古建筑安全防范工程概述
古建筑是人們用磚、石、木材等材料搭建的一種供人生活、居住和使用的建筑物或構(gòu)筑物,是人類在生產(chǎn)、生活實(shí)踐中的產(chǎn)物,是科學(xué)技術(shù)和文化藝術(shù)的綜合體,也是人類文明的標(biāo)志。截止到目前為止國務(wù)院公布的國家重點(diǎn)文物保護(hù)單位中,古建筑就有1882處,如果將省級文物保護(hù)單位、市/縣級文物保護(hù)單位的古建筑都加在一起,估計要有四萬處左右??梢?,古建筑的安全防范應(yīng)引起安防界同仁的高度重視。GB/T16571-2012,增加了古建筑安全防范系統(tǒng)要求一章,分別從人防、物防、技防的角度提出了要求,是古建筑安全防范設(shè)計的依據(jù),下面結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)和本人的工作體會,談?wù)劰沤ㄖ卜拦こ痰膫€性化設(shè)計的幾個要素,供讀者參考。
一、全面了解古建筑特點(diǎn)
GB/T16571-2012術(shù)語和定義中3.2規(guī)定,國家重點(diǎn)文物保護(hù)單位為一級風(fēng)險、省級文物保護(hù)單位為二級風(fēng)險、市/縣級文物保護(hù)單位三級風(fēng)險。根據(jù)防護(hù)級別與風(fēng)險等級相適應(yīng)的原則,對應(yīng)的安防系統(tǒng)分別為一級防范、二級防范和三級防范。這是古建筑的安全防范的整體框架,是設(shè)計的依據(jù)之一。但是,設(shè)計時還必須結(jié)合古建筑的具體特點(diǎn),有針對性地設(shè)防,安防工程才能效益最大化。古建筑種類繁多,建筑結(jié)構(gòu)各異,功能五花八門。從占地面積或建筑面積來說,大到萬里長城、皇宮、皇家園林,小到山頂或村落中的一座孤塔、一口水井等,都可能是同一風(fēng)險級別的文物保護(hù)對象,而安防系統(tǒng)的設(shè)計卻是相差甚遠(yuǎn);從建筑結(jié)構(gòu)來說,以木或磚木為主的建筑與以磚石為主的建筑在系統(tǒng)構(gòu)成和系統(tǒng)功能的設(shè)計以及設(shè)備的安裝上又有較大的差別;從古建筑的構(gòu)成或使用功能上來說,有小件可移動文物和無小件可移動文物,在安防系統(tǒng)構(gòu)成、功能等設(shè)計上又不盡相同;從古建筑所處環(huán)境看,有地處城鎮(zhèn)、地處遠(yuǎn)郊、地處田野的古建筑,在監(jiān)控中心的建設(shè)、人員的配備及預(yù)警、處警方式上又存在非常大的不一樣。另外,由于歷史的原因或由于近些年來古建筑的保護(hù)與開發(fā)等因素,導(dǎo)致管理不落實(shí)、多頭管理、管理不到位的現(xiàn)象時有存在,這也直接或間接的影響著古建筑安全防范工程的設(shè)計和使用。總之,在設(shè)計古建筑的安全防范工程時必須全面了解其特點(diǎn)、管理模式、人防和物防現(xiàn)狀(升級改造工程還必須詳細(xì)了解目前安防系統(tǒng)運(yùn)行和設(shè)備可利舊情況),才能設(shè)計出適合的安全防范系統(tǒng)。
二、現(xiàn)場勘查
全面了解古建筑特點(diǎn),行之有效的途徑就是現(xiàn)場勘查?,F(xiàn)場勘察是設(shè)計的依據(jù),需做好詳細(xì)記錄,形成甲乙雙方確認(rèn)的現(xiàn)場勘察報告。古建筑現(xiàn)場勘察的主要內(nèi)容有:
