中國古代建筑防火技術(shù).doc

中國古代建筑消防概述徐志國 吳超（中南大學(xué)，長沙 410083）摘 要：本文參閱大量古籍和今人對古籍的研究，詳細介紹了古代的消防科技。闡述了我國古代建筑的火災(zāi)易發(fā)特性和引火源的多樣性、不可測性，介紹了古代人民在火災(zāi)預(yù)防中形成的觀念、經(jīng)驗、技術(shù)以及由此產(chǎn)生的機構(gòu)、法規(guī)，指出了古代消防存在的不足以及對當今社會消防的影響。關(guān)鍵詞：古代；防火；消防；建筑 引言我國作為一個歷史悠久的文明古國，有著豐富多彩的古代文明。而我國古代建筑更是以其卓越的成就和獨特的風(fēng)格，獨樹于世界建筑之林。由于地理環(huán)境、氣候、生活習(xí)慣等因素的影響，我國古建筑的主流足以木材為主的材料和木構(gòu)架結(jié)構(gòu)，其耐火等級低，一旦燃燒，短時間內(nèi)將付之一炬，不少火災(zāi)會牽連附近的建筑，甚至如果不能及時控制火情，整片街區(qū)或者社區(qū)都會毀于一旦。古代中國盛世時期經(jīng)濟實力遠超同期其他國家，城市較多，規(guī)模也較大，防火就顯得尤為重要。而且，中國是火藥的發(fā)祥地，而且人們節(jié)日和祭祀時喜歡燒紙錢、結(jié)彩燈、放煙花爆竹等習(xí)慣，使得失火現(xiàn)象更為常見。古人在災(zāi)難下痛定思痛，制定出相應(yīng)的防火法典，發(fā)明了一些實用的防火器械，改進了建筑設(shè)計與城市布局，提升了建筑材料的耐火極限。1 古建筑的火災(zāi)隱患1.1 材料從建筑材料上看，我國古建筑的主流是木構(gòu)架結(jié)構(gòu)體系，多數(shù)以松杉、柏、香樟等含油質(zhì)木材為主要材料，以木柱、木梁為承重骨架，用磚石等其他材料作圍護物資料表明，通常的古建筑，每平方米建筑面積木材的用量大體為1 m3，高級一些的古建筑用量更大1。.李引擎建筑防火性能化設(shè)計也就是說古建筑的火災(zāi)荷載是相當大的，而木材的燃燒特性決定了古建筑本身具備了容易發(fā)生火災(zāi)的物質(zhì)基礎(chǔ)，使古建筑有很大的火災(zāi)危險性古建筑中的各種木材構(gòu)件，具有特別良好的燃燒和傳播火焰的條件。古建筑起火后，猶如架滿了干柴的爐膛，而屋頂嚴實緊密，在發(fā)生火災(zāi)時，屋頂內(nèi)部的煙熱不易散發(fā)，溫度容易積聚，迅速導(dǎo)致“轟燃”。古建筑的梁、柱、椽等構(gòu)件，表面積大，木材的裂縫和拼接的縫隙多，再加上大多數(shù)通風(fēng)條件比較好，有的古建筑更是建在高山之巔，發(fā)生火災(zāi)后火勢蔓延快，燃燒猛烈，極易形成立體燃燒2。朱強， 古建筑火災(zāi)煙氣流動模擬與模型實驗研究，重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文D 2007.12火災(zāi)一旦發(fā)生，如果不能在前期控制住火情，撲救將變得非常困難。據(jù)推算，木架結(jié)構(gòu)建筑在起火以后，如果在15min20min 內(nèi)得不到有效施救，即會出現(xiàn)大面積燃燒3。4 楊杰， 陶華， 古建筑火災(zāi)分析及預(yù)測對策， 消防科學(xué)與技術(shù)J， 2003.22 2971981.2 布局在建筑布局上，我國的古建筑，無論是宮殿、寺廟、道觀、王府、衙署還是禁苑、民居，都是以各式各樣的單體建筑為基礎(chǔ)，組成各種庭院。大型的建筑，又以庭院為單元，組成龐大的建筑群體。這些庭院和建筑群體大多采用均衡對稱的方式，沿縱橫軸線進行布局。在庭院的布局中，基本上是采用“四合院”和“廊院”的形式。除了極少數(shù)單體建筑外，我國其他的古建筑幾乎都是殿宇林立，樓閣相望，飛檐交臂，棟接廊銜的布局。