基于文化遗产价值的闽浙木拱廊桥防火策略

2022-12-30 15:23陈舒洁刘永健秋原雅人
建筑科学与工程学报 2022年6期
关键词:拱廊火源桥面

陈舒洁,刘永健,秋原雅人,缪 远

(1. 福建工程学院建筑与城乡规划学院,福建福州 350108; 2. 长安大学公路学院,陕西西安 710064; 3. 福州大学建筑与城乡规划学院,福建福州 350108)

0 引 言

木材是一种天然的建筑材料,应用木材建造的木桥是古代桥梁的重要类型,至今在桥梁工程中仍有一定的应用[1-2]。由于木材耐久性较差,古代木桥能遗存至今的较少,其中具有一定存量(130座)[3]、结构独特的闽浙木拱廊桥是难得的物质文化遗产[4-6]。分布于福建北部、浙江南部山区的闽浙木拱廊桥,因有廊屋保护,除交通功能外,还具有丰富的社会功能,其至今仍流传着传统营造技艺和建桥习俗,是重要的非物质文化遗产。

随着时间的推移,遗存的闽浙木拱廊桥数量不断减少,其主要原因除因城乡发展而拆除外,还有火灾和洪灾,尤其以火毁事件频率高、损害大。据调查,清代以来福建省内有记载的木拱桥火灾事故达27起,比水毁的22起多出5起。浙江省内也有多起木拱廊桥的火毁事件,如景宁柘湾木拱桥、庆元濛淤桥、英川梅崇桥等都毁于大火[3]。近年来,尽管有关部门采取了许多措施,火毁事件仍然频发。火毁后的木拱廊桥主要结构几无遗存,给重建带来极大的困难。即使重建,桥梁的真实性也会受到极大质疑。在全球变暖、高温干燥天气更为频繁的背景下,木拱廊桥火毁的风险不断加大。因此,防火成为木拱廊桥保护的重点与难点。

闽浙木拱廊桥自1980年被桥梁专家发现[7]以来,虽然已开展了大量的考察和结构受力分析[8-10],但在防灾方面的研究并不多,且以防洪和防震为主[11-14],关于防火的研究极少,目前仅能查到两篇相关文献[15-16],其中一篇提出开发阻燃材料、应用性能化消防设计等设想,另一篇则提出提高古廊桥耐火等级,改善消防道路和水源等设想,但这两篇文献都较为笼统,没有细化的防火方案。笔者在有关木拱廊桥防火的考察与研讨中发现:一方面,阻燃处理、木材表面防护等在一般木结构中有效的防火措施,因地方遗产保护者担心破坏遗产的真实性而至今未予采用;另一方面,目前已采取的防火措施中有些则有损于木拱廊桥整体的遗产价值。此外,由于木拱廊桥具有特殊的结构特点,不能直接套用木房屋结构的防火措施。因此,开展闽浙木拱廊桥防火策略的研究是极其必要的。

为此,本文全面梳理了闽浙木拱廊桥物质和非物质遗产价值;对闽浙木拱桥的火灾事故进行调查分析,调查内容包括起火原因、火灾发展过程、损失情况等;在此基础上,基于遗产价值,充分考虑木拱廊桥的结构特点,对现有的防火措施进行评价,提出今后应采取的防火策略。

1 闽浙木拱廊桥及其遗产价值

闽浙木拱廊桥结构由三大部分组成:墩台与基础、编木拱结构和廊屋,其中桥面是后二者的共有和连接部分。在这三部分中,墩台与基础多由天然岩石或石头等可燃性差的材料建造,受火灾的影响相对较小,且其功能单一,遗产价值较小,本文暂不讨论。图1为闽浙木拱廊桥单孔的结构(无桥墩);图2为福建屏南万安桥,其为多孔木拱廊桥,照片的右下方为桥墩结构。

编木拱结构由2个纵桥向的多折边拱架系统相互穿插和若干横桥向的横木联结组成。以短小直木构件无需弯曲加工即可建成较大跨径的拱桥,是这种结构的独特之处,体现了古代中国人的智慧与创造精神,具有重要的历史、文化与科学价值[4-5,9,17]。为防止木构件在山区潮湿多雨的环境中腐坏,编木拱两侧多用“风雨板”遮挡,这样使桥面以下的编木拱形成了半封闭的空间,对结构防火极为不利。

