从冲突、适应到整合：中国历史地段消防的发展历程与当前对策

李新建　李岚

摘要：中国历史地段保护制度建立30多年来，火灾消防和遗产保护之间经历了从技术规范冲突到技术手段适应的过程，并在近十年来共同整合到建筑遗产预防性保护框架之内。针对当前依然严峻的火灾威胁，借鉴预防性保护理论中价值评估与风险评估并重、传统智慧和现代技术结合的思路，提出了以价值保全为目标、以蔓延防控为核心、科学化保护利用传统防延烧措施，全面构建当代智慧消防平台的对策。

关键词：历史地段消防，适应性预防性保护;发展历程;对策

历史地段保护制度始于1962年法国的《马尔罗法》[1]（the French Loi Malraux）。我国历史地段的概念则始于1986年《国务院批转建设部、文化部关于请公布第二批国家历史文化名城名单报告的通知}），通知指出“对一些文物古迹比较集中，或能较完整地体现某一历史时期传统风貌和民族特色的街区、建筑群、小镇和村落，也应予以保护”[2]。历史地段大多具有木结构建筑密集、街巷狭窄或地形复杂的特点，易于导致“火烧连营”、难以扑救的恶性火灾，因此一直是我国“文物消防工作的重中之重”[3]。

一、中国历史地段消防理念和技术的发展

（一）与遗产保护要求的冲突（1986-2002）

1986-2002年是中国历史地段保护制度的草创期，相关制度和技术研究尚不充分，没有针对历史地段防火问题的专门研究，其保护规划和建设实施只能套用国家标准《建筑设计防火规范GB]16-87）等统一的消防技术要求，因而导致遗产保护要求和消防技术规范之间存在着显而易见的冲突。

我国历史地段中普遍保存着2-4米宽的狭窄历史街巷和古老而密集的木构建筑，它们是构成历史格局和风貌的主要载体，应该得到整体的保护。但从当时的防火规范而言，密集的历史地段面临着严重的火灾风险，却无法满足消防通道和消防间距等要求，难以通行当时通用的水罐式消防车，因此需要拓宽历史街巷、拆除历史建筑来满足“街区内的道路应考虑消防车的通行，道路中心线间的距离不宜大于160米”“消防车道宽度不小于3.5米（2006年后改为4米）”[4]等消防规范要求。

面对这一冲突，由于生命财产安全的极端重要性，绝大多数地区历史地段的规划建设实践中均采取了“两害相较取其轻”的思路，通过拆房拓路来开辟消防通道，为满足消防技术规范而损害了遗产价值，甚至出现以提高消防安全、改善基础设施等为借口的大片历史地段的整体拆迁和商业开发。如在2000年的定海旧城改造风波中，当地政府“忍痛挨骂”拆除大片旧城区的一个重要“理由”就是旧城区已经成为火灾的高發地段，居民“就像坐在火炉子上面”，生命和财产安全受到极大的威胁[5]。

因此，缺乏“在不损坏文化遗产的同时，提供最大的安全保障”①的消防理念和技术，是导致这一时期历史地段在快速经济增长和城市发展中日益萎缩的客观技术原因之一。

（二）对遗产保护要求的适应（2002-2010）

2000年以后，历史地段逐渐成为我国历史文化遗产保护制度的重心所在[6]。历史文化街区的保护于2002年首次纳入《文物保护法》，同年制定的《中国文物古迹保护准则》标志着我国文化遗产保护观念与国际接轨，准则建议密集建筑群和历史街区（村镇）应编制防火、防洪、防灾等专项规划。在此背景下，越来越多的有识之士和学者认识到，再不能“削足适履”地让历史地段去适应消防技术，而应该通过研究和运用特殊的现代消防技术，使其适应历史地段保护的要求。

最初的突破始于2002年提出的使用小型消防车、依托消火栓系统建立自救系统等一系列适应性对策[7]。《建筑设计防火规范》作为全国通用的消防技术规范，规定消防车道尺度必须满足体型较大的消防云梯车、泡沫消防车、水罐消防车等的通行需求。但历史地段绝大多数都是由低层的木结构房屋组成的，火灾类型比较简单，因此无需云梯和泡沫消防车。再将水罐消防车的构成拆解为消防泵、水罐、水带等消防设备，可以发现体积庞大的水罐实际只能提供5分钟的灭火用水。换言之，如果历史地段内具备可靠的消防供水，那么就可以使用只承载消防员、水泵和水带等设备的小型消防车或消防摩托车，这样历史街巷无需拓宽就可以满足消防通道的要求。

