发布时间:2023-10-09 15:04:40
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1. 引言
地下空间的开发与利用,已经成为城市改善环境、完善功能的重要手段,依托于地铁交通枢纽站而建的“地下城”,将成为现代化城市不可或缺的重要组成部分。而在地铁的运营中,最引起人们关注的当属安全问题。研究表明,地铁消防安全隐患主要由人为因素所致,如工作人员违章操作或用电不慎、乘客违反安全乘车规定携带易燃易爆物品上车、设备保养不及时等等,都容易导致运行在特殊环境下的地铁发生火灾,而且地铁火灾中的伤亡比率和财产损失都将是地面火灾中的数倍或数十倍,因此地铁消防安全措施是否到位至关重要。由于影响地铁消防安全的因素众多,单靠专业人员的主观判断来决策消防安全措施有很大的局限性,利用层次分析法原理将专业人员的主观判断用数量形式表达和处理,提高了决策的有效性和可靠性。
2. 评价项目
根据现有规范和标准以及国内外地铁火灾特点,影响地铁消防安全的因素由地铁隧道、地铁车辆和人员三个主要方面构成。因此地铁消防安全措施可细分为:1)各种防火、灭火措施。2)隧道通风排烟措施。3)各种避难措施。4)各种紧急事故处理措施。5)各种消防联动设施的工作情况。6)工作人员专业知识、受训程度、工作态度等。7)乘客的安全意识和安全知识。8)地铁运营的管理体制。
3. 建立地铁消防安全措施综合评价数学模型
3.1 建立综合评价因素集
根据地铁灾害事故的特点、地铁火灾行为以及地铁火灾防护的研究成果,建立综合评价因素集。如图1所示
模型中,决定总目标的因素集U由两个层次的因素所构成,第一层次因素为U={US(隧道),Uk(地铁客车),UH(人)}。第二层次因素分别为US={U1S(隧道防火措施),U2S(隧道灭火措施),U3S(隧道排烟通风措施),U4S(隧道避难措施)},UK={U1K(客车防火措施),U2K(客车灭火措施),U3K(紧急事故处理措施)},UH={U1H(工作人员工作态度),U2H(工作人员受训程度),U3H(乘客安全意识),U4H(管理体制)}。
3.2 建立综合评价评判集
在消防安全措施综合评价中,将评判集取为V={V1(完全符合要求),V2(比较符合要求),V3(一般),V4(不符合要求)}。
3.3 建立单因素模糊评价矩阵
当消防安全措施评价的目标是US(隧道)时,用影响隧道消防安全的四个因素(U1S,U2S,U3S,U4S),对隧道消防安全措施进行评价,可得到评价矩阵
3.4 建立综合评价权重集
为了均衡各影响因素的相对重要性,建立各因素的权重分配,第一层因素的权重设为
模型中,权重集的确定采用层次分析法(AHF),在因素进行两两比较时,采用了表1所示的标度方法。表中因素i与j比较,比较结果记为bij。
假设bij表示bi相对于bj的重要性数值,bij按表1取值,根据表1构造判断矩阵
根据专家评判,填写此判断矩阵,求出判断矩阵的最大特征根所对应的特征向量A,所求得的特征向量即为各评价因素的重要性排序,对此排序结果进行归一化处理,就得到权重分配。
由于地铁消防安全措施评价的复杂性和多样性,所给出的判断矩阵不可能保持完全一致,有必要进行一致性检验,若随机一致性比率CR
这样就可以确定出影响第一层因素的权重为
按照同样的道理,可以得到第二层因素的权重,分别为
3.5 建立综合评价模型
当地铁消防安全措施的评价目标是US(隧道)时,其综合评价为
同样,当地铁消防安全措施的评价目标分别是UK(地铁客车)和UH(人)时,其综合评价为
则,地铁消防安全措施综合评价为
由此可得到,评判集中V1、V2、V3、V4求分别对应的值为B1、 B2、 B3、 B4。
则地铁消防安全措施综合评价的结果为,评判集中与i值相对应的评语。
4. 结束语
地下轨道交通,是未来城市发展的主动脉,而消防安全隐患随时都在威胁着主动脉的安全,为了预防事故的发生,必须要面对各种各样的事故隐患,进行消防安全评价的过程是专业人员利用其经验对预防事故隐患的安全措施逐一进行评价的过程,单靠专业人员的主观决策不但任务量大,而且容易产生片面结果。而采用层次分析法,将各种影响因素系统化、具体化,不但增加了评价的可信度,而且提高了效率。在本文中,综合考虑了影响地铁消防安全的隧道、车辆和人员三大要素以及各大要素中的小因素,建立了一套应用模糊数学原理进行地铁消防安全评估的方法。
参考文献
[1]《数学模型》 姜启源著 高等教育出版社。
城市快速公交系统(BusRapidTransit)简称“BRT”,是一种大运量、高效率、低能耗、低成本的公共交通形式。在国内已有多个城市建成并投入使用。发生多起重大伤亡的公交车纵火案后,快速公交系统的消防安全问题引起全社会的高度关注。
1厦门BRT系统的特点
厦门快速公交BRT系统最大的特点是高架专用车道。即在厦门岛内的BRT线路均为封闭的高架专用道路。由于无其他社会车辆驶入,道路交通状况简单,主要通行12~18m大型公交车,车辆运行高效、快速、安全,是厦门市重要的公共交通工具。目前,整个BRT系统运营总里程超过60km,共49个车站,大部分为高架车站。在三个枢纽站各设一个高架停车场,与高架道路直接相通,平时运营车辆均停放在枢纽站的高架停车场上。
2厦门BRT系统主要的消防安全隐患
2.1车辆自身火灾危险性大
