黃惠菁
歷史街區(qū)、歷史保護(hù)建筑蘊(yùn)含了古人營(yíng)城和建造的智慧,是城市歷史文化基因的重要載體。從1933年《雅典憲章》、1964年《威尼斯憲章》到2007年《北京憲章》對(duì)歷史遺產(chǎn)保護(hù)理念、方法和制度的探索從未止步。
截至2022年3月,全國(guó)擁有141座歷史文化名城。廣東省共有8個(gè)國(guó)家級(jí)歷史文化名城,16個(gè)省級(jí)名城。2022年廣州共有7個(gè)名鎮(zhèn)名村、26片歷史文化街區(qū)、828處歷史建筑、30個(gè)傳統(tǒng)村落。存量土地開(kāi)發(fā)的時(shí)代,“可持續(xù)保護(hù)觀念”的內(nèi)涵不僅是簡(jiǎn)單地把建筑放入或變?yōu)椴┪镳^,還需考慮如何將物化品質(zhì)的保護(hù)、提升與生活方式的轉(zhuǎn)變、提升相結(jié)合,以達(dá)到據(jù)實(shí)為用、以用促保的目的。面對(duì)歷史文化遺產(chǎn),如果像對(duì)待新建建筑一樣的設(shè)計(jì)思路,采用現(xiàn)行規(guī)范去解決歷史保護(hù)、品質(zhì)提升和消防保護(hù)等綜合性問(wèn)題,勢(shì)必會(huì)造成實(shí)施措施不當(dāng),甚至?xí)?duì)歷史文化價(jià)值要素帶來(lái)不可逆的破壞。
2019年我國(guó)建設(shè)工程消防設(shè)計(jì)審查驗(yàn)收職責(zé)由應(yīng)急管理部移交住建部負(fù)責(zé),這一職能管理部門(mén)的變化也促進(jìn)了建筑消防由單一的消防工程學(xué)轉(zhuǎn)為建筑科學(xué)領(lǐng)域,促進(jìn)了多學(xué)科交叉進(jìn)行火災(zāi)研究成為主要方向?;馂?zāi)防災(zāi)并不是一個(gè)新生事物,古人營(yíng)城的方略中不乏其防災(zāi)減災(zāi)的科學(xué)技術(shù)。古代城市及其建筑的防火減災(zāi)規(guī)劃策略、措施總是與其經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市管理,以及建筑形式、材料、技術(shù)的發(fā)展是互制互促的(表1)。梁思成在《閑話文物建筑的重修與維護(hù)》的文章中均提出了“帶病延年”的觀念2)。龍慶忠在《建筑圖解力學(xué)》、《中國(guó)古建筑防災(zāi)措施》等論著中總結(jié)了歷朝歷代古代城市和“寓救于防、寓防于建”的防災(zāi)學(xué)觀點(diǎn)[1]。兩位學(xué)者面對(duì)歷史保護(hù)建筑防災(zāi)和修繕的問(wèn)題,共同點(diǎn)在于兩個(gè)方面:如醫(yī)治老者,因循其特點(diǎn)和建構(gòu)邏輯進(jìn)行保護(hù)、修繕和改造,切忌用力過(guò)猛;需系統(tǒng)性地將消防技術(shù)措施與預(yù)防性管理進(jìn)行整合,并得以應(yīng)用。
表1 古代城市與建筑防火技術(shù)與現(xiàn)代防火技術(shù)措施的關(guān)聯(lián)[2-4]
對(duì)比國(guó)內(nèi)文物建筑和歷史風(fēng)貌建筑的防火研究,將預(yù)防性消防措施納入歷史文化遺產(chǎn)保護(hù)措施范疇的論點(diǎn)并不存在異議,但根本性問(wèn)題在于上位歷史保護(hù)研究缺乏系統(tǒng)性和多學(xué)科融合的法規(guī)建設(shè)。歷史保護(hù)的專(zhuān)有名詞定義、歷史保護(hù)的價(jià)值要素梳理、歷史保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)受力體系原理、古城市古村落建設(shè)原理、技術(shù)成因等缺乏深度挖掘,結(jié)合項(xiàng)目推進(jìn)的研究往往顆粒度較粗,導(dǎo)致后續(xù)的保護(hù)、修繕和改造工作無(wú)的放矢,也容易造成歷史線索因調(diào)研不足,其歷史價(jià)值被嚴(yán)重低估而遭到破壞的后果。如在永慶坊二期、廣州沙面等地段,僅對(duì)建筑分類(lèi)和立面風(fēng)貌的保護(hù)要素進(jìn)行了梳理,建筑結(jié)構(gòu)、室內(nèi)構(gòu)件等要素梳理不具體、不清晰,多交留并考驗(yàn)建設(shè)方、建筑師等自身的修養(yǎng)。