历史地段火灾自救系统的概念借鉴自高层建筑消防系统。和历史地段一样，高层建筑内部无法通行消防车，而是依靠内部的消防控制室、消防水泵（加压）、消防水池（储水）、消防供水管网、室内消火栓箱（供水+皮管）、消防楼电梯（消防员通道）系统保障消防安全。历史地段类似于平铺的高层建筑，也可以建立以室内外消火栓为主要依托的早期火灾自救系统，内部设消防控制室，配备固定或移动式的消防泵（代替消防车的加压泵）、皮管和破拆工具等器材箱（代替消防车器材），以及掌握灭火技能的专业消防员或志愿消防员，就可以在消防车尚未或无法到达的情况下进行灭火（图1）。

此后，适应历史地段消防特点的研究和实践成果不断涌现。在研究层面，历史地段防火问题的研究日益全面，提出了规划、设计、技术、设备、社会、管理等各个方面的适应性技术[8];古建筑的火灾烟气流动、数值模拟等问题进入了消防学研究领域;适用于历史地段和古建筑的防火材料和火灾监测、报警、灭火产品也逐步得到研发。

在实践层面，各方都在努力降低历史地段的火灾风险。通过开展历史地段火灾案例研究，揭示了电气失火和用火不慎为最常见的火灾起因，进而针对危险老化电气设备进行检修和更新。消防队与历史地段所在社区合作，设立社区微型消防站，配备义务消防队员、便携式水泵、水龙等消防工具，为居民提供家用灭火器材和技能培训，制定火灾风险检查表并定期检查整改，逐步建立社区自救体系（图2）。

总体而言，这一时期历史地段适应性消防理念和技术取得了显著的成效。一方面因开辟消防车道而拓宽历史街巷、拆除历史建筑的情况基本杜绝;另一方面小微型消防车、移动消防泵等适应性消防产品得到研发、生产和日益普遍的应用;最后，也是最重要的是历史地段适应性消防技术的应用得到了2008年《历史文化名城名镇名村保护条例》的法律支持，其中第三十一条中首次提出“确因历史文化街区、名镇、名村的保护需要，无法按照标准和规范设置（消防设施）的，由城市、县人民政府公安机关消防机构会同同级主管部门制订相应的防火安全保障方案”。

（三）与预防性保护理念的整合（2010至今）

2010年以来，我国经济增长从粗放型转向集约型，城市发展从增量规划转向存量规划，文物保护从抢救性为主转向抢救性和预防性并重。历史地段消防工作不仅在制度建设和技术研发上取得了新的进展，同时结合建筑遗产预防性保护的理念，试图探索历史地段火灾防控的新思路和新方法。

制度建设方面，中央有关部委和地方政府先后出台了多部专门针对文物建筑和历史地段的消防管理规定和技术指南，如2011年国家文物局发布《文物消防安全检查规程》、北京市质量技术监督局发布《文物建筑消防设施设置规范》，2014公安部下发《古城镇和村寨火灾防控技术指导意见》等;2015年公安部消防局发布《消防安全重点单位微型消防站建设标准（试行）》

《社区微型消防站建设标准（试行）》。这些法规和技术规范总结了前阶段适应性技术运用的经验教训，并发挥了我国在行政管理能力和基层动员能力上的制度优势，普遍提升了历史地段的消防自救能力。

技术研发方面，我国在先进制造业、数字技术尤其是物联网技术方面发展迅速，大大提高了消防监控、报警和灭火设备的效率、准确率和普及率，消防保障能力日益提高;在木构建筑内部火灾机理、木材燃烧、烟气流动及传热等理论分析、数值模拟和实验研究成果日渐丰富的同时，基于不同原理和软件的木构建筑外部火灾蔓延的定量化研究也逐步开展，有望解决此前历史地段适应性消防措施以定性为主，科学性、有效性难以验证的问题。

