古建筑是人们用(yòng)砖、石、木(mù)材等材料搭建的一种供人生活、居住和使用(yòng)的建筑物(wù)或构筑物(wù),是人类在生产、生活实践中的产物(wù),是科(kē)學(xué)技术和文(wén)化艺术的综合體(tǐ),也是人类文(wén)明的标志(zhì)。截止到目前為(wèi)止國(guó)務(wù)院公布的國(guó)家重点文(wén)物(wù)保护单位中,古建筑就有(yǒu)1882处,如果将省级文(wén)物(wù)保护单位、市/县级文(wén)物(wù)保护单位的古建筑都加在一起,估计要有(yǒu)四万处左右。可(kě)见,古建筑的安全防范应引起安防界同仁的高度重视。GB/T16571-2012,增加了古建筑安全防范系统要求一章,分(fēn)别从人防、物(wù)防、技防的角度提出了要求,是古建筑安全防范设计的依据,下面结合标准的學(xué)习和本人的工作體(tǐ)会,谈谈古建筑安防工程的个性化设计的几个要素,供读者参考。
一、全面了解古建筑特点
GB/T16571-2012术语和定义中3.2规定,國(guó)家重点文(wén)物(wù)保护单位為(wèi)一级风险、省级文(wén)物(wù)保护单位為(wèi)二级风险、市/县级文(wén)物(wù)保护单位三级风险。根据防护级别与风险等级相适应的原则,对应的安防系统分(fēn)别為(wèi)一级防范、二级防范和三级防范。这是古建筑的安全防范的整體(tǐ)框架,是设计的依据之一。但是,设计时还必须结合古建筑的具體(tǐ)特点,有(yǒu)针对性地设防,安防工程才能(néng)效益最大化。古建筑种类繁多(duō),建筑结构各异,功能(néng)五花(huā)八门。从占地面积或建筑面积来说,大到万里長(cháng)城、皇宫、皇家园林,小(xiǎo)到山(shān)顶或村落中的一座孤塔、一口水井等,都可(kě)能(néng)是同一风险级别的文(wén)物(wù)保护对象,而安防系统的设计却是相差甚遠(yuǎn);从建筑结构来说,以木(mù)或砖木(mù)為(wèi)主的建筑与以砖石為(wèi)主的建筑在系统构成和系统功能(néng)的设计以及设备的安装上又(yòu)有(yǒu)较大的差别;从古建筑的构成或使用(yòng)功能(néng)上来说,有(yǒu)小(xiǎo)件可(kě)移动文(wén)物(wù)和无小(xiǎo)件可(kě)移动文(wén)物(wù),在安防系统构成、功能(néng)等设计上又(yòu)不尽相同;从古建筑所处环境看,有(yǒu)地处城镇、地处遠(yuǎn)郊、地处田野的古建筑,在监控中心的建设、人员的配备及预警、处警方式上又(yòu)存在非常大的不一样。另外,由于历史的原因或由于近些年来古建筑的保护与开发等因素,导致管理(lǐ)不落实、多(duō)头管理(lǐ)、管理(lǐ)不到位的现象时有(yǒu)存在,这也直接或间接的影响着古建筑安全防范工程的设计和使用(yòng)。总之,在设计古建筑的安全防范工程时必须全面了解其特点、管理(lǐ)模式、人防和物(wù)防现状(升级改造工程还必须详细了解目前安防系统运行和设备可(kě)利旧情况),才能(néng)设计出适合的安全防范系统。
二、现场勘查
全面了解古建筑特点,行之有(yǒu)效的途径就是现场勘查。现场勘察是设计的依据,需做好详细记录,形成甲乙双方确认的现场勘察报告。古建筑现场勘察的主要内容有(yǒu):