我國(guó)現(xiàn)行的消防規(guī)范主要參照了美國(guó)、日本、英國(guó)相關(guān)法律體系。比較中西建筑消防措施的差異主要在于:
其一,價(jià)值理念和研究方法的差異。日本的歷史保護(hù)的重點(diǎn)在于傳統(tǒng)技藝的繼承與延續(xù),相比火災(zāi)預(yù)防措施更重視火災(zāi)后可以重修的技術(shù)能力。歐美的建筑法律體系,如《加州歷史建筑法》、《歷史建筑防火》和英《BSI防火標(biāo)準(zhǔn)》BS09999,強(qiáng)調(diào)了措施性防火設(shè)計(jì)(合規(guī)性消防設(shè)計(jì))和建筑防火性能指標(biāo)量化設(shè)計(jì)(特殊消防設(shè)計(jì))相結(jié)合的方法[5]。國(guó)內(nèi)《建規(guī)》均為措施性防火設(shè)計(jì),在歷史保護(hù)存在大量的矛盾性問(wèn)題(圖1)
圖1 現(xiàn)行消防規(guī)范與歷史保護(hù)建筑的價(jià)值要素保護(hù)要求在建筑空間、建造材料和設(shè)施的三大矛盾問(wèn)題
其二,建筑材料和布局的差異。不同于磚石結(jié)構(gòu),中國(guó)傳統(tǒng)建筑大多為木結(jié)構(gòu)或磚木結(jié)構(gòu),建筑群的布局也較歐洲美國(guó)古建筑的密度高,美國(guó)歷史建筑主要為獨(dú)棟或院落式布局。因此在制定具體消防措施時(shí)應(yīng)基于歷史保護(hù)建筑的固有特征進(jìn)行性能的分析,以滿足消防安全目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)歷史保護(hù)性目標(biāo)。
其三,法規(guī)編制和監(jiān)管體系的差異。美國(guó)FM和NFPA系列規(guī)范是保險(xiǎn)公司監(jiān)督和實(shí)施的主要依據(jù),中國(guó)消防法規(guī)的編制和實(shí)施、監(jiān)管等工作均由政府相關(guān)部門(mén)為主導(dǎo),因此在防控觀念上存在著防火止損和全面保護(hù)的差異,在技術(shù)領(lǐng)域存在著側(cè)重研究與測(cè)試和側(cè)重全面措施的差異。
歷史保護(hù)涉及到歷史街區(qū)、歷史地段、歷史保護(hù)建筑和歷史文化名村、名鎮(zhèn)、工業(yè)遺產(chǎn)等,以及其劃定范圍內(nèi)的所有價(jià)值要素,在可持續(xù)的保護(hù)觀念[6]的前提下,防火的目標(biāo)需兼顧保護(hù)歷史遺產(chǎn)(即價(jià)值要素)與人身生命安全。
然而,明清時(shí)期及解放前所保存下來(lái)的建筑多為磚木結(jié)構(gòu),大量鋼木結(jié)構(gòu)構(gòu)件和裝飾構(gòu)件被列為價(jià)值要素受到保護(hù)(表2),而活化利用的功能調(diào)整行為導(dǎo)致區(qū)域人員密集場(chǎng)所[7,8]和火災(zāi)危險(xiǎn)性場(chǎng)所迅速增加,原有建筑耐火等級(jí)較低,火災(zāi)時(shí),因火災(zāi)荷載較大極易發(fā)生大面積火災(zāi)蔓延[9]。木質(zhì)受力構(gòu)件受到火燒或高溫輻射后,承載能力受損將產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性倒塌,同樣威脅到生命安全。歷史街區(qū)高密度的地段肌理被列為歷史保護(hù)價(jià)值要素,狹窄曲折的巷道為不熟悉場(chǎng)地的客人帶來(lái)了極大的風(fēng)險(xiǎn),大型消防車(chē)道難以進(jìn)入并及時(shí)到達(dá)火場(chǎng),也增加了消防撲救和人員疏散難度(圖2、3)。
表2 歷史街區(qū)整體消防措施體系與商業(yè)步行街消防設(shè)計(jì)體系的借鑒關(guān)系
圖2 永慶坊二期恩寧路歷史文化地段文化保護(hù)元素分布示意圖
圖3 廣州永慶坊二期現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研報(bào)告照片
