浅析木结构古建筑防火设计

浅析木结构古建筑防火设计

【摘要】木结构古建筑由于技术和年代等原因，在修建的时候并没有太多有效的防火保护措施，作为木结构古建筑保护的重要基础性工作之一，消防安全设计仍然是薄弱环节，有的地方甚至还是空白。近年来，我国就曾多次发生古木建筑火灾，因此必须加强对木结构古建筑防火设计。

【关键词】木结构；古建筑；设计

一、木结构古建筑的火灾特点

1、燃烧强度大

木结构古建筑的建筑构件大多采用松、杉柏香樟等含油木质材料制作，木材用量多，火灾荷载大，而且年代久远，特别是寺庙建筑常年香火缭绕，木构件极为干燥，加之表面涂刷油漆，火灾时，燃烧猛烈，火场中心温度可达1200 度以上。

2、火势发展快

木结构古建筑发生火灾时，火焰、热烟气在室内向上升腾，首先沿着殿堂垂直布置的木构件，以及悬挂的垂幔、幔帐、柱棉、飘带、天帐等装饰品迅速向上蔓延。火灾蔓延至屋顶部位后，又会迅速沿屋顶向水平方向发展蔓延，再加上室内空气对流条件好，极易造成全面燃烧。同时，大多数木结构古建筑相互毗邻，通廊相连，火势一旦突破着火建筑门窗会引起延烧，强烈的热辐射也能导致毗邻建筑着火。

3、屋顶易倒塌

木结构古建筑发生火灾后，其倒塌的规律一般是屋顶首先倒塌，墙柱后塌。这是由于古木建筑火灾首先是垂直向上蔓延，且其屋顶的屋架、桁、檩等构件截面积较小，而柱、梁截面积较大。火灾时，古木建筑整体倒塌的时限持续时间较长。

4、文物易受损

木结构古建筑不仅自身价值无法估量，而且其室内通常还珍藏有大量经典、书画、匾额等各类古代艺术珍品。火灾时，木结构古建筑本身及室内文物极易受到破坏，甚至直接被大火烧毁，而且用水扑救还会使木构件加速腐朽，忌水的文献史料、泥塑、唐卡、壁画等也会遭受损坏。

二、木结构古建筑防火设计的原则

1、预防火灾发生

随着社会经济的发展，古建筑内用火、用电、用油、用气剧增，火险因素随之日趋增多，如果疏于防火管理，极易引发火灾事故。通过建筑防火设计工作，合理确定与古建筑使用功能相匹配的建筑耐火等级，严格控制建筑内可燃、易燃物和内装修材料，设计安全可靠的供电、供气、供油、供热系统，可以提高古建筑本身的安全度，有效预防古建筑火灾发生。

2、防控火灾蔓延

原有木结构古建筑防火设计中大多没有防火间距的概念，当古建筑某一部位着火时，极易迅速蔓延。通过在建筑防火设计工作中，应用防火间距和防火分区分隔技术.合理确定建筑防火划距，严格划分防火分区，设置避难空间，充分利用防火墙，防火门窗、防火卷帘、防火阀、防火封堵材料等防火分隔设施，可以将火灾控制在一定范围，严防火势蔓延甚至“火烧连营”，从而最大限度地减少火灾损失。

3、畅通生命通道

木结构古建筑一旦起火并失控，其产生的火焰和高温、有毒烟气将对建筑内生命造成严重危害。在此情况下，如果古建筑缺乏必要的安全疏散措施，建筑内的人员将来不及疏散逃生，极易造成群死群伤，给家庭和社会带来不可挽回的损失。因此，通过在古建筑防火设计中工作中应用，应用安全疏散和烟气控制技术，合理设置安全出口、疏散通道、应急照明装置、疏散指示标志等安全疏散设施和自然排烟、正压进风、机械排烟等防烟排烟系统，可以保障人员安全疏散，最大限度地减少火灾人员伤亡。

