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建筑学论文

古建筑消防的特殊性及其设计

摘要:生活给水管道与室外消防给水管道分开设置,以下是小编搜集整理的一篇探究古建筑消防特殊性的 论文范文 ,欢迎阅读参考。 引言 古建筑作为一种特殊的建筑体,其消防隐患与消防设计不同于其他建筑,主要表现在:①建筑物耐火等级低,安全疏散方面存在诸多问题;
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  生活给水管道与室外消防给水管道分开设置,以下是小编搜集整理的一篇探究古建筑消防特殊性的论文范文,欢迎阅读参考。

  引言

  古建筑作为一种特殊的建筑体,其消防隐患与消防设计不同于其他建筑,主要表现在:①建筑物耐火等级低,安全疏散方面存在诸多问题;②古建筑往往因其宗教特点,不可避免地会有焚灯燃香的祈愿活动,稍有不慎极易引起火灾;③古建筑往往远离城镇,消防力量不易到达;④建筑物多成片分布,容易引发连续火灾;⑤建筑年代久远,避雷设施不完善,容易引发雷击火灾;⑥缺乏专项的古建筑消防技术规定;⑦现代消防手段极易破坏寺庙原有风貌;⑧使用人员的自防自救能力差。正是由于上述古建筑的特点,下文将通过一个工程实例来阐述古建筑消防的特殊性。

  1项目概况

  本项目位于重庆市某县,所保护寺院是全国重点文物保护单位,1983年被国务院确定为“汉族地区全国重点寺院”,也被尊为“西南佛教禅宗祖庭”,在中国及东南亚佛教界都具有重要地位,历经三百五十多年,气象恢宏,香火鼎盛。

  全寺占地面积8.18hm2(含柏树林和尼姑庵),现有建筑面积17 086.4m2,其中文物建筑本体面积8 966.6m2,非文物建筑面积8 119.8m2,在保护规划完成后建筑面积将达到18 691.6m2。寺院坐东朝西,殿堂为木石结构,有关圣殿、弥勒殿、大雄宝殿、文殊殿、破山塔、大悲殿、藏经楼等七重建筑。工程项目平面见图1。

  2消防系统的选择

  2.1消防系统原状

  寺院西北面和东南面有天然河道,河水为Ⅲ类水质,水量保证率不小于97%。在古时,寺庙消防主要以这些天然河道为消防水源,在每栋建筑前设置消防水缸作为原始消防取水点。上世纪七八十年代在对本寺院修复的过程中,增加了室外消火栓系统,但消火栓系统管道多布置成枝状,很多地方难以满足两股水柱同时到达且对建筑原貌有一定影响。

  2.2本工程消防系统的选择

  针对古建筑,国家尚无专门的消防设计防火规范,《建筑设计防火规范》(GB 50016—2006,以下简称“建规”)及江苏省《民用建筑水消防系统设计规范》(DGJ32/J92—2009)都规定古建筑内应设置室内消火栓系统,但没有明确规定是否设置自动喷水灭火系统。上海市《民用建筑水灭火系统设计规程》(DGJ08—94—2007,J11056—2007)规定:国家级、市级文物保护单位的重点砖木或木结构的古建筑,宜设置室内消火栓系统,同时应设置自动喷水灭火系统。

  建筑消防系统根据使用灭火剂的种类和灭火方式可分为下列3种灭火系统:

  ①消火栓给水系统;②自动喷水灭火系统;③其他使用非水灭火剂的固定灭火系统。针对以上3种系统并且参考现有规范的规定,在此次古建筑修复设计初期做出讨论筛选。

  通过表1对古建筑修复中3种灭火系统优缺点及经济性比较,可以得出:消火栓给水系统对水质、水压的要求比自动喷水灭火系统低,且系统简单,管道数量少,投资也远小于自动喷水灭火系统;相对于气体灭火系统,建筑灭火器对建筑物的构件及密闭性要求小且系统简单,投资少,占地面积小,可操作性强。经报请当地主管消防部门审批同意,修复古建筑采用消火栓水系统及灭火器保护,以最大可能保留古建筑原貌。

  本工程最大建筑物高度12.6m,一层层高3.73m,水源由市政给水管道供水,根据业主提供资料,市政给水接口在寺院东南面和西北面,管径为DN200,接口点压力0.4MPa,能满足消防系统所需水压及水量的要求。

  3消火栓给水系统的设计

  最终确定该工程采用消火栓灭火系统,而该古建筑内的消火栓给水系统具有其特殊性。为了保证建筑原貌与使用,将从消防管网布置、消火栓布置及水消防系统的维护3方面进行阐述。

  3.1消防管网布置

  3.1.1室外环网布置

  生活给水管道与室外消防给水管道分开设置。本建筑群外侧设有消防环道,室外消防管道沿消防环道成环,管径DN200,室外消火栓最小栓口压力0.3MPa。考虑到建筑群毗邻天然水源,且消防车容易到达,因此在西北面和东南面分别设置2个水泵接合器,每个流量按15L/s计算,使消防车无论到达以上两者中任一地点都可以满足室内外消防用水量要求。

  充分利用原有设施。在此寺庙建筑东面有一座高20多m的弃用水塔,水塔储水能力V=30m3。在此次工程修复过程中,把水塔重新利用,改建为消防水塔与室外消防环管连接,水塔可以提供0.2MPa水压,为初期火灾提供可靠的水量、水压保障。

  3.1.2室内环网室外化布置方式

  根据建筑群的整体结构分布来看,整个建筑群以七大建筑为中轴左右几乎对称分布,建筑之间紧密衔接,消防车等后期消防设施难以进入建筑群内。本工程设计把整个建筑群所在区域作为一个整体来考虑,把建筑物及其室外面积同时作为室内考虑,提出室内消防环管室外化布置的概念。

