外墻保溫材料火災(zāi)危險性及對策

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今年連續(xù)發(fā)生的北京央視火災(zāi)、南京中環(huán)國際廣場火災(zāi)，讓擠塑板等建筑外墻保溫材料成為人們關(guān)注的焦點。在我國，對外墻保溫材料的安全性的要求在標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范上還未得到充分體現(xiàn)，尤其在防火安全性方面一直都存在著較大隱患。如何提高國內(nèi)各類建筑外墻保溫材料的防火安全已成為事關(guān)民生安全的重要課題。

　　一、外墻保溫體系的火災(zāi)危險性

　　1、外墻保溫材料的類型

　　從材料燃燒的角度看，目前用于外保溫系統(tǒng)的保溫材料主要包括三大類。

　　無機類保溫材料：我國的巖棉、玻璃棉、膨脹玻化微珠保溫漿料等，屬不燃性材料，自身不存在防火安全問題。但其它性能不能完全滿足外保溫的要求，目前尚不具備廣泛應(yīng)用的技術(shù)條件。

　　有機無機復(fù)合保溫材料：以膠粉聚苯顆粒保溫漿料為主，屬難燃材料，且不具有火焰?zhèn)鞑バ?，自身不存在防火安全問題。

　　有機高分子保溫材料：以聚苯乙烯飽沫塑料和聚氨醋硬泡為主，屬可燃材料，具有引發(fā)火災(zāi)的危險性。

　　2、外墻保溫火災(zāi)危險性

　　民用建筑特別是高層建筑火災(zāi)往往容易形成豎向蔓延，這是因為窗戶玻璃雖然在900℃左右才會熔化，但在火災(zāi)條件下，由于玻璃受熱不均勻和膨脹變形受到窗框的限制，以及內(nèi)外表面溫差太大等原因，往往在250℃左右就開裂破碎。建筑內(nèi)起火時，門窗玻璃在火焰或高溫作用下，很快破碎脫落，火舌從這些破碎了的門窗口伸出，就是這個緣故?；鹕嗤ㄟ^外墻門窗口向外蔓延的基本途徑有兩個：一是火焰的輻射熱穿過門窗口烤燃對面建筑物；二是火舌從窗口伸出向上竄，將上層窗口的可燃物烤燃，逐層向上蔓延，致使整個建筑物起火。特別是外墻發(fā)生火災(zāi)后，由于煙囪效應(yīng)火災(zāi)蔓延特別迅速。在現(xiàn)行《建筑設(shè)計防火規(guī)范》和《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》中均未包含對外墻保溫的防火設(shè)計要求，致使對外墻保溫材料防火性能沒有明確要求，發(fā)生火災(zāi)時由于受高溫的作用，墻體保溫材料表面砂漿龜裂、脫落，很快會引燃保溫材料，火災(zāi)迅速向大范圍蔓延。同時，外墻著火之后，由于室內(nèi)的自動消防設(shè)施不能覆蓋外墻，特別是當(dāng)高層建筑外墻外保溫材料著火后，更是無計可施。

　　二、國內(nèi)、外外墻保溫系統(tǒng)防火技術(shù)現(xiàn)狀

　　1、國外外墻保溫防火技術(shù)現(xiàn)狀

　　從國外外墻保溫系統(tǒng)的發(fā)展歷史可以看到，對外墻保溫材料的防火安全性要求一直被作為該技術(shù)應(yīng)用的首選條件。歐美等外墻保溫技術(shù)應(yīng)用先進(jìn)的國家，對外墻保溫系統(tǒng)均有嚴(yán)格的防火安全等級要求，不同的外墻保溫系統(tǒng)和保溫材料設(shè)有防火測試方法和分級標(biāo)準(zhǔn)（考慮燃燒時煙氣及毒性釋放），并對不同防火等級的外墻保溫系統(tǒng)在建筑的使用范圍有嚴(yán)格規(guī)定。

　　在歐洲標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范ETAG004《有抹面層的外墻外保溫復(fù)合系統(tǒng)歐洲技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證》中規(guī)定，對保溫防火性的測試方法要按照CEN分級文件EN13501-1《建筑產(chǎn)品或組件的燃燒性能分級》進(jìn)行阻燃等級A1－E的測試。防火等級的測定和相關(guān)的測試需進(jìn)行兩次：一次為整個體系，另一次僅為保溫材料。在測試時需要考慮火焰在保溫材料中蔓延的可能性，系統(tǒng)供應(yīng)商應(yīng)推薦一種防火隔離來防止火勢蔓延，作為系統(tǒng)的一部分，其防火性能可參照產(chǎn)品性能列表或大尺寸試驗的結(jié)果而定。同時，對外墻外保溫的防火要求將依據(jù)法律、法規(guī)和適用于建筑物最終使用的管理條例而定。在德國有因聚苯板薄抹灰系統(tǒng)防火安全性達(dá)不到要求而不能在22米以上建筑使用的相關(guān)規(guī)定；在英國有18米以上建筑不允許使用聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)的規(guī)定；在美國紐約州建筑指令中明確規(guī)定耐火極限低于兩個小時的聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)不允許用在高于75英尺即22.86米的住宅建筑中。而由巖棉等不燃材料組成的外墻保溫系統(tǒng)則可廣泛應(yīng)用在各種類型的建筑中，該系統(tǒng)已經(jīng)成為目前世界上應(yīng)用范圍最廣的外墻保溫作法之一。