在理念方面，建筑遗产预防性保护理论自2011年

“建筑遗产的预防性保护国际研讨会（南京）”后逐渐进入我国。它主张的“日常维护胜于大兴土木，灾前预防优于灾后修复”[9]，符合我国传统文化的“防患于未然”理念和“预防为主、防消结合”的消防工作方针②，在防火方面的主要措施与我国现有消防工作体系也较为接近。值得借鉴的是，建筑遗产预防性保护理论将防火防灾置于整个遗产保护框架之下，一是强调灾害预防必须同时建立在价值评估和风险评估的基础上，以整体价值损失的最小化为总目标;二是强调传统智慧和现代技术的结合，既强调现代科学技术的应用，又鼓励充分利用可作为防灾资源的历史要素，以促进社区维护和使用传统的可持续发展[10]。

据此，反思2013年丽江广义街火灾、2014年迪庆独克宗火灾，直到今年5月4日浙江永嘉芙蓉村火灾，可以得到以下两方面的启示：

1.历史地段火灾形势依然严峻，不仅应该防控火灾发生，也应该研究火灾蔓延规律，依据保护规划的价值评估确定对象和区域的性能化消防目標和可接受损失程度，尽量避免大面积延烧和重要文物建筑受损，将火灾整体价值损失降至最低。

2.有必要对我国历史地段内的封火墙等传统防延烧措施进行调查和科学化研究，分析其作用机理和性能参数，探索整合传统和现代技术的历史地段火灾蔓延仿真模拟及性能化防控设计方法，最终构建历史地段的智能化消防系统。

二、当前历史地段消防中的蔓延防控对策

如上文所述，当前我国历史地段火灾威胁依然严峻，探索基于预防性保护理念的蔓延防控体系，是实现整体价值损失最小化的对策之一，其要点包括以下四个方面：

（一）以控制火灾向外蔓延为近期重点和切入点

风险评估是建筑遗产预防性保护和性能化消防的共同基础之一。根据现代消防学风险评估理论，火灾风险只能降低，无法完全消除。我国历史地段自然环境、建筑空间、人口构成和生产生活十分复杂，起火点、起火原因、起火时间不可能完全控制，虽然可以采取各种管理和技术手段降低火灾风险，但无论怎么预防，也不能绝对杜绝火灾。历史地段内量大面广、丰富多样的现存建筑，它们既有自身发生火灾的风险，也有被周边火灾蔓延波及的风险，相对而言，蔓延起火的风险概率更高，整体损失也更大。

因此，当前我国历史地段消防不仅要继续重视建筑室内火灾的预防和早期扑灭，还要重点防控火灾向外蔓延，其当务之急是“防止外部火灾蔓延危及古建筑安全”③，同时避免“火烧联营”的恶性火灾造成文化遗产和人民生命财产的重大损失。

将重心转向控制火灾蔓延，可以抛开建筑内部的梁、檩、柱、椽和可燃物品等复杂的细节，直接关注对于火灾蔓延最为关键的建筑外表面的耐火性能，包括墙面和屋面的尺度、材料、开口等特性，才有可能探讨历史地段整体的火灾蔓延特性。

如日本国土交通省在1998-2002年间开展的“城市建设中的防灾评价、防灾对策技术开发”研究中[11]，就将单栋建筑作为整体分为三类耐火性能，基于火灾实验构筑物理模型，同时考虑建筑物的开口处（窗户等）的大小和位置的差异，最终建立了区域火灾延烧模拟系统。其基于大量实验的参数不可以照搬，但控制蔓延的基本思路和技术路线对我国具有很好的借鉴意义（图3、4）。

另外值得强调的，建筑外表面不仅是火灾蔓延防控的处置重点，也是历史地段传统风貌的主要载体，对于火灾防控和价值保全均至关重要。

（二）建立基于价值分类和整体保全的性能化消防目标

价值评估是建筑遗产预防性保护和性能化消防的另一个共同基础。在国际上，历史文化价值的保全已经成为历史地段和历史建筑性能化消防的目标之一。美国文化资源委员会制定的国家标准《历史建筑消防规范》中，将历史结构、历史元素、空间特征不受破坏和人身安全保障共同列入性能化目标，并据此提出可能达到这些目标的消防技术、建设、保护、管理和所有权等方面的措施[12]。台湾地区的文化古迹防灾也强调“以整体性、价值优先作为防火防灾的首要目标”[13]。

