古建筑结构方面火灾危险性
中国古建筑作为中华民族5000年文明历史遗留下来的宝贵财产，其历史意义、文化意义和社会意义是无法估量的。中国劳动人民在中国古建筑中积蓄下来的智慧与勤劳，是研究古代社会政治经济、文化艺术、宗教信仰的历史资料，是国家珍贵的文化遗产。它对于研究我国历史，对广大青少年进行爱国主义教育、增强民族自尊心，开展对外文化交流和发展旅游事业，都具有十分重要的意义。我国古建筑以木材为主要材料，采用以木构架为主的结构形式。木构架建筑虽然分为抬梁、穿斗、井干等不同形式，但无论哪种结构形式都存在着较大的火灾危险性。
1.古建筑的木垛效应
基础上立木柱，柱上架木梁，梁上再立瓜柱，瓜柱上再架梁。层层叠架，组成一组木架构。在平行的两组木架构之间，用檩、枋连接，檩上再设椽子。再加上斗拱、天花、藻井、各种门窗，门匾，无处不用木料。一幢古建筑无论是金碧辉煌的宫殿，还是庄严肃穆的庙堂，或者是秀丽典雅的园林建筑，其实就是一个堆积成山的木材垛，不同的是经过能工巧匠之手，巧妙地把它编织成了一个巨大的木制工艺品罢了。
由于古建筑大多以木构架为主要结构形式，大量的采用木材，因而具备了容易发生火灾的物质基础，使古建筑具有比较大的火灾危险性。这种危险性是由于木材的燃烧特性决定的。
某一建筑物的火灾危险性的大小，直接取决于可燃物质的数量多少。消防上主张用火灾荷载作为火灾危险分级的基础。所谓的火灾荷载，是指在一定范围内可燃物质的数量及其发热量，通常以木材的数量及其发热量的所得值来表示。建筑物内部的其他可燃物质，如棉丝织物、纸张书刊等，也要换算成具有等价发热量的木材，把总数相加，用以表示火灾荷载。在计算时，一般以木材每立方米重630千克，发热量每千克木材18421千焦为基数。在现代建筑中，多采用钢筋混凝土结构，为了防火安全，并力求以非燃烧的装修材料取代可燃的装修材料，要求火灾荷载总平均每平方不宜超过20千克。如果按照每立方米木材平均重量为630千克计算，即在现代建筑中，目次阿德用量不应该多于0.03立方米，包括其他可燃物折合的木材的用量在内。这是一个比较科学的标准，以此标准来衡量古建筑，就不难看出古建筑的火灾危险性之大了。
我国的古建筑多采用松、柏、杉、楠、等木材。普通的松木每立方米重597千克，而楠木每立方米则重达904千克。如前所述，在古建筑中，大体上每平方米需要木材1立方米。仍按照每立方米木材重630千克计算，那么古建筑的火灾荷载量要比现代建筑的火灾荷载大31倍。
2. 炉膛效应
木材是传播火焰的媒介。而在古建筑中的各种木材构件，又具有特别良好的燃烧和传播火焰的条件。古建筑火灾证明，古建筑起火后，犹如在炉膛里架满了干柴，熊熊燃烧，难以控制，往往直到烧完为止。这种现象是由下列几种因素促成的。
首先，同古建筑的结构形式是分不开的。我国的古建筑无论采用何种结构方式，都是用大木柱支承巨大的屋顶。而在屋顶又是用大量的木材加工而成的梁、枋、檩、椽、斗拱和望板，以及天花、藻井等构件组成。架于木柱的中、上部众多的木构件，等于架空的干柴。古建筑周围的墙壁、门、窗和屋顶上覆盖的陶瓦、压背等围护材料，形成炉膛。这就造成了古建筑具有特别良好的燃烧条件。
这里还要指出，由于我国古建筑屋顶相当坚实，在发生火灾时，屋顶内部的烟热不易散失，温度容易积聚，迅速导致轰然现象的出现。随着现代消防科技的发展和对火灾机理、燃烧理论的研究的深入，人们对于火灾中的轰然现象已经做出了科学的解释。所谓轰然，是室内火灾发展到一定阶段时，室内的可燃物在瞬间全部起火，火从窗口等处蹿出等现象同时发生。一般来说，当室内火灾发生后，温度升到500~600℃时，便会出现轰然。由于轰然实在环境温度持续升高，并且大大超过可燃物的燃烧点时发生的，因而无需火焰直接参与。出现轰燃后的火灾，称为充分发展的火灾，是火灾发展到了极盛的阶段。此时的扑救已经相当困难了。古建筑火灾容易发生到轰然阶段，是古建筑火灾难以扑救的原因之一。
其次，同木材燃烧蔓延的某些特点也是分不开的。木材在明火或者高温的作用下，首先蒸发水分，然后分解可燃气体，与空气混合后先在表面燃烧。因此，木材燃烧和蔓延的速度同木材的表面积与提及的比例有直接的关系。表面积大的木材与表面积小的木材相比火灾危险性更大。因为表面积大的木材的受热面积大，易于分解氧化。古建筑中除少数大圆柱的表面积相对小一些外，经过加工的梁、枋、檩、椽、斗拱和望板等构件的表面积就大得多了，特别是那些层层叠架的斗拱、藻井和那些经过雕镂具有不同的几何形状的门窗、?扇等表面就更大了。古建筑在发生火灾时，出现轰然和大面积的燃烧，主要借助于这些构件的巨大表面积。