1.風(fēng)險等級。依據(jù)GA27-2002規(guī)定:世界文化遺產(chǎn)的單位或全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位為一級風(fēng)險單位,即國保單位;?。ㄖ陛犑校┪奈锉Wo(hù)單位為二級風(fēng)險單位,即省保單位;有藏品的縣級文物保護(hù)單位為三級風(fēng)險單位,即市/區(qū)/縣保單位?,F(xiàn)場勘查時需注意的是:一級風(fēng)險單位內(nèi)部并非都是一級風(fēng)險部位,也有二級風(fēng)險部位、三級風(fēng)險部位等。同樣,二級風(fēng)險單位內(nèi)部并非都是二級風(fēng)險部位,也有三級風(fēng)險部位等,依此類推。還有一種可能是,二級風(fēng)險單位內(nèi)部也可能有一級風(fēng)險部位或一級風(fēng)險目標(biāo)。三級風(fēng)險單位內(nèi)部也可能有二級、甚至一級風(fēng)險部位或風(fēng)險目標(biāo)。
2.被防護(hù)對象的物防設(shè)施能力與人防組織管理情況。
被防護(hù)對象的物防設(shè)施能力。對于古建筑本體來說,圍墻是它的物防設(shè)施;對于古建筑內(nèi)部的小件可移動文物來說,建筑本體、門窗、展柜等是它們的物防設(shè)施。物防設(shè)施的防范能力,即圍墻、建筑本體、門窗、展柜等抵御入侵者接近目標(biāo)的能力(包括延遲時間和破壞時產(chǎn)生信號的強(qiáng)度)。被防護(hù)對象的自身防范能力也不可小視,例如,很多古建筑大門前有重達(dá)數(shù)噸或數(shù)十噸的石獅子,由于自身的重量,使其具有超強(qiáng)的防范能力。但小件可移動文物,其自身的防范能力只能為零。因此,安防系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)與物防相適應(yīng),作為物防的補(bǔ)充和提升,不可一概而論。
人防組織管理情況。對于設(shè)有保衛(wèi)機(jī)構(gòu)、保衛(wèi)人員的古建單位,應(yīng)了解其人員數(shù)量、人員素質(zhì)等。目前也確實(shí)存在著少數(shù)單位管理混亂、責(zé)任不落實(shí)等情況。例如,有些占地面積很小,且座落在山上、鄉(xiāng)鎮(zhèn)或村落里的山門、孤塔等,較為普遍的是由當(dāng)?shù)匚墓芩?fù)責(zé)管理,但由于這些文物分散面廣,加之文管所人少等原因,其管理多數(shù)流于形式。
3.古建筑的基本情況及環(huán)境情況。
基本概況包括:圍墻、古建筑的結(jié)構(gòu)及構(gòu)成材料(磚木、純木、磚石等)、使用功能、占地面積、建筑面積,通道、門窗的數(shù)量及狀況等;古建筑內(nèi)的雕塑、雕刻、壁畫、彩繪、牌匾、建筑構(gòu)件(有些古建筑已經(jīng)多次重建或修繕,但有可能其中某個構(gòu)建是原始的,極具考古價值)、小件可移動文物以及樹木等情況;點(diǎn)燈、燃香及用火情況。
環(huán)境情況:首先是光照情況。24小時自然光提供的照度測量值(以北京7月為例,可在早晨6:00-8:00、中午11:30-14:00、傍晚17:00-19:00、夜間22:00-次日6:00測量4次),可提供的人工照明的時段和照度等。其次是溫濕度情況。最低溫度(一般的古建筑冬季是無暖氣的,室內(nèi)和室外的溫度相差不大);相對濕度(濕度大的地域,在梅雨季節(jié)設(shè)備易發(fā)生故障)。雷電活動情況也是現(xiàn)場勘查的重點(diǎn)。要了解所在?。ㄖ陛犑校┑睦纂娗闆r(以當(dāng)?shù)貧夂蛸Y料為準(zhǔn)),還必須對古建筑所在區(qū)域雷電情況,如雨、雪、風(fēng)(風(fēng)沙)、霧、霧霾、霜進(jìn)行現(xiàn)場勘察。電磁干擾也是要考慮的重要因素。如高壓輸電線路、附近的廣播電臺、電視臺、各種信號發(fā)射塔等,必要時,應(yīng)實(shí)地測量其電磁輻射的強(qiáng)度;在古建筑內(nèi)部其他系統(tǒng)可能對安防系統(tǒng)的干擾,例如,220V供電線路、廣播線、消防供水系統(tǒng)的大小電機(jī)及線路等。此外,設(shè)計古建筑安防系統(tǒng)時還應(yīng)注意古建筑內(nèi)各種鳥類的出沒、筑巢等情況,老鼠及各種昆蟲情況等。
了解古建筑的基本情況及環(huán)境情況,是設(shè)備選型重要依據(jù),是保障系統(tǒng)可靠運(yùn)行的決定性因素之一。
