【摘要】随着社会的进步,我国的旅游行业也进入了如火如荼的发展当中,文化古迹、古建筑等成为旅游胜地,为当地发展带来一定经济效益,同时也促进了古代文化传承。但是,在此过程中重视到古建筑的防火问题,一旦发生火灾将会引发不可预估的严重后果。本文分析了影响我国古建筑消防安全的相关因素,并提出相关解决措施。
【关键词】古建筑;防火;限流式保护器;
1火灾案例
近年来,我国发生了诸多文化古建筑火灾案例,对建筑物造成大的破坏,令人感到惋惜。比如,重庆的钱塘古镇,有“亚洲廊桥”称号的濯水风雨廊桥在2013年11月28日发生火灾,直接烧毁;云南香格里拉旅游胜地的独克宗古城于2014年1月11日发生火灾被烧毁;侗族村寨是贵州省镇远县的一座文化古城,于2014年1月25日被烧毁;云南大理白族自治州巍山县南诏镇的拱辰楼距今已有600多年历史,于2015年1月3日被烧毁;四川省绵竹市九龙镇九龙寺于2017年12月10日发生火灾,佛塔、宝殿被烧毁。这些古建筑火灾案例为人们敲响了防火的警钟,因此古建筑防火势在必行。
2文物古建筑存在的火灾隐患
2.1古建筑缺乏一定的耐火等级
我国的古建筑主要以土、木、石为主要建筑材料,其中木质结构为主要支撑用料。分析当前的火灾荷载情况,发现并未达到当前国家规定的火灾负荷量标准,存在非常严重的火灾隐患,耐火级别过低。古建筑中的木材受时间影响,更为干燥,含有的水分太少,是其易燃品,且有些木材经过上千年已经成为朽木,质地非常疏松,处于干燥期时,很可能一点火星造成熊熊大火[1]。古建筑内的所有木材都是传递火焰者,这便导致一旦古建筑发生火灾,就会迅速蔓延,加之古建筑房顶连接紧密,因此遇到火灾时不利于散烟,房顶不断升温,发生“轰燃”。构成古建筑的构建特点是外表面积大,普遍将木材进行拼接完成建筑,拼接过程中留有很多的缝隙,限制了通风。对于一些建筑在高山上的古建筑而言,如遇火灾,火势蔓延的速度更为迅速,在短时间内就会形成立体焚烧。
2.2防火间距较小,易发生连带反应
种类丰富的单体建筑是我国古建筑的特点,以此形成类型各异的院子。而“廊院”和“四合院”又是院子规划的主要形式,无论是从安全空间或是防火分隔看,这种格局都相对缺乏,如某一区域发生着火,得不到及时控制,便会导致“城门失火,殃及池鱼”的景象,与木结构相连接的构筑物也会受到连累,焚烧的面积更广泛,形成连带反应。
2.3缺少必要的消防设施,影响火灾扑救效果
我国基本上每个省市都建设了古建筑,一些古建筑远离乡镇,通常都建立在位置偏僻、幽静的深谷中。这些古建筑不具备较强的自防自救能力,负责管护的消防人员没有进行专业知识培训,同时也不具备健全的管理装备,加之建筑是在古代所建,因此并未留设消防通道,在发生火灾时,消防车到达现场的难度较大,只能任由火灾发展,直到烧尽。除此之外,还有一些古建筑未设消防水源,一些建筑虽然设置了消防水源(如北京故宫的太和殿设置了水缸,见图1),但是扑救的困难程度也较高。古建筑的道路普遍比较狭隘,一些还未设置同行的台阶,消防车没有办法到达,因此扑救火灾的难度更大。
图1北京故宫太和殿前的水缸
2.4管理与使用不够合理,存在诸多问题
一些古建筑的主管部门存在职责不清、分工不明的情况,在管理过程中过于重视经济效益,而忽视了对安全管理的研究。很多区域将古建筑作为赚取利益的工具,利用古建筑进行工厂、旅馆、库房、饭店等的使用,对火源的管理不够严格,存在线路开关随意设置、电线乱接的问题。还有一些古建筑紧密连接于民用建筑,给周围的民众安全带来大的隐患。
2.5法律法规有待完善
当前,我国对于古建筑规消防安全的相关法律法规还不健全,消防工作的开展缺乏有效依据。因缺少古建筑消防安全法律法规,导致当无法将现代科技技术有效的融入固件中,使得古建筑消防安全管理工作陷入两难境地,同时监督工作也会受到影响,因缺乏系统性造成开展效果不佳。
3古建筑的相关防火措施
3.1成立相关组织,严格各方面管理
