王濤
(重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院)
仿古建筑是一種特殊的現(xiàn)代建筑形式,為了保證它符合古代建筑風(fēng)格,難免會建造一些木結(jié)構(gòu)或是磚木結(jié)構(gòu)的“新古建筑”。同時防火卷簾、金屬防火門等不符合古代建筑風(fēng)格的防火風(fēng)格都不能使用。不論在結(jié)構(gòu)設(shè)計還是在消防設(shè)計中都要考慮其復(fù)古的特性。然而,木材的可燃性是許多建筑法規(guī)嚴(yán)格限制木材作為建筑材料使用的主要原因之一。在建筑物中使用木材的主要前提是提供足夠的防火安全。
按照國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》,建筑物的耐火等級分為四級。建筑物的耐火等級是由建筑構(gòu)件(梁、柱、樓板、墻等)的燃燒性能和耐火極限決定的。而洪崖洞仿古建筑群的結(jié)構(gòu)多為磚木結(jié)構(gòu),少數(shù)為木結(jié)構(gòu)。因此,根據(jù)其分級依據(jù)可以得出洪崖洞仿古建筑群的耐火等級多為三級。
根據(jù)民用建筑之間的防火間距,洪崖洞建筑組群之間的安全防火距離為8m~12m,經(jīng)過實地調(diào)研后發(fā)現(xiàn)洪崖洞建筑組群之間很難滿足安全的防火間距,甚至有些建筑物緊密相連,既無防火分隔區(qū),又沒有消防通道;如果其中一處起火,一時得不到有效的控制,毗鄰的建筑就會遇火燃燒,從而造成巨大損失。
此外,洪崖洞仿古建筑群較多的繼承了重慶吊腳樓文化,就這難免會讓建筑存在著豎向的火災(zāi)隱患。一般來說外部火災(zāi)蔓延的主要風(fēng)險來自于燃燒過程中從窗戶冒出的火焰,并且沿著立面向上蔓延,這種火焰通常在獨(dú)立于建筑材料的情況下到達(dá)樓層。同時,在進(jìn)行消防撲救時建筑的外懸挑檐等結(jié)構(gòu)會影響或遮擋水流有效擊中火點,大大增加了救援難度,造成建筑的豎向消防隱患。
根據(jù)調(diào)研總結(jié),洪崖洞仿古建筑群以形式各異的單體建筑為基礎(chǔ),平面布局上成組、成群布置,各個單體建筑間通過木質(zhì)長廊相連。由于各單體建筑高低錯落、屋檐飛挑、廊道相連,使建筑之間缺少足夠的防火間距和安全空間,建筑內(nèi)的防火分區(qū)劃分不清,同時在平面功能中建筑內(nèi)部交通動線不清晰、缺乏安全疏散指示物。疏散樓梯不足且相對隱蔽,同時疏散樓梯間還存在不能自然通風(fēng)和采光以及疏散門的耐火等級不滿足規(guī)范等消防問題。此外,在對單體建筑的調(diào)研中還發(fā)現(xiàn)超出樓梯間承載能力的隱患,例如有些兩層的餐飲類建筑按其結(jié)構(gòu)(磚木結(jié)構(gòu))被視為耐火等級為三級的建筑,但其內(nèi)部空間僅有一部疏散樓梯間,同時在旅游高峰期在二樓就餐的人數(shù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過一部樓梯間的疏散能力(二層人數(shù)不超過25人),這就有可能在建筑失火時因人員疏散不及時而造成嚴(yán)重后果。
根據(jù)夜晚對洪崖洞建筑組群的調(diào)研可以發(fā)現(xiàn),夜間洪崖洞仿古建筑群的用電負(fù)荷相比其他地區(qū)要大很多。特別是在旅游旺季,偶爾會出現(xiàn)因用電短路而短暫停電的現(xiàn)象。同時,再加上某些設(shè)備過于陳舊,存在因使用時間過長引起溫度過高從而引發(fā)火災(zāi)的消防隱患。此外,在調(diào)研過程中還發(fā)現(xiàn)有些電器線路老化,甚至有些電線未采取有效的接地保護(hù), 未與易燃可燃物保持安全距離,臨時亂拉亂接現(xiàn)象嚴(yán)重,不符合電氣安全技術(shù)規(guī)程要求,再加上游客亂扔煙頭、大量使用打火機(jī)等都加大了火災(zāi)隱患。
在對洪崖洞仿古建筑組群的布局分析得出,整個建筑組群建立在豎向高差5m的斜坡上,同時建筑組團(tuán)內(nèi)部交通混亂,再加上建筑懸挑的外檐,導(dǎo)致消防車輛無法進(jìn)入到場地內(nèi)部進(jìn)行救援。除此之外,建筑的臨街面長度大于規(guī)范規(guī)定的限值150m,同時由于高差的限制無法形成環(huán)形消防車道,從而導(dǎo)致在火災(zāi)發(fā)生時,消防人員因此錯過最佳救援時間。