BRT运营车辆夹层内的隔温、隔音材料较普通公交车更厚。其原因是车辆行驶速度快,噪音较大。另外,厦门的炎热高温天气多,车辆开放空调时间长。车辆夹层设计加厚。常用的隔温、隔音材料为难燃发泡硬聚氨酯,尽管该材料难燃,但在受火时也会持续炭化燃烧、发热冒烟。BRT运营车辆的车体较长,车厢载客量比普通公交车大,车厢内的竹木垫板的梁板厚度更大。因此,BRT车辆的总燃烧荷载较大。发生火灾时,一辆18m长的公交车的燃烧速率可达25~30MW。
2.2车厢拥挤疏散逃生困难
BRT运营车辆车体封闭,基本无可开窗。车身体量大、载客多,只有2~3个车门,相对门宽较窄且车厢后部无出口,车顶的应急出口通过能力有限。此外,车厢内配置的破玻工具使用需要一定技巧,普通人员掌握能力较弱。在国内多次车辆火灾案例中,靠击碎车辆玻璃成功逃生的乘客数量很少。
2.3消防车等救助车辆不易快速到达事故发生地点
厦门BRT系统专用高架道路入口少,一旦发生灾害事故,社会救援力量(如消防车、救护车等)在岛内只能从前埔枢纽站入口处和集美大桥附近高架道路起点处进入(见图1),难以迅速抵达事故现场实施救助。
2.4高架道路上缺少有效的灭火设施
厦门BRT专用高架道路的建设在国内是首例,无相应的技术规范作依据。因此,在建设初期未考虑设置市政消火栓(高架桥下部的主道路上已设有市政消火栓)。
3加强BRT系统消防安全措施
“6•7”纵火案后,厦门市安监部门组织厦门市公安消防支队、BRT运营公司、场站公司、车辆生产厂家和相关科研单位共同研讨,认为提升整个BRT系统消防安全水平应从多方面着手,采取系统性综合措施。
3.1加强车辆自身防火性能
一是车辆采用难燃、阻燃系数更高的隔音、保温和装饰材料;二是原塑胶座椅、扶手等部位尽量采用不锈钢、搪瓷板或其他不燃材料制作;三是车厢的部分竹木垫板及龙骨采用钢、铝型材替换。
3.2增设车辆电磁破玻装置
鉴于利用手持式破玻器击碎玻璃进行逃生的操作实效性低,BRT车辆生产厂家在车上设计并安装了电磁击碎玻璃装置(见图2)该装置由破玻器及控制开关组成,可电动也可手动操作。破玻装置安装在玻璃侧边,控制开关安装在仪表台,通电状态下,司机按下开关,即可击破玻璃。其技术原理是利用电磁感应原理,电磁线圈产生电磁力,推动钨钢头撞击玻璃。如果出现车辆断电的情况,乘客只需要扳动或拍击手动按钮(图中浅色部位),也可启动装置,击碎玻璃。目前,该系装置已应用在厦门全部BRT车辆上。根据车辆型号在合适位置选择4~8块玻璃安装。
3.3增加BRT
高架车道专用救援车辆的应急入口增加一个专用的救援车辆的应急入口,在该处设置伸缩门,有专人把守,消防车方便上桥。该应急入口距最近的消防站距离小于1km。消防车可以从该入口迅速进入高架道路实施救援。
3.4增设灭火设施
3.4.1全线增设消火栓每个高架车站站台层候车区附近新增室外消火栓,供消防车取水。设计供水量10L/s,延续时间2h(见图3)。高架桥面消火栓可从高架桥下城市道路边的市政给水管网就近直接取水。部分位置市政给水不能满足高架桥面消火栓的水压要求,则设置增压消防泵将市政水加压后接入站台层消火栓口。增压消防泵的启泵按钮设置在每个车站的售票室内,由车站工作人员控制。3.4.2高架桥段增设车载小型高压细水雾灭火装置厦门BRT道路在岛内的路段都是采用高架桥的方式,不利于消防救援车辆及时到达火灾地点。目前,在3处枢纽站的高架停车场上分别设置1台由电瓶车承载的移动式高压细水雾灭火装置(见图4)。该装置自带300L水,工作压力为25MPa,可以持续喷射高压细水雾射流抑制车辆火灾,作用时间不小于10min。该移动灭火装置作为BRT场站公司微型消防站的主要装备,由企业义务消防员操作,作为消防队到来之前的主要灭火力量。3.4.3汽车发动机舱内设置独立式超细干粉灭火装置BRT车辆发动机舱内安装了独立式超细干粉灭火装置,如果机舱内出现明火,灭火装置立即启动,喷射超细干粉,将火势抑制并扑灭。同时设备发出声音报警,提醒司乘人员及时停车,进行人员疏散。3.4.4车厢内增设水基型式灭火器鉴于多次车辆火灾中干粉灭火器的灭火效果不佳。目前,在BRT车厢内增设了2支水基型的手提式灭火器(原配置的干粉灭火器不减少),每个车站也布置了25L手推式水基型灭火器。水基型灭火剂能够有效控制火势并能使着火物迅速降温,避免复燃。对于扑灭车辆火灾效果显著。3.4.5设置车厢内泡沫喷雾灭火装置在现实案例分析中,容易造成大量乘客伤亡的是恶性人为纵火案件,案犯借助汽油、酒精类易燃物进行纵火案犯罪。该类火灾蔓延快,伤害极大,人员在拥挤的车厢内难以逃生。厦门某科技公司研发了一套公交车厢内泡沫喷雾灭火装置(见图5)。由车载24V蓄电池供电,采用直流电机驱动消防水泵。灭火剂选用对人体无毒无刺激的水系灭火剂。系统由司机控制,司机在发现纵火人点燃可燃物时立刻按下系统启动按钮,灭火剂从专用螺旋喷头喷出,形成细水雾泡,充满整个车厢,可以快速降温、阻隔辐射热、快速灭火,同时细水雾泡的雾滴可以有效吸附烟尘,降解有毒烟气。该系统特点是:(1)系统响应速度快,从按下启动按钮到喷出灭火剂仅用时2s。(2)系统喷射压力低,仅为0.33MPa,该压力对人体不会产生任何伤害。(3)灭火迅速,10s左右可扑灭明火(GA1264-2015《公共汽车客舱固定灭火系统》要求为小于60s),最快达5.18s。(4)快速吸热降温,15s内可使客舱内最高温度降低至60℃以下,并有效稀释有毒浓烟。
遗产的不可再生性决定了对待文物古建筑必须始终把保护放在第一位。《文物法》规定:“文物保护单位应当制定专项的总体保护规划,文物保护工程应当依据批准的规划进行。