4.地理與人文環(huán)境。調(diào)查了解被防護(hù)對象周圍的地形地物、交通情況及房屋狀況;調(diào)查了解被防護(hù)對象當(dāng)?shù)氐纳缜槊耧L(fēng)及政治敏感期社會治安狀況。
5.供電
如前所述,古建筑分布在各種不同的部位,一般來說在城鎮(zhèn)的古建筑供電不會有多大問題,但現(xiàn)場勘查時,應(yīng)注意變壓器容量、開關(guān)及供電線路負(fù)荷等。地處鄉(xiāng)村的古建筑還應(yīng)了解電壓波動情況、停電情況等。對不具備供電條件的古建筑,應(yīng)勘察能否采用其他供電方式,并對擬采用的供電方式提出初步設(shè)計草案。
6.監(jiān)控中心位置及設(shè)備布置
監(jiān)控中心是安防系統(tǒng)的中樞,其位置、結(jié)構(gòu)、面積、高度等直接影響系統(tǒng)是否正常運(yùn)行?,F(xiàn)場勘察時應(yīng)大致策劃一下設(shè)備的擺放位置,必須根據(jù)現(xiàn)場條件合理選擇設(shè)備,確保值機(jī)人員有一個良好的工作環(huán)境。還應(yīng)對線纜的進(jìn)線方式,接地體(線)制作等提出大致的方案。
7.精細(xì)勘察由于施工可能對文物產(chǎn)生干預(yù)的因素
按照縱深防護(hù)的原則,草擬布防方案。根據(jù)周界形狀、長度、高度等因素,提出周界警戒線的設(shè)置和基本防護(hù)形式的建議;根據(jù)不同風(fēng)險部位、不同風(fēng)險目標(biāo)提出擬用設(shè)備種類、數(shù)量、安裝位置、安裝方式以及線纜、管、架(橋)敷設(shè)安裝草案。
凡涉及在古建筑本體上施工或在文物保護(hù)區(qū)域內(nèi)部發(fā)生各種可能影響文物景觀的施工時,均應(yīng)事先征得文物專家的同意,盡可能減少因安防系統(tǒng)的建設(shè)對文物及其環(huán)境產(chǎn)生的干預(yù)。
三、古建筑安防工程個性化設(shè)計要素
古建筑安全防范工程設(shè)計除符合安全防范工程設(shè)計通用規(guī)定(GB50348-2004、GB50394-2007、GB50395-2007、GB50396-2007等)以外,還必須結(jié)合自身特點(diǎn),做好個性化設(shè)計。
1.系統(tǒng)構(gòu)成原則
把握標(biāo)準(zhǔn)體系研讀標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容,是設(shè)計好安防系統(tǒng)的基礎(chǔ)。GB/T16571-2012第1-7章是整版標(biāo)準(zhǔn)共性的內(nèi)容,也就是說,設(shè)計古建筑安全防范系統(tǒng),不能僅學(xué)習(xí)第9章的內(nèi)容,而是應(yīng)將1-7章與第9章內(nèi)容結(jié)合起來學(xué)習(xí),全面掌握標(biāo)準(zhǔn)體系的內(nèi)涵,切忌片面的強(qiáng)調(diào)某一條款的作用。該標(biāo)準(zhǔn)的4.2節(jié)是系統(tǒng)建設(shè)原則,盡可能減少對文物的干預(yù),注意與環(huán)境相協(xié)調(diào);人防、物防、技防相結(jié)合,探測、延遲、反應(yīng)相協(xié)調(diào);保障安全防范系統(tǒng)的長效運(yùn)行機(jī)制等,是任何文物單位建安全防范都必須遵守的。第5章的人防,第6章的物防也是最基本的要求,為了引導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí),強(qiáng)調(diào)人防、物防的重要性,每一專題章相應(yīng)部分的條款全部或部分引用了第5章和第6章的內(nèi)容。例如:一級風(fēng)險古建筑安全防范中,對人防要求的9.1.1條第一款是“人力防范應(yīng)符合第5章的規(guī)定”,余下的4款又提出了古建筑對人防的特殊要求。物防部分亦如此,如9.1.2。下面結(jié)合古建筑的實(shí)際談?wù)勅姘盐諛?biāo)準(zhǔn)體系,合理構(gòu)成系統(tǒng)的重意義。
