高層建筑保溫材料安全性調(diào)研

毛天珂

（中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)合肥市消防支隊(duì) 蜀山區(qū)大隊(duì)，安徽 合肥230027）

0 概述

近年來(lái)， 高層建筑易燃可燃外保溫材料引發(fā)的火災(zāi)呈多發(fā)勢(shì)頭，如南京中環(huán)國(guó)際廣場(chǎng)火災(zāi)、北京央視新址火災(zāi)、上海膠州路教師公寓火災(zāi)、哈爾濱“經(jīng)緯360 度”雙子星大廈火災(zāi)、沈陽(yáng)皇朝萬(wàn)鑫大廈火災(zāi)等都是典型案例。 從一起起慘重的火災(zāi)里，我們汲取的教訓(xùn)不應(yīng)停留在防火救火的技術(shù)層面，需要更深入的思考。 不同區(qū)域的重大火災(zāi)事故都向我們展示了外保溫材料的重要性。外保溫材料中的可燃保溫材料成為火災(zāi)事故的罪魁禍?zhǔn)祝采钌钣绊懼馂?zāi)事故的慘重程度。 正因?yàn)槿绱?，如何提高?guó)內(nèi)各類(lèi)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。

1 外墻保溫材料的類(lèi)型

保溫材料的英文解釋是“thermalinsulationmaterial”，一般是指導(dǎo)熱系數(shù)小于或等于0.2 的材料。 所謂外墻保溫，是指將保溫、裝飾材料等按一定方式復(fù)合在一起，對(duì)外墻起到隔熱保溫作用。 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(lèi)。

1.1 無(wú)機(jī)類(lèi)保溫材料

我國(guó)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(wèn)題。 但其它性能不能完全滿(mǎn)足外保溫的要求，目前尚不具備廣泛應(yīng)用的技術(shù)條件。

1.2 有機(jī)無(wú)機(jī)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)鞑バ裕陨聿淮嬖诜阑鸢踩珕?wèn)題。

1.3 有機(jī)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(xiǎn)性。

2 外墻保溫材料的火災(zāi)危險(xiǎn)性

高層建筑火災(zāi)往往容易形成豎向蔓延，這是因?yàn)榇皯?hù)玻璃雖然在900℃左右才會(huì)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(kāi)裂破碎。建筑內(nèi)起火時(shí)，門(mén)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(mén)窗口伸出，就是這個(gè)緣故?；鹕嗤ㄟ^(guò)外墻門(mén)窗口向外蔓延的基本途徑有兩個(gè)：一是，火焰的輻射熱穿過(guò)門(mén)窗口烤燃對(duì)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(gè)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(jì)防火規(guī)范》和《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 中均未包含對(duì)外墻保溫的防火設(shè)計(jì)要求，致使對(duì)外墻保溫材料防火性能沒(méi)有明確要求，發(fā)生火災(zāi)時(shí)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(huì)引燃保溫材料，火災(zāi)迅速向大范圍蔓延。 同時(shí)，外墻著火之后，由于室內(nèi)的自動(dòng)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(wú)計(jì)可施。 外墻保溫存在較大的火災(zāi)危險(xiǎn)性，主要體現(xiàn)在：

2.1 上述有機(jī)保溫材料未經(jīng)阻燃處理時(shí)均屬易燃體，容易起火

燃燒時(shí)煙霧大、毒性大。 特別是普通的泡沫板、擠塑板，在80℃就產(chǎn)生熔融變形滴落，一旦起火，火勢(shì)蔓延速度特別快。

2.2 這些材料經(jīng)過(guò)合格的阻燃處理后也只能達(dá)到“難燃燒體”標(biāo)準(zhǔn)

即在空氣中遇明火或在高溫作用下，“難起火、難微燃、難炭化，當(dāng)火源移開(kāi)后燃燒和微燃立即停止”。 實(shí)際起火后， 如果得不到及時(shí)控制，明火、高溫一直在起作用，材料就會(huì)一直燃燒。 專(zhuān)家組對(duì)央視附屬大樓的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察后稱(chēng)，這次火災(zāi)系新中國(guó)成立以來(lái)建筑物燃燒最快的一例，燃燒主要集中在鈦鋅板下面的保溫層，具有表皮過(guò)火的特點(diǎn)，這種保溫材料燃燒后過(guò)火極快，因此瞬間從北配樓頂部蔓延到整個(gè)大樓。

2.3 現(xiàn)階段采用的外墻保溫材料大部分是未經(jīng)防火阻燃或阻燃不合格的產(chǎn)品

所以更容易起火燃燒，且煙氣大、毒性強(qiáng)。由于現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)建筑外墻保溫的防火要求尚無(wú)明確標(biāo)準(zhǔn)， 阻燃材料市場(chǎng)上更多是低端產(chǎn)品，許多企業(yè)按照自己的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，依靠明火檢測(cè)去評(píng)估自己的產(chǎn)品，有的企業(yè)對(duì)阻燃材料的質(zhì)量鑒定方法簡(jiǎn)單、粗糙，而且僅僅注重“自熄性和氧指數(shù)”等阻燃性能而忽略“煙密度，毒性”等其他性能，所以外墻保溫的防火能力較差。