然而,目前的现实是,绝大多数的古建筑,在消防方面均未有较完整的规划。以山西为例,共有木制结构古建筑18118处,宋、元以前的地上木结构古建筑占全国的72.6%,其中国家级文物保护单位(国保)有119处。这么多的古建筑,除平遥古城的消防专业规划正在编制中外,其余的还没有一个做出消防专业规划。
当前,尽快能科学、合理地对古建筑做出消防安全保护的规划,将古建筑的消防专业规划纳入总体保护规划,已显得刻不容缓。
二、古建筑群消防规划的特殊性
众所周知,消防规划主要包括消防安全布局、消防站、消防通道、消防给水、消防通讯、消防装备等内容。通过对平遥古城消防建设整体规划、应县木塔修缮保护工程中消防站及配套给水建设工程、浑源悬空寺消防改造工程等项目的审核,认为古建筑群的消防规划,不应套用一般消防规划中的常规做法,而应根据古建筑群特有的消防安全现状,把握好其消防规划的特殊性:
1.建设小型适用型消防站
(1)消防站建设的迫切性
《消防法》规定:“距离当地公安消防队较远的列为全国重点文物保护单位的古建筑群的管理单位,应当建立专职消防队,承担本单位的火灾扑救工作。”在山西,包括世界文化遗产平遥古城在内的国家级文物保护单位的古建筑群,均未建立专职消防队。一旦发生火灾,无法得到及时有效地扑救。
1998年以来山西省发生古建筑火灾21起,大部分由于距离消防队较远,没有得到及时扑救,造成较大的损失,直接经济损失达553万余元,珍贵文物的损失无法用数字估量。如2003年3月大同市广灵县的文庙火灾,由于该县没有消防队,水源缺乏,导致文庙大殿付之一炬。
有鉴于此,加快古建筑群消防站的规划和建设,非常重要和迫切。
(2)消防站的建设要因地制宜、多种形式、小型适用
古建筑群大多为毗连建造的木结构或砖木结构的
三、四级耐火等级的建筑,耐火性能极差,火灾荷载大,防火间距严重不足,一旦发生火灾,火势会迅速蔓延扩大。
针对古建筑火灾的蔓延特点和当前消防警力相当紧张的实际,古建筑的消防站规划和建设要考虑以下特点:
a不应套用《城市消防站建设标准》中规定的消防站的布局以接到报警后5分钟消防队到达责任区边缘和保护面积为4—7平方公里的要求。应在不破坏古建筑群整体格局的前提下,将到达的时间减到最小。如应县木塔修缮工程方案中,将消防站站址选择在距木塔约1500m处,设计为消防队接到警报后5分钟到达木塔,责任区最大面积为4Km2。这样的方案就不合理,国家之所以在当前警力相当紧缺的情况下,拟批准应县建公安消防站,主要是出于保护应县木塔的需要。所以该消防站应以保护应县木塔为主,可以兼顾县城的火灾扑救需要。
b可以建公安、企业专职、兼职等多种形式的消防站,人员数量也要切合实际。
c消防站的建筑面积也不一定要按照《城市消防站建设标准》的规定,可因地制宜,不要建大而全的消防站,宜小型、适用。
d消防站的建筑形式可不拘一格,不一定非是红色的大门和现代式样的建筑,可以设计为仿古建筑与周围的古建筑群格调相协调和一致。
2.消防器材装备要立足古建筑火灾扑救的实际
(1)消防车辆配置应与消防通道相适应
古建筑群普遍存在消防通道不畅的问题,例如平遥古城最窄的通道还不足1米,在消防车辆的配置上,除配置普通的消防车外,还要配置适合其街道通行的小型消防车。做规划时不能按照常规的思维,一定要让消防通道来满足消防车的通行要求,反而应是消防车辆要尽量适应古建筑群消防通道的需要,如平遥古城和五台山风景区都购置了1辆小型水罐消防车,以适应当地实际。
对建于高山深谷之中,依山而建,道路崎岖坎坷,或建于城区,但设有门槛、台阶等情况而使消防车无法通行的古建筑群,其专、兼职消防队可以不配消防车辆,应配手抬机动泵,推车式灭火器等适用型的器材装备。
(2)消防器材的配置,必须减少火灾扑救时的水渍损失
古建筑群的消防水源严重缺乏,又有大量的壁画、彩绘、泥塑、文字资料等特别贵重的历史珍品,对这类型的古建筑,火灾扑救时必须减少水渍损失,要研发和配置适合扑救古建筑火灾所需的水渍损失小、节水型的灭火装备和抢险救援器材如高压脉冲水枪等,达到既节约用水又减少损失的目的。
3.消防供水要因地制宜
(1)建不同类型的消防水池和消防泵房
古建筑消防水源严重缺乏,山西省119处国家重点文物保护单位,经过前一阶段的专项治理,目前也只有39处建有消防水源,仍无法满足火灾扑救的需要。部分有水源的古建筑群如平遥古城,也存在消防管网覆盖区域少,供水管径小,供水压力、流量达不到灭火要求等问题。
消防规划时,在缺乏水源的地区,要结合古建筑群的地形特点,建设不同类型的消防水池和消防泵房。在消防车能够到达的地方,应修建供消防车取水用的设施。灵石县王家大院、忻州的唐代建筑佛光寺结合古建筑依山而建的地形条件,在山坡的较高处修建了高位消防水池,建成常高压消防给水系统,满足灭火的需要。
(2)消防给水管网的布置要满足灭火救援的实际
在一时还不可能建大量消防站的情况下,大部分古建筑距离消防队较远,或因地形等条件的限制,一旦发生火灾,消防车在短时间内无法到达。这样在室外消火栓的规划建设上也不应按照120m的间距和150m的保护半径布置,古建筑必须立足于自防自救,其间距应能保证有两支水枪的充实水柱同时到达古建筑内为宜。如三多堂在每个院落安装3个室外消火栓,代替室内消火栓,无法设置消火栓系统的,采用手抬机动泵串联远距离供水灭火;应县木塔将室内消火栓移至室外设置,称之为室内消火栓外置,并设有明显标志;五台山在室外消火栓处设置启泵按钮,以便火灾时使用。
4.古建筑的开发利用和消防安全布局应合理
古建筑之间以及部分古建筑与其他建筑之间,普遍存在防火间距严重不足问题,特别是座落在城区的古建筑尤为突出,如太原的崇善寺,地处成片民居包围之中,有的已只有一墙之隔,一旦发生火灾事故,将会形成火烧连营之势。