为保护木拱结构,增加木拱自重,提高其抗洪能力,闽浙木拱廊桥建有廊屋。廊屋多为抬梁式或穿斗式结构,内部配有板凳,中间或桥头多放置神龛,是当地人聚集聊天、进行信仰和民俗活动的重要场所(图3)。廊屋的横梁、柱子和木枋上,经常用墨书记载建桥时间、桥会董事与缘首姓名、匠人姓名、对联诗词、村民捐款捐物的信息等(图4)。因此,廊桥承载了重要的社会与精神价值。为了增强遮风避雨的功能,一些廊屋两侧设了挡板,使其成为全封闭或半封闭的空间,这也是这类桥梁抗火分析中需要考虑的因素。

除了物质遗产方面的价值,木拱廊桥在非物质遗产方面的价值也十分突出。木拱廊桥的传统营造技艺至今仍在闽浙地区流传,有着固定的传承队伍和成熟的传承机制。与木拱廊桥有关的造桥仪式与禁忌、民间祭祀、表演与民俗活动,是当地乡土文化的集中体现,具有重要的非物质文化遗产价值[6,18-20]。

木拱廊桥不仅是古代交通道路网上的重要节点,更是传统村落的重要组成部分。其廊屋造型与当地传统民居相似,能与村庄民居融为一体。同时,为桥梁维护与重建所购买的桥林、桥山等,不仅是木拱桥的附属财产,更是地方聚落世代守护桥梁的历史证据。因此,木拱廊桥将古村落、古道和周围桥林、桥山有机地组成整体,形成当地独特的人文与自然景观,是可贵的文化遗产,也是乡村振兴的重要基础。

图5列出了闽浙木拱廊桥遗产价值体系的主要构成要素,可见其整体价值的丰富性与复杂性。其中,最能体现木拱廊桥遗产价值的是结构技术和山地人居文化,也就是编木拱结构和廊屋所承载的多重功能与精神空间。

2 闽浙木拱廊桥火灾事故调查与分析

2.1 火灾事故调查

2.1.1 概 况

根据实地调查、新闻报道和文献[20]提供的数据,本文对清代以来福建省内木拱廊桥火灾事故的简要情况进行统计,见表1。火灾事故共27起,发生火灾的桥梁有21座,有的桥梁不只一次发生火灾,其中以万安桥的4起为最多。时间方面,清朝9起,民国8起,新中国成立后10起。

表1 清代以来福建省内木拱廊桥火灾事故统计Table 1 Statistics of Fire Accidents on Wooden Arch Bridge in Fujian Province Since Qing Dynasty

据统计,福建省目前现存木拱廊桥81座,加上清代以来因各种原因消失的65座,可推算出清代以来共存在木拱廊桥146座,其中火毁桥梁的数量就达到14.38%。

2.1.2 火源、起火点与燃烧路径

由表1可知:27起事故中,意外失火为主要原因,有22起,占比达81.5%;纵火是次要原因,有5起,占18.5%。纵火事故中,新中国成立前占了4起,除个人原因外,还有风水、战争等原因;新中国成立后的纵火事故仅有1起。从防火策略研究出发,本文着重讨论针对意外起火的防火策略。

意外失火的火源,其中1起由森林火灾引燃桥头,1起由孩童桥下玩火点燃的木棍引起,余下的20起均来自于廊屋中的人为活动,占意外失火事故的90.9%,包括上香留下未燃尽的香、抽烟未熄灭的烟蒂、村民夜间用以照亮的火烛等。除日常活动外,节庆时村民们在桥上举办祭祀或民俗活动,旺盛的香火和燃放的鞭炮也可能引发火灾。另外,流浪者、宿醉者常在廊屋中过夜,冬季夜晚点火取暖,也很容易引发火灾,古代护桥禁约中强调“禁止乞丐起火烹食成群歇宿”便源于此因[21-22]。