面對(duì)以上的矛盾問(wèn)題,通過(guò)模擬計(jì)算進(jìn)行性能化評(píng)估,確定建筑耐火性能(包括建筑構(gòu)件燃燒性能和耐火極限,結(jié)構(gòu)體系防火安全性能)、疏散時(shí)間與距離、撲救抵達(dá)時(shí)間與距離3個(gè)性能指標(biāo),以判斷火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),最后確定達(dá)到中低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的整體性能化策略和具體措施。性能化策略著重4個(gè)關(guān)鍵技術(shù)的研究,以達(dá)到預(yù)期整體防火性能目標(biāo)。第一,構(gòu)建歷史保護(hù)、活化利用、消防保護(hù)三者的頂層設(shè)計(jì)邏輯、互制體系和工作措施,形成歷史保護(hù)評(píng)價(jià)的全體系框架,為前期定性評(píng)估提供依據(jù);第二,在查驗(yàn)、檢測(cè)和定性定量評(píng)估的基礎(chǔ)上,建立綜合評(píng)估體系、火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系,并作為智慧消防監(jiān)控平臺(tái)的需求框架;第三,基于防止火災(zāi)蔓延的關(guān)鍵技術(shù)和熱輻射強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)?zāi)M,提出了全專(zhuān)業(yè)、全過(guò)程適宜性措施和性能化結(jié)合的整體消防防控方法;最后,通過(guò)明確實(shí)施原則和制定工作流程,實(shí)現(xiàn)政策性試驗(yàn)平臺(tái)的搭建。
歷史街區(qū)整體消防策略[10]與措施體系主要借鑒了地下商業(yè)步行街消防設(shè)計(jì)體系思路。分別從消防基礎(chǔ)設(shè)施總體布局、防止火災(zāi)蔓延的措施、保障安全疏散與火災(zāi)救援、配置消防設(shè)施設(shè)備、防排煙設(shè)計(jì)要求、消防全周期管理6個(gè)方面,采用性能化火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的手段進(jìn)行推演(表2)。
歷史街區(qū)內(nèi)的建筑類(lèi)型較為復(fù)雜,作為研究對(duì)象,除新建建筑和原址復(fù)建建筑外,將其統(tǒng)稱(chēng)為歷史保護(hù)建筑4),并按照保護(hù)價(jià)值分為三類(lèi)。同時(shí),整合《廣州市歷史文化名城保護(hù)條例》等相關(guān)規(guī)定,將預(yù)保護(hù)期內(nèi)的線索建筑納入保護(hù)分類(lèi)[14-16],目的是減少因無(wú)知而導(dǎo)致的歷史保護(hù)建筑被人為損害的風(fēng)險(xiǎn)。其中,在保護(hù)一類(lèi)中除文物建筑外增加了有特殊保護(hù)要求的歷史保護(hù)建筑,二者均需依照文物保護(hù)的相關(guān)規(guī)定。保護(hù)二類(lèi)包括了歷史建筑以及預(yù)保護(hù)期內(nèi)的歷史建筑線索,適用于保護(hù)工程、功能活化的工程行為,但不適用于利用工程。保護(hù)三類(lèi)包括傳統(tǒng)風(fēng)貌建筑以及預(yù)保護(hù)期內(nèi)的傳統(tǒng)風(fēng)貌建筑線索,歷史街區(qū)、村落等保護(hù)規(guī)劃中保護(hù)線內(nèi)的其他建筑,包括非生產(chǎn)類(lèi)、非倉(cāng)儲(chǔ)類(lèi)的工業(yè)遺產(chǎn)建筑,以及因城市肌理要求而受到保護(hù)的建筑)。第三類(lèi)適用范圍最廣,包括保護(hù)、功能活化與利用工程。
歷史保護(hù)、消防保護(hù)、活化利用建設(shè)行為三者的相互限定措施(圖4、表3)是指對(duì)于歷史保護(hù)要求嚴(yán)格的項(xiàng)目,如果其消防措施不能滿足相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),其消防水平無(wú)法達(dá)到性能化目標(biāo)時(shí),則要求對(duì)其工程建設(shè)行為,即其場(chǎng)所的使用功能進(jìn)行限定,特別是老幼病殘等行為不便人士(特殊人群)活動(dòng)場(chǎng)所和火災(zāi)危險(xiǎn)性場(chǎng)所。