  室内消防环管室外化布置是指把原本应该在每个建筑物内部设置的消防环管转移到室外设置成几个环状管网。该布置方式一方面减少了古建筑室内管线布置数量;另一方面可以充分利用建筑群内部的室外场地,这样一层室内消火栓和室外消火栓可以直接由室外专用消防环管接出,以达到最大限度减少对古建筑的破坏。

  因此本工程消防管道在外圈成环的基础上,建筑群内部也设置小环路。外环管径均为DN200,内环管径均为DN100,如图2所示。分别从西北面和东南面的市政给水管道上引入一条DN200的消防管道,经水表计量井和倒流防止器连接到消防环管上。本工程消火栓水系统采用常高压消防系统。

  3.2消火栓布置

  消火栓的布置是本工程另一关键所在,如何让消火栓既起到灭火的作用,又能尽量不破坏古建筑的结构和外观,使消火栓系统和古建筑完美融合,是本工程重点考虑的内容。通过现场踏勘、论证及比较后,提出局部室内消火栓室外化的布置方式。

  3.2.1室外消火栓布置

  由于将整个建筑群所在的区域作为一个室内整体考虑,所以在本工程中真正意义上的室外消火栓是连接在DN200的室外大环管上的消火栓,室外消火栓采用地上式,每个消火栓的保护半径不大于150m,设置间距不大于120m,共设置6组,消火栓采用SS100/65型。

  3.2.2室内消火栓室外化布置方式

  室内消火栓室外化布置方式是指把原本应当设置在室内的消火栓转移到室外设置。这种方式主要针对建筑层数不高,单层建筑面积不大,室内不方便设消火栓的建筑。本工程在两栋建筑物之间的室外部分设置与室内消火栓同型号的消火栓,按照古建筑“修旧如旧”的原则,消火栓结合景观布置,多设置在花坛、草坪、竹林边等既不影响建筑外形,又方便取用的地方。以文殊殿、大悲殿和藏经楼为例,大悲殿位于文殊殿和藏经楼之间,消火栓则设置在每栋建筑之间对称的花坛两侧。消火栓从地下管线上引出,栓口距离地面1.1m。

  考虑到本工程建筑物为木石结构,建筑物内部墙壁厚度不便于安装镶嵌于墙壁内的消火栓箱,因此室内外均采用单栓带灭火器组合式薄型木质消防柜,同时消火栓柜喷涂成与建筑主体相同的颜色,柜体表面标明“消火栓”字样。这样消火栓贴近建筑风格靠景观对称分布,既不会太突兀,又能融入对称的古建筑设计形式,最大程度上减少了对古建筑原貌的破坏。而且室外空地上的消火栓不但能扑灭室外的火灾而且也能用于扑灭相邻两座建筑物的内部火灾,一方面为建筑物内的防火、灭火提供保障,另一方面也阻止了火灾的蔓延防止连续火灾的发生。

  3.3水消防系统的维护

  本寺院占地面积大,消防管路长,如果长时间没有消防用水,消防管道内的水质势必会变差,在发生火灾时如果用污水灭火又会造成二次污染,尤其是寺庙古建筑内原有的佛像、壁画等很有可能会被破坏,造成无法挽回的损失。因此,如何在确保消防水量的同时改善水质是本工程面临的至关重要的问题。

  在本工程中采用了在消防环路上设置多个绿化浇洒给水点的方法,在接水管上增加可调式减压阀,平时的绿化用水直接来自消防用水,这样消防管道的水就可以流动起来,新鲜的水也可以通过市政管道和消防水塔补充进来,整个管网的水质就会得到改善,而且不会影响消防系统用水量。绿化浇洒处均标明“非饮用水”字样,防止安全事故的发生。

  4结语

  (1)古建筑群修复改造中的消防系统设计,应在保证古建筑原貌不被破坏的前提下,为其防火灭火提供有效保障。

  (2)本工程采用市政给水,同时启用原有的水塔作为消防水塔为消防系统提供备用水源,在整个建筑区域外设置消防环网等。在室外消防管网上靠近天然水源的地方设置水泵接合器,方便消防车就近取水为室内消火栓提供可靠的水量、水压保障。

  (3)本工程采用室内管网室外化布置方式和室内消火栓室外化布置方式。既减少了室内管线、简化了整个消防管网的布置,也保证古建筑原貌、方便了工作人员的操作。布置在两栋建筑之间的消火栓不仅可以扑灭室外火灾,同时还能到达周围两栋建筑物,也防止了火灾的蔓延。

  (4)为了防止室外消防环网内的消防用水因长期得不到更新而水质变差,在消防环路上设置多个绿化浇洒给水点,使得管网内的水能够经常流动以保证消防用水水质。

  (5)由于古建筑的消防系统设计没有现成的规范可以参考,因此在设计中,最重要的一点就是要“因地制宜”。在保证安全的情况下,尽量根据古建筑的自身特点来设计相应的消防系统,使得古建筑能够得到最大程度上的保护。

  参考文献

  1张斌.昌都地区寺庙古建筑防火对策研究.科技信息,2010,(22):746~747

  2 GB 50016—2006建筑设计防火规范

  3 DGJ32/J92—2009民用建筑水消防系统设计规范

  4 DGJ08—94—2007,J11056—2007民用建筑水灭火系统设计规程

  5王增长,高羽飞.建筑给水排水工程.第5版.北京:中国建筑工业出版社,2009

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