无论是中国古老的消防理念（如春秋《左传·襄公九年》记载，“火所未至，撤小屋，涂大屋”），还是现代消防安全学观念，都支持通过改变或牺牲价值较低的建筑来保护价值较高的重要建筑的安全，以实现整体价值损失的最小化。我国历史地段内街巷纵横，建筑高度普遍在两层以下，人员疏散较为便利，在2014年迪庆独克宗那样的历史地段火灾中，令全国上下痛惜的不只是严重的人身和财产损失，还有稀缺和不可再生的重要建筑遗产及其承载的历史文化价值的损毁。因此，在短期内难以完全消除火灾隐患的情况下，历史地段消防应以历史文化价值的最大保全为目标，建立与历史地段保护规划中价值评估相关联的性能化消防目标。

历史地段保护规划的重要任务之一是根据现状建筑的价值和保存情况确定分类保护和整治要求，不同类型的建筑间存在历史文化价值高（如文物保护单位、历史建筑）、中（如传统风貌建筑）、低（其他建筑）的区别，其可接受损失程度和相应的性能化消防目标也应有所差别（见表1）。

在此基础上，对于历史地段内除法定保护对象以外的其他大量性建筑，也应以其历史格局和传统风貌方面的价值等级为主（权重较高），结合其本身房地产价值和内部物品价值（权重较低），研究其综合价值分类方法，以及相应的可以接受损失程度和防火保护目标（见表2）。

这些根据价值评估所确定的性能化消防要求，将遗产保护要求和消防保护要求统一起来，可以指导历史地段内建筑和区域保护利用及其消防工程项目，通过对价值较低的建筑物的改造和调整，提高价值较高建筑的火灾安全性。这些性能化要求同时也可以转化成历史地段火灾模拟系统的目标校验参数，和空间信息、环境条件信息等共同构成历史地段综合消防性能仿真的基础模型。

（三）科学化研究、保护和传承传统防延烧措施

建筑遗产的预防性保护和性能化消防理论都注重传统智慧与现代技术的结合，“东西方古代社会的相关实践，可以为当今建筑遗产在保护其原真性和完整性前提下进行维护和使用的可持续途径提供参考，新技术的发展也促进了预防性保护的具体实施”[14]。在传统建筑同样以木结构为主的日本，早稻田大学等科研机构开展了大量的实验研究，分析了传统建筑墙体[15]、檐下[16]等各种构造的耐火性能和燃烧特性，不仅为模拟和分析历史地段火灾蔓延提供了科学的参数，而且还研发了将传统木结构耐火性能提升至防火结构（可承受30分钟室外火灾）和准耐火结构（可承受45分钟室内和室外火灾）的若干种构造措施，并得到了主管部门国土交通省相关法令的认可，成为日本现代消防体系的有机组成部分[17]。

我国传统城市和建筑防延烧措施自古就有文献记载，并受到现代学者的关注。孟正夫[18]、李采芹[19]、张泽江[20]等系统阐述了防延烧措施的整体发展及历史作用，从春秋时期墙面屋面涂泥防火、元代类似涂泥的“法制长生屋”、宋代开始出现以砖代木，明代以后大量采用以砖墙控制火灾蔓延的各种措施，如封檐墙、马头墙（封火墙）、隔火墙、火巷（备弄）等。目前国内对封火墙等传统防延烧设施的研究主要停留在历史文化、样式构造的层面，即使涉及防火研究也仅止于主观的定性分析。除了石志敏对故宫围房隔火墙耐火极限的研究[21]，以及杨春泽对民居防火墙高度的FDS分析外[22]，尚未见到其他对传统防延烧措施作用机理的科学化研究成果，如耐火极限、热量传递、烟气流动等的定量研究，以及相应的防火性能提升和改造技术研究，既无法验证传统措施是否有效，更无法运用到现代消防规划体系中。

因此，应对我国传统的防延烧措施进行科学化研究和传承。首先运用建筑学和建筑史学的力祛，开展各地历史地段传统防延烧措施的实地调查和典型测绘，记录其本身及相关建筑空间的材料、尺度、构造方法、空间分布等信息，并进行必要的材料取样，综合研究其类型和规律性。（图5）

在此基础上，按照我国《建筑构件耐火试验方法》（GB/T9978-1999）的规定，制作各类不同材料和构造方式的墙面、屋面、门窗洞口以及各类阻燃构造的小型试样或缩尺模型，在实验室环境内测试其综合耐火和阻燃性能参数。