自然因素同樣也是不可避免的一個因素。自然因素中雷擊誘發(fā)的火災(zāi)較為常見,一旦發(fā)生雷擊失火,造成的破壞面通常很廣,難以進(jìn)行撲救,造成巨大損失。建筑遭受雷擊與其地理環(huán)境及結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系。洪崖洞仿古建筑群因其結(jié)構(gòu)特征(磚木結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu))對防止雷擊失火的要求同樣迫在眉睫。
在發(fā)生火災(zāi)后,產(chǎn)生一些有毒、有害氣體會與四周環(huán)境進(jìn)行能量、質(zhì)量轉(zhuǎn)換,繼而使環(huán)境受到損壞。在預(yù)防火災(zāi)時,若預(yù)防方式選擇不當(dāng)則會產(chǎn)生得不償失的后果。因此,在消防技術(shù)體系構(gòu)建中也要注重環(huán)保理念的融入。
屬性化防火規(guī)劃是構(gòu)建火災(zāi)安全工程學(xué)條件下的新型消防技術(shù)形式。利用火災(zāi)安全工程學(xué)理論,結(jié)合建筑風(fēng)格和功能、易燃物等信息,進(jìn)行火災(zāi)危險性綜合分析。如此,便能夠相對科學(xué)合理地規(guī)劃消防技術(shù)保護(hù),將建筑消防安全防護(hù)落到實處。
性能化防火設(shè)計是在分析建筑火災(zāi)特性的基礎(chǔ)上所進(jìn)行的各種火災(zāi)防治措施和防火對策的設(shè)計過程。它將綜合建筑的結(jié)構(gòu)安全要求、火災(zāi)安全目標(biāo)、建筑物的客觀條件和保護(hù)現(xiàn)狀等,做出建筑物防火系統(tǒng)的具體設(shè)計方案,然后就各種可采用的設(shè)計方案進(jìn)行綜合分析、比較和評估,從中選出最可行、最合理的實施方案。
首先,考慮到建筑內(nèi)部墻體、天花板和屋頂構(gòu)件的連接對火災(zāi)行為有相對顯著影響(其危險性在于煙氣、熱氣和火災(zāi)的蔓延不受控制),建筑構(gòu)件應(yīng)采用難燃或不燃性材料并進(jìn)行可靠的連接,盡量減少構(gòu)件間的縫隙。其次,在建筑外露的仿古木材上,應(yīng)通過涂刷防火涂料對其進(jìn)行阻燃處理。目前常用的防火涂料有溶劑飾面型防火涂料和水基防火阻燃液,以此來提高仿古建筑自身整體的耐火等級[1]。最后,在兩座相鄰的建筑中,為減少建筑間因間距不足而帶來的消防隱患,相鄰的外墻面應(yīng)采用防火墻進(jìn)行隔斷,同時開口部位應(yīng)設(shè)置甲級防火門、窗或設(shè)置符合現(xiàn)行《自動噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB50084-2017)規(guī)定的防火分隔水幕或符合《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016-2014)規(guī)定的防火卷簾(見圖1)。
圖1 洪崖洞建筑組群外墻防火隔斷示意
在建筑的豎向防火設(shè)計上,首先應(yīng)保證疏散樓梯間自然的通風(fēng)和采光,對于那些無法采用自然通風(fēng)和采光的樓梯間應(yīng)設(shè)計機(jī)械通風(fēng)裝置。其次使各構(gòu)件(門)滿足相對應(yīng)的耐火等級和疏散寬度(地上1層~2層疏散凈寬度按每100人0.75m計算;地上3層疏散凈寬度按每100人1m計算),最后還應(yīng)設(shè)置不小于6m2的疏散前室。另一方面,對于優(yōu)化洪崖洞仿古建筑群的垂直防火設(shè)計應(yīng)參照建筑平面防火分區(qū)進(jìn)行“豎向分區(qū)”處理,并在“分區(qū)”的相鄰處設(shè)置防火隔斷(如設(shè)置陽臺、挑檐等),或減少窗口面積、增加窗間墻的寬度,從而防止從窗戶中冒出的火焰沿建筑外墻面向上蔓延(見圖2)。
同樣,在室內(nèi)空間的防火分區(qū)劃分上應(yīng)遵循“分區(qū)越小越好、隔斷越多越好”、“因勢制宜”的原則。根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)形式,進(jìn)行合理有效的分隔[2]。在發(fā)生火災(zāi)時的首要任務(wù)是把火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣控制在一定的區(qū)域之內(nèi),并迅速將其排至室外。首先應(yīng)把煙氣控制在著火區(qū)域內(nèi),保持合理的煙層高度,從而有利于人員疏散,控制火勢蔓延和減少火災(zāi)損失。為此將著火區(qū)域控制為排煙區(qū),而非著火區(qū)域,尤其是疏散通道控制為防煙區(qū)。
