古建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估研究動態(tài)

目前，火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析有多種方法，包括定性分析法、半定量分析法和定量分析法。對于定量分析應(yīng)當(dāng)以基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法的事故概率計(jì)算和基于火災(zāi)動力學(xué)的火災(zāi)后果計(jì)算為基礎(chǔ)。一般情況下,國內(nèi)外火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估仍以定性分析和半定量分析為主。適用于火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估的半定量分析方法主要有:美國國家標(biāo)準(zhǔn)局火災(zāi)研究中心和公共健康事務(wù)局合作開發(fā)的NFPA101M火災(zāi)安全評估系統(tǒng),瑞士的SIA8l法、瑞典的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)法、古斯塔夫法等。古斯塔夫法把建筑物的火災(zāi)危險(xiǎn)性分為對建筑物本身的破壞及對建筑物內(nèi)部人員和財(cái)產(chǎn)損失兩方面,兩者的共同損害程度決定了建筑物的綜合危險(xiǎn)度。本文以故宮古建筑群作為待評估建筑,基于故宮消防安全管理現(xiàn)狀,提出建立“故宮古斯塔夫火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估體系”的設(shè)想。1國內(nèi)外對古建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的評價(jià)1.1國外研究動態(tài)1.1.1關(guān)于建筑物的消防安全工程目前,世界各個(gè)國家都對古文化遺產(chǎn)保護(hù)越來越重視,尤其是對古建筑的保護(hù),使其免于火災(zāi)是各國文化遺產(chǎn)保護(hù)工作中不可分割的一部分。(1)在歐洲,國際建筑研究與文獻(xiàn)委員會已經(jīng)確定了七項(xiàng)高度優(yōu)先的計(jì)劃,其中之一的指導(dǎo)性文件就是關(guān)于古建筑消防安全工程的方法。在希臘的薩洛尼卡舉辦了有關(guān)于“古建筑消防的國際會議”;英國愛丁堡舉行了“古建筑的防火會議”;波蘭華沙舉行了“第三屆古建筑消防的國際研討會”。瑞典在近一百年間里幾乎每年都有一座教堂被燒毀。MagnusDavidson通過對大量教堂火災(zāi)中滅火系統(tǒng)發(fā)揮的效能,總結(jié)出了木結(jié)構(gòu)教堂滅火系統(tǒng)裝配的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)(2)美國研究人員則對2007版的NFPA914古建筑消防規(guī)范進(jìn)行重新修訂,新版中提供了關(guān)于古建筑的消防安全的新的辦法1.1.2創(chuàng)建并完善了古建筑火災(zāi)物的設(shè)置和聯(lián)動動作國外在古建筑防火研究有以下幾方面:(1)主要側(cè)重于材料阻燃技術(shù)、消防設(shè)備、報(bào)警、人員安全疏散等;(2)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)用計(jì)算機(jī)數(shù)值分析方法,建立古建筑火災(zāi)模型,針對古建筑物在火災(zāi)過程的各個(gè)方面;(3)古建筑物內(nèi)外部消防設(shè)施的設(shè)置與聯(lián)動動作;(4)火災(zāi)情況下人員的反應(yīng)和行為等進(jìn)行動態(tài)模擬,通過計(jì)算可以得出古建筑物火場的溫度變化、壓力上升情況、火災(zāi)氣體濃度等參數(shù),估算出火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展對人員和財(cái)產(chǎn)的危害程度,從而對古建筑物安全做出風(fēng)險(xiǎn)評估,這種研究方式已成為對古建筑防火保護(hù)的趨勢1.2中國研究1.2.1文物古跡保護(hù)從1985年11月《保護(hù)世界文化與自然遺產(chǎn)公約》起,目前中國已簽署了保護(hù)世界遺產(chǎn)的全部公約,這其中包括:“中國文物古跡保護(hù)準(zhǔn)則研討會”;“《古建筑消防管理規(guī)則》協(xié)調(diào)會”;2004年的“全國古建筑消防安全研討會”。隨著幾次會議的順利召開,標(biāo)志著國內(nèi)對古建筑安全保護(hù)問題的重視程度日益提高,從此中國古建筑的安全保護(hù)工作也開始了新局面。1.2.2獨(dú)樂寺防火技術(shù)的研究(1)北京市消防局及消防研究所聯(lián)合設(shè)計(jì)了鼓樓內(nèi)部的自動報(bào)警滅火系統(tǒng),使得鼓樓成為第一個(gè)安裝自動化報(bào)警以及消防設(shè)施的大型古建筑。