火源来自桥面时,起火点与燃烧路径又可分为两种:一是桥面直接起火,然后向上往廊屋结构、向下往拱结构发展;二是火种没有引燃桥面(特别是桥面为不易燃的石板等材料),而是掉落在编木拱结构中,直接引燃或通过阴燃引燃编木拱结构,然后再向上往桥面和廊屋发展。火源来自桥下明火时,首先引燃编木拱结构,然后向上发展;森林火灾引燃时,则从桥头水平向廊屋、廊屋再向桥面和编木拱发展。

2.1.3 火灾后果

由表1可知,火灾后果严重。在所统计的27起木拱廊桥火灾事故中,仅1998年的惠风桥因庆祝鞭炮起火,围观群众及时抢救,最终只烧毁一间桥屋,其余26起火灾均导致桥梁整体毁坏,编木拱和廊屋的绝大部分木构件在燃烧之后迅速碳化,所有物质信息消失殆尽。桥梁烧毁后的重建难度大,而且重建后的木拱廊桥真实性受到极大的质疑,许多桥梁不能再被认为是历史遗存的桥梁,造成不可挽回的物质和非物质遗产损失。相比较而言,水毁桥梁结构的损坏程度相对小,且能通过对漂失构件的收集,最大限度地保护重建结构的真实性。

2.2 案例分析

以2006年以来3座遭受火灾的闽浙木拱廊桥为案例,进行简要介绍。

2.2.1 百祥桥

百祥桥位于福建省宁德市屏南县棠口乡漈头村,始建于1820年。2002年重修后不到三个月,即遭疯人纵火焚毁,2010年重建[图6(a)]。百祥桥为单跨木拱廊桥,东西走向,长36.14 m,桥面距水面19.85 m,是屏南境内有名的险桥之一。廊屋为抬梁式木构架,上覆歇山顶,桥面为木板。2001年为县级文物保护单位,2005年为省级文保单位,2006年被公布为全国重点文保单位,烧毁重建后仍维持国保身份。

2006年6月27日起火,起火点为桥面。起火不久后,廊屋的风雨板、墙壁挡板和屋顶几乎全部烧毁,火苗很快沿柱子蔓延至屋顶,仅留下柱子和部分拱架结构。此后,燃烧的木块通过烧穿的桥面,掉入编木拱上,引起拱结构的燃烧[图6(b)],约1 h后,编木拱坍塌,全部构件落入下方的溪流中,只剩下两座桥台和旁边的碑亭。

2.2.2 余庆桥

余庆桥位于福建省武夷山市南门街,始建于清光绪年间,为3跨编木拱桥,长79 m,宽近7 m。沧海桑田,桥下目前大部分为田地,仅余一条数米宽的小溪。余庆桥廊屋为抬梁式木构架,上覆双坡顶。桥面用条石和河卵石铺就。2001年为省级文物保护单位,2006年为全国重点文保单位,重建后仍维持国保身份。

2011年5月28日,因孩童在桥下燃烧木棍玩火,不慎引燃东桥台与东桥墩两斜撑挡板内的杂物,导致编木拱结构剧烈燃烧,后蔓延至桥屋。但由于桥面为难燃材料,不易穿透,廊屋的火势相对较小[图7(a)]。起火后不久,中孔编木拱结构在承载能力急剧降低的情况下,受其上较重的廊屋作用而坍塌,引发其余两跨倒塌。火灾后,现场留下大量未燃烧或部分燃烧的木挡板和柱子[图7(b)]。

2.2.3 万安桥

万安桥位于福建省屏南县长桥镇长桥村东面,始建年代不详,历史上常遭火灾、洪灾毁坏,并不断重建,最近一次重建时间为1933年,并在1954年洪灾后进行过大修。万安桥共有6孔,长97.6 m,廊屋为敞开式,烧毁前是中国现存跨数最多、桥长最长的木拱廊桥。1988年为县级文物保护单位,1991年为省级文物保护单位,2006年公布为全国重点文物保护单位。2012年入选“中国世界文化遗产预备名单——闽浙木拱廊桥”。