木材着火时虽然在表面层燃烧，但由于热传导的作用，会引起木材内部深层次的分解，分解的产物通过木材的空隙不断形成碳层和裂缝，从而帮助燃烧继续。疏松的木材由于空隙较多，既易受热，又容易分解出可燃气体，燃烧速度比较快。通过对火灾现场的考察、分析中得出结论：松木大料，如用松木做成的柱、梁、檩等，在发生火灾时的燃烧速度为每分钟两厘米。由此推算，木构架建筑起火以后，如果在15~20分钟以内得不到有效的救援，就会出现大面积的燃烧，温度高达800~1000℃。古建筑中的木材情况比疏松的松木还要差，由于长期干燥脱水和自然侵蚀，往往出现许多大大小小的裂缝；有的大圆柱其实并非完整的原木，而是由几根木料拼接而成，外面裹以麻布，涂上漆料。在发生火灾时，木材的裂缝和拼接的部位就成了火势向纵深蔓延的途径，从而加快了燃烧的速度。
木材的燃烧速度与通风条件相关，取决于空气中氧气的供应量的多少。通风条件好，氧气的供应量充分，燃烧的速度也就越迅速、猛烈。古建筑的通风条件一般都比较好，这里指的是古建筑的殿堂空间具有高大宽阔的特点，现代建筑的开间多以3~5米为多，而古建筑的开间多以7~9米为多，故宫的太和殿和明十三陵的?恩殿等的开间都在10米以上。这些殿堂的室内空间高度都在10米以上，高的达30米，因此在发生火灾时，氧气供应充足，燃烧速度是相当惊人的。许多古建筑都建造在高高的台基之上，特别是钟楼、鼓楼、门楼等建筑，更是四面凌空；还有一些古建筑坐落在高山之巅，四面迎风。这些古建筑期货之后，势必借助风势。1972年峨眉山金顶的永明华藏寺发生火灾，由于山高风大，着火之后2个小时，8200平方米的古建筑就全部付之一炬。
3. “火烧连营”效应
我国的古建筑，无论是宫殿、寺庙、道观、王府、府衙、还是禁苑、民居，都是以各式各样的单体建筑为基础，组成各种庭院。大型的建筑又以庭院为单元，组成庞大的建筑群体。这种庭院和建筑群体的布局，大多采用均衡对称的方式，沿着纵轴线和横轴线进行布局，高低错落，疏密相间，丰富多彩，成为我国传统建筑的一大特色。单从消防观点来看，这种布局的方式却潜伏着极大地火灾危险。
在庭院布局中，基本上采用“四合院”和“廊院”两种形式。“四合院”的形式应用最广，这种形式将主要建筑布置在中轴线上，两侧布置次要建筑，组成一个封闭式的庭院。就是围绕一个院子，四周都是建筑物。我国的古建筑基本上都采用这种庭院布局，单座的古建筑很少。一些大型的古建筑群体，更是庭院相连，庭院套庭院。因此，所有的古建筑几乎都是殿宇林立，楼阁相望，飞檐交臂，栋接廊衔。基本上毗连成片，缺少防火分隔和安全空间。如果其中一处起火，一时得不到有效地扑救，毗连的木构件结构的建筑很快就会出现大面积的燃烧，形成火烧连营的局面，甚至会使整个建筑群体全部烧光。
“廊院”的形式比较灵活，主要建筑和次要建筑都布置在中轴线上，在两侧布置回廊，通过回廊把所有的建筑连接起来。这种布局的火灾危险同“四合院”式的布局比起来，有过之而不及。1948年镇江的金山寺毁于火灾，原因之一就是金山寺的主要建筑和次要建筑依山而建，全部用回廊连接。具有“晴天不撑伞，雨天不湿鞋”的特点，有人香客游览金山寺的全部活动都可以在建筑物内进行。但在发生火灾时，这些回廊就变成了火灾蔓延的通道。
明清故宫中的三大殿，即今天的太和殿、中和殿、保和殿历史上曾经发生了多次的火灾，从明永乐十九年（1421）到崇祯十七年（1644）的223年中，先后发生过四次的火灾。除了最后一次处于最后的保和殿幸存以外，其余的三次都是一殿着火，三殿共毁。其中最严重的一次是嘉靖三十六年，先是奉天殿被雷击起火，不仅烧毁华盖、谨身两殿，还殃及文楼、武楼、左顺门、右顺门和午门以及门外的左右两廊，一共烧毁19座殿、阁、楼、门等建筑。之所以出现这样大面积的焚烧，除三大殿之间防火间距太小之外，重要的原因之一就是在主要建筑之间有廊房、配殿相连所致。清朝康熙年间，太和殿火灾尤为典型。这次起火的地方为御膳房，在太和殿西面，距离为200米，但大火蔓延到西配殿，再通过西斜廊一直烧到太和殿。后来康熙皇帝在重建太和殿时，认真吸取教训，下决心破除祖制，将东西斜廊改建为防火墙。三大殿的防火条件从此有了一定的改善。
中国古建筑形式多样，但是受到结构和材料的影响，防火问题一直以来难以解决，只有更加全面的了解古建筑的结构形式，才能够更好地防患于未然。
