淺析古建筑電氣火災(zāi)的預(yù)防

李新野

摘? ? 要：法國當(dāng)?shù)貢r間2019年4月15日下午，始建1163年的巴黎圣母院突發(fā)大火。巴西當(dāng)?shù)貢r間2018年9月2日晚，拉丁美洲歷史最悠久、藏品最豐富的巴西國家博物館慘遭火災(zāi)，200年歷史的建筑只?！翱諝ぁ?，2000多萬件藏品中的92.5%被毀。文物古建筑防火安全，引起了全世界的討論。古建筑起火原因很多，而電氣火災(zāi)，如電氣設(shè)備的選型不當(dāng)、設(shè)備亂用、用電不規(guī)范等，是引發(fā)火災(zāi)的原因之一。

關(guān)鍵詞：古建筑;電氣火災(zāi);過載;短路;電弧;預(yù)防措施

1? 古建筑火災(zāi)危險的特殊性

1.1? 古建筑耐火等級低，火災(zāi)荷載大

與西方古建筑普遍采用磚石作為建材不同，我國傳統(tǒng)上普遍采用易燃的木材作為建筑材料，木質(zhì)材料耐火等級低，火災(zāi)危險性極大，而且古建筑群里存有大量商業(yè)區(qū)域，用電設(shè)備較多。因此，我國面臨的防火壓力相比西方要更為巨大。

1.2? 古建筑群環(huán)境條件特殊，防火間距不足，火勢蔓延迅速

我國古建筑多在偏遠(yuǎn)的地區(qū)，以群落型式為主，各單體古建交織毗鄰，缺少防火分隔。如果有一處引起火災(zāi)，極易引發(fā)相連或相鄰的古建著火。等消防救援趕到，往往延誤滅火的最佳時機。文物古建內(nèi)工作人員或者所在地居民自行開展滅火自救，缺乏專業(yè)的撲救技能，沒有有效的滅火設(shè)備，很難有效控制火勢的發(fā)展與蔓延，而且木結(jié)構(gòu)建筑在火災(zāi)中的倒塌危險性較大，對施救人員的安全構(gòu)成威脅。

1.3? 缺少消防設(shè)施，消防通道不暢，滅火救援困難

一般來講，我國古建筑大多遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，消防設(shè)施嚴(yán)重滯后，消防器材配備達(dá)不到規(guī)范要求，無消防水池，沒有消防給水管網(wǎng)。古民居巷道窄，還多有臺階，消防車無法通行，消防車難以靠近或進(jìn)入古民居內(nèi)進(jìn)行火源撲救。這都給消防滅火帶來很大困難。

2? 古建筑引發(fā)電氣火災(zāi)的原因

2.1? 過多使用電器設(shè)備威脅古建筑的安全

很多古建筑在承租給他人作為旅游商品店、展覽、餐飲、娛樂、住宿等同時還需滿足工作人員的日常辦公和生活所需，為此增加了很多用電設(shè)備。景觀亮化、大功率照明設(shè)備、空調(diào)、計算機、電視機、電冰箱、電磁灶、電暖器、電水壺等電器在古建筑中大量使用，這些電氣設(shè)備使用時間長而且多數(shù)單臺設(shè)備功率較大，加重了配電線路的負(fù)擔(dān)，使線路長期處在過載狀態(tài)下使用，電氣保護(hù)措施存在嚴(yán)重缺陷，很多古建筑的配電設(shè)施陳舊，保護(hù)功能減退等問題嚴(yán)重威脅著古建筑的安全。比如在文物建筑的木質(zhì)構(gòu)件上直接敷設(shè)電氣線路，大功率的照明設(shè)備和射燈直接架在木梁上，在木板墻上安裝電源插座或插線板，在文物單位內(nèi)使用大功率采暖電器（比如紅外電暖氣，俗稱小太陽），這些都是引發(fā)電氣火災(zāi)的潛在原因。

電氣線路私亂搭建、線路老化、超負(fù)荷運行，未采取穿管敷設(shè)等防護(hù)措施等現(xiàn)象嚴(yán)重，日益凸顯，由此引發(fā)的事故率逐年上升。

供電系統(tǒng)未做保護(hù)接地，配電柜未設(shè)置在專門的配電房間而隨意安裝，如配電箱直接在室外掛墻安裝，箱體沒有采取相應(yīng)的防護(hù)等級。

2.2? 過載、短路、故障電弧等

過載，回路中接入許多大功率設(shè)備，超過了配電線路的負(fù)載能力，導(dǎo)致線路的溫度超過其最高允許工作溫度，加速線纜老化，甚至由于高溫可導(dǎo)致線纜絕緣層燃燒。

短路，指電路或電路中的一部分被短接。由于線路絕緣層損壞，導(dǎo)致短路產(chǎn)生強烈的火花，其溫度可達(dá)3000℃以上，使短路點的金屬熔化成熔珠，引起線路起火及周圍可燃物燃燒。