例如人員密集場(chǎng)所,幼、老、無(wú)障礙人士功能性場(chǎng)所,醫(yī)療、教育等共六類(lèi)業(yè)態(tài)場(chǎng)所,既屬于火災(zāi)危險(xiǎn)性較高的場(chǎng)所,也屬于人員密集或特殊人群場(chǎng)所[7,8]。在規(guī)劃設(shè)計(jì)方面,需要優(yōu)先布局在消防車(chē)可達(dá)的區(qū)域或者室外安全區(qū)域一側(cè);在管理方面,如不能滿足國(guó)家規(guī)范中的二類(lèi)耐火等級(jí)或疏散要求的任何一條,均需要實(shí)行人員限定措施,同時(shí)須對(duì)用火、用電等行為加強(qiáng)監(jiān)管,或者不得在此場(chǎng)所設(shè)置上述功能,以保障消防監(jiān)控和救援的到位。
圖4 歷史保護(hù)、活化利用、消防保護(hù)三者頂層邏輯示意圖
表3 歷史保護(hù)價(jià)值要素的火災(zāi)影響因子[11]54-57
考慮到嶺南地區(qū)山水相依、濕熱多蟲(chóng)的地理氣候特征和歷史街區(qū)建筑密度大的特點(diǎn),磚木結(jié)構(gòu)的安全需要將木結(jié)構(gòu)防火、防止火災(zāi)蔓延與防范蟲(chóng)害和水、潮汽引起的結(jié)構(gòu)性損害結(jié)合考量。另一方面,傳統(tǒng)木結(jié)構(gòu)、鋼木結(jié)構(gòu)體系多為超靜定結(jié)構(gòu),在進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系或的構(gòu)件耐火驗(yàn)算時(shí),需先行建立溫度場(chǎng)與結(jié)構(gòu)應(yīng)力場(chǎng)耦合關(guān)系對(duì)結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性和承載力進(jìn)行定量評(píng)估,而后才能確定其加固和防火保護(hù)方案。因此,針對(duì)不同領(lǐng)域功能需求、技術(shù)規(guī)范、實(shí)施措施相互割裂、不系統(tǒng)的問(wèn)題,提出了先診斷后給方的工作流程,并確立了歷史價(jià)值、結(jié)構(gòu)安全(包括抗震、防風(fēng)等)、消防等、防洪、防蟲(chóng)、防潮、防水相結(jié)合的綜合評(píng)估體系。為實(shí)現(xiàn)最小干預(yù)、整體適度消防的雙保護(hù)目標(biāo),事前、事中、事后評(píng)估均可采用同一火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估清單[17],特別是事前綜合評(píng)估可實(shí)現(xiàn)先診斷后給方的工作流程。
調(diào)研和前期評(píng)估的目的是從源頭厘清引發(fā)火災(zāi)的誘因和風(fēng)險(xiǎn)源,列出火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)隱患清單。雖然據(jù)廣州市應(yīng)急支隊(duì)2020年發(fā)布的《近十年群死群傷火災(zāi)情況分析》統(tǒng)計(jì),超過(guò)一半的火災(zāi)發(fā)生于商業(yè)娛樂(lè)建筑內(nèi),大部分原因是電氣設(shè)備老化引起的,但火災(zāi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)仍顯不足,因此,火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估采用半定量方法[18],通過(guò)三級(jí)評(píng)價(jià)因子進(jìn)行火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的綜合評(píng)估。
設(shè)計(jì)評(píng)估階段,還需根據(jù)分類(lèi)建立火災(zāi)模型和疏散計(jì)算軟件對(duì)建筑火災(zāi)后果進(jìn)行模擬計(jì)算,即在設(shè)計(jì)措施實(shí)施前提下對(duì)火災(zāi)蔓延的面積、速度以及人員疏散的時(shí)間進(jìn)行模擬計(jì)算和進(jìn)行對(duì)比評(píng)估,以作為性能達(dá)標(biāo)與否的判定依據(jù),由此明確適宜性消防措施[19]。模擬計(jì)算中,在設(shè)計(jì)火災(zāi)場(chǎng)景時(shí),火源所在位置、根據(jù)可燃物情況預(yù)估火災(zāi)發(fā)展速率、火災(zāi)最大熱釋放速率[18]、消防設(shè)施配備和反應(yīng)動(dòng)作的速率等要素,由此,設(shè)計(jì)之前,對(duì)查勘評(píng)估的信息摸查和建筑材料的耐火等級(jí)試驗(yàn),尤為重要。
