中国建筑科学研究院有限公司西北分院 西安 710061
摘要:大昭寺位于拉萨市老城区,已有1300多年历史,为世界文化遗产、全国重点文物保护单位。本文结合大昭寺文物消防工程设计实践及个人体会,就大昭寺消防灭火系统设计选型过程中的设计原则、影响因素及方法简作阐述。
关键词:大昭寺,消防灭火,设计,选型
大昭寺位于拉萨老城区中心,是一座藏传佛教寺院,为藏王松赞干布时期建造,融合了藏、唐、尼泊尔、印度的建筑风格,成为藏式宗教建筑的千古典范,在藏传佛教中拥有至高无上的地位。大昭寺距今已有1300多年历史,为全国重点文物保护单位, 2000年11月30日被联合国教科文组织列入世界文化遗产名录。大昭寺各建筑之间相互毗邻,没有严格的防火间距,建筑耐火等级低,火灾荷载大,疏散通道不畅,加之平时有大量的朝佛信众及游客,如遇藏族传统节日,寺内人员更多,对原本脆弱的消防现状来说,可谓是雪上加霜。因此,大昭寺文物消防工程的设计改造工作刻不容缓,意义重大。
1.大昭寺周边消防设施
因大昭寺与周边民宅存在毗邻的情况,目前周边街道设置有市政消火栓,本次消防设计在大昭寺屋面层设置消火栓。为避免周边火灾殃及大昭寺,需加强对大昭寺周围火灾的监控。一旦周边发生火灾,迅速集结各方力量,寺内外相互配合,尽可能把火灾消灭在初期阶段。
2.大昭寺内消防设施
因在大昭寺内文物建筑室内设置固定式的灭火系统存在诸多困难和不利因素,考虑到大昭寺管理特点,管理人员对建筑内环境非常熟悉,日常进行消防安全巡查,排除明火隐患,可在第一时间到达火灾现场,为火灾初期扑救的实现提供了有力的人员保障。从适用性角度出发,采取室外设置消火栓系统和分布式高压喷雾灭火系统,结合室内配置移动式灭火设施的设计原则。移动式灭火设施与消火栓系统的结合,为不同燃烧阶段的火灾扑救和控制提供了必要的技术手段,同时移动式灭火装备配置方便,无需固定安装,不存在对文物本体和文物风貌的破坏。
移动式灭火设施的设置由两部分组成,其一是在文物各保护单元内设置的手提式ABC干粉灭火器和洁净气体灭火器,可用于普通人员和消防队员对就近初期火灾的扑救和控制;其二是专供消防队员配备使用的便携式(背负式)高压细水雾灭火装置,用于消防队员对初期火灾的扑救,移动式(推车式)高压细水雾灭火装置作为补充,对初起火灾进行扑救。灭火实施范围和作用面积小,灭火剂对文物的二次破坏作用有限,适用于大昭寺文物消防要求。
综上所述,大昭寺内消防设施的配置以室外设置消火栓系统和分布式高压喷雾灭火系统,结合室内配置移动式灭火设施的原则,进行消防给水及灭火设施的设计。
消防给水系统设计
根据西藏自治区《文物建筑保护工程设计防火规范》DB54/T0100-2016中规定,大昭寺文物建筑室外消火栓用水量为30L/s,火灾持续时间3h,用水量为324 m³;室内消火栓用水量为25L/s,火灾持续时间3h,用水量为270 m³,一次火灾总用水量为594 m³。在地下设置消防水池及水泵房,并在消防泵房内设有增压稳压装置,维持平时系统压力并提供初期灭火用水量。
消防给水采用室内、室外消火栓合用的专用消防管网,参照现状管道的走向,结合内部道路、建筑情况,以及重点保护对象周围防火隔离情况,在庭院内敷设DN150的消防给水环网;在二层及以上架空敷设消火栓立管,分别接自一层埋地消防管网。