规划时要将古建筑群内的危险源逐步搬迁,影响古建筑消防安全的周边的建筑,应下决心列入拆迁计划。如平遥古城内的工厂、学校等已列入规划予以分期迁出;大同市将与善化寺距离太近的民房拆除,使隐患得以消除。
古建筑群进行开发和利用也应有科学规划,应该建立在保护的基础上,在相应历史、文化背景下进行;庙宇或者类似历史建筑,利用时就应该参照它在古代时的使用功能,这是联合国教科文组织赞成的利用方式。不能合理的开发和利用,就会带来安全隐患。“世界文化遗产”武当山古建筑群重要组成部分之一的遇真宫被出租并用做一家能容纳700人的武术学校。2003年1月19日,遇真宫主殿因照明线路搭设不规范并疏于管理发生大火,最有价值的主殿三间共236平方米建筑全部化为灰烬,周边文物也受到不同程度影响。
5.古建筑的消防技术保护应列入规划,但不应破坏其原貌
(1)维持原貌、确保重点
大部分的古建筑既有极高的文化和艺术价值,又有相当大的火灾危险性。如何使它们免受火灾危害,也是消防规划的重要内容,所以古建筑的消防技术保护措施必须列入消防规划,这是古建筑群的消防规划与一般的消防规划所不同的重要特点。应将古建筑按重要性分为不同类型的保护等级,有重点地分别采取不同的消防技术措施予以保护。
《文物法》规定:“文物保护工程必须遵守不改变文物原状的原则,全面地保存、延续文物的真实历史信息和价值。”所以古建筑的消防技术保护原则应是在不破坏古建筑原貌的基础上,确保消防安全。
(2)古建筑内不宜设固定消防给水设施
《建规》中规定:“国家级保护单位的砖木结构和木结构建筑应设室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。”但这样的规定不切合实际,古建筑内不宜设固定消防给水设施。以山西应县木塔为例,该建筑始建于辽代清宁2年(公元1056年),距今948年,高约67.3m,是现存塔身最高、年代最古老的木结构佛塔,其独特的价值就在于它是工艺精湛的全木结构的建筑,如按建规的要求设置喷淋和消火栓系统,就势必破坏其原有的价值,失去了保护的意义和初衷。在不宜设室内消防给水系统的古建筑群,宜增加推车式灭火器的配置数量。
(3)古建筑应设火灾自动报警系统和避雷设施
火灾自动报警系统是保护古建筑的有效措施,但消防技术规范恰恰没有规定古建筑要设火灾自动报警系统。1998年4月4日凌晨,山西省临汾市尧庙广运殿发生的特大火灾,火灾发生半小时后,值班室的人员还未发现,致使砖木结构的广运殿及殿内尧王等泥塑像9尊被烧毁,直接经济损失451.17万元。如设有火灾自动报警系统,火灾被及时发现,损失将会减到最小。
避雷设施也是预防古建筑火灾事故的有效手段,大多文物古建筑防雷设备不够完善,这类事故也多有发生。2004年4月26日山西运城稷山大佛寺遭雷击发生火灾;2002年9月7日,应县木塔遭雷击,所幸未引发火灾事故。
(4)加强用火用电的规划
对国家级文物保护单位的主要建筑禁止设置电气线路。其它古建筑内不符合要求的电气线路,应严格按照电气安全技术规程要求做出改造规划。
古建筑周围居民的用火管理;确定为宗教活动的建筑,对点灯、烧纸、焚香的场所和方式均应做出规划,采取有效的防范措施。
6.古建筑的消防管理措施要更加完善
目前,古建筑在消防安全管理上还存在产权不清,责任不明,安全保卫人员短缺,业务素质低,自防自救能力差,督促文物古建筑单位整改火灾隐患的手段单一等一系列的问题。所以对古建筑的消防安全管理制度和措施要做出规划,予以完善,也是其不同于一般消防规划的重要特征。
(1)完善法规体系,明确消防安全责任
《文物建筑消防安全管理规则》规定:“文物古建筑的消防安全工作由文物古建筑的管理和使用单位共同负责。”不仅如此,国家需要进一步完善古建筑消防管理的法规体系,明确各级政府、使用单位、管理单位、消防监督部门等各自的责任。
(2)古建筑的保护要立足自防自救
古建筑火灾蔓延迅速,其保护必须立足自防自救,要规划建立多种形式的消防组织,特别是义务消防组织,要制定切实可行的灭火预案,且要切实加强演练。
古建筑大多被城镇或乡村所包围,应和周边的村民委员会、居民委员会开展有针对性的消防联防机制。
(3)拓宽筹资渠道,加大消防投入
《文物法》规定“县级以上人民政府应当将文物保护事业纳入本级国民经济和社会发展规划,所需经费列入本级财政预算。国家用于文物保护的财政拨款随着财政收入增长而增加。国有博物馆、纪念馆、文物保护单位等的事业性收入,专门用于文物保护,任何单位或者个人不得侵占、挪用。”
对古建筑消防保护的经费要列出规划,安全投资渠道要多元化。对国家级的文物保护单位,不一定非要当地政府投资,象山西这样经济欠发达的地区,国家应予以资金上的倾斜和支持;同时也可以允许民间资本参与古建筑消防保护,或从旅游收入中按比例提取资金等多渠道筹资,以保护全人类的共同遗产。
三、结论
1.必须将消防规划纳入古建筑群总体规划。古建筑的防火技术保护、开发利用、消防安全管理等也应作为规划的主要内容。
中图分类号:X4文献标识码:A文章编号:1997-0668(2008)061084-04
一、引言
中华民族有着博大久远的民族文化,是世界上唯一一个拥有5000 年文明而不曾中断的国家,悠久的历史赋予了我们丰富的文化遗产,构成了独特而灿烂的文明景观,它不仅是国家和民族的骄傲,也是全人类的共同财富。迄今我国已有29处文物古迹、历史名城和自然景区被列入世界遗产名录,成为继意大利、西班牙之后的第三大遗产国。还有100多个项目被列入遗产预备清单中,居全世界首位,已经成为遗产大国。