由于文物建筑有其獨(dú)立的主管部門(mén)和法規(guī)[13],評(píng)估主要用于保護(hù)二類(lèi)、三類(lèi)建筑,包括工程基本信息、消防救援能力與設(shè)施(占比25%)、防火能力及人員疏散能力(占比35%)、機(jī)電系統(tǒng)及設(shè)施(占比15%)、火災(zāi)危險(xiǎn)源管理及布局情況(占比15%)、防排煙(占比3%)、管理(占比10%)6個(gè)方面,28個(gè)二級(jí)分項(xiàng),多項(xiàng)三級(jí)評(píng)估項(xiàng)[11]50-53。同時(shí),綜合考慮政策和管理力度,結(jié)合心理學(xué)、行為學(xué)方面的研究,提出了火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的修正因素、性能化優(yōu)選措施(表4)。具體項(xiàng)目可以根據(jù)消防救援條件、建筑防火及疏散條件、消防設(shè)施、火災(zāi)危險(xiǎn)源控制、防排煙設(shè)施、管理,共6個(gè)方面的具體分值進(jìn)行評(píng)估,總分值少于70分或二級(jí)分項(xiàng)單項(xiàng)缺失,則列為高風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目,需要進(jìn)行重新設(shè)計(jì)整改和評(píng)估。
表4 火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的修正因素、優(yōu)選措施(歷史街區(qū)及其歷史保護(hù)建筑)
這一思路也具體體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)安全鑒定和防火性能的評(píng)估中,對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)或木結(jié)構(gòu)構(gòu)件來(lái)說(shuō),往往既有嚴(yán)格的歷史保護(hù)要求,又有嚴(yán)格耐火極限要求,難以兩全。因此,消防設(shè)計(jì)評(píng)估需根據(jù)建筑場(chǎng)所的業(yè)態(tài)、空間高度、通風(fēng)情況等使用功能和材料物理特質(zhì),進(jìn)行構(gòu)件或結(jié)構(gòu)體系的承載力和耐火驗(yàn)算,以確定其加固和防火保護(hù)方案,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)消防設(shè)計(jì)評(píng)估。
歷史街區(qū)的建筑密集,建筑中大量采用易燃的木材作為梁柱等受力構(gòu)件,室內(nèi)火災(zāi)極易從門(mén)窗洞口以及屋頂處燒穿,通過(guò)飛火和熱輻射向鄰近建筑蔓延火災(zāi)[10]。古人多采取封火墻、不可燃的瓦質(zhì)材料進(jìn)行屋面隔火,并在室外設(shè)置水缸、房前引入水源、挖池塘等措施以利滅火并防止火災(zāi)蔓延。經(jīng)改造后,歷史街區(qū)擁有大量人流和大量商業(yè)餐飲功能,大量使用明火,室內(nèi)可燃物增加并呈隨機(jī)離散布置的狀態(tài),而河涌等水體因水量、水質(zhì)均無(wú)法保障而不能被利用,這無(wú)疑都大大提高了區(qū)域的火災(zāi)危險(xiǎn)性[20]。
借鑒古人營(yíng)城防災(zāi)學(xué)理念,提出了3個(gè)層次的防止火災(zāi)蔓延界面:第一,設(shè)置防火分區(qū)。第二,延用建筑組團(tuán)防火,提出建筑組團(tuán)占地面積總和不宜大于2500m2。第三,結(jié)合地下大型商業(yè)防火分隔的理念和地段消防車(chē)通行的間距要求,增設(shè)防火控制區(qū),多層建筑占地不宜超過(guò)20000m2,高層建筑占地不宜超過(guò)5000m2,進(jìn)一步將火災(zāi)規(guī)??刂圃谙儡?chē)可達(dá)區(qū)域,并鼓勵(lì)采用消防車(chē)道、河道以及廣場(chǎng)等開(kāi)敞空間進(jìn)行分隔,部分可采用防火墻分隔。
