小議古建筑中防火涂料的應(yīng)用

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古建筑的火災(zāi)隱患

古建筑因結(jié)構(gòu)、材質(zhì)及布局等因素影響，造成內(nèi)部火災(zāi)隱患眾多，起火成因復(fù)雜，特別是其沒有有效的分隔，并且通風(fēng)條件好，發(fā)生火災(zāi)時(shí)氧氣充足，使得燃燒迅速，一旦其中一個(gè)建筑失火，就會(huì)引起火燒連營。加之消防設(shè)施落后，預(yù)防撲救困難，導(dǎo)致古建筑火災(zāi)出現(xiàn)難防難測的局面[5]。在考察中，我們發(fā)現(xiàn)金殿的建筑物彼此相連，沒有防火間距，建筑群內(nèi)沒有消防通道，一旦發(fā)生火災(zāi)后既不利于安全疏散，這樣就會(huì)造成“火燒連營”之勢，又因?yàn)閷m殿內(nèi)部大多為特別空曠的構(gòu)造形式，雖然給人的感覺很舒適，但卻形成了一個(gè)充足的氧環(huán)境，有助于火災(zāi)發(fā)生后火勢的迅速蔓延。環(huán)翠宮是兩層民居式結(jié)構(gòu)，二層木結(jié)構(gòu)建筑，與廂房回廊相通。其主要建筑和次要建筑都布置在中軸線上，兩側(cè)通過回廊連接所有建筑，在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，回廊就成了火災(zāi)蔓延的主要途徑。

古建筑的火災(zāi)特點(diǎn)

燃燒猛烈。古建筑中的各種木材構(gòu)件，具有良好地燃燒和傳播火焰性能。而且古建筑屋頂嚴(yán)實(shí)緊密，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，屋頂內(nèi)部的煙熱不易散發(fā)，溫度容易積聚，迅速導(dǎo)致“轟然”特別是高大的古建筑，更易形成立體燃燒[6]。

發(fā)展迅速，難以控制。古建筑大多采用組群平面布局，以庭院為組合單位。這種群體相連，成組布置高低錯(cuò)落，疏密相間，殿堂之間飛檐搭接，廊道相連，使得建筑物之間防火間距不足，缺少安全空間，易造成失火后無法控制，同時(shí)在氧氣充足的條件下，火勢迅速蔓延，株連成片，產(chǎn)生不可控制的局面[7]。

滅火設(shè)施不足，撲救困難。出于對古建筑的完整保護(hù)，因此很少在古建筑中增加現(xiàn)代建筑消防設(shè)施，雖然有的古建筑有一些常用的滅火器和室外消火栓，但很多古建筑和古建筑群都沒有安裝自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)噴淋系統(tǒng)，再加之古建筑周圍的道路大多狹窄，有的還設(shè)有門檻、臺(tái)階，消防疏散通道狹窄或不暢，消防車根本無法通行，這些都給火災(zāi)撲救工作帶來很大的困難[8]。

防火涂料的基本概念

防火涂料的定義。防火涂料是一種集裝飾和防火為一體的特種涂料，它由基料及阻燃添加劑兩部分組成，除了應(yīng)具有普通涂料作用外，還需要具有阻燃耐火的特殊功能，是一種涂刷在建筑物上易燃基材的表面、起防火和裝飾作用的專用涂料[9]。

防火涂料的阻燃原理。防火涂料的阻燃原理如下：①防火涂料本身具有難燃或不燃性，使被保護(hù)的基材不直接與空氣接觸而延遲基材著火燃燒；②防火涂料遇火受熱分解出不燃性的惰性氣體，沖淡被保護(hù)基材受熱分解出的易燃?xì)怏w和空氣中的氧氣，抑制燃燒；③防火涂料遇熱能生成減緩及終止燃燒連鎖反應(yīng)的自由基；④防火涂料遇熱膨脹，形成隔熱隔氧的膨脹碳層，阻止基材著火燃燒[10]。

防火涂料的分類。①按其防火機(jī)理分類：非膨脹型和膨脹型②按分散介質(zhì)不同分類：溶劑型防火涂料、水性防火涂料③按用途分類：木結(jié)構(gòu)防火涂料、電纜防火涂料、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料、預(yù)應(yīng)力混凝土樓板防火涂料④按涂層厚度分類：厚型、薄型、超薄型防火涂料⑤按添加阻燃劑方式分類：添加型防火涂料、反應(yīng)型防火涂料⑥按使用范圍可分類：室內(nèi)防火涂料、室外防火涂料。

