巴黎圣母院大火已经扑灭,但这些警示不能忘

中科科界(北京)科技有限公司  |   2019-04-18 00:23

来源:科学网

作者 | 麻庭光

法国巴黎消防部门当地时间4月16日上午宣布,巴黎圣母院大火已经扑灭,后续进入起火原因调查和建筑结构安全评估阶段。

尽管如此,此次大火使巴黎圣母院严重受损,也是人类文明的一大损失。

很多人对巴黎圣母院此次遭遇的火灾深感惋惜。然而,在叹息之余,我们更需要探究的是这次火灾给古建筑保护带来的深刻警示,让留存下来的人类瑰宝不再遭遇巴黎圣母院的悲剧。

在此之前,我们先分析下这次大火为何会失控以及为何救不了。

为什么大火会失控?

从目前的报道来看,巴黎圣母院的起火原因可能是电线短路,但其木质屋顶结构加速了火势蔓延,最终导致标志性尖顶坍塌。

然而,失火未必成灾,成灾是如何造成的?

首先,木制屋顶的存在,给火灾提供了最好的燃料。

随着风吹日晒,木材会丧失很多水分,更像脱水脱杂质的“炭”,而不是代表新鲜燃料的“薪”。炭和薪相比,导热系数小(意味着点火容易),发热量高(意味着火场温度高),因此更容易成灾。

第二,古人认为“火性炎上”,也就是羽流永远裹挟能量向上走。

尤其是当燃料发生垂直布置时,火焰所有的能量都没有浪费,而是在预热燃料,并产生更多的燃料,如此正反馈的过程导致向上的火灾蔓延是加速进行的,增加了控制的难度。

第三,着火点位置比较高,周围又缺乏立脚点,给消防灭火作业的开展带来了很大的麻烦。

这是非专业工作者难以体会的困境。洒水很讲究地点,如果不能直接向源头洒水,很多水源都会被浪费掉,无法发挥预期的用途。各国消防法规中保障消防车位和消防车道的重要性,在此凸显。

因为巴黎圣母院是重点保护单位,消防队员在挽救损失的过程中,投鼠忌器,不敢全力灭火。

据某些亲历者的记载,“消防队赶到后竟然对大火束手无策。灭火行动持续三个小时之后,消防指挥官——一位将军仍然表示不知道是否能控制住火势”。

巴黎市政府的解释是因为结构特殊,消防员很难到达着火点。

其实,这很正常,面对800多年才遭遇的火灾,谁有现成的应急预案呢?

为什么大火救不了?

巴黎圣母院发生火灾后不久,美国总统唐纳德·特朗普便提出空中洒水的非专业建议,但很快遭到专业工作者否决。

为什么大火救不了?

第一,在灭火行动中,灭火、拯物和救人具有同等重要的地位,需要按照当时当地的重要性进行取舍,最终的目标还需要满足文物保护的终极目标。

如果不能达到文保的目标,只能放弃。

条条大路通罗马,捷径往往只有一两条,所以这非常考验消防工作者的专业知识和评估水平。巴黎圣母院大火的最终结果是基本满足对文物保护的期望,证明了专业队伍火场决策的正确性。

第二,消防灭火的基本原则是,让合适的水量在合适的时间投递到合适的地点。

如果投递错误,解决不了问题,比如直升机降水无法瞄准;如果投递过量,带来的水损(破坏建筑结构)有可能超过火场损失;如果投递方式错误,可能砸坏建筑,带来更大的损失。

所以,灭火战术的选择,是在达到灭火的目标之下,还需要考虑火场损失和消防队员的安全。

后两个目标的重要性有可能超过灭火本身,所以需要权衡进行取舍。

第三,由于燃料都是被建筑顶面(包括防水层和瓦片)保护起来的,上面的洒水很难深入到火场燃料底部,因此达不到灭火的效果。

我国古代经常发生雷击建筑大火在滂沱大雨中持续烧光的结果(如故宫三大殿),所以缺乏定标和瞄准的洒水不能解决灭火的效率问题,因此不是优先的选择。

所以,在明确目标即将损失的前提下,拯救必要的文物是首要的选择,防止蔓延是次要的选择,最后才是伺机灭火。

大火带来哪些警示?

文物保护的一个重要原则是把原物保存在原有的状态下,不到万不得已,不主动发掘。这一原则同样适用于古建筑保护。

在这次大火中,有人提到,近代以来,巴黎圣母院为了避免火灾,整个木结构顶部内都没有安置电线,理论上说不存在建筑内部的引火因素。

但外部施工过程中,切削铜像溅射的火花,施工用电的走线,都可能引发火灾。

脚手架平台材料也是易于引火的木板,没有任何防火隔离措施。也就是说,因为装修,不得不使用当代的技术,这种技术给古建筑保护工作带来了潜在的风险。

纵观人类古建筑的损失历史,每一场损失都有状态改变的贡献,而状态变化有可能是管理不当造成,也可能是新技术带来的。

比如1923年的建福宫火灾,与电灯的使用有很大关联(当然更多的人怀疑是太监纵火)。1972年的峨眉金顶寺大火,与柴油发电机的事故有关。

2008年的韩国崇礼门大火,与人员管制的放松有很大的关联。所有这些事故,都是在变化的过程中造成的,来源于对变化认识的不足和对应管理部门的失职。

消防安全大检查对防范古建筑火灾有一定的促进作用,但更应注意的是,火灾安全是一个动态的问题,气象条件、燃料条件、内部点火条件、使用人群等可能随时发生变化。

这些动态的条件,是无法通过一两次安全大检查来发现的,需要专业消防工作者的咨询和会商才能解决。也就是说,防火强调专业人员的参与,强调科学系统地制定计划,强调合理的程序和保险的方案。

通常,古建筑单位害怕消防部门的参与,因为在法规的管制下,这不能改,那不能动,消防法规有时成了古建维修的束缚和捆绑。

是这样吗?

消防工程领域非常强调保护方案的等价性(Equivalency)。如果新方案并没有降低原有建筑的整体安全性,那么新方案与老方案在安全上是等价的。

然而,要对新方案进行大胆的放行,需要对当时当地的气象特征、燃料特征和人群特征都有深入了解,才能从无数的消防方案中选取最合适的防火办法,在安全性、经济性和便利性方面作出合理的妥协和统一。

这意味着,判断者必须拥有足够的火灾原理、逃生原理和风险原理知识,意味着他有足够的教育资历和工作经验作出专业判断,还意味着相应的保险部门愿意承担相关风险。

如此作出的等价方案才能得到公众的认可和社会的接受。这或许是古建筑保护方案出错的根本性原因。缺乏相应机构的支持与配合,维修安全很难保证。

(作者单位:上海应用技术大学,科学网博客地址:http://blog.sciencenet.cn/u/fpe)

来源:sciencenet-cas 科学网

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