考虑消防灭火时效性,冬季防冻问题,以及消防管网的后期保养维护费用,综合考虑,一层埋地消防管网采用湿式消火栓系统,二层及以上架空消火栓管道采用干式消火栓系统。二层及以上架空消火栓管道接自一层埋地消防管网,在接口处设置泄水阀及电磁阀,管道顶部设置快速排气阀,火灾时自动打开全部电磁阀或由消防按钮启动电磁阀充水排气,转换成湿式消火栓系统。在环境最低温度不低于4℃的季节,可保持电磁阀常开,整个消火栓系统转换为湿式系统;当环境最低温度低于4℃时,关闭电磁阀,开启底部泄水阀,放空管道内存水,以免管道水结冰。
为使干式消火栓系统快速充水转换成湿式系统,在系统立管最高处设置DN25自动快速排气阀,系统立管底部设置DN80电磁阀,火灾时,电磁阀应及时打开。电磁阀应采用弹簧非浸泡在水中型式,失电开启型,且应有紧急断电启动按钮。
消火栓选型及布置
消火栓布置兼顾重点保护对象,结合道路情况,沿建筑周围布置,并且易于取用,便于火灾扑救。
本项目消火栓选型有两种,分别为室外地下式消火栓和薄型双栓带消防软管卷盘消火栓箱。为提高室外消火栓灭火效率,在每个室外消火栓处就近配置消防箱,箱内配有两条DN65、长度25m衬胶水带,∅19直流喷雾多功能消防水枪2支,以及消火栓开启工具。
灭火设施配置选型
因大昭寺建筑布局复杂,有大量的可燃、易燃建筑构件,在千佛廊院、觉康主殿等处有大量的壁画,综合考虑选择水渍损失小、对文物影响小以及适合安装的灭火设施,以提高快速扑救火灾的能力,在火灾初期阶段,灭火器与高压细水雾灭火装置等配合使用,及时扑灭火灾,防止火势增大、蔓延。具体如下:
1.分布式高压喷雾灭火系统
根据西藏自治区《古建筑分布式高压喷雾灭火系统设计、施工及验收技术规程》DB54/T0065-2012中规定,结合大昭寺建筑特点,设置分布式高压喷雾灭火装置。高压软管配置长度100米,紧急情况时,根据火灾情况,可扑救一层区域火灾,也可将软管牵引至二层及以上区域,用于灭火。该系统动力由380V消防电源提供,水源接自消防管网,可持续工作用于灭火。
2.高压细水雾灭火装置
高压细水雾灭火装置具有灭火性能高,灭火范围大,水渍损失小,机动性好等特点,能有效提高快速灭火能力,对扑灭初期火灾具有较好的效果。本次设计考虑在重点部位设置移动式(推车式)、便携式(背负式)高压细水雾灭火装置。
3.灭火器配置及选型
执行规范《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140-2005,火灾危险等级为严重危险级。
1)在没有壁画的保护单元,均设置MF/ABC5磷酸铵盐干粉灭火器(每具5kg,两具一组配置)。
2)在有壁画的保护单元,设置MF/ABC5磷酸铵盐干粉灭火器(每具5kg,两具一组配置),同时每处配置点增设2具 MJZ/4手提式洁净气体灭火器(4kg)。火灾时,为了避免对壁画造成影响,优先使用洁净气体灭火器。
3)在疏散走道、疏散楼梯及安全出口处配置2具 MSZ/6手提式水基型灭火器(6L)。
4)在大空间、火灾负荷较高的区域增设1具推车式磷酸铵盐干粉灭火器,型号为MFT/ABC35。
总结
文物建筑消防安全工作刻不容缓,形势严峻,文物建筑类型复杂多样,每个文物建筑都有其特殊性,在消防灭火系统设计时,需结合文物的建筑特点、环境气候条件、消防水源情况等综合考虑,灵活运用规范、因地制宜,合理设计,以提高文物建筑抵御火灾的能力。
参考文献
【1】 文物建筑防火设计导则(试行)
【2】 GB 50974-2014 消防给水及消火栓系统技术规范
【3】 DB54/T0100-2016 文物建筑保护工程设计防火规范