這種布局方式非常有利于火災(zāi)的蔓延擴大，如果其中有一處起火，很容易出現(xiàn)大面積的燃燒，也就是平常所說的出現(xiàn)“火燒連營”的情況4。古建筑消防保護技術(shù)探討。青島理工大學(xué)學(xué)報2008,29(5)中國村落的總體布局，既受到自然環(huán)境和地理條件的限制，又受到傳統(tǒng)思想、風(fēng)水術(shù)和封建制度的制約。村落形狀有線狀、塊狀、象形(如牛形、船形、魚形等)等多種形狀。街坊的布局十分靈活，背山面水隨地形而擴展，依山勢坡地自高處向低處延伸，遠遠望去，房屋高低錯落有序。許多村落由于處在山塢之間，可建面積狹小5。中國古民居防火技術(shù)和藝術(shù)。華中建筑。2006,24(6)火災(zāi)一旦發(fā)生，附近房屋極易燒成一片。中國的城市布局相比于其他國家，更注重于防火。這源于防火理念的發(fā)展，也是前人受災(zāi)、后人受教的結(jié)果。中國古代因火災(zāi)而毀一座城市的案例非常少，史書上記載只有宋朝臨安城發(fā)。但是歷史上發(fā)生城市火災(zāi)也不少，據(jù)二十四史記載，從“春秋醒公14年8月壬申御康災(zāi)”到“大清宣統(tǒng)元年2月26日蘭州省城院門南街失火”的中國古代2583年中，共有大火災(zāi)878次。特別是在建筑防火和城市消防規(guī)劃沒有嚴格貫徹落實的時期，火災(zāi)發(fā)生的次數(shù)就多。如宋都城汴梁城的道路網(wǎng)布置與漢唐相比，街道寬度明顯變窄，而且密度增長，街巷間距小。南宋臨安毀城性火災(zāi)5起，每次受災(zāi)戶數(shù)在萬戶以上6。中國古代消防科學(xué)技術(shù)概況。消防技術(shù)與產(chǎn)品信息。2008(10)1.3 引火源除普通日常生活火源外，中國的習(xí)俗的特殊性，也讓中國的建筑遭遇了更多的火災(zāi)。如祭祀和上香時焚香燃燭，燭火或者燒紙被風(fēng)吹后點燃帷幄、紙、畫，瞬間點燃整棟房屋。又如正月15元宵上元節(jié)（又稱元宵節(jié)或燈節(jié)），有張燈結(jié)彩的習(xí)俗。，一旦燈中蠟燭因風(fēng)吹搖動而使燭光觸及可燃材料制成的燈罩，或者花燈被人碰倒、撞壞等意外發(fā)生時，就會迅速起火并且極易延燒其他花燈，若不及時撲滅，火勢將迅速擴大。還有燃放煙花爆竹，這危險性為三者中最大的。清乾隆十七年(1752年)制定的治浙成規(guī)指出的：“歲暮年節(jié)之時，杭(州)城風(fēng)俗，每多施放煙火、花炮、流星、雙響、賽明月之類，俱系升高之物，一落披芭茅蓬之上，即易起火”7。中國消防史概述。中國消防協(xié)會2001年展望新世紀消防學(xué)術(shù)研討會。2001年10月1日另外，戰(zhàn)爭引起的火災(zāi)也不少。每次戰(zhàn)爭之后，神州大地滿目蒼夷。和平期間也有故意縱火的，或為復(fù)仇、嫁禍，或為偷盜、搶劫。天災(zāi)引起的也有一部分，因雷擊引起火災(zāi)的史料也不少見。2 消防技術(shù)與措施我國古代的消防管理稱為火政管理，稱管理火的官員為“火J下”，防火與滅火的禁令稱為“火禁”，滅火稱“潛火”。我國古代的火政管理，歷經(jīng)先秦時代的初創(chuàng)階段，漢代至隋唐五代的發(fā)展階段，宋代和明代的成熟階段，一直到1840年的鴉片戰(zhàn)爭為止有2000多年的歷史7。7中國消防史概述。中國消防協(xié)會2001年展望新世紀消防學(xué)術(shù)研討會。2001年10月1日大范圍的火災(zāi)一旦發(fā)生，不僅只是經(jīng)濟上的損失。由于民眾災(zāi)后居無定所，傾家蕩產(chǎn)，不少人淪為盜賊一流。如果恰逢災(zāi)荒之年，災(zāi)民沒有得到救濟，恐將引起民變，影響到政治的穩(wěn)定。