北京故宮博物院和地處延慶段的八達(dá)嶺長城同屬世界文化遺產(chǎn),均是國務(wù)院公布的第一批國家重點(diǎn)保護(hù)文物(古建筑類)。但在建安防系統(tǒng)上,其防范目的、系統(tǒng)與分系統(tǒng)的構(gòu)成、系統(tǒng)規(guī)模的大小、設(shè)備的種類與數(shù)量、系統(tǒng)的功能與性能等方面都存在著很大不同。故宮既是古建筑也是博物院,收藏大量文物,安全防范的目的應(yīng)以防盜竊、防搶劫、防破壞、防恐怖襲擊為主,設(shè)防既要符合博物館安防要求又要符合古建筑的安防要求,等級之高不言而喻。八達(dá)嶺長城是我國最富盛名的古建筑之一,但從安全防范上來說,其目的應(yīng)是以安全管理為主,僅以建立視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)和電子巡查系統(tǒng)為主即可。我們再舉地處安徽省的宏村與地處河北省的趙州橋,同屬國保單位,雖然安全防范的目的都是以安全管理為主,但也有所區(qū)別,宏村以電子巡查系統(tǒng)、視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)、配以少量的入侵報警設(shè)備即可。由于宏村占地面積較大,建筑物較多,以建立數(shù)字架構(gòu)的系統(tǒng)為宜。趙州橋的安全防范系統(tǒng)應(yīng)以視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)為主,由于占地面積較小,且單一建筑,如果不考慮聯(lián)網(wǎng),則以建立模擬架構(gòu)的系統(tǒng)為宜。這兩個例子說明,不同類別的古建筑,既使風(fēng)險等級相同,其防范目的、防范方式、系統(tǒng)構(gòu)成也很不相同,切不可脫離實(shí)際,而一味地強(qiáng)調(diào)周界防范、縱深防范體系,多種探測技術(shù)等華而不實(shí)的所謂“先進(jìn)”。
在古建中一座孤塔與一處塔林、一座牌坊與一座寺院……在系統(tǒng)構(gòu)成、系統(tǒng)功能、系統(tǒng)規(guī)模等方面都會有非常大的差異,設(shè)計人員只有掌握了古建的特點(diǎn),全面、正確地把握標(biāo)準(zhǔn)體系,明確防范目標(biāo),才能做到有針對性的設(shè)防,構(gòu)成經(jīng)濟(jì)、合理,安全、可靠且性能價格比適宜的安防系統(tǒng)。
2.最小干預(yù)原則
GB/T16571-2012中4.2.2條作為系統(tǒng)建設(shè)原則強(qiáng)調(diào)“安全防范系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)堅持減少對文物干預(yù)、與環(huán)境相協(xié)調(diào)的原則,充分考慮到文物保護(hù)的特殊性,科學(xué)規(guī)劃、合理設(shè)計、規(guī)范施工、有效使用”。對于指導(dǎo)文物系統(tǒng)–特別是古建筑的安防系統(tǒng)建設(shè)尤為重要。做到最小干預(yù)和與環(huán)境相協(xié)調(diào),體現(xiàn)在很多方面。(1)系統(tǒng)構(gòu)成以夠用為原則,不該建的系統(tǒng)堅決不建,例如:對于無小件文物的古建筑(大量古建筑如此),發(fā)生盜竊的可能性幾乎為零,入侵探測器的使用可以很少,甚至可以不建入侵報警系統(tǒng);又如,沿周界步行巡邏時間不足30分鐘時,不宜建立電子巡查系統(tǒng)(GA27-20026.4.2);再如,已建消防系統(tǒng)的古建筑,安防系統(tǒng)中一般無需再建應(yīng)急廣播系統(tǒng),因?yàn)閼?yīng)急廣播系統(tǒng)是消防系統(tǒng)必備的子系統(tǒng)之一。