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摘 要:本文主要介绍建筑外保温材料的现状,对外保温系统火灾原因及火灾危险性进行分析,并提出防火安全对策,以确保建筑外保温系统防火安全。
关键词:外保温材料 原因 危险性 对策
1 引言
随着经济发展,在城市高层建筑不断地拔地而起之时,外墙外保温系统在建筑中广泛应用,外墙保温材料引发的火灾事故也随之而来,从2008年7月27日济南奥体中心体育馆火灾、2008年10月10日哈尔滨"经纬360度"大厦火灾、2009年正月十五北京央视新台址园区文化中心大火、2009年4月19日南京中环国际广场火灾、2010年11月15日上海胶州路高层教师公寓特大火灾到2011年2月3日沈阳"第一高楼"皇朝万鑫大厦火灾,都造成重大人员伤亡和财产损失。火灾是残酷的,教训是惨痛的,做好外墙外保温材料防火问题引起了社会高度关注。
2 建筑外保温材料的现状及类型
2.1 外保温系统简介
外墙外保温系统是指由保温层、抹面层、固定材料(胶粘剂、辅助固定件等)构成并适用于安装在外墙外表面的非承重保温构造的总称。它的基本原理就是在建筑外墙体外侧贴上一层保温隔热材料,以隔断室内外热量通过墙体材料来进行传递,可以有效解决冬夏两季室内外温差大而造成的能源损失问题,并对外墙体起到保护和装饰作用。
2.2 外保温材料的类型
从材料燃烧的角度看,目前外保温材料主要包括三大类。
(1)无机类复合保温材料:以岩棉、玻璃棉、膨胀玻化微珠保温浆料等为主的保温材料,属不燃性材料。但其性能难于符合建筑节能设计要求,目前尚不具备广泛应用的技术条件。
(2)有机无机复合保温材料:以胶粉聚苯颗粒保温浆料为主的保温材料,属难燃材料,自身不存在防火安全问题。
(3)有机高分子保温材料:以挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)、模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、硬质聚氨酯泡沫板(PU)和酚醛树脂泡沫材料为主的保温材料,属可燃材料,存在引发火灾的危险性。
2.3 国内外墙外保温材料现状
目前XPS板和EPS板这两种材料在我国建筑外墙外保温系统中使用最为广泛,未经过阻燃处理的这两种材料燃烧性能为B2或B3级。另一种常见材料是PU板和现场发泡PU,燃烧性能一般为B2级,防火性能较差,热分解和燃烧时产生大量有毒烟雾,也难以达到防火安全要求。
3 建筑外墙外保温系统火灾成因及火灾危险性
3.1 建筑外墙外保温系统火灾成因
3.1.1 外墙外保温系统构造原因
外墙外保温系统一般由墙体基层、保温层、保护层及饰面层四部分组成。
(1)外保温系统整体包覆于建筑物的外墙,跨越建筑物各层之间的防火分区,若未采取防火隔离措施,一处着火,火势会迅速蔓延至整个外保温系统,同时还会向建筑物内部蔓延。
(2)墙体基层内部空腔、幕墙式建筑与墙体基层、窗间墙、窗槛墙及裙墙之间等空隙未按要求在楼板外沿用防火堵料封堵,将在火灾发生时为燃烧提供氧气,从而形成烟囱效应,加速火灾的蔓延。
(3)外保温系统中,部分使用未经防火处理的可燃有机保温材料,外墙装饰材料与保温材料由于热膨胀系数不同容易脱落,裸露的可燃有机保温材料会形成火灾隐患。
3.1.2 建筑外墙外保温工程施工管理问题
外墙外保温系统火灾的发生可分为三个时段:保温材料进入施工现场码放时段;保温材料施工上墙时段;外墙外保温系统投入使用时段。火灾的发生与施工人员没有按照技术标准施工,缺乏教育,防火安全意识淡薄,消防安全管理措施不到位密切相关。
3.2 建筑外墙外保温系统火灾危险性
(1) 火焰传播,火势蔓延速度快。