古代統(tǒng)治階級深深意識到火災(zāi)的危害，汲取前朝的經(jīng)驗與教訓(xùn)，制定與進一步發(fā)展消防技術(shù)及措施。某些皇朝認為火災(zāi)是天人感應(yīng)而起，大型火災(zāi)之后會檢討自身的問題，這對民眾的生活也有一定改善。2.1 防火法規(guī)早在周朝，周禮夏官司徒載：“凡失火，野焚菜，則有刑罰?！边@是我國自有文字以來，最早的刑罰條文8。8我國古代防火及火災(zāi)刑罰?，F(xiàn)代職業(yè)安全。2009(3)春秋戰(zhàn)國時期，一些著名的思想家、政治家如孔子(孔丘)、茍子(荀況)、管子(管仲)、墨子(墨翟)、韓非子(韓非)等，對火政關(guān)系國富民安等問題作過精辟的論述。西晉和南北朝的晉律和大律中均有“水火”篇。在“以法治火”的思想指導(dǎo)下，我國消防法制在秦代初具雛型，唐代永徽律中有關(guān)消防的法規(guī)已相當完備。宋朝營造法式(成書于1099年)就相當于建筑防火標準，保證了建筑防火的嚴格落實。 永徽律是我國古代最早保存完備消防法典，是經(jīng)唐高祖、唐太宗、高宗三代醞釀，歷時33年于651年頒布9段耀勇。中國消防理念的發(fā)展與消防技術(shù)。自然辯證法通訊。2005,27(3)9。唐律中有關(guān)火災(zāi)的條款列在“雜律篇”，在唐率律疏議中共有7條，包括對違犯防火、救火法令、失火、放火等各種行為據(jù)性質(zhì)、情節(jié)和危害程度量刑的處理規(guī)定(5，pp4650)。另外對“見火起不告救”者、火災(zāi)責任人都有相應(yīng)的處罰規(guī)定10。10孟正夫，中國消防簡史，北京：群眾出版社，1984，5?？梢娞拼P(guān)于火災(zāi)的防范意識是非常強的，朝廷在法律處罰外還實行行政處罰，完備了火災(zāi)法律、法規(guī)的建設(shè)，可為后世楷模(宋沿用唐律，因為奉行“亂世用重典”的政策(3，p646)，為了治理宋代嚴重的火災(zāi)(南宋尤盛)加強了對火災(zāi)的法制，嚴格處理火災(zāi)肇事者；加強了用火管理；改善建筑防火條件。元代繼承宋代以法治火的傳統(tǒng)，有關(guān)消防治理的條文主要體現(xiàn)在元史刑法制禁令之中，這些條文即是對違法行為處罰的規(guī)定，又是對防火和滅火責任的規(guī)定。而且其常比照強盜殺人劫財來處罰，可見處罰很嚴厲11。11.3李采芹主編，中國消防通史，群眾出版社：北京，2001年，146。明代的刑律較前代更加完備，明確區(qū)分了失火罪和放火罪，大明律中有詳細記載。清代初期頒發(fā)的大清律例中有關(guān)火災(zāi)的刑罰內(nèi)容和刑罰辦法，與大明律基本相同12。12 錢新。我國古代消防安全?，F(xiàn)代職業(yè)安全。2010(10)2.2 專職防火救火機構(gòu)中國火政自古就有，但是專職的防火機構(gòu)卻首次在北宋京城出現(xiàn)潛火鋪13 潘春燕。宋代消防制度研究。廣西師范大學(xué)。200813。北宋汴京望火樓和軍巡鋪屋的出現(xiàn)，標志著城市專職消防機構(gòu)的誕生。隨后在其他城市普及開來，后又為南宋所繼承和完善。南宋時還有“防隅官屋”，有些鋪屋還配置望火樓，相互配合，防火組織較為嚴密14 張朝輝。宋代火政研究。河北大學(xué)。200714。南宋的專職消防機構(gòu)稱“防火隅”北宋京師開封城內(nèi)的高處設(shè)有了望火情的望火樓，在各坊巷設(shè)有軍巡鋪屋。北宋汴京望火樓和軍巡鋪屋的出現(xiàn)，標志著城市專職消防機構(gòu)的誕生。望火樓，作為市政上的特殊建筑，在宋代已經(jīng)十分成熟，并已形成規(guī)范。它建于城市高處，十分醒目，在建筑上更有細致的規(guī)定，“望火樓功限：望火樓一座，四柱，各高三十尺，上方五尺，下方一丈一尺。造作功：柱四條共一十六功。