2022年8月6日晚,万安桥起火。据目击者描述,火由桥面多处同时燃烧引起[23-24]。具体原因尚未查明,本文根据照片和现场考察,初步推测为编木拱部分的阴燃引起。由于桥面全部为木板铺装,起火后不到10 min,火焰烧透桥面并沿柱子上窜屋顶,导致整座桥开始燃烧,廊屋成片坍塌[图8(a)]。约20 min后,整座桥梁烧毁,仅余东侧一孔的部分廊屋和编木拱结构,掉入河中的木构件几乎全部碳化[图8(b)]。

2.3 闽浙木拱廊桥火灾特点与灭火难点分析

2.3.1 结构耐火等级低

闽浙木拱廊桥的桥面多由石板或木板拼接而成,中间存在许多缝隙,其间常填塞有烟蒂、木屑、纸钱等可燃物,没有及时清理,往往成为起火点。这些可燃物还通过缝隙落到编木拱,没有清理也难以清理,成为编木拱甚至是整座桥梁的起火点。

闽浙木拱廊桥的编木拱及其两侧风雨板、桥面支撑体系(包括桥面板)、廊屋的柱子、屋盖以及附属的栏杆(板)、板凳等均为木材建造,耐火等级低。普通木材为可燃性材料,根据《建筑材料及制品燃烧性能分级》(GB 8624—2012)的分类,其燃烧性能等级为B2级。许多构件因历史悠久,含水量低,干燥易燃,甚至可分为或接近B3级,即易燃材料,即使是遇到微小的火源都很可能被引燃。

闽浙木拱廊桥的廊屋上有屋檐,两侧有风雨板覆盖,下有桥面,而桥头并无遮挡,形成长条状的“炉膛”结构,加上多位于山风通道上,一旦遭遇明火就易于形成贯穿式的大火。

编木拱结构纵向有两个折边不同的系统纺织而成,两个系统间的构件具有一定的间隙,且塞有可燃物,为其燃烧提供了较大的表面积和充分的空气。同时,两侧的风雨板和桥面与编木拱结构形成一个半封闭的空间,燃烧产生的烟和热不易散出,导致温度积聚,造成“轰燃”。另外,编木拱作为木拱廊桥的承重结构,在燃烧后受到结构损伤、承载力下降,易造成整座桥的倒塌,其上桥面和廊屋结构坠落产生的冲击作用也会加剧这一状况。比如余庆桥就是因为编木拱燃烧后中间断裂而致使桥梁毁坏。

木拱廊桥的廊屋与编木拱之间缺乏有效的防火分隔,着火后往往形成立体燃烧,相互影响。对于多跨桥梁,各跨之间也缺乏有效的防火分隔,造成一跨起火,迅速传递到临跨,蔓延至全桥。

2.3.2 火灾扑救困难

闽浙木拱廊桥的火灾起火快、蔓延迅速,如余庆桥和万安桥的火灾从被发现到蔓延至整座桥身仅用了不到10 min,而百祥桥也仅1 h就烧毁坍塌了。因此,留给木拱廊桥灭火的时间很短,扑救难度极大。

大部分古桥位于偏僻山村,距消防站遥远,也远离城市消防管网,且道路狭窄、崎岖,消防车无法通行,难以利用城市的消防设施。即使对于一些地处城市或城郊的木拱廊桥,消防队伍和设施也仅对廊屋的灭火较为有效。对于编木拱,一则灭火喷水受风雨板的遮挡,效果不佳;二则如果使用强力的消防水炮进行灭火,又顾忌水力作用可能加速编木拱的破坏。因此,灭火手段受到极大的限制。

在自防自救方面,缺乏训练有素的消防人员,也缺乏有效的消防水源。周边村民自发灭火,手段有限,加上闽浙木拱廊桥燃烧剧烈、火势迅猛,使其难以靠近,难以展开有效的灭火。

3 现有木拱廊桥的防火措施与基于遗产价值的防火策略

作为重要的文化遗产,闽浙木拱廊桥的防火受到各级政府、所在地村民的重视,已经进行了火源控制、火情监测、灭火措施加强等方面的工作,但效果不甚理想。有些在其他结构中有效的防火措施,因担心破坏遗产的真实性而未能采用;有些已采取的措施,则又有损于木拱廊桥整体的遗产价值。这一节将对此进行分析。