成立消防领导小组,对古建筑定时巡查,为消防工作顺利开展开辟通道;明确各级别人员职责,确保消防安全落实到个人,一旦出现消防事故依法惩治;促使防火的正是职工以及兼职工作者做好自己分内工作,强化他们的防火意识;根据古建筑实际情况以及法律规定,制定切合实际的管理制度,包括消防设施维护制度、用电制度、消防巡逻制度以及保养制度等,并采取档案制,以记录古建筑的环境、设施以及管理等各方面情况,如发生过火灾,则需记录火灾的原因、古建筑的损失情况等;培训社会大众的预防火灾意识,提升社会整体保护文物的意识;组织成立义务消防团队,并对他们进行火灾知识的培训,使其具备扑救初级火灾的能力;制定紧急灭火预案,定期开展消防实训。
3.2加强消防硬件设施的完善
根据古建筑内消防设备的具体配置,设定相应的自动喷火灭火系统、火灾自动报警系统、细水喷雾灭火系统等,对于不具备配备灭火器条件的情况,则将人防用技防代替。针对佛殿和殿堂等空间较大的建筑,可安装红外光束感烟探测器以及火焰探测器等感测烟和火,针对具备较高文化价值的古建筑,尤其是收藏了珍贵文物的区域,需安装高灵敏度的抽吸式早期烟雾报警系统或者光线探测技术,便于早期发现火情及时控制。针对小空间但提示建筑安装点型感温探测器,给予文物保护单位的木结构或砖木结构建筑,安装鄙视自动喷水没货系统,倡导应用细水雾灭火技术,从而有效控制火焰蔓延,达到灭火效果。此外,还应在古建筑附近建设消防水池,设置消防水源,确保消防用水能够长达3小时用于灭火,选择推车式及手提式的灭火器,并保证灭火器配制与《建筑灭火器配制规范》相符。
3.3确保电源合理使用
经过历年来火灾原因调查显示,电源的不合理使用是导致火灾的主要原因。国家有关部门明确规定,除砖和石结构之外,其他结构不可应用电灯等用电设备,如安装则不可使用强电;在进行电气接线设计时,应用的绝缘导线需为铜芯,并安装金属导管。同时古建筑内的工作人员不可私自拉线,电线安装应远离梁柱等易燃结构;配线设置应确保一座殿一分支回路,并安设单独的开关,方便控制电源。此外,灯泡功率不宜过大,以免超负荷用电,避免应用表面温度容易过高的加热类电器,如碘钨等。控制灯泡等灯具与易燃物的距离;如古建筑中使用临时照明设备,则应严格按流程进行用电审批,批准之后才可应用,应用时间以审批规定时间为准,不可超出。
3.4加强古建筑香火管理
香火管理不当也是引发古建筑火灾的重要原因,对此还应加强管理。针对古建筑内没有经有关部门许可而开展的宗教活动,应禁止烧香焚纸;对于焚香烧纸活动应委派专人管理,以单个殿堂为单位,以“诸神一香炉”的方式进行,这样既能方便管理,又在一定程度上减小了火灾发生率;为“长明灯”设置相应的灯座,并安置在安全的位置,与易燃物保持距离,置于玻璃缸内;加强对点燃蜡烛的管理,做好固定和防风措施,避免倒下失火;选用瓷器作为香炉材质,切勿使用易燃物质;将金属板或者防火涂层铺设在香烛的供台上,以免香烛倒下引发火灾;将焚烧钱纸的香炉摆放在室外,置于避风的角落。
3.5开展消防安全宣传工作
古建筑是旅游的内容,随着旅游行业的发展,吸烟、人为纵火而造成的火灾并不少见,因此加强古建筑消防安全宣传工作尤为重要。对此,可从以下方面进行:
(1)古建筑消防安全宣传工作的开展应做到“标本兼治”,先制定合理的消防宣传计划,使内部管理人员对消防知识有一定了解,之后组织成立义务消防队伍,为当地民众以及游客宣传消防知识,教会他们使用消防设施,并进行实地灭火演习,提升相关人员的火灾预防意识。
(2)为增加古建筑消防安全的宣传力度,可利用网络、电视等媒介播放消防安全知识,也可制作消防公益广告进行播放,强化古建筑消防安全宣传效果。
(3)在开展消防安全宣传工作的过程中,将防火布告张贴在社区宣传栏等显眼位置,在火灾高发区设立安全警示标志,提醒吸烟人员严防火灾。
3.6加强古建筑管理,消除各类安全隐患
严格控制古建筑开设旅店、饭店、员工和居民住宿等问题,严禁在古建筑内部以及周围放置易燃杂物,不可放置易燃易爆等危险化学品;将于古建筑相连的各种简易易燃建筑拆除,分析对古建筑安全有影响的工厂及其他建筑物,要求严格管理,不可成为火灾的罪魁祸首;严令拆除临时搭建的简易棚,并合理处理店内临时搭建的易燃分隔材料,保证分隔空间不受影响;对于一些古建筑中有布料材质物品,比如寺院的伞盖、条幅等,应避免此类物品成为隐患;对于地区偏远的古建筑应设立消防站(特别是世界文化遗产的古建筑更应设立),以备不时之需。针对具有复杂设施以及大规模的古建筑群,在不影响其原有格局的基础上,进行防火墙或其他防火设施设置,如果其中一处出现火灾,便可在防火墙作用下隔离,争取了消防救援时间,如古建筑所处位置偏僻,则应开票消防车行驶通道,以便在发生火灾时救援更加及时。