榥三十六條共二功八分八厘。梯腳二條共六分功。（宋）李誡.營造法式M.卷19.上海:上海古籍出版社四庫全書673 本,1987:1011.”望火樓建在一個基柱上，柱高三十尺，合計高九米多，站在樓上，嘹望全城，火警一覽無余。這開創(chuàng)了后世城市成立專職防火機構(gòu)的優(yōu)良傳統(tǒng)。軍巡鋪屋，“（京師）每街巷三百步許，有軍巡鋪屋一所，鋪兵五人，夜間巡警，收領(lǐng)公事。又于高處磚砌望火樓。樓上有人卓望。下有官屋數(shù)間，屯駐軍兵百余人，及有救火家事，謂如大小桶、灑帚、麻搭、斧鋸、梯子、火叉、大索、鐵錨兒之類。每遇有遺火去處，軍馬奔報廂主、馬步軍殿前三衙、開封府，各領(lǐng)軍級撲滅，不勞百姓”（宋）孟元老.東京夢華錄M.卷1.北京:中華書局,1982:27.。這樣的軍巡鋪屋，設(shè)有鋪兵五人，用于夜間巡警，擔負防火、防盜的責任，而望火樓下的部隊則專門負責火災(zāi)撲救，樓下還配置有專門的消防器材，供撲救火災(zāi)所用13。13 宋代消防制度研究。廣西師范大學(xué)。2008南宋時期的消防機構(gòu)進一步完善，南宋的專職消防機構(gòu)稱“防火隅”。在南宋時期，望火樓及軍巡鋪的普及率更高，基本上每個城鎮(zhèn)都有專職防火機構(gòu)，尤其是在南方經(jīng)濟較為發(fā)達的地方，專職防火機構(gòu)已經(jīng)成為必備的部門。2.3 防火技術(shù)措施古人在防火問題上理論與實際并重。在防火研究上確有獨到之處。其中一些做法甚至遺留到現(xiàn)在，這些防火觀念仍然屬于現(xiàn)代防火設(shè)計的基本規(guī)則。比如古人早就明白了防火墻和防火間距在防火問題上的重要性，特別是在城邑中防火的重要性。2.3.1 建筑材料不燃化中國古代建筑以木材為主要材料，耐火性能低。若無良好的防火措施，建筑起火數(shù)分鐘內(nèi)就會化為灰燼建筑材料不燃化有兩種方式，其一是使用不燃或難燃燒的建筑材料，比如使用磚石做墻面；其二，對易燃的建筑材料做加工處理，提升其耐火極限，比如在木材表面涂抹石灰泥等。古建筑常在樓板上鋪一層灰被，灰被的構(gòu)造是在木板上。將稻草切成兩寸長度，用水浸泡。唐宋以后多用石灰水浸。然后調(diào)入土中。草筋泥中也可加入石米、蚌殼等作骨料，鋪在樓板上，厚度約5cm面上抹光，甚至繪作圖案。涂土廣泛用于屋面、樓面、柱梁、墻壁及地墁等，在古建筑中占很大的比重。如果定量地估算一下，一座清式大殿中，涂土所用的部位占建筑所有表面積的2/3左右。粉刷技術(shù)與習(xí)俗就來源于涂土15。15肖大威。中國古代建筑防火技術(shù)與建筑發(fā)展。華南理工大學(xué)建筑學(xué)院。2008(6)早在新石器時代，氏族人就有“木骨泥墻”（在木材外面抹上泥土）的防火做法15。15 肖大威。中國古代建筑防火技術(shù)與建筑發(fā)展。南方建筑。2008(6)每當火災(zāi)發(fā)生時，最先燒毀的是屋頂。屋頂材料是建筑防火的關(guān)鍵。唐代宋璟任廣州都督時，要“教人燒瓦改造店肆，無復(fù)燃隱患”（新唐書宋璨傳）?？梢娫缭谔拼湃司鸵庾R使用不燃材料在防火中的重要作用。宋代因為城邑的人口更多，房子間距小，火災(zāi)發(fā)生的次多更多，官府甚至強制人民使用瓦代替茅草蓋屋頂。在明代長城以及各類城墻、無梁殿、磚塔，層出不窮。在中國建筑史上，明代可以稱是磚木時代。據(jù)天府廣記所載：“易舊制板屋以瓦磚，可以避風(fēng)防火燭。”認識到木材的易燃性與磚砌墻的防火性，古代建筑的結(jié)構(gòu)柱也往往由磚墻包封15。肖大威。中國古代建筑防火技術(shù)與建筑發(fā)展。華南理工大學(xué)建筑學(xué)院。2008(6)為防御火災(zāi)，古建筑大量減少了木構(gòu)件，大多數(shù)建筑轉(zhuǎn)變?yōu)榇u木混合結(jié)構(gòu)。