高层建筑保温材料安全性调研

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【摘 要】外墙保温采用的材料易燃、可燃,已成为引发建筑火灾的主要危险源之一.本文对目前常用的外墙有机保温材料的火灾危险性进行分析,提出改进方法和建议,以提高建筑的防火安全性.

【关 键 词】消防；外墙保温；火灾危险；改进方法

0概述

近年来,高层建筑易燃可燃外保温材料引发的火灾呈多发势头,如南京中环国际广场火灾、北京央视新址火灾、上海胶州路教师公寓火灾、哈尔滨“经纬360度”双子星大厦火灾、沈阳皇朝万鑫大厦火灾等都是典型案例.从一起起惨重的火灾里,我们汲取的教训不应停留在防火救火的技术层面,需要更深入的思考.不同区域的重大火灾事故都向我们展示了外保温材料的重要性.外保温材料中的可燃保温材料成为火灾事故的罪魁祸首,也深深影响着火灾事故的惨重程度.正因为如此,如何提高国内各类建筑外墙保温材料的防火安全已成为事关民生安全的重要课题.

1外墙保温材料的类型

保温材料的英文解释是“thermalinsulationmaterial”,一般是指导热系数小于或等于0.2的材料.所谓外墙保温,是指将保温、装饰材料等按一定方式复合在一起,对外墙起到隔热保温作用.从材料燃烧的角度看,目前用于外保温系统的保温材料主要包括三大类.

1.1无机类保温材料

我国的岩棉、玻璃棉、膨胀玻化微珠保温浆料等,属不燃性材料,自身不存在防火安全问题.但其它性能不能完全满足外保温的要求,目前尚不具备广泛应用的技术条件.

1.2有机无机复合保温材料

以胶粉聚苯颗粒保温浆料为主,属难燃材料,且不具有火焰传播性,自身不存在防火安全问题.

1.3有机高分子保温材料

以聚苯乙烯饱沫塑料和聚氨醋硬泡为主,属可燃材料,具有引发火灾的危险性.

2外墙保温材料的火灾危险性

高层建筑火灾往往容易形成竖向蔓延,这是因为窗户玻璃虽然在900℃左右才会熔化,但在火灾条件下,由于玻璃受热不均匀和膨胀变形受到窗框的限制,以及内外表面温差太大等原因,往往在250℃左右就开裂破碎.建筑内起火时,门窗玻璃在火焰或高温作用下,很快破碎脱落,火舌从这些破碎了的门窗口伸出,就是这个缘故.火舌通过外墙门窗口向外蔓延的基本途径有两个：一是,火焰的辐射热穿过门窗口烤燃对面建筑物；二是,火舌从窗口伸出向上窜,将上层窗口的可燃物烤燃,逐层向上蔓延,致使整个建筑物起火.特别是外墙发生火灾后,由于烟囱效应火灾蔓延特别迅速.在现行《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》中均未包含对外墙保温的防火设计要求,致使对外墙保温材料防火性能没有明确要求,发生火灾时由于受高温的作用,墙体保温材料表面砂浆龟裂、脱落,很快会引燃保温材料,火灾迅速向大范围蔓延.同时,外墙着火之后,由于室内的自动消防设施不能覆盖外墙,特别是当高层建筑外墙外保温材料着火后,更是无计可施.外墙保温存在较大的火灾危险性,主要体现在：

2.1上述有机保温材料未经阻燃处理时均属易燃体,容火

燃烧时烟雾大、毒性大.特别是普通的泡沫板、挤塑板,在80℃就产生熔融变形滴落,一旦起火,火势蔓延速度特别快.

2.2这些材料经过合格的阻燃处理后也只能达到“难燃烧体”标准

即在空气中遇明火或在高温作用下,“难起火、难微燃、难炭化,当火源移开后燃烧和微燃立即停止”.实际起火后,如果得不到及时控制,明火、高温一直在起作用,材料就会一直燃烧.专家组对央视附属大楼的火灾现场进行勘察后称,这次火灾系新中国成立以来建筑物燃烧最快的一例,燃烧主要集中在钛锌板下面的保温层,具有表皮过火的特点,这种保温材料燃烧后过火极快,因此瞬间从北配楼顶部蔓延到整个大楼.

2.3现阶段采用的外墙保温材料大部分是未经防火阻燃或阻燃不合格的产品

所以更容火燃烧,且烟气大、毒性强.由于现阶段我国对建筑外墙保温的防火要求尚无明确标准,阻燃材料市场上更多是低端产品,许多企业按照自己的质量标准,依靠明火检测去评估自己的产品,有的企业对阻燃材料的质量鉴定方法简单、粗糙,而且仅仅注重“自熄性和氧指数”等阻燃性能而忽略“烟密度,毒性”等其他性能,所以外墙保温的防火能力较差.

2.4外墙保温在施工阶段火灾危险性最大

由于外墙保温材料容易被明火或高温点燃,所以在这些材料进入施工现场码放时段和贴墙施工时段发生火灾的风险最高.而且由于施工现场一般缺少消防供水、消火栓等扑救这类火灾的有效设施,起火后单凭灭火器难以控制,往往会蔓延成灾,加之施工现场比较复杂,楼梯、通道、照明等环境条件较差,特别是贴在外墙上的保温材料竖向蔓延燃烧很快,一般消防车到场后也难以及时发挥作用,所以灭火扑救难度大,施工人员一旦被困,疏散逃生比较困难.

