屋顶防火墙
类似巴黎圣母院这样的木结构屋顶防火，自古以来就是一个难题。在人类长期与灾害斗争的历程中，也探索出了很多卓有成效的方法。例如，去过我家乡安徽的朋友们想必都对徽派建筑上的马头墙（图1）印象深刻。而马头墙除了装饰外，一个很重要的用途就是作为防火隔断，防止火势在屋顶的架空空间里面快速蔓延。而昨日《纽约时报》也提出，巴黎圣母院应该考虑采用防火墙来提高其抗火能力（图2）。
图1 徽派建筑的马头墙（陆新征摄）
图2 《纽约时报》建议的防火墙位置（图片来源：纽约时报）
当然，《纽约时报》提出的设置防火墙的方案只是一个概念建议，到底是否有效需要通过科学手段加以检验。在暂时不具备更好的研究条件的情况下，我们采用此前建立的火灾计算流体力学（CFD）模型，研究《纽约时报》提议的防火墙设置的可行性。
首先告诉大家一个好消息，在按照《纽约时报》的建议设置防火墙后（图3中屋顶处黄色几何体即为防火墙），
图3 方案A模型
火灾流体力学计算软件FDS计算得到的火灾蔓延结果如图4所示。嗯，确实，方案A设置防火墙后，火灾被有效隔断在起火的塔尖底部，没有进一步蔓延到十字形屋顶上，巴黎圣母院的悲剧本是可以避免的。
图4 方案A火灾蔓延结果
那是不是只要设置防火墙就解决问题了呢？事情哪有那么简单啊，我们还做了另一个防火墙设置方案（图5，方案B）。方案A和方案B中防火墙的位置相同，但是高度不同，其中方案A的防火墙高于教堂屋顶，方案B的防火墙与教堂屋顶高度相近。
图5 方案B模型
方案B模拟得到的火灾蔓延结果如图6所示。在方案B中，由于防火墙高度仅与屋顶平齐，不能很好的阻止火苗的蔓延，防火墙并未完全达到抑制火灾蔓延的效果。
图6 方案B火灾蔓延结果
小结一下，本文采用CFD模拟对比了不同防火墙布置方案下巴黎圣母院火灾的蔓延过程，从我们简单的模拟中可以得到两个结论：
1）在屋顶增设防火墙对火灾蔓延是有效果的；
2）防火墙不能随意设置，必须进行合理可靠的设计，才能达到抑制火灾蔓延的效果。