3.1 火源控制与可燃物

由第2.1节可知,闽浙木拱廊桥的火源主要为烧香与抽烟等活动引起。对于桥中有神龛的廊桥,普遍的做法是将神龛拆除或迁移至桥头,以避免祭祀活动进入廊屋;或将神龛用玻璃罩住,移除供桌和供品[图9(a)]。一些廊桥神龛前的地上放置有一块铁板,避免掉落的香火香灰点燃木地板[图9(b)]。另一些则使用电子蜡烛代替传统的火烛。许多文保木拱廊桥上设立了禁烟标志,有些还放置喇叭,不断播放禁烟广播,提醒村民和行人注意。

从实施效果来看,以上措施有效防止了因祭祀香火所带来的火灾隐患,近年来这类火灾极少发生。其中,使用电子蜡烛的措施在寺庙中被普遍采用,村民较能理解与配合,应予以推广提倡。相比而言,禁烟措施所遇到的阻力更大。村民中烟民较多,在廊桥上抽烟聊天,是他们重要的生活乐趣,因此对于桥上禁烟这一举措不甚理解和配合。为增强禁烟效果而播放禁烟广播,破坏了乡村生活的宁静,有些分贝较高,还会造成噪声污染。强行禁烟的直接后果是村民减少了在桥上活动的时间,从而导致木拱廊桥作为乡村公共空间的性质和社会功能退化,影响了活态桥梁遗产与聚落之间的紧密联系,损害了其在非物质文化遗产方面的价值。同时,也极大地损伤了村民保护遗产的积极性,异化了遗产保护的目的性。图10(a)所示的寿宁仙宫桥,在实施了禁烟措施之后,桥屋中显得十分冷清,而附近一座一般桥梁上却坐满了村民[图10(b)],可见他们社交的需求没变,只是从木拱廊桥转移到了其他桥上。

因此,桥上禁烟应以软性手段为主,与禁烟健康宣传相结合,鼓励健康的生活方式,逐步减少烟民的数量;同时,充分尊重村民的意愿,通过签订村民公约等方法,鼓励村民的互相监督和自我管理。在具体的措施上,可先在桥头设置专用的吸烟场所或在桥上板凳处放置烟灰缸,要求村民正确地处理烟蒂、烟灰,逐步过渡到在桥上彻底禁烟。另外,可鼓励村民在桥边设立免费茶摊,作为抽烟聊天的替代品,并为浇灭烟头提供水源。应避免采用喇叭广播和高额罚款等措施,充分调动村民保护木拱廊桥与爱护廊桥的自觉性。

对于桥上后期敷设的电线电缆,应严格控制数量,做好防护措施,防范于未然,并定期进行检查。应移除木拱廊桥中堆放的可燃物,并使用手提式工业吹风机等设备,对编木拱结构中的烟蒂等垃圾进行彻底清理。

对民俗节庆活动进行改进,在去除危险火灾因素和高危行为(如燃放鞭炮、火烛等)的前提下,可在廊桥上举办,以延续木拱廊桥的传统功能,增强桥与聚落的社会、精神与情感联系。

除了控制桥面火源外,还应结合防火分区,将山区廊桥与周围森林、城市廊桥与周边建筑物隔离,控制桥外火源。对于桥下大部分无水的廊桥,应同时将桥下划入火源控制区,严禁明火进入。

除控制火源外,消除桥面板缝隙间、编木拱纵向构件间的纸屑、火柴梗、干草等易燃物也极其重要,要定期予以清除。

3.2 火情监测

对于空间开放性高、通风良好的木拱廊桥,房屋建筑普遍采用的感烟式、感温式或图像式火灾探测器都存在着灵敏度不高、容易误报的问题,对木拱廊桥并不适用。吸入式烟雾探测器虽然灵敏度高,受气流影响较小[25],但需要大面积安装采样管网,不仅花费高昂,还会影响桥梁的构件、内部装饰和建筑风格,不适合木拱廊桥采用。因此,应根据木拱廊桥的特点,研发经济、高效的火情监测设备,同时还应考虑尽可能减小设备安装对桥梁结构的侵入和对原有风貌的破坏。