(2)王原華通過現(xiàn)場調(diào)查,對天津薊縣獨(dú)樂寺防火改造技術(shù)進(jìn)行了探討,提出了具體的防火改造方案,使得獨(dú)樂寺防火技術(shù)有了很大提高由于我國古建筑多為木質(zhì)結(jié)構(gòu),火災(zāi)隱患眾多,國內(nèi)學(xué)者從古建筑的結(jié)構(gòu)、布局出發(fā),全面分析了古建筑火災(zāi)的危險(xiǎn)因素和起火原因,并提出了很多具體解決措施,建立了古建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估方法基本框架,一些學(xué)者則用計(jì)算機(jī)模擬方法,構(gòu)建古建筑火災(zāi)數(shù)學(xué)模型,對典型火災(zāi)場景開展了火災(zāi)過程計(jì)算機(jī)模擬研究,在古建筑材料防火方面,也有相關(guān)方向的研究,即針對古建筑木質(zhì)構(gòu)件特點(diǎn),研究制備了透明阻燃圖層,發(fā)展了木制構(gòu)件三防一體化技術(shù)。2老頤和園的風(fēng)險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)評估2.1宮防安全現(xiàn)狀對文創(chuàng)安全觀的啟示位于北京市中心的故宮古建筑群,舊稱紫禁城。建成于明代永樂十八年(1420年),距今有400多年的歷史,是世界上最大的宮殿建筑群之一。(1)由于故宮建筑的木質(zhì)結(jié)構(gòu)給其帶來較大的消防安全隱患,加之故宮博物院內(nèi)文物珍藏量大,因此火災(zāi)成了威脅故宮安全的最大威脅?？陀^評估故宮的消防安全現(xiàn)狀,科學(xué)分析其火災(zāi)危險(xiǎn)性和火災(zāi)危害度并提出改進(jìn)方法與措施,是目前急需解決的問題。(2)由于地理環(huán)境的影響,我國北方地區(qū)常年干燥少雨雪,大多數(shù)古建筑年久失修存在火災(zāi)隱患,故宮古建筑的消防工作形勢不容樂觀。據(jù)史料記載,故宮在歷史上共發(fā)生近百起火災(zāi),造成的損失更是無法用金錢來衡量。目前,故宮的防火問題越來越受到社會各界關(guān)注。對故宮的火災(zāi)特點(diǎn)和防火對策進(jìn)行研究,采取必要消防安全措施,已成為一項(xiàng)緊迫而又重要的任務(wù)。(3)古建筑物的火災(zāi)其本身具有一定的偶然性,其火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展不僅與社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、國民素質(zhì)等因素有關(guān)外,還有其自身的客觀規(guī)律,在不同的歷史經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。因此,通過大力提高科技水平、管理規(guī)則、教育宣傳的手段等因素來提高古建筑的綜合抵御火災(zāi)能力,最大程度避免或減輕古建筑火災(zāi)損失是可行的。2.2綜合抵御火災(zāi)能力與監(jiān)獄建筑安全評價(jià)體系對故宮古建筑群進(jìn)行火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估有以下意義:(1)提升故宮古建筑的綜合抵御火災(zāi)能力。不僅要防止火災(zāi)的發(fā)生、發(fā)展以及減少火災(zāi)造成的不良影響,還包括對古建筑群的火災(zāi)檢測、防護(hù)、救援、人員疏散等或方面工作;(2)故宮古建筑的防火能力,是對一個(gè)城市的科技水平、經(jīng)濟(jì)能力和政府的綜合管理能力的體現(xiàn)。目前,針對古建筑群的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)因素分析主要依靠主觀判斷,缺乏有力的理論支撐,對古建筑群的防火能力分析不足,選擇適用于古建筑群消防安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法,選擇合理的評價(jià)要素,建立科學(xué)的故宮古建筑安全評價(jià)體系,這對于進(jìn)一步制定古建筑群火災(zāi)防范及應(yīng)急管理措施具有重大的理論指導(dǎo)意義。由于古建筑群具有宮殿密集度大,內(nèi)部火災(zāi)荷載大,古文物集中,因此研究古建筑群的綜合抵御火災(zāi)能力是現(xiàn)代城市管理的一項(xiàng)重要工程。對故宮古建筑群的火災(zāi)形勢和安全管理現(xiàn)狀進(jìn)行有效的風(fēng)險(xiǎn)評估,有助于更加準(zhǔn)確、客觀的識別故宮的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)與隱患,為故宮消防安全管理提供決策依據(jù),以達(dá)到最大限度的降低火災(zāi)造成的損失。