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古建筑防火過去與現(xiàn)在對比

北京天壇龍風(fēng)藻井
文淵閣
鴟吻

 

古建筑防火過去與現(xiàn)在對比

  1月3日,距今600年歷史的云南大理巍山古城拱辰樓失火,樓上部木結(jié)構(gòu)部分被燒毀。拱辰樓始建于明朝,如此高大雄偉的明代古城樓完整地保存至今,在云南乃至全國實(shí)屬罕見。

  近年來著名古城、古鎮(zhèn)、古村落發(fā)生火災(zāi)的情況經(jīng)常出現(xiàn)。頻繁發(fā)生的古建筑火災(zāi)事件對木建構(gòu)歷史文化遺產(chǎn)保護(hù)工作提出了警示。

  我國古代的建筑多為木結(jié)構(gòu),那么,古人在木建筑防火方面有哪些獨(dú)特的設(shè)計(jì)與經(jīng)驗(yàn)?其中有哪些科學(xué)思想值得今人借鑒?

  古代的建筑防火設(shè)計(jì)

  清華大學(xué)建筑學(xué)院建筑歷史與文物建筑保護(hù)研究所教授王貴祥在接受《中國科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)表示,“概念防火”是古代建筑形制中一種頗具特色的象征性防火設(shè)計(jì)。其中比較有代表性的建筑裝飾有鴟吻和藻井。

古建筑防火過去與現(xiàn)在對比

  鴟吻是古代建筑房脊兩端高高聳起的飾物,形狀似龍形,卷頭縮尾,張開大口銜著正脊,背插寶劍。其形象有狎魚、海馬、鰲龜?shù)?,這些都是興云作雨的海中神獸,古人期望著借助它們的神力來避火。藻井是古代建筑的一種室內(nèi)裝飾元素,一般用于殿堂明間頂部中央,繪龍紋或菱、藕一類花卉。藻井有生水之意,從我國五行說中“水克火”的認(rèn)識衍生而來。

  “取名帶水”和“門不帶鉤”也具有極強(qiáng)的象征意味。例如存放《四庫全書》的七個(gè)閣中有六個(gè)閣都帶有水字偏旁。它們是“淵、源、津、溯、涸、匯”。而牌匾上的“門”字最后一筆直寫下來也是為了避“火鉤”之嫌。

  “當(dāng)然這些都僅僅只是在象征意義上祈禱火災(zāi)不要發(fā)生,并不具有防火的真正功效?!蓖踬F祥說。

  要真正從技術(shù)上保護(hù)木構(gòu)建筑不被火災(zāi)侵害,還要從防火和滅火兩個(gè)角度著手。

  鑒于木構(gòu)建筑的建材特性,古建防火的第一步即是對可燃構(gòu)件做阻燃處理。用涂抹灰泥的辦法來提高可燃構(gòu)件的防火性能,在我國古建筑中是采用最久且最廣泛的一種技術(shù)措施。

古建筑防火過去與現(xiàn)在對比

  早在春秋時(shí)期,就有“火所未至,撤小屋,涂大屋”的火災(zāi)預(yù)防辦法。及至元朝,著名的農(nóng)學(xué)家王禎在他的《農(nóng)書》中對于建筑防火和防火材料更有詳盡的論述,他提出了“火得木而生,得水而熄,至土而盡”的理論,由此研制了“用磚屑為末,白善泥、桐油、枯莩碳、石灰”等五種材料,然后用“糯米膠”調(diào)和出一種比較原始的防火材料。

  山墻、風(fēng)火檐、室內(nèi)防火墻、室外防火墻等防火分隔物也有防火和阻止火勢蔓延的作用。我國古建筑的山墻中,硬山墻和馬頭墻的防火效果較好。風(fēng)火檐的設(shè)計(jì)要求不能開設(shè)門窗洞口,而且還要把墻上的屋檐用磚或琉璃等非燃燒材料封嚴(yán),不允許可燃構(gòu)件外露,以此達(dá)到阻止火勢從外部向內(nèi)部或從內(nèi)部向外部蔓延的目的?,F(xiàn)存最完整的室內(nèi)防火墻是建于明朝的鑾儀衛(wèi)倉庫,每隔7間房屋空出一間,并將這間房屋砌成無門無窗的磚墻,具有很好的防火功能。護(hù)城河與城墻則是最好的室外防火隔離帶。

  “當(dāng)火災(zāi)真正發(fā)生時(shí),要做的是第一時(shí)間滅火,這時(shí)就體現(xiàn)了消防設(shè)施的重要性?!蓖踬F祥介紹,消防最重要的即是水,建筑周圍設(shè)置的大量水缸實(shí)際上就是古代的消防設(shè)施,類似于現(xiàn)在的“滅火器”。

  根據(jù)《大清會(huì)典》記載,紫禁城內(nèi)共有太平缸308口,每口缸可容水2000升,達(dá)到現(xiàn)在一輛水罐消防車的儲(chǔ)水容量。而且每口大缸有16名太監(jiān)編制專門管水。冬天為防凍,缸下面設(shè)置炭爐,為缸里的水加溫。

