彩鋼板的火災(zāi)危險(xiǎn)性和防火對(duì)策

劉 苑

山東省公安消防總隊(duì)，山東濟(jì)南 250102

金屬面聚苯乙烯泡沫塑料夾芯板簡(jiǎn)稱(chēng)為彩鋼板，它具有優(yōu)異的建筑物理性。防潮，防腐、防水、保溫、隔音等性能良好，可以預(yù)制；且質(zhì)地輕、強(qiáng)度高、表面平整、價(jià)格低廉、施工方便，因而被國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用于工業(yè)和公共建筑中。體育場(chǎng)館、工廠車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)以及其它民用建筑物，特別一些高層建筑和大跨度建筑，應(yīng)用這種輕鋼結(jié)構(gòu)造房的優(yōu)勢(shì)更為明顯。但近年來(lái)，彩鋼板建筑物的火災(zāi)時(shí)有發(fā)生，造成了人員傷亡和重大的財(cái)產(chǎn)損失。如何來(lái)防控彩鋼板建筑物火災(zāi)，成為社會(huì)關(guān)注的問(wèn)題。

1 彩鋼板的燃燒性能

1.1 燃燒特性及熱量釋放

彩鋼板芯材EPS是一種易燃固體，密度為0.016g/cm3～0.02g/ cm3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.034W/（m·K）。EPS在環(huán)境溫度70℃以下能夠正常使用。當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到100℃時(shí)，EPS開(kāi)始軟化，150℃時(shí)收縮并開(kāi)始熔化。當(dāng)持續(xù)加熱到200℃時(shí)，EPS將熔融，并釋放出可燃?xì)怏w。360℃左右時(shí)，EPS開(kāi)始燃燒。EPS的自燃點(diǎn)為495℃左右。EPS燃燒時(shí)產(chǎn)生黃橙色火焰和大量黑煙碳束，并產(chǎn)生大量熱。EPS的燃燒值為39.4MJ/kg，為松木燃燒燃燒值（18.6MJ/ kg）的2倍多。200mm厚的EPS的燃燒值大約相當(dāng)于17mm厚的松木的燃燒值。

1.2 煙氣及毒性

表1 EPS燃燒煙氣含量和毒性及與阻燃EPS對(duì)比

EPS在燃燒時(shí)產(chǎn)生大量黑色的濃煙，并產(chǎn)生一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔等氣體。其中甲烷、乙烯和乙炔只占所有氣體含量的2‰左右。由于不產(chǎn)生氰化氫、氯化氫、硫化氫等氣體，所以說(shuō)EPS在火災(zāi)中危害程度在同類(lèi)材料中是相對(duì)較小的。美國(guó)國(guó)家航空航天管理局（NSNA）開(kāi)發(fā)的林德伯格（Lindberg）水平管式爐用于毒性測(cè)定了多種聚合物材料毒性試驗(yàn)，也證實(shí)了EPS在火災(zāi)中危害程度在同類(lèi)材料中是相對(duì)較小。聚苯乙烯有焰燃燒所產(chǎn)生的毒性比無(wú)焰燃燒所產(chǎn)生的毒性要大，二者的比值約為1.76。一般來(lái)說(shuō)，彩鋼板中的聚苯乙烯在火災(zāi)初起階段是處于無(wú)焰燃燒狀態(tài)，因此對(duì)人體威脅性不是很大。阻燃EPS產(chǎn)生的煙氣除多了溴化氫以外，其他煙氣數(shù)量在500℃以下時(shí)有一定差別，但在500℃以上時(shí)沒(méi)有太大差別。EPS燃燒煙氣含量和毒性及與阻燃EPS對(duì)比見(jiàn)表1。

