第六节 古建筑和文物保护建筑的起火燃烧规律与耐火(倒塌)时限
由于木质结构本身不能防火,因而不少古建筑毁于火灾。古代木质建筑一般在选材上比较讲究,多选用既防腐、防虫且强度较大、油脂较多的松、柏、楠、樟、铁、栗等木质,以延长使用寿命。但遇火燃烧迅速。
一、造成古建筑火灾的原因,多系生活用火不慎、用电不慎和雷击起火
酿成巨灾的原因主要在于防火工作薄弱,没有必要的准备,缺乏基本的安全防范措施和相应的消防设施。古建筑多处在距城镇较远的远乡僻壤,设施不佳,消防队不能及时到达,尤其是雷击引起的火灾,一般情况下都是火势猛烈,蔓延迅速并伴有急风暴雨,给扑救工作造成极大的不利。
二、古建筑火灾的燃烧规律,往往和引起起火的原因、燃烧部位的关系极为密切(www.xing528.com)
猛烈起火与平稳起火完全是两种不同的情况。平稳起火无论发生在建筑物的任何部位,燃烧都是比较缓慢地进行。只有在随着时间的延长,温度不断增加,造成燃烧物质在高温的作用下析出大量可燃气体后,才可以造成较猛烈的燃烧,促使火势发展。猛烈起火,是指在外界的影响下,如可燃气体、液体引起的爆炸或雷击等,突然引起的火灾。这样的火灾起火速度快、燃烧猛烈、面积大。然而,无论哪种原因引起的火灾,其共同的燃烧规律都是,火势从下向屋面沿屋盖向四周蔓延,再沿屋面可燃建筑物烧向返回方向的屋檐,由于受屋檐空气流向的影响,当火势发展到猛烈阶段,这时较大的承重构件开始燃烧,火焰向外扩展,产生强烈的辐射热,若古建筑高度超过15米时,在距其周边30米范围内的建筑物或可燃物具有燃烧的可能,使燃烧面积扩大。
三、从耐火(倒塌)时限看,木质结构比钢架结构的耐火时间长
钢架结构建筑在火灾情况下,如果温度达到450—500℃,只要10—20分钟即可倒塌。而木质结构建筑在火灾情况下,其延续的时间比钢架结构几乎高出一倍。这是由于质轻而且干燥的木材,在火灾情况下向里燃烧的速度近视值是0.8毫米/分钟,而木质古建筑绝大部分的承重构件的直径大、断面粗,从燃烧到破坏延续的时间长,一般直径在300毫米以上的柱和梁的耐火时限可达40分钟以上。因此,木质古建筑中的大断面结构,对灭火争取时间是极为有利的。
火灾条件下,木质结构的倒塌,主要是由于燃烧时高温的影响,使木质结构表层被烧蚀和里层炭化,削弱与破坏了荷重的断面。火场上的倒塌,不是由于建筑物的支架(包括钢架在内)全部受损后造成的,主要是由于建筑物局部的承重构件受损后发生倾斜,落架时使各交汇节点榫卯接合部位发生拔榫脱卯和拉力作用而形成的全面倒塌。
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