由于各種原因，中國古建筑并沒有完全使用磚石。古民居大門在木基門板上鑲上水磨方磚，并用圓頭鐵釘固定，也有在木基門板上包鐵皮(清代的做法)，有較高的耐火極限5。5楊鳴。中國古民居防火技術(shù)和藝術(shù)。華中建筑。2006,24(6)2.3.2 防火間距與防火墻、防火巷防火間距與防火墻是方式火災(zāi)危害擴大的一項行之有效的措施，防火間距同時也是救火的便捷、安全通道。中國古代因火災(zāi)而毀一座城市的案例非常少，史書上記載只有宋朝臨安城發(fā)。這與城市建設(shè)中防火間距與防火墻的設(shè)置是分不開的。歷史上城市大火不少，宋都城汴梁城曾發(fā)生5次火災(zāi)，每次受災(zāi)上萬戶。這主要是因為汴梁成人口密度大，街道寬度過窄造成的。這也間接說明了防火間距的重要性。如宋朝咸平五年（1002）二月，“京城街巷狹隘，詔右侍禁、闔門祗侯謝德權(quán)廣之 （宋）李燾.續(xù)資治通鑒長編M.卷51.北京:中華書局,2004:1114.?！狈阑饓Φ脑O(shè)置有多種。一種是在并排著的建筑物中，中間空著一間，在里面填土，形成火災(zāi)蔓延的一個障礙；第二種時讓屋頂兩側(cè)山墻高出屋面，隨著屋頂?shù)男逼露孰A梯形，這種墻即為“風(fēng)火墻”或“封火墻”，萬一發(fā)生房屋火災(zāi)它可以有效地隔斷火路，將火災(zāi)限制在有限區(qū)間內(nèi)。相鄰的兩棟建筑物之間，如果都設(shè)置了風(fēng)火墻，就會形成防火巷，火災(zāi)發(fā)生后可以由此逃離火場。2.3.3 水源儲備水缸、水桶蓄水，平日為生活所用，火起時則為消防用具。軍隊中也有水缸之類貯水工具，“具綆勺儲水器，暑以療暍火以濡” (清) 徐松.宋會要輯稿M.北京:中華書局,1957:7.，作為專用的消防設(shè)備。但水缸畢竟容量太小，不足以應(yīng)付較大的火災(zāi)。要具備豐富的水源，一是打井，挖池塘。二是做足引水工作。比如在清明上河圖中，我們不僅看到河流貫穿整篇巨作，隨處可見的還有水井。中國古代城市大多依水而建。依水建城好處很多，防火水源也因此得利。而在一些重要地區(qū)會開挖水渠引水。比如紫禁城外有護城筒子河，內(nèi)有御河。有些依山而建的村落，也會引山水貫串或者環(huán)繞整個村落。2.4 滅火技術(shù)與設(shè)備中國古代的僵化哲學(xué)和忽視自然科學(xué)的思想導(dǎo)致科學(xué)技術(shù)的落后，一些實用的發(fā)明甚至?xí)徽J為是奇技淫巧，難登大雅之堂。這也使得我國的科技水平裹足不前。但一些消防技術(shù)設(shè)備還是值得稱贊。中國唐代出現(xiàn)了專門滅火工具和油囊，油囊為動物膽皮制成，可用來貯水，將其扔進火場中，達到燃燒終止的目的。我國北宋時代(9601127年)開始制作竹制唧筒，并人力操作泵水，比歐洲人知道柱塞泵原理早幾百年。1627年遠西奇器圖說在揚州刊行，“水銃”的構(gòu)造與應(yīng)用傳人中國，中國的消防裝備制造達到當時先進水平。宋朝有專門的滅火云梯，而法國1872年才試驗成功第一輛云梯消防車。丁顯孔。中國古代消防科學(xué)技術(shù)概況。消防技術(shù)與產(chǎn)品信息。2008(10)3 結(jié)論我過古代有著比較完整的消防理論和有著當時比較先進的消防技術(shù)設(shè)備。但是這種領(lǐng)先的消防科學(xué)技術(shù)卻沒能繼續(xù)發(fā)揚下來，中國現(xiàn)代消防遠遜色于國外發(fā)達資本主義國家。究其原因，不是中國人笨。而是明清閉關(guān)鎖國的消極國策影響了中國的科學(xué)發(fā)展，是頑固保守的封建思想和陳舊僵化的哲學(xué)思想約束了科技的發(fā)展。消防科技立足于工業(yè)基礎(chǔ)，在落后生產(chǎn)