2 彩鋼板火災(zāi)中的危險(xiǎn)性

2.1 易燃性

彩鋼板芯材EPS屬多孔泡沫材料，易發(fā)生陰燃和燃燒，不容易探測(cè)和預(yù)防。由于EPS的良好的燃燒性能，導(dǎo)致彩鋼板一旦受熱、遇到明火很容易燃燒并蔓延。在外部加溫的情況下（如緊貼板材使用液化氣做飯），在暴露的EPS芯材遇到明火（如線路穿過(guò)墻面板處電線短路），都有可能會(huì)導(dǎo)致芯材的燃燒。這種燃燒是在板間進(jìn)行的，所以很難被注意，也很難用儀器設(shè)備來(lái)探測(cè)。

2.2 毒害性

燃燒產(chǎn)生大量濃厚黑煙和毒氣，使內(nèi)部人員疏散困難，易造成人員傷亡。 火災(zāi)初起階段，EPS的受熱到200℃就會(huì)熔融并產(chǎn)生可燃?xì)怏w，隨著溫度不斷升高，EPS開(kāi)始陰燃，隨著與金屬板面的剝離，EPS暴露在火焰中并燃燒，同時(shí)產(chǎn)生大量的黑煙和有毒氣體。大量的濃煙造成火場(chǎng)中的消防人員視線受到影響，不容易觀察到火點(diǎn)，以及無(wú)法進(jìn)行人員搜救。

2.3 流淌性

EPS受熱易發(fā)生熔融，流到面板外面，造成火勢(shì)蔓延。EPS的受熱到200℃就會(huì)熔融并產(chǎn)生可燃?xì)怏w，熔融物會(huì)延金屬面板壁面滴落，并流淌到地面上，并沿著墻根形成一條熔融帶，遇到明火就會(huì)燃燒。燃燒會(huì)沿著這條熔融帶蔓延，由于良好的燃燒性能，這個(gè)蔓延時(shí)相當(dāng)迅速的。隨著芯材的流失，板面的變形，極易坍塌，造成人員傷亡和消防人員無(wú)法展開(kāi)內(nèi)攻和搜救。

2.4 隱蔽性

火災(zāi)中，由于EPS的收縮、金屬板面受熱變形以及金屬板面與芯材的剝離，從而在板間形成一定的空腔，燃燒可以通過(guò)夾芯材料隱蔽地前進(jìn)，并隨著遇到合適的缺口部位和可燃物，蔓延到其他部位。這個(gè)蔓延過(guò)程沒(méi)有規(guī)律可循，是隨著火場(chǎng)可燃物情況、彩鋼板房間結(jié)構(gòu)的不同而變化的。因?yàn)槁邮窃诎彘g進(jìn)行的，所以很難通過(guò)外部觀察、內(nèi)部偵查、儀器探測(cè)等手段來(lái)發(fā)現(xiàn)，一旦忽視這種蔓延，對(duì)大空間、結(jié)構(gòu)復(fù)雜建筑的火災(zāi)撲救非常危險(xiǎn)的。

2.5 傷害性

由于彩鋼板板面光潔度高，材料保溫性能好，滅火中水流不宜吸附在板面，冷卻效果差。鋼板自身所具備良好的抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度，造成板材極難破拆，破拆以后金屬面板彈性好，不易卷曲，切口鋒利，容易對(duì)消防員產(chǎn)生傷害，影響消防人員進(jìn)入搜救和尋找火點(diǎn)。

3 彩鋼板建筑的防火對(duì)策

3.1 加強(qiáng)執(zhí)法監(jiān)督，嚴(yán)把建筑審核關(guān)

避免和減少彩鋼板建筑火災(zāi)，關(guān)鍵是把好源頭關(guān)。在建設(shè)工程消防審核驗(yàn)收過(guò)程中，對(duì)新建建筑，臨時(shí)建筑都應(yīng)該嚴(yán)格按照規(guī)范要求，控制非阻燃彩鋼板在工程中的使用。大量使用彩鋼板的單位和部位，特別是人員密集的場(chǎng)所，在條件允許的情況下，除對(duì)其產(chǎn)品檢測(cè)報(bào)告和產(chǎn)品核對(duì)以外，可以抽取樣板送檢。在消防監(jiān)督檢查中，對(duì)于已經(jīng)使用了不符合要求的彩鋼板，應(yīng)限期更換或做防火處理。對(duì)電氣線路、管道穿越、孔洞等防火封堵情況和套管更要認(rèn)真檢查。