電弧，是一種氣體游離放電現(xiàn)象。當(dāng)電纜局部損壞或電器連接處松動時，有碳化和電阻性短路兩種現(xiàn)象的電弧可引發(fā)火災(zāi)。當(dāng)導(dǎo)體被損壞或連接處不緊固，會出現(xiàn)局部的熱點，在導(dǎo)體附近的絕緣材料發(fā)生碳化。碳是導(dǎo)電材料，它能使各點的電流變大，由于碳以一種非均勻的方式沉淀，使得電流以更便捷的路徑傳輸并產(chǎn)生電弧，久而久之，到達(dá)一定程度會引起電弧自燃。當(dāng)兩個帶電導(dǎo)體之間的絕緣材料被損壞，兩個導(dǎo)體之間將產(chǎn)生一個顯著電流，由于不出現(xiàn)剩余電流，無法被監(jiān)測裝置保護(hù)，還不能被視為短路而被保護(hù)。當(dāng)泄漏電流不斷增大，會使絕緣材料變?yōu)樘?，直到碳被電弧點燃產(chǎn)生火焰。

2.3? 雷擊

雷電，一種伴有閃電和雷鳴的放電現(xiàn)象。雷電放電過程時間短，但是放電電流大，可達(dá)數(shù)十萬安培，閃電的溫度，從攝氏一萬七千度至二萬八千度不等。雷電對空曠區(qū)孤立的古建筑（如古塔）和古建筑群中高聳的建筑危害極大，可直接導(dǎo)致古建筑物起火，使古建筑遭受大面積損毀。

3? 古建筑電氣火災(zāi)的預(yù)防措施

3.1? 規(guī)范電氣線路敷設(shè)方式

由于大多古建筑存在照明插座電線私拉亂接、線纜直接明敷設(shè)在木質(zhì)材料上、電氣線路老化等隱患，故對古建筑內(nèi)安裝照明電器設(shè)備，必須經(jīng)有關(guān)部門批準(zhǔn)，并嚴(yán)格執(zhí)行電氣安全技術(shù)規(guī)程。

古建筑內(nèi)的電氣線路，均采用銅芯絕緣線纜，嚴(yán)禁亂拉亂接電線，全部采用阻燃型聚氯乙烯硬質(zhì)管或金屬管敷設(shè)，不得直接將線纜敷設(shè)在梁、柱、枋等可燃構(gòu)件上。

3.2? 合理配電，選用保護(hù)電器

古建筑內(nèi)嚴(yán)禁使用鹵鎢燈、高壓鈉燈等高溫照明燈具和大功率電加熱器具，不準(zhǔn)使用大于 60W 的白熾燈直接安裝在可燃物物體上。如果需安裝照明燈具和電氣設(shè)備，必須嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)電氣安裝使用的技術(shù)規(guī)范和規(guī)程。燈飾材料的燃燒性能不應(yīng)低于B1級，不得靠近可燃物。

建議一座古建筑單體設(shè)置一個配電箱，安裝斷路器和漏電保護(hù)器，做好各配電回路的過載保護(hù)、短路保護(hù)、接地故障保護(hù)及故障電弧防護(hù)。保護(hù)、控制電器均應(yīng)安裝在專用的配電箱內(nèi)。定期檢查絕緣性能、電器元件功能及設(shè)備狀況，特別是短路保護(hù)和過載保護(hù)的可靠性。

設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)，對主要的分支干線采取泄漏電流監(jiān)測，在電纜接頭、端子、重點發(fā)熱部件等部位設(shè)置測溫式探測器，并對照明、插座回路設(shè)置故障電弧保護(hù)器，降低火災(zāi)事故發(fā)生的可能，變減少損失為避免損失。

3.3? 制定安全用電管理制度

文物古建筑內(nèi)配電設(shè)備、電氣線路、電器選型、設(shè)備安裝等應(yīng)符合相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、施工規(guī)范要求和防火要求，配備適用的保護(hù)電器作為防護(hù)裝置。開關(guān)、插座和照明燈具靠近可燃物時，采取隔熱、散熱等防火措施。文物建筑內(nèi)一般不得使用電熱器具和大功率用電器具，確需使用的，要采取安全防護(hù)措施，制定并嚴(yán)格落實使用管理制度。嚴(yán)禁私拉亂接電氣線路，室內(nèi)外電氣線路應(yīng)采取穿管保護(hù)。對電氣線路和電器要定期檢查檢測，確保使用安全。

3.4? 設(shè)置防雷設(shè)施

古建筑防直擊雷可在建筑最高處加裝接閃短桿，在建筑的屋脊、屋檐、女兒墻安裝接閃帶，并做好引下線安全接地。古建筑內(nèi)部有電氣設(shè)施時，所有進(jìn)出建筑物的金屬導(dǎo)體需要接地，并加裝電涌保護(hù)器，防止感應(yīng)電壓和操作過電壓，電涌保護(hù)器根據(jù)電壓和使用范圍不同可分為電源浪涌保護(hù)器、信號浪涌保護(hù)器、音頻浪涌保護(hù)器、視頻浪涌保護(hù)器等，具體可根據(jù)不同要求分級加裝。

4? 結(jié)語

文物古建筑是全人類的寶貴財富，保護(hù)古建筑、保護(hù)人類的共同文化遺產(chǎn)，是我們每一個人的責(zé)任。據(jù)悉，今年國家文物局將開展多方面工作，其中就考慮到文物建筑類型復(fù)雜，將出臺《文物建筑電氣火災(zāi)防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)》。以新的理念和先進(jìn)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來積極面對當(dāng)前古建筑物防火安全問題，采取有效措施，確保古建筑物的電氣消防安全。

參考文獻(xiàn)：

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[4] （法）Schneider Electric. 電氣裝置應(yīng)用（設(shè)計）指南（中文版）.北京：中國電力出版社，2017.