木結(jié)構(gòu)古建筑防火設(shè)計(jì)分析

木結(jié)構(gòu)古建筑由于技術(shù)和年代等原因，在修建的時(shí)候并沒(méi)有太多有效的防火保護(hù)措施，作為木結(jié)構(gòu)古建筑保護(hù)的重要基礎(chǔ)性工作之一，消防安全設(shè)計(jì)仍然是薄弱環(huán)節(jié)，有的地方甚至還是空白。近年來(lái)，我國(guó)就曾多次發(fā)生古木建筑火災(zāi)，因此必須加強(qiáng)對(duì)木結(jié)構(gòu)古建筑防火設(shè)計(jì)。
　　一、木結(jié)構(gòu)古建筑的火災(zāi)特點(diǎn)
　　1、燃燒強(qiáng)度大
　　木結(jié)構(gòu)古建筑的建筑構(gòu)件大多采用松、杉柏香樟等含油木質(zhì)材料制作，木材用量多，火災(zāi)荷載大，而且年代久遠(yuǎn)，特別是寺廟建筑常年香火繚繞，木構(gòu)件極為干燥，加之表面涂刷油漆，火災(zāi)時(shí)，燃燒猛烈，火場(chǎng)中心溫度可達(dá) 1200 度以上。
　　2、火勢(shì)發(fā)展快
　　木結(jié)構(gòu)古建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火焰、熱煙氣在室內(nèi)向上升騰，首先沿著殿堂垂直布置的木構(gòu)件，以及懸掛的垂幔、幔帳、柱棉、飄帶、天帳等裝飾品迅速向上蔓延。火災(zāi)蔓延至屋頂部位后，又會(huì)迅速沿屋頂向水平方向發(fā)展蔓延，再加上室內(nèi)空氣對(duì)流條件好，極易造成全面燃燒。同時(shí)，大多數(shù)木結(jié)構(gòu)古建筑相互毗鄰，通廊相連，火勢(shì)一旦突破著火建筑門(mén)窗會(huì)引起延燒，強(qiáng)烈的熱輻射也能導(dǎo)致毗鄰建筑著火。
　　3、屋頂易倒塌
　　木結(jié)構(gòu)古建筑發(fā)生火災(zāi)后，其倒塌的規(guī)律一般是屋頂首先倒塌，墻柱后塌。這是由于古木建筑火災(zāi)首先是垂直向上蔓延，且其屋頂?shù)奈菁堋㈣臁_等構(gòu)件截面積較小，而柱、梁截面積較大。火災(zāi)時(shí)，古木建筑整體倒塌的時(shí)限持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。
　　4、文物易受損
　　木結(jié)構(gòu)古建筑不僅自身價(jià)值無(wú)法估量，而且其室內(nèi)通常還珍藏有大量經(jīng)典、書(shū)畫(huà)、匾額等各類(lèi)古代藝術(shù)珍品。火災(zāi)時(shí)，木結(jié)構(gòu)古建筑本身及室內(nèi)文物極易受到破壞，甚至直接被大火燒毀，而且用水撲救還會(huì)使木構(gòu)件加速腐朽，忌水的文獻(xiàn)史料、泥塑、唐卡、壁畫(huà)等也會(huì)遭受損壞。
　　二、木結(jié)構(gòu)古建筑防火設(shè)計(jì)的原則
　　1、預(yù)防火災(zāi)發(fā)生
　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，古建筑內(nèi)用火、用電、用油、用氣劇增，火險(xiǎn)因素隨之日趨增多，如果疏于防火管理，極易引發(fā)火災(zāi)事故。通過(guò)建筑防火設(shè)計(jì)工作，合理確定與古建筑使用功能相匹配的建筑耐火等級(jí)，嚴(yán)格控制建筑內(nèi)可燃、易燃物和內(nèi)裝修材料，設(shè)計(jì)安全可靠的供電、供氣、供油、供熱系統(tǒng)，可以提高古建筑本身的安全度，有效預(yù)防古建筑火災(zāi)發(fā)生。
　　2、防控火災(zāi)蔓延
　　原有木結(jié)構(gòu)古建筑防火設(shè)計(jì)中大多沒(méi)有防火間距的概念，當(dāng)古建筑某一部位著火時(shí)，極易迅速蔓延。通過(guò)在建筑防火設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)用防火間距和防火分區(qū)分隔技術(shù).合理確定建筑防火劃距，嚴(yán)格劃分防火分區(qū)，設(shè)置避難空間，充分利用防火墻，防火門(mén)窗、防火卷簾、防火閥、防火封堵材料等防火分隔設(shè)施，可以將火災(zāi)控制在一定范圍，嚴(yán)防火勢(shì)蔓延甚至“火燒連營(yíng)”，從而最大限度地減少火災(zāi)損失。
　　3、暢通生命通道