古建筑應(yīng)用防火涂料的探索

防火涂料的研究現(xiàn)狀。經(jīng)過分析，我們發(fā)現(xiàn)目前我國對于防火涂料的研究主要為三個(gè)方面：鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，混凝土防火涂料和電纜防火涂料，并且都已經(jīng)發(fā)展到相當(dāng)成熟的地步。例如鋼結(jié)構(gòu)防火涂料已達(dá)到國際水平，部分已出口到東南亞的一些國家。對于木結(jié)構(gòu)防火涂料的研究，主要停留在民用建筑的防火中，而對于在古建筑防火方面的應(yīng)用還是相對較少。

木結(jié)構(gòu)防火涂料的應(yīng)用。對于木結(jié)構(gòu)建筑，由于其發(fā)生火災(zāi)的特點(diǎn)，從滅火或通過設(shè)置防火設(shè)施來進(jìn)行保護(hù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此，提高它的本身的耐火性能是較為可行的有效措施，在這里，防火涂料就起到了很大的作用。事實(shí)證明，將防火涂料應(yīng)用于木結(jié)構(gòu)中是極其有效的。例如，美國伊利諾伊州戴維山頂一家旅店，一天凌晨兩點(diǎn)發(fā)生火災(zāi)，由于天花板等這些木結(jié)構(gòu)部位使用了防火涂料控制了火災(zāi)，贏得了時(shí)間，使熟睡的人們得以救生，同時(shí)也證明了木結(jié)構(gòu)應(yīng)用防火涂料是有利的。在我國，對于木結(jié)構(gòu)防火涂料的應(yīng)用，在一些大城市中體現(xiàn)得比較明顯，如北京、廣州、深圳等地。雖然現(xiàn)在的建筑多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，但是其中內(nèi)部的裝飾及家具有很多還是木質(zhì)的，所以，將防火涂料應(yīng)用于這些地方是必要的。像人民大會(huì)堂等一些高級場所都應(yīng)用了木結(jié)構(gòu)防火涂料來進(jìn)行防火保護(hù)。

古建筑應(yīng)用防火涂料的研究。根據(jù)我們的研究，我們發(fā)現(xiàn)，在古建筑中應(yīng)用防火涂料的實(shí)例還很少，大部分有關(guān)于古建筑的消防問題還是停留在滅火階段，例如安裝滅火器，自動(dòng)噴淋式木火裝置，但是這些都不能從根本上解決古建筑的防火保護(hù)問題，在著火時(shí)，由于古建筑本身的著火特點(diǎn)，這些滅火設(shè)施也很難發(fā)揮其相應(yīng)的作用。特別是對于一些防火設(shè)施配置有缺陷的古建筑，就更難達(dá)到滅火的效果。所以我們應(yīng)該從防火的角度來考慮。如今，木結(jié)構(gòu)防火涂料在其他建筑方面的應(yīng)用已經(jīng)證明是有效的，因此我們可以考慮將其應(yīng)用于古建筑中。因?yàn)楣沤ㄖ心窘Y(jié)構(gòu)表面多為油漆裝飾，所以，運(yùn)用飾面型防火涂料可以減少對古建筑自身價(jià)值的損害，特別是膨脹型透明防火涂料，更為獨(dú)樹一幟，它不會(huì)影響古建筑原本的裝飾特點(diǎn)，只是在其表面涂上了一層保護(hù)層，既不影響古建筑的歷史價(jià)值，又可以在發(fā)生火災(zāi)時(shí)發(fā)揮很好的防火作用，使古建筑表面與火源相隔離，同時(shí)也為我們的滅火工作爭取到了大量的時(shí)間。因此，我們認(rèn)為可以將防火涂料應(yīng)用于古建筑的保護(hù)中。

發(fā)展展望

防火涂料的發(fā)展，正是為古建筑的保護(hù)開辟了一片新天地。經(jīng)過一系列的探索與研究我們發(fā)現(xiàn),將傳統(tǒng)的噴淋滅火方式與新型的防火涂料隔絕火源的方式相結(jié)合，可以最大程度的保存古建筑的完整性，并為消防員爭取更多的時(shí)間撲滅火源，將損失降至最低。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，防火涂料的技術(shù)將會(huì)越加成熟，應(yīng)用將更為廣泛、實(shí)際。在不久的將來，我國的古建筑將會(huì)得到更好地保護(hù)，中華民族的文明將一直傳承下去。（本文作者：靳雅蕙、黃茗栩、劉岳峰、龍騰騰 單位：西南林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院）