目前,一些木拱廊桥安装了“全球眼”等监控摄像,进行人工监测。有的配备了巡查员,给予一定补助,要求每天进行巡查。这两项措施大都未形成规范化管理,限制了其作用的发挥。本文建议根据木拱廊桥的重要性,建立文物安全巡查员制度,在桥头设置桥亭并配备巡查员,要求其在固定的时间点,按照特定清单上的条款,对桥梁进行巡查和记录。

3.3 灭火措施

部分木拱廊桥在桥头和桥上设置了消防水栓,配置消防水池,但由于木拱廊桥火灾具有起火快、蔓延迅速、燃烧剧烈等特点,加上巡查员和村民缺乏专业训练,这些设备往往难以派上用场。

大部分古廊桥地处偏远,难以利用城市消防设施,这一现状较难改变。即使消防队快速赶到现场,也常因为桥边道路狭窄陡峭等原因,无法启用消防车进行有效灭火。若要开辟消防车专用的道路,不仅有经济上的问题,还可能对古道和古村落的整体景观造成破坏。

目前,水喷淋灭火系统是木结构古建筑常用的灭火设备,但它具有用水量大、设备体积大、残留水渍大等不足,不适用于木拱廊桥。近年研发的高压细水雾灭火系统能克服上述缺点[26],但灭火效果在通风良好的木拱廊桥上可能大打折扣,且它仍需安装固定管道,可能破坏廊桥原有的风貌。

在现有的灭火措施中,移动式高压细水雾装置可能较为适合木拱廊桥,比如推车式和便携式高压细水雾装置,能够快速启动,使用方便,且无需安装于建筑物上。特别是便携式高压细水雾装置,其与静态水源连接即可使用,耗水量仅为传统消防水枪的1%,灭火效率却可达200倍~300倍[27]。对于消防队来说,使用移动式高压细水雾装置,无需消防车进入现场也可进行有效灭火,避免了因开辟消防通道而破坏乡村景观的问题。可对移动式高压细水雾装置及其配备的静态水源进行一定的景观装饰,以符合木拱廊桥的整体风貌。

在组织管理方面,有部分村落组织村民进行防火演练,应将这一措施固定化并扩大到所有木拱廊桥关联村落进行推广应用。对巡查员和附近村民进行定期的高压细水雾装置操作演练,便于他们在发生火灾时能迅速启用相关装置进行灭火。另外,可仿照古代护桥禁约的形式,号召村民成立业余救火队,在发生火灾时快速组织应对。

3.4 提高桥梁本身的防火、抗火能力

木结构自身防火抗火能力的提高可通过木材阻燃处理、木材表面防护、加大构件尺寸和防火分区的措施来实现[28]。木材的阻燃处理和加大构件尺寸只适用于新建结构,对于现存的文保木拱廊桥,可采用的措施有木材的表面防护与防火分区。这两项措施目前在闽浙木拱廊桥上均未见采用。

3.4.1 木材的表面防护

通过在木材表面增加保护隔离层使木构件隔热、隔氧、抑制燃烧,是木拱廊桥防火保护的有效方法。采用包覆不燃性材料,如石膏板、硅酸钙板、膨胀蛭石板等,将严重损害木拱廊桥结构外形,显然有损于文化遗产的价值。还有一种常见的手段是在木材表面涂覆防火涂料或阻燃剂。现有研究表明,一些防火涂料,如现有的膨胀型阻燃涂料,能有效推迟古建筑“轰燃”发生时间,甚至切断火灾蔓延途径[29-30],并且涂料的透明度较高,涂覆之后对外观影响较小,为防火和结构专家所推荐。但也有文物专家担心防火涂料会掩盖构件上的加工信息和表面特征,对古建筑的真实性产生影响,不推荐使用。此外,大部分防火涂料涂装周期短,费用较高,影响了其应用性。