1.风险等级。依据GA27-2002规定:世界文(wén)化遗产的单位或全國(guó)重点文(wén)物(wù)保护单位為(wèi)一级风险单位,即國(guó)保单位;省(直辖市)文(wén)物(wù)保护单位為(wèi)二级风险单位,即省保单位;有(yǒu)藏品的县级文(wén)物(wù)保护单位為(wèi)三级风险单位,即市/區(qū)/县保单位。现场勘查时需注意的是:一级风险单位内部并非都是一级风险部位,也有(yǒu)二级风险部位、三级风险部位等。同样,二级风险单位内部并非都是二级风险部位,也有(yǒu)三级风险部位等,依此类推。还有(yǒu)一种可(kě)能(néng)是,二级风险单位内部也可(kě)能(néng)有(yǒu)一级风险部位或一级风险目标。三级风险单位内部也可(kě)能(néng)有(yǒu)二级、甚至一级风险部位或风险目标。
2.被防护对象的物(wù)防设施能(néng)力与人防组织管理(lǐ)情况。
被防护对象的物(wù)防设施能(néng)力。对于古建筑本體(tǐ)来说,围墙是它的物(wù)防设施;对于古建筑内部的小(xiǎo)件可(kě)移动文(wén)物(wù)来说,建筑本體(tǐ)、门窗、展柜等是它们的物(wù)防设施。物(wù)防设施的防范能(néng)力,即围墙、建筑本體(tǐ)、门窗、展柜等抵御入侵者接近目标的能(néng)力(包括延迟时间和破坏时产生信号的强度)。被防护对象的自身防范能(néng)力也不可(kě)小(xiǎo)视,例如,很(hěn)多(duō)古建筑大门前有(yǒu)重达数吨或数十吨的石狮子,由于自身的重量,使其具有(yǒu)超强的防范能(néng)力。但小(xiǎo)件可(kě)移动文(wén)物(wù),其自身的防范能(néng)力只能(néng)為(wèi)零。因此,安防系统的建设应与物(wù)防相适应,作為(wèi)物(wù)防的补充和提升,不可(kě)一概而论。
人防组织管理(lǐ)情况。对于设有(yǒu)保卫机构、保卫人员的古建单位,应了解其人员数量、人员素质等。目前也确实存在着少数单位管理(lǐ)混乱、责任不落实等情况。例如,有(yǒu)些占地面积很(hěn)小(xiǎo),且座落在山(shān)上、乡镇或村落里的山(shān)门、孤塔等,较為(wèi)普遍的是由当地文(wén)管所负责管理(lǐ),但由于这些文(wén)物(wù)分(fēn)散面广,加之文(wén)管所人少等原因,其管理(lǐ)多(duō)数流于形式。
3.古建筑的基本情况及环境情况。
基本概况包括:围墙、古建筑的结构及构成材料(砖木(mù)、纯木(mù)、砖石等)、使用(yòng)功能(néng)、占地面积、建筑面积,通道、门窗的数量及状况等;古建筑内的雕塑、雕刻、壁画、彩绘、牌匾、建筑构件(有(yǒu)些古建筑已经多(duō)次重建或修缮,但有(yǒu)可(kě)能(néng)其中某个构建是原始的,极具考古价值)、小(xiǎo)件可(kě)移动文(wén)物(wù)以及树木(mù)等情况;点灯、燃香及用(yòng)火情况。
环境情况:首先是光照情况。24小(xiǎo)时自然光提供的照度测量值(以北京7月為(wèi)例,可(kě)在早晨6:00-8:00、中午11:30-14:00、傍晚17:00-19:00、夜间22:00-次日6:00测量4次),可(kě)提供的人工照明的时段和照度等。其次是温湿度情况。最低温度(一般的古建筑冬季是无暖气的,室内和室外的温度相差不大);相对湿度(湿度大的地域,在梅雨季节设备易发生故障)。雷電(diàn)活动情况也是现场勘查的重点。要了解所在省(直辖市)的雷電(diàn)情况(以当地气候资料為(wèi)准),还必须对古建筑所在區(qū)域雷電(diàn)情况,如雨、雪(xuě)、风(风沙)、雾、雾霾、霜进行现场勘察。電(diàn)磁干扰也是要考虑的重要因素。如高压输電(diàn)線(xiàn)路、附近的广播電(diàn)台、電(diàn)视台、各种信号发射塔等,必要时,应实地测量其電(diàn)磁辐射的强度;在古建筑内部其他(tā)系统可(kě)能(néng)对安防系统的干扰,例如,220V供電(diàn)線(xiàn)路、广播線(xiàn)、消防供水系统的大小(xiǎo)電(diàn)机及線(xiàn)路等。此外,设计古建筑安防系统时还应注意古建筑内各种鸟类的出没、筑巢等情况,老鼠及各种昆虫情况等。