火災(zāi)的蔓延方式有飛火、延燒、熱傳導(dǎo)、熱輻射等。高密度的建筑布局肌理是受歷史保護(hù)的價(jià)值要素,建筑之間、組團(tuán)之間的防火間距難以按照《建規(guī)》相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。在永慶坊二期的項(xiàng)目中,F(xiàn)DS模擬(火災(zāi)動(dòng)力學(xué)模擬工具)通過(guò)計(jì)算墻體熱輻射強(qiáng)度(圖5),進(jìn)而推算火災(zāi)熱傳遞過(guò)程的增長(zhǎng)、蔓延速度,以聯(lián)合判定與疏散時(shí)間的耦合關(guān)系[10,21]。因此,設(shè)計(jì)評(píng)估中通過(guò)根據(jù)建筑構(gòu)件材料情況、室內(nèi)設(shè)置自動(dòng)噴水系統(tǒng)的情況和模擬計(jì)算的熱輻射強(qiáng)度指標(biāo),綜合建筑耐火時(shí)間、疏散路徑與時(shí)間、撲救抵達(dá)路徑與時(shí)間,才能判斷不同間距條件下建筑外墻門(mén)窗洞口處防止火災(zāi)蔓延的技術(shù)措施[22]39,是否滿足人員安全和遺產(chǎn)安全的性能目標(biāo)。
圖5 建筑側(cè)墻不同距離處熱輻射強(qiáng)度分布圖[15]59-60
雖然微型消防站和消防水池、消防泵房、消防控制室等區(qū)域消防基礎(chǔ)設(shè)施的研究業(yè)已成熟,并發(fā)揮了良好的效應(yīng)[21][22]28-29,在研究中依舊進(jìn)一步深化了3分鐘救援體系,要求配備專(zhuān)職消防隊(duì)員。
街區(qū)的巷道狹窄、曲折、建筑間距小等因素將導(dǎo)致巷道內(nèi)濃煙、飛火和熱輻射等威脅[23]31,這些威脅同時(shí)作用于消防救援與疏散人員的生命安全。因此,研究借鑒商業(yè)步行街的消防理念,歷史街區(qū)內(nèi)建筑室外的巷道不能視作安全區(qū)域,其疏散距離應(yīng)包括人員從室內(nèi)最不利點(diǎn)到達(dá)室外的距離(圖6),還應(yīng)包括到達(dá)室外安全區(qū)域的距離(圖7),室外疏散距離不應(yīng)超過(guò)60m。由此,研究首次提出含有兩級(jí)疏散的“整體疏散原則”,同時(shí)要求巷道兼做撲救和疏散的路徑,配套設(shè)置指向區(qū)域疏散安全區(qū)的疏散指示標(biāo)志、障礙警示標(biāo)志、照明和消防應(yīng)急廣播設(shè)施,提出排煙限定要求,同時(shí)要求室外安全區(qū)(包括寬闊的道路和廣場(chǎng))的寬度應(yīng)符合防火間距要求,廣場(chǎng)或開(kāi)放空間的凈面積不應(yīng)小于169m2。
圖6 廣州賓館改造后防煙樓梯間示意圖
圖7 佛山嶺南天地一期巷道內(nèi)人員疏散方向示意圖
以上兩項(xiàng)措施保障了區(qū)域消防救援與人員疏散的可行性和高效性。
借鑒古人設(shè)計(jì)與管理雙控的理念,在項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)階段建立了安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制,根據(jù)建筑功能業(yè)態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)實(shí)施消防管理,其重點(diǎn)在于危險(xiǎn)源管控和人員管控[12]。將火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與日常安全管理、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合[20],目的是將消防智慧管理平臺(tái)被納入體系化建設(shè)的范疇,以形成全專(zhuān)業(yè)、全過(guò)程適宜性措施和性能化整體消防防控方法[24],全面提升消防預(yù)、控、救水平。