真实性检验是评价文化遗产价值保护成效的一个重要依据,但它并不意味着对物质材料本身“原封不动”地保护或对其原始功能和风俗的严格遵守,而应依据实际情况进行权衡与判断。根据《奈良真实性文件》,对真实性的检验应考察其6个信息来源的真实可信,即“形式与设计”“位置与环境”“材料与质地”“用途与功能”“传统与技艺”“精神与感情”。木构件表面涂覆防火涂料,可能影响到木拱廊桥“材料与质地”的真实性,但对其他五项均无影响,还能有效防止火灾,保证桥梁整体形态及日常功能,保护乡村聚落寄托在桥梁上的精神与感情。因此,不应完全否决防火涂料,而应结合文物本身的结构特点和遗产价值要素,考虑火灾传播路径、涂装材料的实用性和经济性等因素进行综合设计,将防火涂料对木拱廊桥遗产价值的影响控制在可接受范围内,并发挥其防火抗火的最大效用。

首先,选择适合涂装防火涂料的木构件。根据第1节的分析,木拱廊桥遗产价值的决定性要素是编木拱结构的独特设计。构成编木拱的苗木多有桥匠加工的痕迹,对真实性要求较高,并且结构复杂,涂装难度大,应不予涂装,考虑通过建立防火分区的方法加以保护。桥面日常磨损大,廊屋屋顶由瓦片覆盖,涂装防火涂料的意义不大,也应排除。廊屋中的板凳和柱子最靠近火源,并且是火势蔓延的主要路径,对这两者进行涂装可有效降低火灾发生的可能性或减缓火灾的蔓延,具有必要性。

其次,由于涂料可能掩盖板凳和柱子构件所携带的历史信息,涂装前应注意仔细检查、确认并记录构件上是否有遗产价值较高的加工信息和表面特征,包括工匠的标记、装饰性加工的细节、有历史、文化与艺术价值的墨书、图画、浮雕等。此外,还可将历史价值高且不可替代的构件替换为同等材料和工艺制作的新构件,并将原有构件在附近的民俗馆、博物馆或廊桥主题展示厅内进行展示。

另外,某些种类的涂料可能引起木材起皮、盐化等问题,改变木材性状,建议在涂装防火涂料前,除应严格检验其耐火性能外,还应检验其腐蚀性和透明度,以减小其对木构件材料和质地的不利影响。

3.4.2 防火分区

防火分区是建筑物防火最常见的做法,它能有效地防止屋内某空间发生火灾后火势向该建筑物其他空间以及其他建筑物蔓延,将火势控制在一定范围内。根据结构特点,闽浙木拱廊桥的防火分区包含3个方面:桥梁的上下分区、多跨桥跨间分区、桥与周围森林或建筑物的分区。

闽浙木拱桥中易于燃烧的主要结构有廊屋与编木拱两大部分,桥面既是桥梁的通行功能结构,又是廊屋的地面,是二者的共有和连接部分。从第2.1.2节可知,编木拱内的火源主要来自桥面,分区后可有效减少编木拱内的火源与可燃物。从第2.2.2节可知,余庆桥由于桥面铺装为鹅卵石和石板,火焰从编木拱蔓延到廊屋的速度较慢,对廊屋的损伤也较小。为此,本文提出上下分区的措施,它将桥面改造为耐火结构层,以其为界,将木拱廊桥分为廊屋与编木拱不连通的空间,以避免火种(包括直接火源和廊屋起火后的火源)从桥面上掉入编木拱结构中而造成承重主结构的燃烧,避免主结构倒塌,减小火毁程度;避免立体燃烧,减缓燃烧速度,为救火争取时间。

具体措施包括:①采用水泥砂浆或其他难燃材料填补桥面板间缝隙,避免其间堵塞杂物的引火作用,也避免桥面以上燃烧物落入编木拱内;②将现有的木桥面改用石、砖、鹅卵石等难燃材料,或改用经阻燃处理的木桥面,增大桥面的分隔作用;③在桥面下方铺设一层轻薄混凝土防火结构层,加强分隔效果。

上述3个措施的效果与实施难易程度呈递进关系。第1种措施可在所有木拱廊桥中实施,但防火隔离效果有限;第2种适用于现有桥面为木桥面的桥梁,易于实现,但可能对桥面及廊桥整体的真实性与历史风貌造成影响,需要针对具体桥梁进行讨论;第3种措施效果最好,但工程量较大,宜在桥面翻修时进行,同时它虽然对桥梁外观与风貌影响相对较小,但对真实性的影响可能引起争议,需要进一步研究,以取得共识。