2.4 外墻保溫在施工階段火災(zāi)危險(xiǎn)性最大

由于外墻保溫材料容易被明火或高溫點(diǎn)燃，所以在這些材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)碼放時(shí)段和貼墻施工時(shí)段發(fā)生火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)最高。而且由于施工現(xiàn)場(chǎng)一般缺少消防供水、消火栓等撲救這類(lèi)火災(zāi)的有效設(shè)施，起火后單憑滅火器難以控制，往往會(huì)蔓延成災(zāi)，加之施工現(xiàn)場(chǎng)比較復(fù)雜，樓梯、通道、照明等環(huán)境條件較差，特別是貼在外墻上的保溫材料豎向蔓延燃燒很快，一般消防車(chē)到場(chǎng)后也難以及時(shí)發(fā)揮作用，所以滅火撲救難度大，施工人員一旦被困，疏散逃生比較困難。

2.5 外墻保溫施工完成后仍存在火災(zāi)危險(xiǎn)性

建筑墻體雖然是采用不燃的磚砌體或混凝土制成，但采用上述有機(jī)保溫材料增加保溫層后，就成為一種“難燃或可燃的復(fù)合型墻體”，仍存在一定的火災(zāi)危險(xiǎn)性。 保溫施工完成后，由于保溫材料外面有飾面層保護(hù)一般不會(huì)燃燒起火， 但外墻飾面層一旦遭到破壞或剝落，則可能會(huì)失火；如果發(fā)生火災(zāi)或爆炸事故，導(dǎo)致外墻飾面層破壞或受高溫烘烤時(shí)，破壞、剝落、燃燒失火的可能性更大。 這種情況對(duì)建筑使用者的安全是不利的，特別是建筑低樓層發(fā)生火災(zāi)后，如果又引起外墻保溫材料燃燒發(fā)煙， 則會(huì)嚴(yán)重影響樓內(nèi)人員的疏散以及滅火救援工作。

2.6 采用可燃材料做外墻保溫對(duì)我國(guó)建筑危害性更大

我國(guó)大部分城市人口高度密集、 以多層和高層為主的建筑群密集，特別是當(dāng)前大量開(kāi)發(fā)的高層住宅建筑較多，由于大面積使用可燃材料作外墻保溫，存在一定的火災(zāi)隱患。而且不少公共建筑體量大、立面造型豐富，一旦外墻保溫失火，引發(fā)的火災(zāi)危害性更大。

3 外墻保溫材料的相關(guān)改進(jìn)措施

解決外墻保溫防火安全問(wèn)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(qiáng)化管理，加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的消防管理措施，達(dá)到系統(tǒng)的和諧，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的安全。 建筑外墻外保溫工程設(shè)計(jì)和施工時(shí)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(guò)阻燃處理的保溫材料（燃燒性能等級(jí)指標(biāo)應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》中規(guī)定的單體燃燒性能分級(jí)試驗(yàn)）。

3.1 嚴(yán)格外墻保溫材料安全技術(shù)

3.1.1 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(jí)不得低于B1 級(jí)的規(guī)定。 對(duì)外保溫系統(tǒng)的燃燒性能等級(jí)可不作要求或不作強(qiáng)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Α?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(gè)導(dǎo)向問(wèn)題，鼓勵(lì)外保溫生產(chǎn)企業(yè)對(duì)其原有的系統(tǒng)進(jìn)行合理改進(jìn)，滿(mǎn)足防火安全要求。

3.1.2 建議在法律法規(guī)中明確規(guī)定超過(guò)24m 的建筑嚴(yán)禁使用有機(jī)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(lèi)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。

3.1.3 防火等級(jí)的測(cè)定和相關(guān)測(cè)試需進(jìn)行兩次：一次為整個(gè)體系，另一次僅為保溫材料。 在測(cè)試時(shí)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(lái)防止火勢(shì)蔓延。

3.1.4 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(gè)問(wèn)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Α?/p>

3.2 嚴(yán)格外墻保溫防火安全管理

強(qiáng)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(shí)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(duì)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(chǎng)前涂刷防火界面劑等，以期滿(mǎn)足施工過(guò)程的防火安全性要求。

3.3 嚴(yán)格建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)管理

要嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家關(guān)于建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)， 加強(qiáng)建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)的消防安全管理工作。 尤其對(duì)動(dòng)用明火必須實(shí)行嚴(yán)格的消防安全管理。需要進(jìn)行明火作業(yè)的，動(dòng)火部門(mén)和人員應(yīng)當(dāng)按照用火管理制度辦理審批手續(xù)，落實(shí)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)人，在確認(rèn)無(wú)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)后方可動(dòng)火施工；動(dòng)火施工人員應(yīng)當(dāng)遵守消防安全規(guī)定，并落實(shí)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(diǎn)防火部位，實(shí)行嚴(yán)格管理。

4 結(jié)語(yǔ)

外墻保溫對(duì)于建筑節(jié)能是必要的，但由于大量采用易燃、可燃的有機(jī)外墻保溫材料，導(dǎo)致存在著火災(zāi)危險(xiǎn)性，必須引起高度重視。一方面，要大力提倡和加快不燃性材料、新型耐火等級(jí)高的高效節(jié)能材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用；另一方面，更要對(duì)現(xiàn)有的外墻保溫做法從材料選用、防火分隔、適用范圍限制及建立防火技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面加以改進(jìn)，以提高建筑的防火安全性能。

［1］GB50045－95 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].2005.

［2］公通字【2009】46 號(hào)，民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定[S].

［3］歐志華,劉錫軍,王彥.建筑外墻外保溫系統(tǒng)的火災(zāi)特征及防火措施[J].建筑科學(xué),2010,11.

［4］楊宗焜,楊玉楠,華校生.從TVCC 火災(zāi)看中國(guó)建筑節(jié)能工廠(chǎng)中的嚴(yán)重火災(zāi)隱患和防火安全的誤區(qū)及對(duì)策[J].建筑節(jié)能,2009,05.