民居古建筑消防設計要點分析

王德平

中聯世紀建設集團有限公司 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價值的建筑，例如北京四合院、西北高原窯洞等，都是根據所在地的自然條件因地制宜構建而成的住宅，是對當地歷史文化和人文精神的客觀繼承和直觀展示。作為木結構或木土磚混合結構的民居古建筑，如何在保護中確保其日常的消防安全性，更是成為新時期民居古建筑保護的重點內容。

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為例，從建筑的耐火等級、防火間距和避雷設置等方面分析當前民居古建筑在保護過程中發現的消防隱患。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涵，其“樸素、簡單、實用”的風格特點，使得其在修建的過程中展示出了明顯區別于其他民居建筑的獨特魅力和空間格局，這也使得泰州民居古建筑的消防設計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特，來對消防設置的問題進行客觀分析。

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構，檁、梁、柱節點緊密配合。從耐火等級來看，這類建筑通常屬于四級耐火，耐火等級較低，發生火災后的危險性較大。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，在歷史變遷和移建的過程中擁有百年的保留價值，古建筑常見失修，建筑結構的老舊破損，使得其自身的承載能力嚴重折損，梁櫞屋脊的腐朽和風化問題十分普遍，倘若發生火災，則很容易在短時間內火勢擴大，即使能夠及時撲滅，古建筑也會因為自身的老舊而難以經受高壓水槍水炮的沖擊，甚至可能會造成房屋的坍塌。

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，無法滿足消防設計要求，甚至會因為距離問題而造成消防車輛的通行困難，延誤最佳的救援滅火時間。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，院內設計精美、花園假山錯落有致，在修建的時候受思想的局限和條件的約束，忽視了對消防通道的測量，在發生火災的時候，車輛未能及時到達著火建筑周圍，也在一定程度上給救援滅火行動產生了阻礙。這些擁有悠久歷史的磚石結構古建筑，一旦發生火災，即可能迅速擴散開來，在防火間距不足、消防未能及時到達的情況下，容易引燃相鄰建筑，最終由小火燃至大火[1]。

1.3 防雷設施不全

傳統民居古建筑一般在修建的時候以寶剎作為避雷裝置，然而雷擊作為一種自然不可抗力，在突發情況下容易引發火災，其引發火災的概率也一直是導致民居古建筑火災爆發的一個重要因素。以故宮為例，新中國成立前的535年以內，一共發生了60起火災事故，其中因雷擊而引發的火災數量達13起，占比1/6，其中最嚴重的一次更是造成了故宮三大殿的全部焚毀，用時19年才得以完全修復。故宮作為優秀的民族瑰寶，在修建時更加注重防雷擊設備的安裝。民居古建筑相較于故宮而言，在修建避雷裝備方面的意識更加缺乏，其設計的避雷設施也存在較大的安全隱患，在雷雨天氣因雷擊而產生相關災害的概率也更高。

2 民居古建筑消防設計的要點分析

民居古建筑的保護和移建需要遵循“修舊如初、還以其真”的原則，這就對消防古建筑周圍的消防設計提出了更高的要求。民居古建筑的消防設計不僅需要滿足相應的消防指標，而且還要保證古建筑原有的人文價值和歷史風貌。因此，在對泰州民居古建筑的消防問題進行修正和優化的時候，需要結合傳統消防設置存在的客觀問題，結合泰州民居古建筑的群落布局和單體結構特點，進行分析。

2.1 提高耐火等級

從泰州民居古建筑的門窗外墻單體結構來看，大多以磚木結構為主，耐火等級為三四級，耐火級別較低。由《建筑設計防火規范》可知，第四級耐火等級建筑的最小防火間距標準為12m，允許層數為地上二層，防火分區最大允許建筑面積為600m2，而大多數泰州居民古建筑都在現行規范要求之外。為了縮小防火間距，擴大民居古建筑的防火分區，必須首先提高古建筑的耐火等級[2]。

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

另一方面，民居古建筑在移建的時候，可以采用仿真不燃材料作為代替，通過將其做成同等尺寸和外觀的構建進行建造，能夠從根本上提高民居古建筑的耐火等級，同時也能滿足民居古建筑在風格和外觀上的基本要求。這一方法在新時期民居古建筑的保護過程中已經被逐漸廣泛的使用開來。

2.2 優化防火間距

為了解決泰州民居古建筑的防火間距問題，在對民居古建筑進行保護的過程中，需要針對民居古建筑的單體結構選擇相適應的方式。

民居古建筑耐火等級不低于二級的前提下，可以結合《建筑設計防火規范》來縮小防火間距；相鄰民居古建筑之間的防火間距不足，并且兩個建筑的總面積在600m2之內的，可以將這兩個相鄰民居古建筑視為一個整體，與周圍建筑保持規定范圍內的防火距離，對于沒有配備自動滅火裝置的相鄰建筑之間，可以適當擴大一倍左右的防火分區面積；相鄰民居古建筑倘若耐火等級均為四級，并且總建筑面積大于600m2，則可以結合原有防火墻的風格設計外置防火墻，并確保防火墻外觀和古建筑的一致性。