遗产的不可再生性决定了对待文物古建筑必须始终把保护放在第一位。《文物法》规定:“文物保护单位应当制定专项的总体保护规划,文物保护工程应当依据批准的规划进行。
然而,目前的现实是,绝大多数的古建筑,在消防方面均未有较完整的规划。以山西为例,共有木制结构古建筑18118处,宋、元以前的地上木结构古建筑占全国的72.6%,其中国家级文物保护单位(国保)有119处。这么多的古建筑,除平遥古城的消防专业规划正在编制中外,其余的还没有一个做出消防专业规划。
当前,尽快能科学、合理地对古建筑做出消防安全保护的规划,将古建筑的消防专业规划纳入总体保护规划,已显得刻不容缓。
二、古建筑群消防规划的特殊性
众所周知,消防规划主要包括消防安全布局、消防站、消防通道、消防给水、消防通讯、消防装备等内容。通过对平遥古城消防建设整体规划、应县木塔修缮保护工程中消防站及配套给水建设工程、浑源悬空寺消防改造工程等项目的审核,认为古建筑群的消防规划,不应套用一般消防规划中的常规做法,而应根据古建筑群特有的消防安全现状,把握好其消防规划的特殊性:
1. 建设小型适用型消防站
(1)消防站建设的迫切性
《消防法》规定:“距离当地公安消防队较远的列为全国重点文物保护单位的古建筑群的管理单位,应当建立专职消防队,承担本单位的火灾扑救工作。”在山西,包括世界文化遗产平遥古城在内的国家级文物保护单位的古建筑群,均未建立专职消防队。一旦发生火灾,无法得到及时有效地扑救。
1998年以来山西省发生古建筑火灾21起,大部分由于距离消防队较远,没有得到及时扑救,造成较大的损失,直接经济损失达553万余元,珍贵文物的损失无法用数字估量。如2003年3月大同市广灵县的文庙火灾,由于该县没有消防队,水源缺乏,导致文庙大殿付之一炬。
有鉴于此,加快古建筑群消防站的规划和建设,非常重要和迫切。
(2)消防站的建设要因地制宜、多种形式、小型适用
古建筑群大多为毗连建造的木结构或砖木结构的三、四级耐火等级的建筑,耐火性能极差,火灾荷载大,防火间距严重不足,一旦发生火灾,火势会迅速蔓延扩大。
针对古建筑火灾的蔓延特点和当前消防警力相当紧张的实际,古建筑的消防站规划和建设要考虑以下特点:
a 不应套用《城市消防站建设标准》中规定的消防站的布局以接到报警后5分钟消防队到达责任区边缘和保护面积为4―7平方公里的要求。应在不破坏古建筑群整体格局的前提下,将到达的时间减到最小。如应县木塔修缮工程方案中,将消防站站址选择在距木塔约1500m处,设计为消防队接到警报后5分钟到达木塔,责任区最大面积为4Km2。这样的方案就不合理,国家之所以在当前警力相当紧缺的情况下,拟批准应县建公安消防站,主要是出于保护应县木塔的需要。所以该消防站应以保护应县木塔为主,可以兼顾县城的火灾扑救需要。
b 可以建公安、企业专职、兼职等多种形式的消防站,人员数量也要切合实际。
c 消防站的建筑面积也不一定要按照《城市消防站建设标准》的规定,可因地制宜,不要建大而全的消防站,宜小型、适用。
d 消防站的建筑形式可不拘一格,不一定非是红色的大门和现代式样的建筑,可以设计为仿古建筑与周围的古建筑群格调相协调和一致。
2. 消防器材装备要立足古建筑火灾扑救的实际
(1)消防车辆配置应与消防通道相适应
古建筑群普遍存在消防通道不畅的问题,例如平遥古城最窄的通道还不足1米,在消防车辆的配置上,除配置普通的消防车外,还要配置适合其街道通行的小型消防车。做规划时不能按照常规的思维,一定要让消防通道来满足消防车的通行要求,反而应是消防车辆要尽量适应古建筑群消防通道的需要,如平遥古城和五台山风景区都购置了1辆小型水罐消防车,以适应当地实际。
对建于高山深谷之中,依山而建,道路崎岖坎坷,或建于城区,但设有门槛、台阶等情况而使消防车无法通行的古建筑群,其专、兼职消防队可以不配消防车辆,应配手抬机动泵,推车式灭火器等适用型的器材装备。
(2)消防器材的配置,必须减少火灾扑救时的水渍损失
古建筑群的消防水源严重缺乏,又有大量的壁画、彩绘、泥塑、文字资料等特别贵重的历史珍品,对这类型的古建筑,火灾扑救时必须减少水渍损失,要研发和配置适合扑救古建筑火灾所需的水渍损失小、节水型的灭火装备和抢险救援器材如高压脉冲水枪等,达到既节约用水又减少损失的目的。
3. 消防供水要因地制宜
(1)建不同类型的消防水池和消防泵房
古建筑消防水源严重缺乏,山西省119处国家重点文物保护单位,经过前一阶段的专项治理,目前也只有39处建有消防水源,仍无法满足火灾扑救的需要。部分有水源的古建筑群如平遥古城,也存在消防管网覆盖区域少,供水管径小,供水压力、流量达不到灭火要求等问题。
消防规划时,在缺乏水源的地区,要结合古建筑群的地形特点,建设不同类型的消防水池和消防泵房。在消防车能够到达的地方,应修建供消防车取水用的设施。灵石县王家大院、忻州的唐代建筑佛光寺结合古建筑依山而建的地形条件,在山坡的较高处修建了高位消防水池,建成常高压消防给水系统,满足灭火的需要。
(2)消防给水管网的布置要满足灭火救援的实际
在一时还不可能建大量消防站的情况下,大部分古建筑距离消防队较远,或因地形等条件的限制,一旦发生火灾,消防车在短时间内无法到达。这样在室外消火栓的规划建设上也不应按照120m的间距和150m的保护半径布置,古建筑必须立足于自防自救,其间距应能保证有两支水枪的充实水柱同时到达古建筑内为宜。如三多堂在每个院落安装3个室外消火栓,代替室内消火栓,无法设置消火栓系统的,采用手抬机动泵串联远距离供水灭火;应县木塔将室内消火栓移至室外设置,称之为室内消火栓外置,并设有明显标志;五台山在室外消火栓处设置启泵按钮,以便火灾时使用。