　　2、國內(nèi)外墻保溫防火技術(shù)現(xiàn)狀

　　目前，國內(nèi)對外墻保溫系統(tǒng)防火技術(shù)的研究和重視程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，幾乎所有提及的內(nèi)容都是關(guān)于系統(tǒng)所采用保溫材料的燃燒性能，即使在外墻保溫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對有機保溫材料的要求也僅僅是氧指數(shù)和可燃性試驗指標(biāo)。目前，我國現(xiàn)行的《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》中尚無針對外墻保溫材料的防火設(shè)計內(nèi)容，對外墻保溫系統(tǒng)缺乏分級標(biāo)準(zhǔn)和使用范圍限定，外墻保溫防火技術(shù)也沒有國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品說明書中一般缺少防火性能指標(biāo)。

　　在國內(nèi)外墻保溫系統(tǒng)中占有主導(dǎo)地位的聚苯板薄抹灰系統(tǒng)存在如下問題。聚苯板薄抹灰系統(tǒng)在發(fā)達(dá)國家因其防火性能較差，而對其使用范圍有嚴(yán)格的限制，但在國內(nèi)沒有標(biāo)準(zhǔn)對此作出規(guī)定。幾乎所有聚苯板薄抹灰外墻外保溫做法的生產(chǎn)單位對聚苯板薄抹灰系統(tǒng)的火災(zāi)隱患都視而不見，一些國際著名的外墻外保溫公司進(jìn)入中國市場后沒有表現(xiàn)出對社會、對人民的生命財產(chǎn)應(yīng)承擔(dān)責(zé)任的態(tài)度，隱瞞其產(chǎn)品在本國因防火安全性達(dá)不到要求而對其產(chǎn)品的使用范圍進(jìn)行限制的規(guī)定，他們利用我國外墻外保溫市場不規(guī)范的現(xiàn)狀，在高層甚至在建筑高度達(dá)170米的中環(huán)這樣的超高層建筑物上依然采用此種產(chǎn)品。國內(nèi)高層、超高層建筑上用聚苯板薄抹灰網(wǎng)格布粘貼面磚的外墻外保溫做法也相當(dāng)普遍，這種做法的危險性在于：一旦火災(zāi)發(fā)生，不僅有機保溫板燃燒產(chǎn)生的有毒氣體和火焰會給逃生者帶來巨大危險，同時因聚苯板受熱產(chǎn)生的熱熔縮變形以及網(wǎng)格布過熱折斷而導(dǎo)致瓷磚墜落，對逃生人員和救助人員造成的潛在危險也是致命的。正是因為在外墻保溫設(shè)計、施工過程中和施工完畢后對防火問題的忽視和僥幸心理，由可燃外墻保溫材料導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生或加速蔓延的案例令人觸目驚心。在我國，當(dāng)前正在大力推廣節(jié)能建筑，但目前外墻外保溫系統(tǒng)的現(xiàn)狀是，系統(tǒng)中約80％的主體保溫材料為有機可燃材料，而且系統(tǒng)又以防火性能較差的聚苯板薄抹灰系統(tǒng)為主。

　　三、外墻保溫防火安全措施

　　解決外墻保溫防火安全問題，一方面要在技術(shù)上采取措施，使外墻保溫材料、保溫系統(tǒng)具有保障安全狀態(tài)的能力，另一方面要強化管理，加強施工現(xiàn)場的消防管理措施，達(dá)到系統(tǒng)的和諧，以實現(xiàn)整個系統(tǒng)的安全。

　　措施之一：嚴(yán)格外墻保溫防火安全技術(shù)

　　建筑外墻外保溫工程設(shè)計和施工時應(yīng)符合《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》相關(guān)規(guī)定。建設(shè)、施工單位必須使用難燃或不燃的建筑外墻保溫材料，或選用經(jīng)過阻燃處理的保溫材料（燃燒性能等級指標(biāo)應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑材料及制品燃燒性能分級》中規(guī)定的單體燃燒性能分級試驗）。