除此之外，在外置防火墻的時候，還需要確保防火墻的高度應該高于兩建筑中較高建筑的屋頂結構，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優化防火間距的設計，能夠讓消防設計更加符合建筑的實際情況，提高居民古建筑的安全性[3]。

2.3 完善防雷設計

避雷裝置是所有建筑都必須配備的安全設施，在安裝的過程中需要確保接閃器、引下線和接地裝置的完備性。民居古建筑在進行避雷設備的安裝和相關管線的鋪設的時候，需要立足于建筑自身的特點，以建筑中較高的部位為參考，對高出建筑的部分進行重點鋪設，例如煙囪等。防雷引下線要確保線量，避免因為引下線不足而產生二次災害。在敷設引下線的時候，至少要使用兩根，并確保間距小于24m進行就近埋設，靠近建筑本身，從而避免因為放電而導致火災。除此之外，保護單位還需要在埋設前后定期對接地體的電阻進行檢測維護，在引下線和接地體之間，距離地面2m左右的位置設置卡子，并在電氣線路接入端口出安裝電涌保護器，避免在雷雨天氣因超高壓電而產生火災。

2.4 安裝報警系統

泰州民居古建筑院落之間相互連接又相互獨立的格局，在發生火災的時候容易因為距離較短而造成火勢蔓延，也容易因為相互獨立而無法及時針對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開展，威脅到了民眾的生命財產安全。而火災自動報警裝置的安裝，則能夠在一定程度上降低火情蔓延的概率。在保護民居古建筑的時候，認識到火災情況發生的危害性，結合民居建筑特點和地理位置特性，設計并安裝火災自動報警系統，能夠在民居古建筑突然發生火災的時候做出快速反應[4]。

自動報警系統在火災爆發的初期能夠做出即時作用，通過提前探測到火情而報警，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間，并且能夠通過迅速聯動的方式及時撲滅并控制火情。對于自動報警裝置的設置距離和設置要求，在木質結構建筑總面積大于1500m2的公共區域設置火情探測和自動報警設備，同時木制以及木土磚制的民居古建筑也應當設置相應標準的報警設施。

2.5 配備滅火系統

滅火裝置能夠在火情發生的時候，通過自動探測火勢而及時做出救援反應，能夠在一定程度上抑制火情的擴大，并為救援車輛拖延更多的時間。新時期的民居古建筑保護，必須認識到自動滅火系統裝配的不可替代性，在進行消防檢查和消防設計的時候進行重點查看和測量。當前階段，大多數民居古建筑主要是通過自動噴水、固定水炮和氣體等方式進行滅火處理。就當前新時期的民居古建筑消防規范要求來看，自動噴水滅火系統的噴水強度需要設置為中高危險級，在安裝之后還需要結合建筑的格局特點，對滅火系統的噴頭位置和管道路線進行集中規劃和安排，在規劃的時候還需要避免在運行的過程中對民居古建筑外觀墻體和結構造成破壞，并且也要確保噴水的實際效能[5]。

泰州古城與水相依，“水城一體”的格局為自動噴水設備的設置提供了來源支持。在對噴頭進行選擇的時候，需要結合不同滅火系統的安裝形式有針對性地進行選擇，閉式噴頭是當前大多數滅火系統選擇的類型。當建筑內部的凈高高于8m的時候，需要選擇能夠做出快速響應的抑制噴頭，并在外檐下方布置水幕噴頭，以防外來火災的范圍擴大。而對于不適合用自動噴水滅火設備的大空間民居建筑，可以選取固定水炮滅火設備。泰州民居主要以院落為中心設計有交往空間，連三進、四合院等多進多出的空間格局，對滅火裝備的設置提出了特殊的要求。固定消防水炮滅火系統的設置，在數量上應當不少于兩門，確保水炮的射流范圍能夠實現建筑區域的全覆蓋；在結構強度上應當滿足噴射后的反作用力要求，增長滅火系統的使用壽命；在外觀外貌上應當做好隱蔽處理，保持與周邊建筑風格的協調性。除此之外，消防水炮的設置還需要確保具備基礎的霧化功能。

2.6 增加救援裝備

救援裝備的齊全與否，對火勢的撲滅效率具有非常關鍵的保障作用。泰州地區民居古建筑群之間的相鄰距離較短，消防車道的設計不足，在發生火災的時候，容易導致救援車無法靠近著火建筑的問題，不利于火情的及時撲滅。從消防道路和裝備的關系可知，對于民居古建筑群的消防救援設置，可以在民居古建筑群的周邊相鄰位置設置相應的小型消防站，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上配備相應的消防救援措施，如消防摩托車、消防泵、消防艇等，便于火災發生時能夠使用恰當的設備及時進入著火院落，第一時間對著火現場進行搶險施救[6]。

3 結束語

就當前民居古建筑保護過程中發現的消防問題而言，新時期的民居古建筑保護需要客觀看待消防方面的耐火等級、防火間距、防雷系統等設計問題，結合當地民居古建筑的結構類型和構建特點，在進行消防設計的同時，減少消防設計對民居古建筑原貌和人文價值的影響，讓民居古建筑能夠在安全性得到明顯提升的同時，在新時期的發展中更加穩健、更加長遠。