4. 古建筑的开发利用和消防安全布局应合理
古建筑之间以及部分古建筑与其他建筑之间,普遍存在防火间距严重不足问题,特别是座落在城区的古建筑尤为突出,如太原的崇善寺,地处成片民居包围之中,有的已只有一墙之隔,一旦发生火灾事故,将会形成火烧连营之势。
规划时要将古建筑群内的危险源逐步搬迁,影响古建筑消防安全的周边的建筑,应下决心列入拆迁计划。如平遥古城内的工厂、学校等已列入规划予以分期迁出;大同市将与善化寺距离太近的民房拆除,使隐患得以消除。
古建筑群进行开发和利用也应有科学规划,应该建立在保护的基础上,在相应历史、文化背景下进行;庙宇或者类似历史建筑,利用时就应该参照它在古代时的使用功能,这是联合国教科文组织赞成的利用方式。不能合理的开发和利用,就会带来安全隐患。“世界文化遗产”武当山古建筑群重要组成部分之一的遇真宫被出租并用做一家能容纳700人的武术学校。2003 年1月19日,遇真宫主殿因照明线路搭设不规范并疏于管理发生大火,最有价值的主殿三间共236平方米建筑全部化为灰烬,周边文物也受到不同程度影响。
5. 古建筑的消防技术保护应列入规划,但不应破坏其原貌
(1)维持原貌、确保重点
大部分的古建筑既有极高的文化和艺术价值,又有相当大的火灾危险性。如何使它们免受火灾危害,也是消防规划的重要内容,所以古建筑的消防技术保护措施必须列入消防规划,这是古建筑群的消防规划与一般的消防规划所不同的重要特点。应将古建筑按重要性分为不同类型的保护等级,有重点地分别采取不同的消防技术措施予以保护。
《文物法》规定:“文物保护工程必须遵守不改变文物原状的原则,全面地保存、延续文物的真实历史信息和价值。”所以古建筑的消防技术保护原则应是在不破坏古建筑原貌的基础上,确保消防安全。
(2)古建筑内不宜设固定消防给水设施
《建规》中规定:“国家级保护单位的砖木结构和木结构建筑应设室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。”但这样的规定不切合实际,古建筑内不宜设固定消防给水设施。以山西应县木塔为例,该建筑始建于辽代清宁2年(公元1056年),距今948年,高约67.3m,是现存塔身最高、年代最古老的木结构佛塔,其独特的价值就在于它是工艺精湛的全木结构的建筑,如按建规的要求设置喷淋和消火栓系统,就势必破坏其原有的价值,失去了保护的意义和初衷。在不宜设室内消防给水系统的古建筑群,宜增加推车式灭火器的配置数量。
(3)古建筑应设火灾自动报警系统和避雷设施
火灾自动报警系统是保护古建筑的有效措施,但消防技术规范恰恰没有规定古建筑要设火灾自动报警系统。1998年4月4日凌晨,山西省临汾市尧庙广运殿发生的特大火灾,火灾发生半小时后,值班室的人员还未发现,致使砖木结构的广运殿及殿内尧王等泥塑像9尊被烧毁,直接经济损失451.17万元。如设有火灾自动报警系统,火灾被及时发现,损失将会减到最小。
避雷设施也是预防古建筑火灾事故的有效手段,大多文物古建筑防雷设备不够完善,这类事故也多有发生。2004年4 月26日山西运城稷山大佛寺遭雷击发生火灾;2002年9月7日,应县木塔遭雷击,所幸未引发火灾事故。
(4)加强用火用电的规划
对国家级文物保护单位的主要建筑禁止设置电气线路。其它古建筑内不符合要求的电气线路,应严格按照电气安全技术规程要求做出改造规划。
古建筑周围居民的用火管理;确定为宗教活动的建筑,对点灯、烧纸、焚香的场所和方式均应做出规划,采取有效的防范措施。
6. 古建筑的消防管理措施要更加完善
目前,古建筑在消防安全管理上还存在产权不清,责任不明,安全保卫人员短缺,业务素质低,自防自救能力差,督促文物古建筑单位整改火灾隐患的手段单一等一系列的问题。所以对古建筑的消防安全管理制度和措施要做出规划,予以完善,也是其不同于一般消防规划的重要特征。
(1)完善法规体系,明确消防安全责任
《文物建筑消防安全管理规则》规定:“文物古建筑的消防安全工作由文物古建筑的管理和使用单位共同负责。”不仅如此,国家需要进一步完善古建筑消防管理的法规体系,明确各级政府、使用单位、管理单位、消防监督部门等各自的责任。
(2)古建筑的保护要立足自防自救
古建筑火灾蔓延迅速,其保护必须立足自防自救,要规划建立多种形式的消防组织,特别是义务消防组织,要制定切实可行的灭火预案,且要切实加强演练。
古建筑大多被城镇或乡村所包围,应和周边的村民委员会、居民委员会开展有针对性的消防联防机制。
(3)拓宽筹资渠道,加大消防投入
《文物法》规定“县级以上人民政府应当将文物保护事业纳入本级国民经济和社会发展规划,所需经费列入本级财政预算。 国家用于文物保护的财政拨款随着财政收入增长而增加。 国有博物馆、纪念馆、文物保护单位等的事业性收入,专门用于文物保护,任何单位或者个人不得侵占、挪用。”
对古建筑消防保护的经费要列出规划,安全投资渠道要多元化。对国家级的文物保护单位,不一定非要当地政府投资,象山西这样经济欠发达的地区,国家应予以资金上的倾斜和支持;同时也可以允许民间资本参与古建筑消防保护,或从旅游收入中按比例提取资金等多渠道筹资,以保护全人类的共同遗产。
三、结论
1. 必须将消防规划纳入古建筑群总体规划。古建筑的防火技术保护、开发利用、消防安全管理等也应作为规划的主要内容。
一、引言