圖2 豎向防火設(shè)計
煙氣控制區(qū)域不應(yīng)跨越防火分區(qū)設(shè)置,防火分區(qū)的最大建筑面積應(yīng)滿足國家現(xiàn)行設(shè)計防火規(guī)范要求。對于洪崖洞仿古建筑組群來說,應(yīng)按每個煙氣控制區(qū)不超過500m2的原則將其劃分成若干分區(qū)。在采用豎向排煙系統(tǒng)時,煙氣控制區(qū)域在各層上的形狀、用途和面積應(yīng)盡可能相同。對具體房間而言,為了提升對煙氣的控制,在建筑上應(yīng)加強(qiáng)其隔斷的防火性能,如封堵縫隙,提高房間的密閉性,對隔墻門窗做防火處理、吊頂內(nèi)加設(shè)防火隔斷等。
為了解決洪崖洞建筑組群因游客壓力帶來的消防隱患(尤其是在旅游旺季),一方面應(yīng)在建筑的主要節(jié)點處或人流密集處設(shè)置醒目的安全疏散標(biāo)志,并保證疏散路徑的快捷性、連續(xù)性、可到達(dá)性。另一方面,規(guī)范具體商鋪的人流承載量,如針對那些僅用一部疏散樓梯進(jìn)行疏散的商鋪、餐廳等,合理布置二層的游客使用空間,做到既滿足游客的舒適性需求又滿足安全疏散的要求。
根據(jù)調(diào)查可以判斷洪崖洞仿古建筑組群的凈高一般高于其他建筑,若火災(zāi)發(fā)生在地面,煙要達(dá)到一定高度并產(chǎn)生使探測器報警的濃度需要較長的反應(yīng)時間,很容易延誤最佳滅火時機(jī)。再加上部分建筑內(nèi)游客眾多,室內(nèi)的動靜狀態(tài)也會影響到探測器對火災(zāi)的探測[3]。針對以上問題洪崖洞仿古建筑群則應(yīng)采用紅外線煙感探測器,在保證全天候?qū)ㄖM(jìn)行火災(zāi)探測的同時,又提高了對運(yùn)動物體、光源、水蒸氣等的抗干擾能力,大大提高了火災(zāi)預(yù)警的準(zhǔn)確性和全面性。此外,還應(yīng)設(shè)置相匹配的火災(zāi)自動噴水滅火系統(tǒng)以及在地面上安裝高壓水槍自動出水滅火裝置,從而提高發(fā)生火災(zāi)時建筑的“自救能力”。
圖3 外部環(huán)境防火設(shè)計
另一方面,從外部環(huán)境考慮,洪崖洞仿古建筑組群地處城鎮(zhèn)區(qū)域,僅靠嘉陵江河畔,因此可以利用其天然的地理優(yōu)勢設(shè)置消防取水區(qū)域,并結(jié)合市政供水管網(wǎng)、室外消火栓系統(tǒng)為消防應(yīng)急提供水源,從而彌補(bǔ)消防車無法進(jìn)入的弊端(見圖3)。
為防止電氣線路老化造成短路而引起的火災(zāi),通常每隔一段時間定期更換電氣線路,限制大功率用電器的使用,并按安全技術(shù)規(guī)程設(shè)置電器照明設(shè)施。
防雷擊保護(hù)是必要且有效的消防措施。通常情況下,防側(cè)擊雷主要保護(hù)較高的建筑,架設(shè)時應(yīng)與建筑物間隔6 m,在其周圍放置圈式防雷均壓帶[4]。同時,讓均壓帶與建筑物周圍的金屬物及地面穩(wěn)定連接;而防止球狀閃電的最佳保護(hù)方式為安裝與地面相連的金屬屏蔽網(wǎng)。此外,一些建筑物中安裝有防盜報警、廣播音響等弱電系統(tǒng),針對這些設(shè)備的防火保護(hù)就是進(jìn)行屏蔽、接地等電位連接,防止雷擊電磁脈沖。
綜上所述,洪崖洞仿古建筑組群存在著許多不合乎現(xiàn)代防火規(guī)范的消防問題。一方面為了追求經(jīng)濟(jì)效益亂搭亂建現(xiàn)象嚴(yán)重,另一方面政策規(guī)章和技術(shù)措施也存在著不足與漏洞。因此,這就要求相關(guān)部門及人員通過不斷學(xué)習(xí)國內(nèi)外成功仿古建筑組群消防設(shè)計的案列,因地制宜地應(yīng)用在自己的建筑組群當(dāng)中,自我不斷的開放創(chuàng)新,形成具有新時期中國特色的仿古建筑組群消防管理體系,開創(chuàng)與我國建筑組群融為一體的消防設(shè)計規(guī)范。合理更新,古為今用,全民提升火災(zāi)防范意識,減少建筑消防問題。