最后，利用采集的空间数据和材料、构件燃烧性能信息建立建筑或建筑群级别的较精细的PyroSim模型，设定典型气候环境（风力、温度、湿度等）及起火点，并建立若干比较模型（如有封火墙和无封火墙，不同形式、高度和位置封火墙等对比模型），通过反复的仿真模拟和对比分析，揭示封火墙等传统防延烧措施的作用机理。在必要时，通过缩尺模型的实际燃烧实验来检验火灾模拟结论的可靠性。

（四）构建基于数字仿真和物联网技术的智能化消防平台

新技术的发展大大促进了预防性保护和性能化消防的具体实施，为构建基于数字仿真和物联网技术的历史地段智能化消防平台提供了技术条件。

智能化消防平台的核心是历史地段火灾仿真模拟系统。如前文所述，在通过实验获得传统墙体、屋面构造和防延烧措施等燃烧性能参数的基础上，将防控重点由建筑室内火灾转向外部蔓延火灾，将元胞自动机模拟[23]、FDS模拟[24]、GIS模拟[25]等多种方法相互结合，探索将街区内的各单体建筑简化，建立计算量较为适中的火灾模拟模型。通过对不同起火点、火情和气候条件的反复运算及优化，获取满足前述分类建筑性能化消防目标的一系列参数集合，并根据这些参数确定精确的消防设施布置，与之相对应的各建筑墙面、屋面防火性能改造要求。

在此基础上，通过物联网技术将火灾模拟仿真系统和无线监控报警设备、自动灭火设施以及手机GPS、相關APP应用等整合起来，可实现具有培训演习、监测预警和火场指挥等三大功能的智能化消防平台。

模拟仿真系统随时监控火灾监测报警设备、自动灭火设备、人员活动状态，预先根据各种可能的火灾位置、原因和天气情况演算积累消防预案库，结合互联网、虚拟现实和人工智能技术，为公众和消防人员提供低成本、多轮次、科学化的单机或网络消防演习和培训，以弥补实战演习成本高、频次低和流于形式等问题。

一旦接到来自监测设备或公众手机的报警信号，可以迅速核实并运算生成最优火灾扑救和人员疏散方案，远程开启灭火和阻火设备，向所涉及消防站和消防员发送灭火行动指令，向火场范围内公众手机发送基于当前位置的最优逃生线路图，实现精准灭火和疏散（图6）。

三、结论

中国历史地段保护制度建立三十多年来，火灾消防和遗产保护之间经历了从冲突到适应的转变，并在近年来共同整合到建筑遗产预防性保护框架之内。针对当前依然严峻的火灾威胁，我们可以在继续优化适应性消防措施的基础上，借鉴预防性保护理论中价值评估与风险评估并重、传统智慧和现代技术结合的思路，探索以价值保全为目标、以蔓延防控为重点的历史地段消防对策，科学揭示传统建筑构件构造的耐火性能和传统防延烧措施的作用机理，研发以火灾蔓延仿真模拟系统为核心的历史地段智能化消防平台，以期最大程度地减少生命财产和文化遗产价值的损失。

[基金项目：国家自然科学基金面上项目“整合传统与现代技术的密集型历史聚落火灾蔓延仿真模拟及性能化防控设计方法”（编号：51678129）;江苏省文物局科研课题“建筑遗产预防性保护的国内经验和江苏省工作路径研究”（编号：2019SK03）]

（致谢：本文得到了李建波、钱宁、张晟途、范宁、吴美萍、李敏等的帮助。）

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（責任编辑：张双敏）

①联合国教科文组织1976年通过《关于历史地区保护及其当代作用的建议》（Recommendation concerning the Safeguarding andContemporary Role of Historic Areas），简称《内罗毕建议》，其中第2了条建议：任何影响历史地区的城市发展或贫民区治理计划应遵守适用于防止火灾和自然灾害的通用安全标准，只要这与适用于保护文化遗产的标准相符。如果确实出现了不符的情况，各有关部门应通力合作找出特别的解决方法，以便在不损坏文化遗产的同时，提供最大的安全保障。

②该方针由1984年《中华人民共和国消防条例》首次提出，并一直沿用至今。

③日本立命馆大学地震工程学教授土岐宪三在《朝日新闻》著文，提出保护文物的当务之急，是修正文物保护的消防对策，采取措施，防止外部火灾蔓延危及古建筑的安全。转引自：郭瑞磺.制定火灾蔓延至古建筑的消防对策是当务之急[J].消防技术与产品信息，2003（8）.