4、创造扑救条件

木结构古建筑起火且扩大成灾后，需要消防力量及时、有效处置。因此，通过在建筑防火设计中应用平面布置技术，合理设置消防水源、消防车通道、消防登高场地等建筑灭火救援设施，可以确保火灾时消防人员及各类消防车辆、装备能够顺利靠近或进入古建筑实施灭火救援，及时、有效的扑灭火灾，抢救遇难人员。

三、木结构古建筑防火改造设计的主要内容

木结构古建筑防火设计涉及内容很多，主要包括总平面布置、防火间距、建筑结构和耐火等级、建筑材料防火、防火分区分隔、安全疏散、防烟排烟、消防设施、建筑防雷等建筑防火技术方面的设计。

1、总平面布置

木结构古建筑的总平面布置要满足城市规划和消防安全的要求。一是要根据

建筑物的使用性质、规模、建筑高度、建筑体积及火灾危险性等，从周边环境、地势条件、主导风向等方面综合考虑，合理选择建筑位置。二是要根据实际需要，合理划分储存区（包括露天储存区）、辅助设施区、行政办公和生活福利区等。三是为了防止火灾时因辐射热影响导破火势向相邻建筑蔓延扩大，并为火灾扑救创造有利的条件，在总平面布置中，应合理确定古建筑与各类建（构）筑物、堆场、储罐、电力设施及电力线路之间的防火间距。四是应根据各建筑物的使用性质、规模、火灾危险性，考虑扑救火灾时必需的消防车通道、消防水源和消防扑救面。

2、建筑结构防火改造设计

建筑结构的安全是整个建筑的生命线，也是建筑防火设计的基础。建筑物的耐火等级是研究建筑防火措施、规定不同用途建筑物需采取相应建筑防火措施的基本依据。在建筑防火设计中，正确选择和确定建筑物的耐火等级.是防止建筑火灾发生和阻止火势蔓延扩大的一项治本措施。现存木结构古建筑构件的耐火极限和燃烧性能达不到规范的要求，可采取适当的方法加以解决。常用的方法主要有：在木构件表面涂刷防火涂料做耐火保护层；对木结构做耐火吊顶和防火保护层包敷等等。

3、建筑材料防火改造设计

木结构古建筑中的建筑材料绝大部分是可燃的，而且由于涂刷油漆，燃烧后产生大量的烟雾和有毒气体，给火灾扑救和人员疏散造成严重威胁。为了防止火灾的发生，或阻止、延缓火灾的发展，最大限度地减轻火灾危害，必须对可燃建筑材料的使用及其燃烧性能进行有效的控制。木结构古建筑材料的防火改造设计应当遵循的原则是：对材料进行阻燃处理；与电气线路或发热物体接触的材料应采用不燃材料或进行阻燃处理；楼梯、通道和供人员疏散的走道内应采用不燃材料。4、防火分区分隔设计

木结构古建筑的建筑空间大，火灾时燃烧面积大，蔓延扩展快，因此在建筑内实行防火分区和防火分隔，可有效的控制火势的蔓延，既利于人员疏散和扑火救灾，也能达到减少火灾损失的目的。防火分区包括水平防火分区和竖向防火分区。水平防火分区是指在同一水平面内，利用防火隔墙、防火卷帘、防火门及防火水幕等分隔物，将建筑平面分为若干个防火分区、防火单元；竖向防火分区指上、下层分别用耐火的楼板等构件进行分隔，对建筑外部采用防火挑檐、设置窗槛（间）墙等技术手段，对建筑内部设置的敞开楼梯、中庭等采取防火分隔措施等。

5、安全疏散设计

人身安全是消防安全的重中之重，以人为本的消防工作理念必须始终贯彻于整个消防工作，从特定的角度上说，安全疏散设计是木结构古建筑防火改造设计中最根本、最关键的技术，也是建筑消防安全的核心内容。保证建筑内的人员在火灾情况下的安全是一个涉及建筑结构、火灾发展过程、建筑消防设施配置和人