(2)設(shè)備以夠用為原則,因?yàn)樵O(shè)備數(shù)量越多,對古建筑的損傷越大,對環(huán)境影響也越大。所謂“探測無盲區(qū),視頻全覆蓋”在絕大多數(shù)古建筑中是不適用的,道理很簡單,不能因?yàn)榘卜涝O(shè)備的安裝,造成古建筑的“千瘡百孔”。(3)以古建筑為中控室的,應(yīng)精心設(shè)計,不能對文物本體造成破壞。若新建中控室,應(yīng)盡可能做到與環(huán)境相協(xié)調(diào)。(4)設(shè)備安裝以不在古建筑上打孔、釘釘為原則,必須在古建筑上安裝設(shè)備時可采用打箍、吊環(huán)等安裝方式。(5)安裝在建筑物上的前端設(shè)備應(yīng)選用低壓供電,供電電壓不宜高于36伏。
最小干預(yù)對文物安防工程設(shè)計的原則,杜絕過度保護(hù)、保護(hù)性破壞是文物保護(hù)法賦予我們的職責(zé)。
3.人防、物防、技防相結(jié)合原則
人防、物防、技防相結(jié)合,探測、延遲、反應(yīng)相協(xié)調(diào),在古建筑安防系統(tǒng)設(shè)計中更顯其重要性,GB/T16571-2012對安全防范系統(tǒng)是這樣定義的(3.6):以保障博物館和文物保護(hù)單位安全、防止風(fēng)險事件發(fā)生或?qū)L(fēng)險事件造成的危害降低到最小程度為目的,通過科學(xué)規(guī)劃、合理設(shè)計,將人力防范(人防)、實(shí)體防范(物防)、技術(shù)防范(技防)等手段有機(jī)組合、綜合應(yīng)用而建立的防御體系。在安防標(biāo)準(zhǔn)中此類定義還是第一次,它打破了單純的技術(shù)觀點(diǎn),始終強(qiáng)調(diào)人防、物防的優(yōu)先作用。這樣定義安全防范系統(tǒng)是長期以來文物保衛(wèi)工作的總結(jié)和升華。再縱觀該標(biāo)準(zhǔn)的全文可以看到,人防、物防不僅單獨(dú)列章,而且在涉及到具體的防范對象時還做重點(diǎn)強(qiáng)調(diào),例如,在各級風(fēng)險的古建筑安全防范系統(tǒng)要求中,均強(qiáng)調(diào)了人防、物防的優(yōu)先地位。技防,在現(xiàn)代防范體系中不可缺少,它彌補(bǔ)了人防、物防之不足,提升了系統(tǒng)的整體防范效能。因此,現(xiàn)代的安防系統(tǒng)必須是人防、物防、技防結(jié)合的產(chǎn)物。
事實(shí)上,任何安防工程設(shè)計,如果背離了人防、物防、技防相結(jié)合的原則,一味地追求經(jīng)濟(jì)利益,不切實(shí)際的強(qiáng)調(diào)技防的重要性,造成與管理上的脫節(jié),與實(shí)體防范不協(xié)調(diào),不僅發(fā)揮不了安防系統(tǒng)的效能,還會埋下安全隱患,造成國家投資和國家財產(chǎn)的浪費(fèi)。
四、結(jié)語
本文從古建筑特點(diǎn)出發(fā)、指出了現(xiàn)場勘察的特性內(nèi)容,為工程商設(shè)計古建筑安防工程提出了深入思考的空間。第三部分簡述了古建筑安防工程個性化設(shè)計的三個原則,即系統(tǒng)構(gòu)成原則,最小干預(yù)原則,人防、物防、技防相結(jié)合原則,這是目前古建筑安全防范工程設(shè)計中出現(xiàn)問題較多的三個方面,亟待解決。需說明的是古建筑安防工程個性化設(shè)計要素不僅這三個原則,安全防范與安全管理相結(jié)合原則、風(fēng)險等級與防護(hù)級別相適應(yīng)原則、縱深防護(hù)體系的建立原則等,都可以說是個性化設(shè)計要素,但由于時間和文章篇幅的限制,本文不再贅述。
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