　　木結(jié)構(gòu)古建筑一旦起火并失控，其產(chǎn)生的火焰和高溫、有毒煙氣將對(duì)建筑內(nèi)生命造成嚴(yán)重危害。在此情況下，如果古建筑缺乏必要的安全疏散措施，建筑內(nèi)的人員將來(lái)不及疏散逃生，極易造成群死群傷，給家庭和社會(huì)帶來(lái)不可挽回的損失。因此，通過(guò)在古建筑防火設(shè)計(jì)中工作中應(yīng)用，應(yīng)用安全疏散和煙氣控制技術(shù)，合理設(shè)置安全出口、疏散通道、應(yīng)急照明裝置、疏散指示標(biāo)志等安全疏散設(shè)施和自然排煙、正壓進(jìn)風(fēng)、機(jī)械排煙等防煙排煙系統(tǒng)，可以保障人員安全疏散，最大限度地減少火災(zāi)人員傷亡。
　　4、創(chuàng)造撲救條件
　　木結(jié)構(gòu)古建筑起火且擴(kuò)大成災(zāi)后，需要消防力量及時(shí)、有效處置。因此，通過(guò)在建筑防火設(shè)計(jì)中應(yīng)用平面布置技術(shù)，合理設(shè)置消防水源、消防車(chē)通道、消防登高場(chǎng)地等建筑滅火救援設(shè)施，可以確保火災(zāi)時(shí)消防人員及各類(lèi)消防車(chē)輛、裝備能夠順利靠近或進(jìn)入古建筑實(shí)施滅火救援，及時(shí)、有效的撲滅火災(zāi)，搶救遇難人員。
　　三、木結(jié)構(gòu)古建筑防火改造設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
　　木結(jié)構(gòu)古建筑防火設(shè)計(jì)涉及內(nèi)容很多，主要包括總平面布置、防火間距、建筑結(jié)構(gòu)和耐火等級(jí)、建筑材料防火、防火分區(qū)分隔、安全疏散、防煙排煙、消防設(shè)施、建筑防雷等建筑防火技術(shù)方面的設(shè)計(jì)。
　　1、總平面布置
　　木結(jié)構(gòu)古建筑的總平面布置要滿足城市規(guī)劃和消防安全的要求。一是要根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)、規(guī)模、建筑高度、建筑體積及火災(zāi)危險(xiǎn)性等，從周邊環(huán)境、地勢(shì)條件、主導(dǎo)風(fēng)向等方面綜合考慮，合理選擇建筑位置。二是要根據(jù)實(shí)際需要，合理劃分儲(chǔ)存區(qū)（包括露天儲(chǔ)存區(qū)）、輔助設(shè)施區(qū)、行政辦公和生活福利區(qū)等。三是為了防止火災(zāi)時(shí)因輻射熱影響導(dǎo)破火勢(shì)向相鄰建筑蔓延擴(kuò)大，并為火災(zāi)撲救創(chuàng)造有利的條件，在總平面布置中，應(yīng)合理確定古建筑與各類(lèi)建（構(gòu)）筑物、堆場(chǎng)、儲(chǔ)罐、電力設(shè)施及電力線路之間的防火間距。四是應(yīng)根據(jù)各建筑物的使用性質(zhì)、規(guī)模、火災(zāi)危險(xiǎn)性，考慮撲救火災(zāi)時(shí)必需的消防車(chē)通道、消防水源和消防撲救面。
　　2、建筑結(jié)構(gòu)防火改造設(shè)計(jì)
　　建筑結(jié)構(gòu)的安全是整個(gè)建筑的生命線，也是建筑防火設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。建筑物的耐火等級(jí)是研究建筑防火措施、規(guī)定不同用途建筑物需采取相應(yīng)建筑防火措施的基本依據(jù)。在建筑防火設(shè)計(jì)中，正確選擇和確定建筑物的耐火等級(jí).是防止建筑火災(zāi)發(fā)生和阻止火勢(shì)蔓延擴(kuò)大的一項(xiàng)治本措施。現(xiàn)存木結(jié)構(gòu)古建筑構(gòu)件的耐火極限和燃燒性能達(dá)不到規(guī)范的要求，可采取適當(dāng)?shù)姆椒右越鉀Q。常用的方法主要有：在木構(gòu)件表面涂刷防火涂料做耐火保護(hù)層；對(duì)木結(jié)構(gòu)做耐火吊頂和防火保護(hù)層包敷等等。
　　3、建筑材料防火改造設(shè)計(jì)