中华民族有着博大久远的民族文化,是世界上唯一一个拥有5000 年文明而不曾中断的国家,悠久的历史赋予了我们丰富的文化遗产,构成了独特而灿烂的文明景观,它不仅是国家和民族的骄傲,也是全人类的共同财富。迄今我国已有29处文物古迹、历史名城和自然景区被列入世界遗产名录,成为继意大利、西班牙之后的第三大遗产国。还有100多个项目被列入遗产预备清单中,居全世界首位,已经成为遗产大国。
遗产的不可再生性决定了对待文物古建筑必须始终把保护放在第一位。《文物法》规定:“文物保护单位应当制定专项的总体保护规划,文物保护工程应当依据批准的规划进行。
然而,目前的现实是,绝大多数的古建筑,在消防方面均未有较完整的规划。以山西为例,共有木制结构古建筑18118处,宋、元以前的地上木结构古建筑占全国的72.6%,其中国家级文物保护单位(国保)有119处。这么多的古建筑,除平遥古城的消防专业规划正在编制中外,其余的还没有一个做出消防专业规划。
当前,尽快能科学、合理地对古建筑做出消防安全保护的规划,将古建筑的消防专业规划纳入总体保护规划,已显得刻不容缓。
二、古建筑群消防规划的特殊性
众所周知,消防规划主要包括消防安全布局、消防站、消防通道、消防给水、消防通讯、消防装备等内容。通过对平遥古城消防建设整体规划、应县木塔修缮保护工程中消防站及配套给水建设工程、浑源悬空寺消防改造工程等项目的审核,认为古建筑群的消防规划,不应套用一般消防规划中的常规做法,而应根据古建筑群特有的消防安全现状,把握好其消防规划的特殊性:
1. 建设小型适用型消防站
(1)消防站建设的迫切性
《消防法》规定:“距离当地公安消防队较远的列为全国重点文物保护单位的古建筑群的管理单位,应当建立专职消防队,承担本单位的火灾扑救工作。”在山西,包括世界文化遗产平遥古城在内的国家级文物保护单位的古建筑群,均未建立专职消防队。一旦发生火灾,无法得到及时有效地扑救。
1998年以来山西省发生古建筑火灾21起,大部分由于距离消防队较远,没有得到及时扑救,造成较大的损失,直接经济损失达553万余元,珍贵文物的损失无法用数字估量。如2003年3月大同市广灵县的文庙火灾,由于该县没有消防队,水源缺乏,导致文庙大殿付之一炬。
有鉴于此,加快古建筑群消防站的规划和建设,非常重要和迫切。
(2)消防站的建设要因地制宜、多种形式、小型适用
古建筑群大多为毗连建造的木结构或砖木结构的三、四级耐火等级的建筑,耐火性能极差,火灾荷载大,防火间距严重不足,一旦发生火灾,火势会迅速蔓延扩大。
针对古建筑火灾的蔓延特点和当前消防警力相当紧张的实际,古建筑的消防站规划和建设要考虑以下特点:
a 不应套用《城市消防站建设标准》中规定的消防站的布局以接到报警后5分钟消防队到达责任区边缘和保护面积为4—7平方公里的要求。应在不破坏古建筑群整体格局的前提下,将到达的时间减到最小。如应县木塔修缮工程方案中,将消防站站址选择在距木塔约1500m处,设计为消防队接到警报后5分钟到达木塔,责任区最大面积为4Km2。这样的方案就不合理,国家之所以在当前警力相当紧缺的情况下,拟批准应县建公安消防站,主要是出于保护应县木塔的需要。所以该消防站应以保护应县木塔为主,可以兼顾县城的火灾扑救需要。
b 可以建公安、企业专职、兼职等多种形式的消防站,人员数量也要切合实际。
c 消防站的建筑面积也不一定要按照《城市消防站建设标准》的规定,可因地制宜,不要建大而全的消防站,宜小型、适用。
d 消防站的建筑形式可不拘一格,不一定非是红色的大门和现代式样的建筑,可以设计为仿古建筑与周围的古建筑群格调相协调和一致。
2. 消防器材装备要立足古建筑火灾扑救的实际
(1)消防车辆配置应与消防通道相适应
古建筑群普遍存在消防通道不畅的问题,例如平遥古城最窄的通道还不足1米,在消防车辆的配置上,除配置普通的消防车外,还要配置适合其街道通行的小型消防车。做规划时不能按照常规的思维,一定要让消防通道来满足消防车的通行要求,反而应是消防车辆要尽量适应古建筑群消防通道的需要,如平遥古城和五台山风景区都购置了1辆小型水罐消防车,以适应当地实际。
对建于高山深谷之中,依山而建,道路崎岖坎坷,或建于城区,但设有门槛、台阶等情况而使消防车无法通行的古建筑群,其专、兼职消防队可以不配消防车辆,应配手抬机动泵,推车式灭火器等适用型的器材装备。
(2)消防器材的配置,必须减少火灾扑救时的水渍损失
古建筑群的消防水源严重缺乏,又有大量的壁画、彩绘、泥塑、文字资料等特别贵重的历史珍品,对这类型的古建筑,火灾扑救时必须减少水渍损失,要研发和配置适合扑救古建筑火灾所需的水渍损失小、节水型的灭火装备和抢险救援器材如高压脉冲水枪等,达到既节约用水又减少损失的目的。
3. 消防供水要因地制宜
(1)建不同类型的消防水池和消防泵房
古建筑消防水源严重缺乏,山西省119处国家重点文物保护单位,经过前一阶段的专项治理,目前也只有39处建有消防水源,仍无法满足火灾扑救的需要。部分有水源的古建筑群如平遥古城,也存在消防管网覆盖区域少,供水管径小,供水压力、流量达不到灭火要求等问题。
消防规划时,在缺乏水源的地区,要结合古建筑群的地形特点,建设不同类型的消防水池和消防泵房。在消防车能够到达的地方,应修建供消防车取水用的设施。灵石县王家大院、忻州的唐代建筑佛光寺结合古建筑依山而建的地形条件,在山坡的较高处修建了高位消防水池,建成常高压消防给水系统,满足灭火的需要。
(2)消防给水管网的布置要满足灭火救援的实际
