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为何巴黎圣母院大火难以扑灭

为何巴黎圣母院大火难以扑灭
© Erieta Attali
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近千年来,作为浪漫主义的象征,作为这座城市历史、文化的标志,圣母院一直屹立在巴黎中心的西岱岛上。但就在本周一,2019年4月15日,这座哥特主义建筑的杰作,在塞纳河畔数千游客居民以及全球数百万网络观众无奈、悲痛与难以置信与的目光中熊熊燃烧

不幸中的万幸,大火并没有夺走无辜的生命。但是建于19世纪标志性的尖塔,被誉为无价之宝的玫瑰花窗以及圣母院的屋顶、内饰与艺术品,通通付之一炬。就在本文写作时,在500名消防队员的努力下,圣母院大教堂的的主体结构得以幸存。

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如许多观看现场即时播报的人一样,圣路易斯市前消防指挥官、CNN特邀顾问格雷格-法夫尔,也通过网络较为专业的解释了,现场消防员在处理这种规模的结构性火灾时,所需要面临的种种困难与挑战。法夫尔从建筑设计,相关责任以及科学理论三个角度解释了大火是如何发生的,其专业的视角为建筑师与公众提供了丰富的可读信息。

对于大火救援,法夫尔指出的第一个难题便是古老教堂中的的木结构。类似巴黎圣母院这种大教堂,其在拥有重型木结构与巨大的开敞空间的同时,仅在极少的地方使用防火填充材料密封建筑开口。当缺乏这种被动式防火系统时,火焰便可以以木结构为燃料,在建筑内同行无阻。对于那些起始于结构高处的火情,大多时候消防员都可以对围墙与火焰冲击区域进行保护。但在此次巴黎圣母院的火灾中,尖塔与难以靠近的屋顶让消防难度倍增。消防部门不得不部分放弃,这也导致了66%的屋顶被烧毁。

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对于此种规模的火灾,消防员经常会使用“沟槽切割”(trench cut),又名“带状通风”(strip ventilation)的办法。所谓沟槽切割,是自屋顶顶尖至天沟,切出一条狭长的通风口,从而阻止火焰蔓延到其他未燃烧的区域。但法夫尔同时也指出,鉴于巴黎圣母院陡峭的屋顶与过于猛烈的火势,沟槽切割这种方式并不可行。

不仅如此,巴黎圣母院救灾现场的消防队,同样还要面对周遭坏境对于消防设备的限制。考虑到教堂屋顶脆弱的现状,使用飞机或直升机从空中洒水的方法首先便被排除:此种情况下,高空洒水的巨大力量会导致建筑结构倒塌。同样,架设空中水道也不可行。考虑到建筑的高度,使用云梯与挂钩架设的输水管很难到达屋顶。即便可行,水管也很难达到灭火所需的最佳角度。

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既然从建筑外围救火如此困难,进入内部进行灭火似乎成了一种选择。但法夫尔认为进入建筑会造成更多的麻烦。首先,作为室内灭火最主要的设备,6厘米孔径的大型消防水管十分不易于调动,并且对于巴黎圣母院这种规模的火灾,这种水管的灭火效率也十分之低。其次,考虑到重型木结构屋顶上随时可能跌落的各个部件,进入室内的消防员势必冒着极大的危险。

作为著名景点的巴黎圣母院每日都会接待八万名左右的游客,这也使得清点人数与保证人身安全正为了消防员们首要关注的问题。考虑到建筑结构正在进行翻修,场地内人员的数量可能会超过平常。对于消防队员,其会首先确定教堂工作人员、施工工人以及游客的数量。一旦有人员失踪,消防员会制定相应地援救计划,但同时也会考虑究竟需要多少人冒险去营救。

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随后,法夫尔又从燃烧反应的科学原理分析了此次火灾的过程。氧气、可燃物、高温与化学链式反应被称为形成燃烧的四要素。通过影响四要素中的任意一个,例如降低温度、移除氧气或可燃物以及阻止化学反应,都可以熄灭火焰。但是对于巴黎圣母院的这次大火,这四种办法都不可行。考虑到室内大量的可燃物,以及木质的屋顶结构,移除可燃物的办法明显不可行。同样,考虑到火势爆发的剧烈程度,控制温度与阻止连锁化学反应的办法也不实际。更严重的是,大火很快就烧塌了教堂的屋顶,这使得控制现场的氧气的办法变得不可能。但法夫尔也指出,即便教堂屋顶没有坍塌,教堂巨大的内部空间也会为燃烧提供大量的氧气。

正在进行的教堂翻修工程,除可能是导致这场火灾的元凶,其本身也对消防员的救灾工作造成了很大阻碍。由于工程需要,大量未经处理保护的建筑材料被堆积在了教堂附近。这其中就包括易爆物质,与水接触发生强烈化学反应的物质,以及与空气接触后或变的不稳定、或形成有害物质的材料。

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法夫尔最后提到的救灾挑战,同时也是让现场目击者震惊的,便是建筑物的倒塌。鉴于大教堂的屋顶与尖塔已经坍塌,消防员不得不进入随时会发生建筑物倒塌的区域。同样,消失的屋顶与尖塔也对钟楼与建筑外墙造成了影响。虽然均为石头筑成,但此时的钟楼与墙壁也变得摇摇欲坠。这不仅导致周围的数个街区进行了疏散,同时也影响了消防部队与消防车的布置。一旦火焰蔓延到周围的建筑上,消防员就不得不面对多线作战的困境了。

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法夫尔的这些讲解,向人们揭示了,当遇到巴黎圣母院这种规模的火灾时,消防员面前错综复杂的计划,需要考虑的大量不确定因素,以及随时面对的各种危险。尽管有如此众多的不利因素,巴黎的消防队员们经受住了这次决策与技能的考验。大火并没有造成不可挽回的损失,教堂的主体结构与标志性的钟楼均得以幸存。这座历经暴乱、大革命与战争洗礼的哥特式建筑杰作,依然会继续屹立在此。

格雷格-法夫尔,密苏里州公共安全部前副主任,圣路易斯市消防队前指挥。
翻译:周天叶

Major Fire at Notre Dame Cathedral in Paris; Main Structure "Saved and Preserved"

Notre Dame Cathedral, one of the most beloved Gothic landmarks in Paris and Europe, is engulfed by flames this evening as a major fire broke out on the cathedral's roof. As detailed by The Guardian , it is believed that the fire may be linked to restoration works currently underway.

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关于这位作者
引用: Walsh, Niall. "为何巴黎圣母院大火难以扑灭" [Why the Notre-Dame Cathedral Fire was So Difficult to Tackle] 16 5月 2019. ArchDaily. (Trans. Shu, Yuekang) Accesed . <https://www.archdaily.cn/cn/916116/ba-li-sheng-mu-yuan-da-huo-wei-he-nan-yi-bu-mie>

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