对于多跨桥梁,如福建屏南万安桥,虽然桥墩为砌石结构不易燃,然而由于各跨之间没有防火分隔,一跨起火后,传到临跨,直至全桥。建议在桥墩上砌筑防火分区隔离墙。若要取得较好的隔离效果,隔离墙宜在横桥向略宽于风雨板的外侧,但对建筑外观有较大的影响,需在建筑处理上深入研究。若采取等宽,则应在隔离墙侧面采取特殊的措施,以保证隔离效果,这也需进一步的研究。同时,隔离墙应设计成安装、拆除简单,具有可逆性,以避免对木拱廊桥结构和材料的永久性影响,避免违背其保护的真实性原则。

虽然因森林火灾引发的闽浙木拱廊桥火灾不多,但通过设置防火隔离带将木拱廊桥与周围森林或建筑物进行防火分区是十分必要的,它具有双向隔离的效应。2004年福建古田半山桥森林山火引起廊桥燃烧,而燃烧的桥又将火过河烧至对岸的森林[15],这是没有设置防火分区使火灾扩大蔓延的典型事例。

建立防火分区,可能对木拱廊桥“材料与质地”“形式与设计”的真实性产生一定的负面影响。但这项措施能够有效保护作为木拱廊桥遗产价值决定性要素的编木拱结构,并防止其坍塌,从而保护桥梁结构的完整性和功能性,对木拱廊桥整体价值的保护利大于弊,具有使用的合理性。在实施过程中,应请文物专家针对木拱廊桥进行具体分析,选择对文化遗产真实性影响较小、效果较好的方法。

4 结语

(1)闽浙木拱廊桥具有丰富而复杂的物质和非物质遗产价值,编木拱结构和廊屋所承载的多重功能与精神空间体系是其遗产价值的核心,也是火灾中易燃的两大主要构成。

(2)闽浙木拱桥火灾频发且后果严重,重建困难,且重建后的真实性极大受损,造成遗存数量减少。清朝以来,仅福建省内木拱廊桥火灾事故就达27起。火灾事故中意外失火是主要原因,火源主要来自桥面的人为活动,这些是防火策略研究需要考虑的重点。

(3)桥面和编木拱中易燃物的存在、大量木构件的干燥易燃、廊屋与编木拱良好的通风与半封闭结构等,使木拱廊桥结构耐火等级低,火灾起火快、蔓延迅速,抢救难度大,这些是造成闽浙木拱桥火毁严重的重要原因。

(4)为控制火源,现有防止祭祀香火火源取得较好的成效。在禁烟方面,强制措施可能影响活态桥梁遗产与聚落之间的紧密联系,损害其非物质文化遗产价值,损伤村民保护遗产的积极性,异化了遗产保护的目的性,需综合考虑。对火情监测,应根据木拱廊桥的特点,研发经济、高效且安装对遗产结构影响较小的火灾监测设备,同时加强人工监测的管理。现有木拱廊桥灭火措施不足,可开展移动式高压细水雾装置应用的可行性研究,同时增强村民的防火意识和救火能力。

(5)因担心对遗产真实性的影响,目前木拱廊桥中均未采用任何提高桥梁本身的防火、抗火能力的措施。根据遗产保护的原则和木拱廊桥的结构特点,采用木材表面防护与结构防火分区是可行的。木材表面防护以采用防火涂料为宜,选择携带的信息少、靠近火源的板凳和处于火灾燃烧关键路径之上的柱子构件进行涂覆,在保证涂覆效果的同时,采取措施减小对遗产真实性的损害。

(6)在防火分区方面,根据闽浙木拱廊桥的结构特点,提出桥梁上下、多跨桥跨间、桥与周围森林或建筑物的3个分区方法。上下分区以桥面为界和隔离层,综合考虑防火效果、施工难易程度和对遗产价值影响选择采用桥面板间隙封闭、桥面采用难燃材料、桥面下设置轻薄混凝土防火结构层等措施。对多跨桥,建议在桥墩上砌筑防火墙,进行跨间隔离。此外,建议设置防火隔离带将木拱廊桥与周围森林或建筑物进行双向防火隔离。

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