2.5外墙保温施工完成后仍存在火灾危险性

建筑墙体虽然是采用不燃的砖砌体或混凝土制成,但采用上述有机保温材料增加保温层后,就成为一种“难燃或可燃的复合型墙体”,仍存在一定的火灾危险性.保温施工完成后,由于保温材料外面有饰面层保护一般不会燃烧起火,但外墙饰面层一旦遭到破坏或剥落,则可能会失火；如果发生火灾或爆炸事故,导致外墙饰面层破坏或受高温烘烤时,破坏、剥落、燃烧失火的可能性更大.这种情况对建筑使用者的安全是不利的,特别是建筑低楼层发生火灾后,如果又引起外墙保温材料燃烧发烟,则会严重影响楼内人员的疏散以及灭火救援工作.

2.6采用可燃材料做外墙保温对我国建筑危害性更大

我国大部分城市人口高度密集、以多层和高层为主的建筑群密集,特别是当前大量开发的高层住宅建筑较多,由于大面积使用可燃材料作外墙保温,存在一定的火灾隐患.而且不少公共建筑体量大、立面造型丰富,一旦外墙保温失火,引发的火灾危害性更大.3外墙保温材料的相关改进措施

解决外墙保温防火安全问题,一方面要在技术上采取措施,使外墙保温材料、保温系统具有保障安全状态的能力,另一方面要强化管理,加强施工现场的消防管理措施,达到系统的和谐,以实现整个系统的安全.建筑外墙外保温工程设计和施工时应符合《外墙外保温工程技术规程》相关规定.建设、施工单位必须使用难燃或不燃的建筑外墙保温材料,或选用经过阻燃处理的保温材料（燃烧性能等级指标应符合国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》中规定的单体燃烧性能分级试验）.

3.1严格外墙保温材料安全技术

3.1.1建议正在修订的标准中,做出保温材料的燃烧性能等级不得低于B1级的规定.对外保温系统的燃烧性能等级可不作要求或不作强制性要求,应要求外保温系统具有阻止火焰传播的能力.防火隔离构造措施宜作为外保温系统的组成部分.这是一个导向问题,鼓励外保温生产企业对其原有的系统进行合理改进,满足防火安全要求.

3.1.2建议在法律法规中明确规定超过24m的建筑严禁使用有机可燃保温材料,因此聚苯板外保温系统只能用于低于24m的建筑中,高于24m的建筑大部分使用不燃或难燃岩棉外保温系统.而由岩棉等不燃材料组成的外墙外保温系统则可广泛应用在各种类型的建筑中,现已成为世界上应用范围最广的外墙外保温做法之一.

3.1.3防火等级的测定和相关测试需进行两次：一次为整个体系,另一次仅为保温材料.在测试时需要考虑火焰在系统保温材料中蔓延的可能性,系统供应商应推荐一种防火隔离来防止火势蔓延.

3.1.4使用的粘贴聚苯板薄抹灰外保温系统,通常要考虑的两个问题是火灾条件下维持系统稳定性的能力和系统阻止火焰传播的能力.

3.2严格外墙保温防火安全管理

强化管理,根据现有的消防条例和保温工程施工消防安全管理规定等有关法规规定,结合实际情况,提出保温工程施工消防安全管理措施,并认真贯彻执行.采取与外保温系统的构造相对应的合理的技术手段,如考虑在可燃保温板材进入施工现场前涂刷防火界面剂等,以期满足施工过程的防火安全性要求.

3.3严格建设工程施工现场管理

要严格执行国家关于建设工程施工现场的相关安全标准,加强建设工程施工现场的消防安全管理工作.尤其对动用明火必须实行严格的消防安全管理.需要进行明火作业的,动火部门和人员应当按照用火管理制度办理审批手续,落实现场监护人,在确认无火灾、爆炸危险后方可动火施工；动火施工人员应当遵守消防安全规定,并落实相应的消防安全措施,特别要严密高空焊等特殊电焊环境下的防护要求；电焊、气焊、电工等特殊工种人员必须持证上岗；将容易发生火灾、一旦发生火灾后果严重的部位确定为重点防火部位,实行严格管理.

4结语

外墙保温对于建筑节能是必要的,但由于大量采用易燃、可燃的有机外墙保温材料,导致存在着火灾危险性,必须引起高度重视.一方面,要大力提倡和加快不燃性材料、新型耐火等级高的高效节能材料的开发和应用；另一方面,更要对现有的外墙保温做法从材料选用、防火分隔、适用范围限制及建立防火技术标准等方面加以改进,以提高建筑的防火安全性能.

【参考文献】

[1]GB50045-95高层民用建筑设计防火规范[S].2005.

[2]公通字【2009】46号,民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定[S].

[3]欧志华,刘锡军,王彦.建筑外墙外保温系统的火灾特征及防火措施[J].建筑科学,2010,11.

[4]杨宗,杨玉楠,华校生.从TVCC火灾看中国建筑节能工厂中的严重火灾隐患和防火安全的误区及对策[J].建筑节能,2009,05.

[责任编辑：王迎迎]