　　將外墻保溫防火安全技術(shù)問題分為4個層面：

　?。?）建議正在修訂的標(biāo)準(zhǔn)中，做出保溫材料的燃燒性能等級不得低于B1級的規(guī)定。

　　對外保溫系統(tǒng)的燃燒性能等級可不作要求或不作強制性要求，應(yīng)要求外保溫系統(tǒng)具有阻止火焰?zhèn)鞑サ哪芰?。防火隔離構(gòu)造措施宜作為外保溫系統(tǒng)的組成部分。這是一個導(dǎo)向問題，鼓勵外保溫生產(chǎn)企業(yè)對其原有的系統(tǒng)進(jìn)行合理改進(jìn)，滿足防火安全要求。

　　（2）建議在法律法規(guī)中明確規(guī)定超過24m的建筑嚴(yán)禁使用有機可燃保溫材料，因此聚苯板外保溫系統(tǒng)只能用于低于24m的建筑中，高于24m的建筑大部分使用不燃或難燃巖棉外保溫系統(tǒng)。而由巖棉等不燃材料組成的外墻外保溫系統(tǒng)則可廣泛應(yīng)用在各種類型的建筑中，現(xiàn)已成為世界上應(yīng)用范圍最廣的外墻外保溫做法之一。

　?。?）防火等級的測定和相關(guān)測試需進(jìn)行兩次：一次為整個體系，另一次僅為保溫材料。在測試時需要考慮火焰在系統(tǒng)保溫材料中蔓延的可能性，系統(tǒng)供應(yīng)商應(yīng)推薦一種防火隔離來防止火勢蔓延。

　?。?）對于滿足（2）前提下，使用的粘貼聚苯板薄抹灰外保溫系統(tǒng)，通常要考慮的兩個問題是火災(zāi)條件下維持系統(tǒng)穩(wěn)定性的能力和系統(tǒng)阻止火焰?zhèn)鞑サ哪芰?。?yīng)采取以下措施。

　　防火隔離帶：水平設(shè)置在建筑的層與層之間或豎向設(shè)置的防火隔斷，一般采用不燃或難然保溫材料，系統(tǒng)的任何材料之間都不留空隙，具有一定的寬度。在每1個窗楣和門楣上口加入不燃高強礦棉防火隔離帶，厚度同聚苯板，向上寬度大于200mm；長度為窗口兩側(cè)向外延伸300mm以上，用滿粘的方式鋪帖。主要防止室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，火勢從窗口部位點燃外墻外保溫系統(tǒng)并引起火災(zāi)蔓延的發(fā)生。

　　擋火梁：一種門窗洞口的隔火構(gòu)造方式，與防火隔離帶類似，水平設(shè)置在門窗洞口的上邊緣，并伸出門窗洞口豎向邊緣一定的長度。

　　為維持火災(zāi)條件下系統(tǒng)的穩(wěn)定，保障系統(tǒng)不具有火焰?zhèn)鞑バ裕煽紤]使用金屬固件。

　　措施之二：嚴(yán)格外墻保溫防火安全管理

　　強化管理，根據(jù)現(xiàn)有的消防條例和保溫工程施工消防安全管理規(guī)定等有關(guān)法規(guī)規(guī)定，結(jié)合實際情況，提出保溫工程施工消防安全管理措施，并認(rèn)真貫徹執(zhí)行。采取與外保溫系統(tǒng)的構(gòu)造相對應(yīng)的合理的技術(shù)手段，如考慮在可燃保溫板材進(jìn)入施工現(xiàn)場前涂刷防火界面劑等，以期滿足施工過程的防火安全性要求。

　　措施之三：嚴(yán)格建設(shè)工程施工現(xiàn)場管理

　　要嚴(yán)格執(zhí)行省建設(shè)廳發(fā)布的《建設(shè)工程施工現(xiàn)場消防安全標(biāo)準(zhǔn)》，加強建設(shè)工程施工現(xiàn)場的消防安全管理工作。尤其對動用明火必須實行嚴(yán)格的消防安全管理。需要進(jìn)行明火作業(yè)的，動火部門和人員應(yīng)當(dāng)按照用火管理制度辦理審批手續(xù)，落實現(xiàn)場監(jiān)護(hù)人，在確認(rèn)無火災(zāi)、爆炸危險后方可動火施工；動火施工人員應(yīng)當(dāng)遵守消防安全規(guī)定，并落實相應(yīng)的消防安全措施，特別要嚴(yán)密高空焊等特殊電焊環(huán)境下的防護(hù)要求；電焊、氣焊、電工等特殊工種人員必須持證上崗；將容易發(fā)生火災(zāi)、一旦發(fā)生火災(zāi)后果嚴(yán)重的部位確定為重點防火部位，實行嚴(yán)格管理。