4限流式保护器在文物古建筑火灾中的应用
ASCP200-1电气防火限流式保护器的主要元件是固态开关,不同于传统家用的空气开关(微断)。我们知道,传统空气开关的断开是一种机械运动过程,分断时间需要几十毫秒(一般30~50ms),带负载断开时通常伴随有电弧的产生。而固态开关的断开则是依靠半导体内部的载流子运动实现,分断时间微秒级,速度快,无电弧产生。
如图1所示,当发生短路故障时,传统空气开关在电流升至C点时才能动作,且无法瞬时切断电流,而固态开关则可以在电流升至B点时即瞬间切断短路电流。
图1短路故障前后电流与时间关系图
从流过电阻的电流热量公式Q=I2Rt,可以很容易看出,传统空气开关与固态开关在短路时所释放的能量差别可以达到数千倍之多。因此当装配限流式保护器的回路发生短路故障时,就可以避免电弧的产生,从而有效降低了电气火灾。
4.1ASCP200-1功能特点
ASCP200-1型电气防火限流式保护器是单相限流式保护器,额定电流为63A。主要功能如下:
(1)短路保护功能,线路发生短路故障时,能在150微秒内实现快速限流保护;
(2)过载保护功能,线路持续过载时,保护器限流保护;
(3)表内超温保护功能,保护器内部器件工作温度过高时,保护器限流保护;
(4)过/欠压保护功能,线路欠压或过压时,保护器告警或限流保护(可设);
(5)电缆温度监测功能,被测线缆温度超过报警设定值时,保护器告警或限流保护(可设);
(6)漏电流监测功能,线路漏电超过报警设定值时,保护器告警或限流保护(可设);
(7)通讯功能,保护器配置1路RS485接口,1路2G无线通讯,可以将数据发送到Acrel-6000安全云平台,或第三方监控软件或平台,从而实现远程监控。
4.2ASCP200-1技术参数
ASCP200-1型电气防火限流式保护器建议安装在入户开关下端,额定电流值根据入户开关的具体规格进行设置,典型应用示意图如图2所示:4.3ASCP200-1应用示意图
图2ASCP200-1安装示意图
4.4注意事项
(1)在选用限流式保护器时,限流式保护器的设定的额定电流应该与其前断路器的额定电流保持一致。例如,当限流式保护器输入端断路器的额定电流为32A时,应将限流式保护器的额定电流设置为32A。为保障限流式保护器的正常使用,严禁将其使用于与其前端断路器的额定电流不匹配的配电线路中。
(2)ASCP200系列采用限流式保护器采用壁挂式安装,可以挂墙安装,也可以安装在箱体内,应确保安装场所无滴水、腐蚀性化学气体和沉淀物质,并注意环境温度和通风散热。
(3)为确保可靠连接,接线时应按接线图进行,同时为了防止接头处接触电阻过大而导致局部过热,也避免因接触不良而导致保护器工作不正常,线头应采用合适大小的U形冷压头压接后,再插入保护器相应端子上并将螺钉拧紧压实。
(4)保护器内部带有交流电,严禁非专业人士擅自打开产品外壳。保护器在使用期间,若被保护线路发生短路或过载故障而被限流保护时,保护器仍处于带电状态,不允许随意碰触用电线路的金属部分,然后检查线路,排除故障。故障排除后,长按保护器的复位按键约2秒钟,使保护器恢复正常运行时。
(5)当保护器因超温而发生限流保护时,则可能是因为负载电流过大,环境温度过高或通风散热不良等原因导致,可通过加强通风等措施,等保护器温度降下来后,再长按复位键,使保护器复位。
5结束语
总而言之,古建筑是我国文化的传承,做好古建筑保护人人有责。但是从当前情况看,文物古建筑还存在诸多的火灾隐患,还需从各方面采取管理措施,大程度降低火灾发生率,为我国古建筑遗产保护贡献力量。
电气防火限流式保护器的使用,可以减少因电线短路、电线过载等原因引起的电火花过大造成的电气火灾的发生,在电线发生过载或者短路时,及时断开后方负载回路,将电火花的产生扼杀在摇篮之中,不会产生电线过热绝缘层融化和短路点迸发电火花的情况,使之无法引燃周边的易燃物,减少火灾发生,保障住宅用户的生命和财产安全。