建立消防碼頭、取水點，同時可增設消防給水管道或消防水池，增設室外、室內消火栓，并配備足夠數量的水槍、水帶手抬機動泵等滅火器材，確保水源充足。為了及時有效滅火，還應該在古建筑旁配備便攜的滅火器，安裝自動滅火系統和自動報警系統，有條件的古建筑應視情開辟消防通道，便于消防救援隊伍及時到達火場，為及時撲滅火災創造條件。

2.4 做好古建筑防雷措施

通過查閱古建筑著火焚毀的相關史料，雷擊著火是古建筑著火的一大因素。如北魏永熙三年（公元534 年），永寧寺塔遭雷火命中，大火三月不滅。可以看出古建筑安裝避雷線，避雷針等避雷設施的必要性。應安裝在比較容易受到雷擊等最不利點部分。重要古建筑加裝兩根以上的引下線，引線間距離小于等于18 m。二級防雷古建筑的每根引下線應控制沖擊接地電阻在10 Ω 以下。三類防雷古建筑應該保證小于30 Ω 的沖擊電阻。確保它的安全性，在每年雷雨交加的季節進行維修。

2.5 提升古建筑防火能力

（1）提高建筑耐火等級。在木質材料上刷防火涂料或防火油漆，用阻燃劑對易燃飾品進行阻燃處理，對于大規模的建筑可適當設置顏色、外觀與整體風格相似的防火墻或防火門進行防火分隔，并清除建筑周邊無關可燃物，與周圍其他建筑之間設置防火墻或水幕裝置，形成防火隔離帶，避免周邊發生火災時殃及文物古建筑。同時在古建筑內應避免使用可燃飾物，對古建筑內使用的幔帳、幡幢、傘蓋等可燃構件和可燃飾物，在不影響文物原貌的前提下，采用防火涂料作阻燃處理。

（2）控制火災危險源。嚴格控制使用明火，民宅建筑、經營場所內需設置廚房的，要與其他部位采取防火分隔措施，確需使用火盆火爐取暖的，要設置防火罩，遠離桌椅、床鋪等可燃物，并做到“人離火滅”。古建筑內部的配電線路凡是敷設在有可燃物的頂棚內的，必須采取穿金屬管、封閉式金屬線槽等防火保護措施；開關、插座和照明燈具凡是靠近帳幔、經幡、頂棚等可燃易燃物的，必須采用瓷管、礦棉等不燃材料做隔熱、散熱等防火保護處理。

3 古建筑火災撲救對策

在撲救古建筑火災中，除迅速疏散被困人員、防止火勢蔓延外，重點是保護歷史文物。因此，在滅火指揮中要運用“滅疏結合，重點保護”的戰術，堅持“科學施救”的原則，最大限度保護火災現場未過火的文物和局部過火仍可保護的文物，同時要減少火災現場的水漬損失，以防對文物造成二次破壞。對于可疏散文物，為避免受損，應及時疏散，對難以疏散的文物應進行就地保護。

3.1 滅疏結合

在撲救古建筑火災中，要在做好滅火、人員疏散工作的同時，要考慮組織文物疏散。由于古建筑內存放著大量珍貴文物、經書等，為盡量減少火災造成的損失，指揮員將同時滅火，在古建筑單位技術指導下，對于因火災威脅可能造成損失、易于疏散至安全場所的文物，要及時組織人員快速疏散，避免疏散方式不當造成文物損壞。撤離的文物應存放在指定地點，并有專人看管，以防丟失和損壞。

3.2 重點保護

以寺廟為例，我國寺廟有許多固定的雕塑、佛像、壁畫等大型珍貴文物，一旦發生火災，此類文物不可能及時疏散，對古建筑中難以疏散轉移的文物應采取重點保護措施。為避免或減少此類文物在火災撲救過程中，受到火勢威脅或水漬損失，應采取相應的保護措施。不可燃或不透水的防火毯或帆布可用于覆蓋受火災威脅的文物，使其不會被火或水損壞，或使用塑料布將其包裹，避免水漬侵害。

3.3 科學施救

古建筑中往往陳列歷史久遠的文物，為減少損失，可優先配備細水霧小型消防車、脈沖水槍等裝備，在滅火初期及控制火勢蔓延過程中，優先采用此類裝備。在NFPA750 中細水霧的定義是：在最小設計工作壓力下，在距離噴嘴1 m 的平面上，在細水霧最厚處測得的水粒子直徑Dv0.99 不大于1 000 μ。利用細水霧的這一特性滅火主要有以下作用。

（1）冷卻。小水滴受熱后易氣化，在氣液相變化過程中從燃燒物表面或火區吸收大量熱量。材料表面溫度迅速下降后，熱分解中斷，燃燒立即停止。表1 列出了液滴直徑、每升水的表面積、汽化時間和自由落體速度之間的關系。由表1 可知，液滴直徑越小，表面積越大，汽化所需時間越短，吸熱效率越高。

表1 霧滴直徑、表面積、氣化時間和自由下落速度的關系

（2）窒息。霧氣受熱后蒸發形成1 680 倍體積的水蒸氣，最大限度地排斥火場中的空氣，降低燃燒物周圍的氧含量，抑制或中斷燃燒。道爾頓定律指出混合氣體的總壓力等于組成氣體的分壓之和。隨著水的快速汽化，水蒸氣的分壓迅速增加。 根據計算，對于30 m3的空間，5 L 水完全汽化形成的水蒸氣分壓可達0.027 8 MPa，相應的氧氣壓力會降低到0.014 8 MPa，即氧氣含量會降低達到15.05%，產生隔氧窒息作用，達到滅火目的。

（3）阻隔輻射熱。細水霧汽化形成的水蒸氣迅速包裹著燃燒的物質、火焰和羽狀物，其快速蒸發可吸收大量的熱量（汽化潛熱2258 KJ/KG），對火焰的輻射熱有很強的降溫、隔熱作用，能有效抑制輻射熱點燃周圍其他物體，達到阻止火焰蔓延的效果，有利于消防救援與人員疏散。

（4）減少水漬。從保護古建筑的細水霧的失水情況來看，細水霧滅火的耗水量很小，霧氣噴灑后會迅速蒸發形成水蒸氣。同比使用消防19 mm 直流水槍，水流量6.8 L/S，破壞力強等特點，細水霧滅火具有水漬損失小、破壞力小，操作簡單，同時又相對緩解消防通道不暢、消防水源缺乏等問題。

文物古建筑是不可再生的文化遺產，是歷史文明的見證，作為新時代消防救援隊伍指戰員要本著對歷史負責、對人民負責、對后代負責的精神，采用更完備的管理方法、更先進的技術手段、更科學的滅火戰術，做好消防安全工作，為文物古建筑建起一道更堅固的“防火墻”，讓這些美麗古老的瑰寶煥發出更奪目的光芒。