在一时还不可能建大量消防站的情况下,大部分古建筑距离消防队较远,或因地形等条件的限制,一旦发生火灾,消防车在短时间内无法到达。这样在室外消火栓的规划建设上也不应按照120m的间距和150m的保护半径布置,古建筑必须立足于自防自救,其间距应能保证有两支水枪的充实水柱同时到达古建筑内为宜。如三多堂在每个院落安装3个室外消火栓,代替室内消火栓,无法设置消火栓系统的,采用手抬机动泵串联远距离供水灭火;应县木塔将室内消火栓移至室外设置,称之为室内消火栓外置,并设有明显标志;五台山在室外消火栓处设置启泵按钮,以便火灾时使用。
4. 古建筑的开发利用和消防安全布局应合理
古建筑之间以及部分古建筑与其他建筑之间,普遍存在防火间距严重不足问题,特别是座落在城区的古建筑尤为突出,如太原的崇善寺,地处成片民居包围之中,有的已只有一墙之隔,一旦发生火灾事故,将会形成火烧连营之势。
规划时要将古建筑群内的危险源逐步搬迁,影响古建筑消防安全的周边的建筑,应下决心列入拆迁计划。如平遥古城内的工厂、学校等已列入规划予以分期迁出;大同市将与善化寺距离太近的民房拆除,使隐患得以消除。
古建筑群进行开发和利用也应有科学规划,应该建立在保护的基础上,在相应历史、文化背景下进行;庙宇或者类似历史建筑,利用时就应该参照它在古代时的使用功能,这是联合国教科文组织赞成的利用方式。不能合理的开发和利用,就会带来安全隐患。“世界文化遗产”武当山古建筑群重要组成部分之一的遇真宫被出租并用做一家能容纳700人的武术学校。2003 年1月19日,遇真宫主殿因照明线路搭设不规范并疏于管理发生大火,最有价值的主殿三间共236平方米建筑全部化为灰烬,周边文物也受到不同程度影响。
5. 古建筑的消防技术保护应列入规划,但不应破坏其原貌
(1)维持原貌、确保重点
大部分的古建筑既有极高的文化和艺术价值,又有相当大的火灾危险性。如何使它们免受火灾危害,也是消防规划的重要内容,所以古建筑的消防技术保护措施必须列入消防规划,这是古建筑群的消防规划与一般的消防规划所不同的重要特点。应将古建筑按重要性分为不同类型的保护等级,有重点地分别采取不同的消防技术措施予以保护。
《文物法》规定:“文物保护工程必须遵守不改变文物原状的原则,全面地保存、延续文物的真实历史信息和价值。”所以古建筑的消防技术保护原则应是在不破坏古建筑原貌的基础上,确保消防安全。
(2)古建筑内不宜设固定消防给水设施
《建规》中规定:“国家级保护单位的砖木结构和木结构建筑应设室内消火栓给水系统和自动喷水灭火系统。”但这样的规定不切合实际,古建筑内不宜设固定消防给水设施。以山西应县木塔为例,该建筑始建于辽代清宁2年(公元1056年),距今948年,高约67.3m,是现存塔身最高、年代最古老的木结构佛塔,其独特的价值就在于它是工艺精湛的全木结构的建筑,如按建规的要求设置喷淋和消火栓系统,就势必破坏其原有的价值,失去了保护的意义和初衷。在不宜设室内消防给水系统的古建筑群,宜增加推车式灭火器的配置数量。
(3)古建筑应设火灾自动报警系统和避雷设施
火灾自动报警系统是保护古建筑的有效措施,但消防技术规范恰恰没有规定古建筑要设火灾自动报警系统。1998年4月4日凌晨,山西省临汾市尧庙广运殿发生的特大火灾,火灾发生半小时后,值班室的人员还未发现,致使砖木结构的广运殿及殿内尧王等泥塑像9尊被烧毁,直接经济损失451.17万元。如设有火灾自动报警系统,火灾被及时发现,损失将会减到最小。
避雷设施也是预防古建筑火灾事故的有效手段,大多文物古建筑防雷设备不够完善,这类事故也多有发生。2004年4 月26日山西运城稷山大佛寺遭雷击发生火灾;2002年9月7日,应县木塔遭雷击,所幸未引发火灾事故。
(4)加强用火用电的规划
对国家级文物保护单位的主要建筑禁止设置电气线路。其它古建筑内不符合要求的电气线路,应严格按照电气安全技术规程要求做出改造规划。
古建筑周围居民的用火管理;确定为宗教活动的建筑,对点灯、烧纸、焚香的场所和方式均应做出规划,采取有效的防范措施。
6. 古建筑的消防管理措施要更加完善
目前,古建筑在消防安全管理上还存在产权不清,责任不明,安全保卫人员短缺,业务素质低,自防自救能力差,督促文物古建筑单位整改火灾隐患的手段单一等一系列的问题。所以对古建筑的消防安全管理制度和措施要做出规划,予以完善,也是其不同于一般消防规划的重要特征。
(1)完善法规体系,明确消防安全责任
《文物建筑消防安全管理规则》规定:“文物古建筑的消防安全工作由文物古建筑的管理和使用单位共同负责。”不仅如此,国家需要进一步完善古建筑消防管理的法规体系,明确各级政府、使用单位、管理单位、消防监督部门等各自的责任。
(2)古建筑的保护要立足自防自救
古建筑火灾蔓延迅速,其保护必须立足自防自救,要规划建立多种形式的消防组织,特别是义务消防组织,要制定切实可行的灭火预案,且要切实加强演练。
古建筑大多被城镇或乡村所包围,应和周边的村民委员会、居民委员会开展有针对性的消防联防机制。
(3)拓宽筹资渠道,加大消防投入
《文物法》规定“县级以上人民政府应当将文物保护事业纳入本级国民经济和社会发展规划,所需经费列入本级财政预算。 国家用于文物保护的财政拨款随着财政收入增长而增加。 国有博物馆、纪念馆、文物保护单位等的事业性收入,专门用于文物保护,任何单位或者个人不得侵占、挪用。”
对古建筑消防保护的经费要列出规划,安全投资渠道要多元化。对国家级的文物保护单位,不一定非要当地政府投资,象山西这样经济欠发达的地区,国家应予以资金上的倾斜和支持;同时也可以允许民间资本参与古建筑消防保护,或从旅游收入中按比例提取资金等多渠道筹资,以保护全人类的共同遗产。
三、结论
1. 必须将消防规划纳入古建筑群总体规划。古建筑的防火技术保护、开发利用、消防安全管理等也应作为规划的主要内容。