體系建設(shè)還包括了優(yōu)化工作流程和政府各部門(mén)職能分工的梳理。通過(guò)明確實(shí)施原則和制定適應(yīng)營(yíng)商環(huán)境的工作流程、提交資料要求,明確消防設(shè)施建設(shè)管理責(zé)任,確立住房城鄉(xiāng)建設(shè)、規(guī)劃和自然資源、公安、消防救援、應(yīng)急管理、市場(chǎng)監(jiān)管、文化廣電旅游等部門(mén)和各區(qū)政府部門(mén)的職責(zé)分工,進(jìn)行政策性試驗(yàn)試行。
綜合以上思路,歷史街區(qū)基于火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)和性能評(píng)估的整體防火策略,其創(chuàng)新性在于3個(gè)方面:
第一,將消防安全工程學(xué)與規(guī)劃學(xué)、建筑學(xué)、城市防災(zāi)、古建研究等知識(shí)體系進(jìn)行整合。通過(guò)研究火災(zāi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和古建筑營(yíng)城、建造的經(jīng)驗(yàn),揭示高密度歷史街區(qū)建筑發(fā)生火災(zāi)內(nèi)、外在影響因素。針對(duì)歷史街區(qū)保護(hù)要求模糊,而群體建筑的密度高、耐火等級(jí)低易延燒,且難以實(shí)施撲救的矛盾問(wèn)題,建立了保護(hù)建筑分類(lèi)、價(jià)值要素分類(lèi)、工程建設(shè)行為分類(lèi)、活化利用業(yè)態(tài)火災(zāi)危險(xiǎn)性分類(lèi),四個(gè)分類(lèi)體系,為歷史保護(hù)建筑的前期定性評(píng)估提供依據(jù),并形成歷史保護(hù)、活化利用、消防保護(hù)三者的頂層設(shè)計(jì)邏輯、互制體系和工作措施。
第二,基于查驗(yàn)、檢測(cè)方法的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的指標(biāo)和權(quán)重體系,也成為智慧消防智控平臺(tái)的需求框架。通過(guò)模擬進(jìn)行火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,并采用Delphi法和層次分析法,以構(gòu)建評(píng)估指標(biāo)及權(quán)重體系。一方面,用以支撐關(guān)于歷史保護(hù)建筑消防的跨領(lǐng)域系統(tǒng)性解決方案;另一方面,對(duì)于修繕項(xiàng)目,在優(yōu)于原安全水平的基礎(chǔ)上,在建設(shè)時(shí)序上需保障權(quán)重較高的子項(xiàng)優(yōu)先實(shí)施。
第三,基于對(duì)建筑改造利用情況、防火性能、火災(zāi)危險(xiǎn)性的定性、定量研究,運(yùn)用火災(zāi)安全工程學(xué)原理,提出整體消防防控方法的同時(shí),兼顧提升了規(guī)劃、建筑消防設(shè)計(jì)的靈活性與經(jīng)濟(jì)性,提出技術(shù)與管理相結(jié)合的適宜性消防設(shè)計(jì)措施,包括防止火災(zāi)蔓延,消防撲救與疏散合一,技術(shù)、管理雙控三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。包括了防止火災(zāi)蔓延,消防撲救與疏散合一,技術(shù)、管理雙控三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。
隨著城市化進(jìn)程和存量經(jīng)濟(jì)時(shí)代的來(lái)臨,基于火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)和性能評(píng)估的整體防火體系的應(yīng)用在兩方面具有拓展的前景。其一,這一方法論不僅適用于歷史街區(qū)和歷史保護(hù)建筑,對(duì)于既有建筑的改造項(xiàng)目也具有借鑒價(jià)值(圖8)。既有建筑也可視為老者醫(yī)病,先體檢評(píng)估再診斷,根據(jù)改造、修繕、室內(nèi)裝修等建設(shè)行為的分類(lèi)需求,采取適宜的防火措施。其二,對(duì)于高密火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估則逐步需要與城市災(zāi)害(地震、風(fēng)災(zāi)、水災(zāi)等)評(píng)估相結(jié)合,避免城市災(zāi)害的連鎖效應(yīng);消防措施的選定也從建筑單體逐漸轉(zhuǎn)向區(qū)域規(guī)劃尺度的資源統(tǒng)籌,進(jìn)行輔助決策,最終形成一個(gè)數(shù)字化智慧管理平臺(tái)。