3.2 加強(qiáng)用電用火的管理

火災(zāi)的發(fā)生和蔓延往往是人們疏于防范和麻痹大意造起的。由彩鋼板材料引發(fā)的火災(zāi)更多是因?yàn)檫`規(guī)拉接線路、動(dòng)火、電焊、切割等引起的。因此，必須建立完善的消防安全管理制度，嚴(yán)格進(jìn)行制度的落實(shí)、監(jiān)督，對(duì)人員進(jìn)行定期安全培訓(xùn)、考核。

3.3 對(duì)彩鋼板房間進(jìn)行有效的防火分隔

控制使用彩鋼板房間的建筑面積，房間與房間保持一定防火間距，使火災(zāi)無(wú)法大面積蔓延。充分利用實(shí)體墻、柱、梁和樓板等，將大空間的彩鋼板房分隔成小的防火分區(qū)，將火災(zāi)控制在有限區(qū)域內(nèi)。在工程施工中，適當(dāng)對(duì)墻面和頂板進(jìn)行板間分隔，使火災(zāi)在內(nèi)部蔓延得到控制，可以有效阻止火源遠(yuǎn)點(diǎn)的彩鋼板芯材的收縮所造成的結(jié)構(gòu)破壞。

3.4 加強(qiáng)開(kāi)口處、板間的封堵和連接

連接緊密的板材由于難以變形，不容易與空氣接觸，能夠在火焰作用下保持結(jié)構(gòu)性能好，不容易燃燒，連接緊密的板和連接松弛的板的燃燒是有很大差距的。所以在施工中，無(wú)論何種連接方式，都應(yīng)對(duì)板間連接、卡口、封口等做有效加固，包括焊接、螺釘連接、鉚釘連接等，特別是做到板材與承重、支撐構(gòu)建的連接。穿越管道、線路等的板材切口應(yīng)該使用石棉、防火泥等防火堵料進(jìn)行嚴(yán)密封堵。

3.5 采用主動(dòng)型監(jiān)控和探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)

彩鋼板芯材在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，先分解釋放出可燃?xì)怏w，氣體在不同密封程度板間縫隙滲透程度也有所不同。傳統(tǒng)型感煙探測(cè)器很難捕捉到火災(zāi)初期板間煙氣和可燃?xì)怏w的釋放。采用吸氣式探測(cè)系統(tǒng)等能夠敏銳地搜集到環(huán)境中的氣體成分的變化，早期探測(cè)到火災(zāi)，能夠在火災(zāi)初起階段進(jìn)行撲救，從而避免火災(zāi)的蔓延。

3.6 配備有效的滅火器材設(shè)施

從大量的試驗(yàn)及案例可以看出，對(duì)于彩鋼板火災(zāi)的撲救，無(wú)論是噴淋系統(tǒng)還是滅火器，直接滅火都很難實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的控制。噴淋系統(tǒng)也會(huì)增加輕鋼建筑的自重負(fù)荷，在災(zāi)害中甚至?xí)蔀榻Y(jié)構(gòu)迅速坍塌等不利因素。但彩鋼板火災(zāi)如果在初期階段不能夠熄滅，將會(huì)造成嚴(yán)重的后果。初期階段最有效的滅火方式是對(duì)板材金屬面切割后，切斷火災(zāi)蔓延途徑，或者使全部燃燒暴露在可視空間內(nèi)，然后用滅火器、消火栓等進(jìn)行撲救。在大量采用彩鋼板材料的建筑內(nèi)，適當(dāng)配備電動(dòng)切割機(jī)、無(wú)齒鋸、板斧、撬棍等工具對(duì)初期火災(zāi)撲救是非常必要和有效的。

[1]顏東升.金屬面EPS夾芯板燃燒性能及防滅火對(duì)策[D].安徽合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2006：4-70.