了解古建筑的基本情况及环境情况,是设备选型重要依据,是保障系统可(kě)靠运行的决定性因素之一。
4.地理(lǐ)与人文(wén)环境。调查了解被防护对象周围的地形地物(wù)、交通情况及房屋状况;调查了解被防护对象当地的社情民(mín)风及政治敏感期社会治安状况。
5.供電(diàn)
如前所述,古建筑分(fēn)布在各种不同的部位,一般来说在城镇的古建筑供電(diàn)不会有(yǒu)多(duō)大问题,但现场勘查时,应注意变压器容量、开关及供電(diàn)線(xiàn)路负荷等。地处乡村的古建筑还应了解電(diàn)压波动情况、停電(diàn)情况等。对不具备供電(diàn)条件的古建筑,应勘察能(néng)否采用(yòng)其他(tā)供電(diàn)方式,并对拟采用(yòng)的供電(diàn)方式提出初步设计草(cǎo)案。
6.监控中心位置及设备布置
监控中心是安防系统的中枢,其位置、结构、面积、高度等直接影响系统是否正常运行。现场勘察时应大致策划一下设备的摆放位置,必须根据现场条件合理(lǐ)选择设备,确保值机人员有(yǒu)一个良好的工作环境。还应对線(xiàn)缆的进線(xiàn)方式,接地體(tǐ)(線(xiàn))制作等提出大致的方案。
7.精细勘察由于施工可(kě)能(néng)对文(wén)物(wù)产生干预的因素
按照纵深防护的原则,草(cǎo)拟布防方案。根据周界形状、長(cháng)度、高度等因素,提出周界警戒線(xiàn)的设置和基本防护形式的建议;根据不同风险部位、不同风险目标提出拟用(yòng)设备种类、数量、安装位置、安装方式以及線(xiàn)缆、管、架(桥)敷设安装草(cǎo)案。
凡涉及在古建筑本體(tǐ)上施工或在文(wén)物(wù)保护區(qū)域内部发生各种可(kě)能(néng)影响文(wén)物(wù)景观的施工时,均应事先征得文(wén)物(wù)专家的同意,尽可(kě)能(néng)减少因安防系统的建设对文(wén)物(wù)及其环境产生的干预。
三、古建筑安防工程个性化设计要素
古建筑安全防范工程设计除符合安全防范工程设计通用(yòng)规定(GB50348-2004、GB50394-2007、GB50395-2007、GB50396-2007等)以外,还必须结合自身特点,做好个性化设计。
1.系统构成原则
把握标准體(tǐ)系研读标准内容,是设计好安防系统的基础。GB/T16571-2012第1-7章是整版标准共性的内容,也就是说,设计古建筑安全防范系统,不能(néng)仅學(xué)习第9章的内容,而是应将1-7章与第9章内容结合起来學(xué)习,全面掌握标准體(tǐ)系的内涵,切忌片面的强调某一条款的作用(yòng)。该标准的4.2节是系统建设原则,尽可(kě)能(néng)减少对文(wén)物(wù)的干预,注意与环境相协调;人防、物(wù)防、技防相结合,探测、延迟、反应相协调;保障安全防范系统的長(cháng)效运行机制等,是任何文(wén)物(wù)单位建安全防范都必须遵守的。第5章的人防,第6章的物(wù)防也是最基本的要求,為(wèi)了引导标准的學(xué)习,强调人防、物(wù)防的重要性,每一专题章相应部分(fēn)的条款全部或部分(fēn)引用(yòng)了第5章和第6章的内容。例如:一级风险古建筑安全防范中,对人防要求的9.1.1条第一款是“人力防范应符合第5章的规定”,余下的4款又(yòu)提出了古建筑对人防的特殊要求。物(wù)防部分(fēn)亦如此,如9.1.2。下面结合古建筑的实际谈谈全面把握标准體(tǐ)系,合理(lǐ)构成系统的重意义。