3建造內(nèi)部設(shè)備和建筑物由于故宮博物院建筑群整體上為磚木結(jié)構(gòu)建造,內(nèi)部的器具、文物、字畫等遍及個(gè)個(gè)殿堂和樓閣,使得故宮古建筑的火災(zāi)荷載很大,大大提高了發(fā)生火災(zāi)的可能性。3.1火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估的應(yīng)用(1)關(guān)于故宮古建筑群風(fēng)險(xiǎn)評估需要解決的問題有:(1)如何開展故宮古建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)和防火能力評價(jià);(2)如何對故宮古建筑的火災(zāi)致災(zāi)因子進(jìn)行分析;(3)如何優(yōu)化故宮古建筑的防火能力。(2)針對故宮古建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)和防火能力評價(jià)分析,充分利用安全經(jīng)濟(jì)學(xué)、消防燃燒學(xué)、管理學(xué)、建筑學(xué)等方法和原理,建立一套具有實(shí)際指導(dǎo)意義的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)、防火能力評價(jià)及優(yōu)化的方法,達(dá)到故宮古建筑消防安全目的?；谙腊踩u價(jià)相關(guān)理論,結(jié)合故宮古建筑的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)和防火能力實(shí)際情況,可以從以下兩個(gè)方面開展研究:(1)通過對故宮古建筑的火災(zāi)數(shù)據(jù)分析,運(yùn)用古斯塔夫分析法,分析火災(zāi)致災(zāi)因子;確定故宮古建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的要素,并進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價(jià),研究降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的主要影響因素;(2)通過對故宮古建筑防火能力評價(jià)影響因素進(jìn)行分析,提出故宮防火能力優(yōu)化方法。古斯塔夫火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用有助于客觀評價(jià)故宮的消防安全現(xiàn)狀,通過實(shí)地調(diào)研、分析故宮的火災(zāi)危險(xiǎn)性,有助于研究故宮的火災(zāi)危險(xiǎn)隨外界條件的變化情況,從而提出改進(jìn)其火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的方法與對策。結(jié)合故宮古建筑整體消防安全現(xiàn)狀,確定可接受的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn);從而為故宮火災(zāi)預(yù)警機(jī)制的建立提供參考和依據(jù)。3.2構(gòu)建文明基古斯塔夫火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估體系從故宮古建筑群整體布局和消防現(xiàn)狀的入手,針對故宮消防安全管理現(xiàn)狀,結(jié)合實(shí)地調(diào)查,以現(xiàn)有成果為基礎(chǔ),提出建立“故宮古斯塔夫火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估體系”的設(shè)想,初步建立起“故宮古斯塔夫火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評估”框架體系,構(gòu)建如圖1所示的研究路線。3.3火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)(1)以火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)管理理論為基礎(chǔ),通過文獻(xiàn)調(diào)研,確定可選擇故宮古建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法框架,并構(gòu)建本文所采用的故宮古建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法。(2)應(yīng)用古斯塔夫法,采用定性分析和定量計(jì)算方式,提出的故宮古建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)值,并提出改進(jìn)故宮防火能力措施。(3)以消防安全目標(biāo)實(shí)現(xiàn)為基礎(chǔ),以及結(jié)合安全經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)分析確定故宮古建筑火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)