外墻保溫材料火災危險性及對策

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今年連續(xù)發(fā)生的北京央視火災、南京中環(huán)國際廣場火災，讓擠塑板等建筑外墻保溫材料成為人們關注的焦點。在我國，對外墻保溫材料的安全性的要求在標準和規(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。如何提高國內各類建筑外墻保溫材料的防火安全已成為事關民生安全的重要課題。

　　一、外墻保溫體系的火災危險性

　　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?；⒅楸貪{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用的技術條件。

　　有機無機復合保溫材料：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)鞑バ裕陨聿淮嬖诜阑鸢踩珕栴}。

　　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)火災的危險性。

　　2、外墻保溫火災危險性

　　民用建筑特別是高層建筑火災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，以及內外表面溫差太大等原因，往往在250℃左右就開裂破碎。建筑內起火時，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)生火災后，由于煙囪效應火災蔓延特別迅速。在現(xiàn)行《建筑設計防火規(guī)范》和《高層民用建筑設計防火規(guī)范》中均未包含對外墻保溫的防火設計要求，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，火災迅速向大范圍蔓延。同時，外墻著火之后，由于室內的自動消防設施不能覆蓋外墻，特別是當高層建筑外墻外保溫材料著火后，更是無計可施。

　　二、國內、外外墻保溫系統(tǒng)防火技術現(xiàn)狀

　　1、國外外墻保溫防火技術現(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應用的首選條件。歐美等外墻保溫技術應用先進的國家，對外墻保溫系統(tǒng)均有嚴格的防火安全等級要求，不同的外墻保溫系統(tǒng)和保溫材料設有防火測試方法和分級標準（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格規(guī)定。

　　在歐洲標準規(guī)范ETAG004《有抹面層的外墻外保溫復合系統(tǒng)歐洲技術標準認證》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《建筑產品或組件的燃燒性能分級》進行阻燃等級A1－E的測試。防火等級的測定和相關的測試需進行兩次：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)供應商應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品性能列表或大尺寸試驗的結果而定。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)防火安全性達不到要求而不能在22米以上建筑使用的相關規(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)則可廣泛應用在各種類型的建筑中，該系統(tǒng)已經成為目前世界上應用范圍最廣的外墻保溫作法之一。

　　2、國內外墻保溫防火技術現(xiàn)狀

　　目前，國內對外墻保溫系統(tǒng)防火技術的研究和重視程度還遠遠不夠，幾乎所有提及的內容都是關于系統(tǒng)所采用保溫材料的燃燒性能，即使在外墻保溫行業(yè)標準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。目前，我國現(xiàn)行的《高層民用建筑設計防火規(guī)范》中尚無針對外墻保溫材料的防火設計內容，對外墻保溫系統(tǒng)缺乏分級標準和使用范圍限定，外墻保溫防火技術也沒有國家或行業(yè)標準及規(guī)范，生產企業(yè)的產品說明書中一般缺少防火性能指標。

　　在國內外墻保溫系統(tǒng)中占有主導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)達國家因其防火性能較差，而對其使用范圍有嚴格的限制，但在國內沒有標準對此作出規(guī)定。幾乎所有聚苯板薄抹灰外墻外保溫做法的生產單位對聚苯板薄抹灰系統(tǒng)的火災隱患都視而不見，一些國際著名的外墻外保溫公司進入中國市場后沒有表現(xiàn)出對社會、對人民的生命財產應承擔責任的態(tài)度，隱瞞其產品在本國因防火安全性達不到要求而對其產品的使用范圍進行限制的規(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170米的中環(huán)這樣的超高層建筑物上依然采用此種產品。國內高層、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普遍，這種做法的危險性在于：一旦火災發(fā)生，不僅有機保溫板燃燒產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生的熱熔縮變形以及網(wǎng)格布過熱折斷而導致瓷磚墜落，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致火災發(fā)生或加速蔓延的案例令人觸目驚心。在我國，當前正在大力推廣節(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，達到系統(tǒng)的和諧，以實現(xiàn)整個系統(tǒng)的安全。

　　措施之一：嚴格外墻保溫防火安全技術

　　建筑外墻外保溫工程設計和施工時應符合《外墻外保溫工程技術規(guī)程》相關規(guī)定。建設、施工單位必須使用難燃或不燃的建筑外墻保溫材料，或選用經過阻燃處理的保溫材料（燃燒性能等級指標應符合國家標準《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問題分為4個層面：

　　（1）建議正在修訂的標準中，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，應要求外保溫系統(tǒng)具有阻止火焰?zhèn)鞑サ哪芰?。防火隔離構造措施宜作為外保溫系統(tǒng)的組成部分。這是一個導向問題，鼓勵外保溫生產企業(yè)對其原有的系統(tǒng)進行合理改進，滿足防火安全要求。

　?。?）建議在法律法規(guī)中明確規(guī)定超過24m的建筑嚴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)則可廣泛應用在各種類型的建筑中，現(xiàn)已成為世界上應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測試需進行兩次：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)供應商應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?。應采取以下措施?/p>

　　防火隔離帶：水平設置在建筑的層與層之間或豎向設置的防火隔斷，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；長度為窗口兩側向外延伸300mm以上，用滿粘的方式鋪帖。主要防止室內發(fā)生火災時，火勢從窗口部位點燃外墻外保溫系統(tǒng)并引起火災蔓延的發(fā)生。

　　擋火梁：一種門窗洞口的隔火構造方式，與防火隔離帶類似，水平設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)定等有關法規(guī)規(guī)定，結合實際情況，提出保溫工程施工消防安全管理措施，并認真貫徹執(zhí)行。采取與外保溫系統(tǒng)的構造相對應的合理的技術手段，如考慮在可燃保溫板材進入施工現(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：嚴格建設工程施工現(xiàn)場管理

　　要嚴格執(zhí)行省建設廳發(fā)布的《建設工程施工現(xiàn)場消防安全標準》，加強建設工程施工現(xiàn)場的消防安全管理工作。尤其對動用明火必須實行嚴格的消防安全管理。需要進行明火作業(yè)的，動火部門和人員應當按照用火管理制度辦理審批手續(xù)，落實現(xiàn)場監(jiān)護人，在確認無火災、爆炸危險后方可動火施工；動火施工人員應當遵守消防安全規(guī)定，并落實相應的消防安全措施，特別要嚴密高空焊等特殊電焊環(huán)境下的防護要求；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、一旦發(fā)生火災后果嚴重的部位確定為重點防火部位，實行嚴格管理。