北京故宫博物(wù)院和地处延庆段的八达岭長(cháng)城同属世界文(wén)化遗产,均是國(guó)務(wù)院公布的第一批國(guó)家重点保护文(wén)物(wù)(古建筑类)。但在建安防系统上,其防范目的、系统与分(fēn)系统的构成、系统规模的大小(xiǎo)、设备的种类与数量、系统的功能(néng)与性能(néng)等方面都存在着很(hěn)大不同。故宫既是古建筑也是博物(wù)院,收藏大量文(wén)物(wù),安全防范的目的应以防盗窃、防抢劫、防破坏、防恐怖袭击為(wèi)主,设防既要符合博物(wù)馆安防要求又(yòu)要符合古建筑的安防要求,等级之高不言而喻。八达岭長(cháng)城是我國(guó)最富盛名的古建筑之一,但从安全防范上来说,其目的应是以安全管理(lǐ)為(wèi)主,仅以建立视频安防监控系统和電(diàn)子巡查系统為(wèi)主即可(kě)。我们再举地处安徽省的宏村与地处河北省的赵州桥,同属國(guó)保单位,虽然安全防范的目的都是以安全管理(lǐ)為(wèi)主,但也有(yǒu)所區(qū)别,宏村以電(diàn)子巡查系统、视频安防监控系统、配以少量的入侵报警设备即可(kě)。由于宏村占地面积较大,建筑物(wù)较多(duō),以建立数字架构的系统為(wèi)宜。赵州桥的安全防范系统应以视频安防监控系统為(wèi)主,由于占地面积较小(xiǎo),且单一建筑,如果不考虑联网,则以建立模拟架构的系统為(wèi)宜。这两个例子说明,不同类别的古建筑,既使风险等级相同,其防范目的、防范方式、系统构成也很(hěn)不相同,切不可(kě)脱离实际,而一味地强调周界防范、纵深防范體(tǐ)系,多(duō)种探测技术等华而不实的所谓“先进”。
在古建中一座孤塔与一处塔林、一座牌坊与一座寺院……在系统构成、系统功能(néng)、系统规模等方面都会有(yǒu)非常大的差异,设计人员只有(yǒu)掌握了古建的特点,全面、正确地把握标准體(tǐ)系,明确防范目标,才能(néng)做到有(yǒu)针对性的设防,构成经济、合理(lǐ),安全、可(kě)靠且性能(néng)价格比适宜的安防系统。
2.最小(xiǎo)干预原则
GB/T16571-2012中4.2.2条作為(wèi)系统建设原则强调“安全防范系统的建设应坚持减少对文(wén)物(wù)干预、与环境相协调的原则,充分(fēn)考虑到文(wén)物(wù)保护的特殊性,科(kē)學(xué)规划、合理(lǐ)设计、规范施工、有(yǒu)效使用(yòng)”。对于指导文(wén)物(wù)系统——特别是古建筑的安防系统建设尤為(wèi)重要。做到最小(xiǎo)干预和与环境相协调,體(tǐ)现在很(hěn)多(duō)方面。(1)系统构成以够用(yòng)為(wèi)原则,不该建的系统坚决不建,例如:对于无小(xiǎo)件文(wén)物(wù)的古建筑(大量古建筑如此),发生盗窃的可(kě)能(néng)性几乎為(wèi)零,入侵探测器的使用(yòng)可(kě)以很(hěn)少,甚至可(kě)以不建入侵报警系统;又(yòu)如,沿周界步行巡逻时间不足30分(fēn)钟时,不宜建立電(diàn)子巡查系统(GA27-20026.4.2);再如,已建消防系统的古建筑,安防系统中一般无需再建应急广播系统,因為(wèi)应急广播系统是消防系统必备的子系统之一。