　　木結(jié)構(gòu)古建筑中的建筑材料絕大部分是可燃的，而且由于涂刷油漆，燃燒后產(chǎn)生大量的煙霧和有毒氣體，給火災(zāi)撲救和人員疏散造成嚴(yán)重威脅。為了防止火災(zāi)的發(fā)生，或阻止、延緩火災(zāi)的發(fā)展，最大限度地減輕火災(zāi)危害，必須對(duì)可燃建筑材料的使用及其燃燒性能進(jìn)行有效的控制。木結(jié)構(gòu)古建筑材料的防火改造設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)遵循的原則是：對(duì)材料進(jìn)行阻燃處理；與電氣線路或發(fā)熱物體接觸的材料應(yīng)采用不燃材料或進(jìn)行阻燃處理；樓梯、通道和供人員疏散的走道內(nèi)應(yīng)采用不燃材料。 　　4、防火分區(qū)分隔設(shè)計(jì)
　　木結(jié)構(gòu)古建筑的建筑空間大，火災(zāi)時(shí)燃燒面積大，蔓延擴(kuò)展快，因此在建筑內(nèi)實(shí)行防火分區(qū)和防火分隔，可有效的控制火勢(shì)的蔓延，既利于人員疏散和撲火救災(zāi)，也能達(dá)到減少火災(zāi)損失的目的。防火分區(qū)包括水平防火分區(qū)和豎向防火分區(qū)。水平防火分區(qū)是指在同一水平面內(nèi)，利用防火隔墻、防火卷簾、防火門(mén)及防火水幕等分隔物，將建筑平面分為若干個(gè)防火分區(qū)、防火單元；豎向防火分區(qū)指上、下層分別用耐火的樓板等構(gòu)件進(jìn)行分隔，對(duì)建筑外部采用防火挑檐、設(shè)置窗檻（間）墻等技術(shù)手段，對(duì)建筑內(nèi)部設(shè)置的敞開(kāi)樓梯、中庭等采取防火分隔措施等。
　　5、安全疏散設(shè)計(jì)
　　人身安全是消防安全的重中之重，以人為本的消防工作理念必須始終貫徹于整個(gè)消防工作，從特定的角度上說(shuō)，安全疏散設(shè)計(jì)是木結(jié)構(gòu)古建筑防火改造設(shè)計(jì)中最根本、最關(guān)鍵的技術(shù)，也是建筑消防安全的核心內(nèi)容。保證建筑內(nèi)的人員在火災(zāi)情況下的安全是一個(gè)涉及建筑結(jié)構(gòu)、火災(zāi)發(fā)展過(guò)程、建筑消防設(shè)施配置和人員行為等多種基本因素的復(fù)雜問(wèn)題。安全疏散設(shè)計(jì)的目標(biāo)就是要保證建筑內(nèi)人員疏散完畢的時(shí)間必須小于火災(zāi)發(fā)展到危險(xiǎn)狀態(tài)的時(shí)間。
　　木結(jié)構(gòu)古建筑安全疏散設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是：安全出口、疏散出口、緊急出口以及安全疏散通道的數(shù)量、寬度、位置和疏散距離。基本要求是：每個(gè)防火分區(qū)內(nèi)最好保證有兩個(gè)安全出口；疏散路線必須滿足室內(nèi)最遠(yuǎn)點(diǎn)到房門(mén)，多層古建筑保證房門(mén)到最近樓梯的行走距離限值；疏散方向應(yīng)盡量為雙向疏散；疏散寬度應(yīng)保證不出現(xiàn)擁堵現(xiàn)象，并采取有效措施，在清晰的空氣高度內(nèi)為人員疏散提供引導(dǎo)。
　　6、防煙排煙設(shè)計(jì)
　　煙氣是導(dǎo)致木結(jié)構(gòu)古建筑火災(zāi)人員傷亡的主要原因，如何有效的控制火災(zāi)時(shí)煙氣的流動(dòng)，對(duì)保證人員安全疏散以及滅火救援行動(dòng)的展開(kāi)起著重要作用，而且火災(zāi)時(shí)，如能合理的排煙排熱，對(duì)防止建筑物的轟燃、保護(hù)建筑也是十分有效的一種技術(shù)措施。煙氣控制的方法包括合理劃分防煙分區(qū)和選擇合理的防煙、排煙方式。劃分防煙分區(qū)是為了在火災(zāi)初期階段將煙氣控制在一定范圍內(nèi)，以便有組織的將煙氣排出室外，使人員疏散、避難空間的煙氣層高度和煙氣濃度處在安全允許值之內(nèi)。防排煙系統(tǒng)可分為防煙系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)。防煙、排煙是煙氣控制的兩個(gè)方面，是一個(gè)有機(jī)的整體，在建筑防火設(shè)計(jì)中，應(yīng)合理設(shè)計(jì)防煙、排煙系統(tǒng)。
　　總之，木結(jié)構(gòu)古建筑以木材為主要建筑材料，是建筑易于起火的最主要原因。因此我們要加強(qiáng)對(duì)木結(jié)構(gòu)古建筑的設(shè)計(jì)，有效預(yù)防和減少古建筑火災(zāi)事故的發(fā)生，最大限度降低火災(zāi)事故損失。