圖8 貴港人民醫(yī)院學(xué)術(shù)交流中心新舊建筑之間防火間距示意
圖、表來(lái)源
表1:作者基于參考文獻(xiàn)[4-6]整理繪制;
表2:作者繪制(其中,“歷史街區(qū)整體消防措施體系重點(diǎn)措施”基于參考文獻(xiàn)[1]整理繪制;“《建規(guī)》中商業(yè)步行街的消防設(shè)計(jì)措施”基于參考文獻(xiàn)[10]整理繪制;
表3:作者基于參考文獻(xiàn)[1]整理繪制;
圖2:引自國(guó)家消防工程技術(shù)研究中心《廣州恩寧路歷史文化地段永慶坊二期改造項(xiàng)目特殊消防設(shè)計(jì)研究報(bào)告》;
圖7:作者基于香港瑞安集團(tuán)《佛山嶺南天地特殊消防設(shè)計(jì)研究報(bào)告》整理繪制;
圖8 作者基于華南理工大學(xué)建筑學(xué)院陳堅(jiān)提供資料整理繪制;
其余圖、表均由作者繪制。
注釋
1)“基于性能評(píng)估的歷史街區(qū)防火體系研究”是2019年住建部2020-R-024基于綠色發(fā)展導(dǎo)向的城市人居環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)研究的一個(gè)子課題;《歷史保護(hù)建筑防火技術(shù)規(guī)程》是子課題的研究成果之一。
2)現(xiàn)行國(guó)家消防規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)主要指的是《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016、《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB51251、《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50242等。
3)根據(jù)原有研究成果,確定當(dāng)室內(nèi)采用自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí),可提高建筑外維護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到與自動(dòng)噴淋系統(tǒng)相同時(shí)間的耐火極限,因此可認(rèn)為建筑整體耐火等級(jí)達(dá)二級(jí)。
4)歷史街區(qū)內(nèi)的建筑類(lèi)型較為復(fù)雜,為厘清研究對(duì)象并分類(lèi)制定相關(guān)消防措施,除新建建筑和原址復(fù)建建筑外,將其統(tǒng)稱(chēng)為歷史保護(hù)建筑(existing historical building),即有歷史保護(hù)要求的建筑,以明確價(jià)值要素、區(qū)別于“假古董”,并避免受到人為破壞。歷史保護(hù)建筑包括文物保護(hù)單位、不可移動(dòng)文物、歷史建筑和傳統(tǒng)風(fēng)貌建筑等,以及在各類(lèi)歷史文化街區(qū)、歷史風(fēng)貌區(qū)、歷史文化名鎮(zhèn)、歷史文化名村、傳統(tǒng)村落保護(hù)規(guī)劃劃定的核心保護(hù)范圍內(nèi)的法定保護(hù)對(duì)象、與歷史風(fēng)貌無(wú)沖突的其他建筑物(含預(yù)保護(hù)期內(nèi)的歷史建筑線索和傳統(tǒng)風(fēng)貌建筑線索)、與歷史風(fēng)貌有沖突并采取拆除重建方式以符合歷史風(fēng)貌保護(hù)要求的其他建筑物。其中,文物保護(hù)單位、不可移動(dòng)文物均需依照文物保護(hù)的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
5)貴港人民醫(yī)院學(xué)術(shù)交流中心為華南理工大學(xué)建筑學(xué)院陳堅(jiān)老師與廣東省規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司聯(lián)合創(chuàng)作的既有建筑改造項(xiàng)目。