(2)设备以够用(yòng)為(wèi)原则,因為(wèi)设备数量越多(duō),对古建筑的损伤越大,对环境影响也越大。所谓“探测无盲區(qū),视频全覆盖”在绝大多(duō)数古建筑中是不适用(yòng)的,道理(lǐ)很(hěn)简单,不能(néng)因為(wèi)安防设备的安装,造成古建筑的“千疮百孔”。(3)以古建筑為(wèi)中控室的,应精心设计,不能(néng)对文(wén)物(wù)本體(tǐ)造成破坏。若新(xīn)建中控室,应尽可(kě)能(néng)做到与环境相协调。(4)设备安装以不在古建筑上打孔、钉钉為(wèi)原则,必须在古建筑上安装设备时可(kě)采用(yòng)打箍、吊环等安装方式。(5)安装在建筑物(wù)上的前端设备应选用(yòng)低压供電(diàn),供電(diàn)電(diàn)压不宜高于36伏。
最小(xiǎo)干预对文(wén)物(wù)安防工程设计的原则,杜绝过度保护、保护性破坏是文(wén)物(wù)保护法赋予我们的职责。
3.人防、物(wù)防、技防相结合原则
人防、物(wù)防、技防相结合,探测、延迟、反应相协调,在古建筑安防系统设计中更显其重要性,GB/T16571-2012对安全防范系统是这样定义的(3.6):以保障博物(wù)馆和文(wén)物(wù)保护单位安全、防止风险事件发生或将风险事件造成的危害降低到最小(xiǎo)程度為(wèi)目的,通过科(kē)學(xué)规划、合理(lǐ)设计,将人力防范(人防)、实體(tǐ)防范(物(wù)防)、技术防范(技防)等手段有(yǒu)机组合、综合应用(yòng)而建立的防御體(tǐ)系。在安防标准中此类定义还是第一次,它打破了单纯的技术观点,始终强调人防、物(wù)防的优先作用(yòng)。这样定义安全防范系统是長(cháng)期以来文(wén)物(wù)保卫工作的总结和升华。再纵观该标准的全文(wén)可(kě)以看到,人防、物(wù)防不仅单独列章,而且在涉及到具體(tǐ)的防范对象时还做重点强调,例如,在各级风险的古建筑安全防范系统要求中,均强调了人防、物(wù)防的优先地位。技防,在现代防范體(tǐ)系中不可(kě)缺少,它弥补了人防、物(wù)防之不足,提升了系统的整體(tǐ)防范效能(néng)。因此,现代的安防系统必须是人防、物(wù)防、技防结合的产物(wù)。
事实上,任何安防工程设计,如果背离了人防、物(wù)防、技防相结合的原则,一味地追求经济利益,不切实际的强调技防的重要性,造成与管理(lǐ)上的脱节,与实體(tǐ)防范不协调,不仅发挥不了安防系统的效能(néng),还会埋下安全隐患,造成國(guó)家投资和國(guó)家财产的浪费。
四、结语
本文(wén)从古建筑特点出发、指出了现场勘察的特性内容,為(wèi)工程商(shāng)设计古建筑安防工程提出了深入思考的空间。第三部分(fēn)简述了古建筑安防工程个性化设计的三个原则,即系统构成原则,最小(xiǎo)干预原则,人防、物(wù)防、技防相结合原则,这是目前古建筑安全防范工程设计中出现问题较多(duō)的三个方面,亟待解决。需说明的是古建筑安防工程个性化设计要素不仅这三个原则,安全防范与安全管理(lǐ)相结合原则、风险等级与防护级别相适应原则、纵深防护體(tǐ)系的建立原则等,都可(kě)以说是个性化设计要素,但由于时间和文(wén)章篇幅的限制,本文(wén)不再赘述。