  古建火災(zāi)頻發(fā)的原因

古建筑防火過去與現(xiàn)在對比

  相對于西方古建筑的磚石結(jié)構(gòu)體系來說,中國的古代建筑以木結(jié)構(gòu)為其主要特點(diǎn)。單體古代建筑主要由磚石臺基、木結(jié)構(gòu)的屋身和瓦屋頂組成。木結(jié)構(gòu)古建筑的柱、梁、枋、檁、椽、斗拱等承重構(gòu)件,以及門、窗、隔斷等非承重構(gòu)件都由木質(zhì)材料構(gòu)成。

  “木材本來就是干燥且易燃的材料,因此木結(jié)構(gòu)建筑一直存在如何防火滅火的問題?!蓖踬F祥表示,現(xiàn)在木結(jié)構(gòu)古建火災(zāi)頻發(fā)有各種各樣的原因,但最根本的還在于其建筑材料的特性。

  古建筑中的各種木材構(gòu)件,具有良好的燃燒和傳播火焰的條件,耐火等級低。而古建筑的平均木材量為每平方米使用1立方米木材,現(xiàn)代建筑則要求每平方米不超過20千克木材的火災(zāi)負(fù)荷量。由此換算,木構(gòu)古建的平均火災(zāi)負(fù)荷量是現(xiàn)代建筑的33倍。

  “單體建筑中如此大的木材用量,要是放在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中,甚至是無法達(dá)到消防規(guī)范要求的?!蓖踬F祥說。

  根據(jù)北京市古代建筑研究所研究員王世仁的研究,古建筑用木材做成的柱子和梁架等主體結(jié)構(gòu)在發(fā)生火災(zāi)時(shí)的燃燒速度為每分鐘2厘米。由此推算,木構(gòu)建筑在起火以后,如果在15~20分鐘內(nèi)得不到有效滅火,即會(huì)出現(xiàn)大面積燃燒,溫度高達(dá)800~1000攝氏度。

古建筑防火過去與現(xiàn)在對比

  房屋結(jié)構(gòu)方面,由于其屋頂結(jié)構(gòu)嚴(yán)實(shí)緊密,屋頂內(nèi)部的煙熱不易散發(fā),溫度極容易積聚。建筑布局時(shí),古人往往注意其藝術(shù)效果,而很少考慮防火間距和防火分隔。

  “古代建筑的這些特點(diǎn)使得一旦出現(xiàn)火情,燃燒速度會(huì)非常之快,而且容易出現(xiàn)連片燃燒?!蓖踬F祥解釋道,這就是古建保護(hù)領(lǐng)域常說的“轟燃”現(xiàn)象。

  經(jīng)營性開發(fā)應(yīng)適可而止

  隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步,專業(yè)的防火和消防技術(shù)也越來越多,效果越來越好。木材阻燃、火災(zāi)探測、注氮控氧等技術(shù)在現(xiàn)代古建保護(hù)工作中發(fā)揮著重要作用。

  王貴祥認(rèn)為,從理論上講,現(xiàn)在可以從技術(shù)上完善古建筑的防火和消防設(shè)施。在針對古建筑的特殊性制定的消防方案中應(yīng)包括消防布局、消防站、消防通道、消防給水、消防設(shè)備等內(nèi)容。

古建筑防火過去與現(xiàn)在對比

  “古建筑沒有現(xiàn)代建筑的消防規(guī)范和應(yīng)用,在這些方面是需要作一些補(bǔ)救措施的?!蓖踬F祥說,“但之所以說它是理論上的,因?yàn)檫@種消防改造需要很大的投資,在具體實(shí)踐當(dāng)中往往容易被忽視?!?/p>

  中國科學(xué)技術(shù)史學(xué)會(huì)建筑史專業(yè)委員會(huì)秘書長郭超告訴《中國科學(xué)報(bào)》記者:“古建筑的現(xiàn)代保護(hù),缺的不是技術(shù),是意識?!?/p>

  近年來,古城、古鎮(zhèn)、古村落的旅游開發(fā)如火如荼,急功近利的古城改擴(kuò)建和電路改造,極易讓原本就嚴(yán)重老化的電線負(fù)荷劇增,造成線路短路,引發(fā)火災(zāi)。近年頻繁發(fā)生的古建火災(zāi)事件中,很大一部分都發(fā)生于經(jīng)過商業(yè)開發(fā)的古建筑。過度的商業(yè)開發(fā)使古城古建原有的防災(zāi)功能基本瓦解,現(xiàn)代化的消防安全工作又跟不上,這是近年來古城古建火災(zāi)頻發(fā)的主要原因。

  基于此,郭超呼吁:“古建筑的經(jīng)營性開發(fā)一定要適可而止!”

來源:南方古建筑設(shè)計(jì)院

本文標(biāo)簽:古建筑防火  防火  古建筑 

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