從消防角度科學分析哥特式建築的利與弊?

地理那些事


哥特式建築採用束柱+肋架券+尖肋拱頂+飛扶壁共同構成框架承重結構,其特點是相比過去羅馬式建築的圓弧拱頂輕盈靈動,能採用大面積的玻璃填充牆面,從而塑造教堂的神聖感。

另外,哥特式教堂往往追求高聳的尖頂,來達到與天國對話的神聖感。這種尖頂能達到幾十米甚至100多米,著名的德國科隆大教堂尖頂就有157米。

由於對高聳尖頂的追求,屋面和屋頂主結構一般都採用木製,從而減輕下部框架式承重結構的壓力。

這種結構被稱為石木結構,在西方建築中很常見。

從消防安全的角度說,石木結構的主結構由於都是石材,所以比起木結構建築更具有天然的優勢。火情和煙霧雖然容易隨著通高的空間向上蔓延,但因石材的防火性能,不易造成向外擴散。

但其木結構的屋面和屋頂就極其容易損壞,在法國當地的哥特式建築中,因各種原因倒塌或損壞的尖頂數不甚數。巴黎聖母院就因此一直沒給兩座鐘樓加上尖頂。

此次倒塌的尖頂是19世紀修復時加設在十字平面中間的,當時的聖母院在戰爭中遭到了重創,為減輕結構壓力依然選用了木結構屋頂。

由於屋面和下部結構是完全隔絕的兩個空間,所以大火在把屋頂燒完之後就熄滅了。因為燒無可燒了。




本石曰


非常感謝小夥伴“地理那些事”的信任和邀請。

說真的,剛看到題目我是一臉的蒙圈,對哥特式建築也不懂啊,要不是這兩天人類的文化瑰寶-巴黎聖母院著火了,我壓根就沒注意過這種建築,趕緊去找度娘查了一圈,先學習再來回答一下這個問題。

我先放幾張哥特式建築的結構圖大家看一下,我們先來了解一下哥特式建築的特點:

我們從外觀上看,這種建築的特點是都有著高高聳立的尖塔、一般都有著尖形的拱門、大窗戶及繪有聖經故事的花窗玻璃。在設計中利用尖肋拱頂、飛扶壁、修長的束柱,營造出輕盈修長的飛天感。這種建築可以讓人產生那種空靈的意境,也是對基督教精神內涵的一種表達方式。另外那些框架結構可以用來增加支撐頂部的力量,同時也讓整個建築形成直升線條、雄偉的外觀和教堂內空闊空間,似乎直指上蒼,啟示人們脫離這個苦難、 充滿罪惡的世界,而奔赴“天國樂土”。再結合鑲著彩色玻璃的長窗,使教堂內產生一種濃厚的宗教氣氛。

再看看這張內部的效果圖,是不是很有一種高大上的感覺。雖然說這種建築的建造材料一般都是石料等不易燃燒的物質,但是隨著人的使用和裝飾,內部必然會逐漸積累起來大量的可燃物和易燃物質,如果這種建築一旦發生火災那幾乎就是災難。

這是為什麼呢?

這種結構給老郭的感覺就是一個效能特別高的爐子:1、內部有巨大的空間可以放置燃料,2、敞開的大門,側面的窗戶可以為內部的燃燒提供足夠的氧氣輸入,3、四周的牆壁形成一個巨大的熱反射面,可以進一步提高爐溫,4,聚集的熱量直接衝向屋頂。老郭找一個鍊鐵的高爐圖片跟這個建築做一下對比,大家感受一下。

從這個圖我們可以看出來,它們之間的結構有沒有很像啊。

這種結構其實還有一個致命的隱患,由於巨大的框架結構,這種看似堅固的坡屋其實結構強度並不大,因為這種大的外牆實際上是一個表面積和體積比很大的腔體結構,這種結構只要我們參考鐵皮桶是很容易被壓扁的,就能明白這個道理。所以這種哥特式建築為了減輕重量,它的拱頂只能採用木質頂部。這就為今後的火災增添了燃料,為滅火增加了難度。

總結,從前面的分析上看,哥特式建築固然是一種非常有藝術特色的建築風格,然而它的建築結構有著先天的結構強度不足和嚴重的火災隱患。


郭哥論道


總體來看石頭造的留下來的多,木頭造的留下來的少。


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