季 櫸,楊 玉,汪 兆,汪志勇
(1.鎮(zhèn)江城市建設(shè)產(chǎn)業(yè)集團有限公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212000;2.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 先進技術(shù)研究院,安徽 合肥 230088;3.鎮(zhèn)江建科工程管理有限公司,江蘇 鎮(zhèn)江 212000)
華夏文明源遠流長,其獨具一格的純木結(jié)構(gòu)、磚木結(jié)構(gòu)古建筑,是我們上下五千年歷史的重要見證、是文化遺產(chǎn)重要的組成部分,也是人類歷史長河中傳承文化的重要載體。仿古建筑是用現(xiàn)代或者傳統(tǒng)的建筑材料、技術(shù)和工藝施工再現(xiàn)古建筑風(fēng)采和具有文化內(nèi)涵的建筑。仿古建筑與古建筑幾乎相同,但它已經(jīng)不是對傳統(tǒng)建筑的因襲照搬,而是借助于當(dāng)代的建筑技術(shù)來展現(xiàn)傳統(tǒng)建筑的形式風(fēng)格之美。伴隨著我國的精神文明建設(shè)的快速發(fā)展和建筑技術(shù)的不斷進步,仿古建筑頻繁出現(xiàn)于公園、風(fēng)景區(qū)、院校以及居民住宅區(qū),不僅增添了空間環(huán)境美,而且又豐富了人們的日常生活,并且給人們帶來美的享受。
多年來國內(nèi)古建、仿古建筑為了充分還原古典之美,消防主要以后期增設(shè)消火栓、煙感噴淋、干式滅火器等外部消防設(shè)施為主,由于建筑自身純木或磚木結(jié)構(gòu)本體限制,其根本無法滿足現(xiàn)行的消防規(guī)范,如防火間距、鋼制消防樓梯、消防通道及高等級防火門等強制要求。我國乃至世界各地多次發(fā)生古建筑火災(zāi),譬如山西平遙古城武廟、無錫靈山梵宮、巴黎圣母院等,造成的損失不可估量。因此,做好古建筑的安全防火工作,保護文化遺產(chǎn),具有極為重要的意義。
選取了鎮(zhèn)江史志館工程總承包(EPC)裝修項目進行分析。該仿古建筑選址地為原清代海關(guān)道臺府沈公館,屬于鎮(zhèn)江市文保建筑,建筑基于傳統(tǒng)的木、磚、石進行構(gòu)造,局部隱蔽部位采用新工藝以彌補傳統(tǒng)工藝不足的做法。
仿古建筑的特點體現(xiàn)在多為土木、磚木或純木質(zhì)結(jié)構(gòu),火災(zāi)危險性大,耐火等級低,在秋冬等干燥天氣情況下,遇火易燃且蔓延迅速,對房屋本體的梁、柱等支撐性構(gòu)建形成毀滅性破壞,最終導(dǎo)致建筑物燒毀坍塌。
仿古建筑的傳統(tǒng)布局一般為四合院式或者廊院式,當(dāng)一個建筑院落不能滿足實際需要時,往往會采取橫向、縱向或者縱橫雙向進行擴展的方式,構(gòu)成各種各樣的建筑群體。而這就造成了常規(guī)仿古建筑防火分區(qū)滿足不了現(xiàn)行消防規(guī)范的要求,建筑的防火間距不足,以及消防通道不順暢。
在一般的仿古建筑中,一些常規(guī)的消防設(shè)施按照消防規(guī)范要求設(shè)置是比較困難的,比如屋頂水箱、自動報警、噴淋系統(tǒng)和消防樓梯等,疏散通道也無法滿足現(xiàn)有的規(guī)范要求。特別是常規(guī)的仿古建筑屋面以坡屋面形式居多,造成無法在屋面設(shè)置符合規(guī)范要求的消防水箱。
鎮(zhèn)江史志館項目選址為清代海關(guān)道臺沈公館,該建筑屬鎮(zhèn)江市文控建筑,總建筑面積1070平方米,兩層磚木結(jié)構(gòu),三進組合式院落,單體最大建筑面積480平方米,建筑高度9.68米,外墻為清水青磚墻,硬山結(jié)合觀音兜,兩坡頂,小青瓦脊瓦屋面,其內(nèi)含有四個天井,部分消火栓系統(tǒng),三個純木結(jié)構(gòu)樓梯,消防疏散通道封閉不通暢。結(jié)合工程實際情況,在不破壞建筑整體結(jié)構(gòu)并盡力保證仿古建筑的外立面特征和風(fēng)格的前提下,設(shè)置了以下切實、有效的防火措施:
仿古建筑磚木結(jié)構(gòu),所有樓梯均為木結(jié)構(gòu)樓梯,為了確保消防疏散通道的安全使用,工程中結(jié)合原有鋼筋混凝土基礎(chǔ),拆除原木結(jié)構(gòu)樓梯,改為鋼筋混凝土樓梯,采用木板地面裝飾,在排除消防隱患、保證原建筑美觀上做到了兩全其美。
該項目采用EPC模式,即設(shè)計施工一體化。EPC單位進場后,進行深入勘察,根據(jù)現(xiàn)場實際,結(jié)合消防規(guī)范進行消防圖紙設(shè)計:設(shè)置的消火栓在不影響使用功能的情況下,制成隱蔽形式或者仿古形式;利用片區(qū)大系統(tǒng)內(nèi)的消防水箱增容,確保本建筑的一次消防給水;本項目建筑面積雖然僅有1070平米,但是依舊設(shè)置了自動噴淋滅火系統(tǒng),配備了火災(zāi)自動報警系統(tǒng),所有的消防通道設(shè)置木質(zhì)防火門;新增部分門洞,做到了建筑內(nèi)部流線的暢通的同時,方便了應(yīng)急疏散。
仿古建筑中木構(gòu)件較多,為了提高木承重構(gòu)件的耐火極限,改變其燃燒性能,常規(guī)做法有三種如下:外加保護層即用耐火材料包覆于木材表面,避免木材直接受火或者高溫作用;表面涂刷防火涂料;木材浸注處理,將木構(gòu)件木材充分干燥后,浸泡在阻燃液劑中。根據(jù)現(xiàn)場實際情況,為了不破壞原木結(jié)構(gòu)的顏色效果和紋路,采取了表面涂刷處理,而下文提到的新型阻燃漆則是經(jīng)過多方參考選擇使用的。
在古建筑中設(shè)置分布式智能圖像煙霧火焰探測器和線性光束感煙火災(zāi)探測器,并在實時監(jiān)控大屏上觀測所有點位的正常運行。消控室大屏如圖1所示。
圖1 消控室大屏
在仿古建筑中,為了保護木材,表面需涂刷油漆。采用防火油漆涂覆在古建筑表面,在火源高溫下,發(fā)生膨脹炭化,形成不易燃燒的海綿狀炭質(zhì)層,隔離基材與空氣接觸,阻止火災(zāi)的發(fā)生。經(jīng)過調(diào)研市場上的防火漆,我們發(fā)現(xiàn)了一種由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)先進技術(shù)研究院和安徽科賽富新材料科技有限公司共同研發(fā)的新型KSF-091無鹵環(huán)保阻燃聚氨酯透明漆。該阻燃透明漆是獲得國家專利的新型環(huán)保阻燃多功能新材料,既環(huán)保又阻燃,也不損傷基材表面,在防火的同時,也具有很好的防腐功能。
將新型阻燃漆和某市售防火涂料以不同厚度分別涂覆于三合板上,采用火焰溫度>1000℃的噴槍進行正面燃燒,通過木板背面溫升來對比防火性能。
圖2 防火性能測試
通過對比發(fā)現(xiàn),新型阻燃漆在厚度0.3mm時即可達到某市售防火涂料2mm的防火隔熱效果。
將新型阻燃漆、普通油漆和某市售防火涂料分別涂覆于三合板上,將油漆板進行油漆性能測試。
表1 油漆性能測試
通過測試對比發(fā)現(xiàn),新型阻燃漆能達到普通油漆的油漆性能。而防火涂料的耐水、耐酸堿、耐鹽霧以及耐候性能遠小于普通油漆。
鎮(zhèn)江史志館EPC裝修項目使用新型阻燃透明漆是非常成功的,不但保持了原木構(gòu)件風(fēng)貌,也提高了仿古建筑的耐火等級,這對以后鎮(zhèn)江其他仿古建筑的防火措施施工具有指導(dǎo)意義。我們也期待對于仿古建筑乃至真正的古典建筑,能夠出臺有針對性的消防規(guī)范,為今后的施工提供指導(dǎo)。