我国建筑外墙外保温系统大量使用EPS板、XPS板、PU板这三种可燃有机材料作为保温材料。有机保温材料耐热性能差、易燃烧,一旦发生火灾,燃烧会释放大量热,产生大量有毒烟气和火焰会带来巨大危险,火势蔓延速度快,致使整个建筑物起火。
(2)灭火困难,营救人员难度大。
外墙外保温系统在建筑物外侧,一旦发生火灾,建筑消防设施不能及时发挥起作用,影响初起火灾扑救。外墙外保温系统饰面层覆盖有瓷砖或石材等,发生火灾时,消防水枪无法喷射到保温材料的明火,造成灭火困难。外墙外保温系统有机保温材料由于燃烧会熔缩,导致外保温系统内产生空腔,燃烧剧烈,产生的滴落物具有引燃性易造成二次火灾,对逃生人员和救助人员造成的潜在危险也是致命的。
4 建筑外墙外保温系统防火安全对策
4.1 加快研发适合于高层建筑的外墙不燃材料保温系统,严格技术标准的制定
目前国内墙外保温材料正处于初起发展阶段,提高外墙外保温系统的防火安全性迫在眉睫。提倡开发难燃或不燃的高效保温材料来逐步替代易燃保温材料;同时增加防火分隔物,防止室内发生火灾时火焰通过窗口、孔洞等开口部位点燃外墙外保温系统并引起火灾蔓延的发生,从根本上解决建筑的火灾隐患。按照中华人民共和国公安部《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》要求,从严执行《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》(公通字[2009]46号)第二条规定,民用建筑外保温材料采用燃烧性能为A级的材料。将民用建筑外保温材料纳入建设工程消防设计审核、消防验收和备案抽查范围。对已经审批同意的在建工程,如建筑外保温采用易燃、可燃材料的,应提请政府组织有关主管部门督促建设单位拆除易燃、可燃保温材料;对已经审批同意但尚未开工的建设工程、建筑外保温采用易燃、可燃材料的,应督促建设单位更改设计、选用不燃材料,重新报审。
4.2 加强外保温系统施工过程中的消防安全管理
(1)外保温系统施工过程中,电焊、气焊、电工等特殊工种人员必须持证上岗。焊接、钻孔等有明火及火花产生的施工工序应在保温材料安装前进行,如果确实需要后序完成,则应在电气焊部位的周围和底部铺设防火毯、放置灭火器等防护措施;热熔、热粘结等施工不应直接在裸露的保温材料上进行,并与外保温系统的部位保持一定的防火安全距离。 (2)在施工现场应设置临时消防水源、室内外临时消火栓系统等消防设施,配备完好有效的消防器材,以满足施工现场消防灭火的需要。
(3)水平防火隔离带等防火构造措施的施工应与保温材料的施工同步进行,保温材料保护层的施工应尽可能与保温材料固定同时完成。
(4)加强施工现场保温材料的堆放管理。保温材料要在距离火源和可燃物较远的地方存放,不能裸露堆放,将禁烟、禁火标志设置在显眼的地方,周围禁止出现明火作业,禁止存放易燃和易爆的危险物品。
4.3 加强建筑物使用过程中外墙外保温系统的维护管理
(1)对外墙维护系统进行经常性检查,发现外保温系统外露,应立即进行防护处理。
(2)电气线路不应穿过外保温材料,若确实需要穿过应采取穿管保护等防火保护措施。
(3)加强火源和热源管理,使之与采用外保温系统保持一定的防火安全距离。
(4)与外保温系统贴邻的竖井、凹槽、平台等部位,不可堆放可燃物,以免造成火灾隐患。
4.4 积极开展消防安全培训, 增强消防安全意识
在建工程的建设单位和施工单位应当建立健全消防安全教育培训制度,完善消防安全管理措施,在施工前及施工过程中组织施工人员进行经常性消防安全教育;在建设工地醒目位置、施工人员集中住宿场所设置消防安全宣传栏和消防安全警示标识;组织施工人员进行灭火和应急疏散演练。
4.5 加大消防监督检查力度, 进行针对性检查
外墙保温在施工阶段火灾危险性最大。由于施工现场比较复杂。消防监督人员在进场码放时段及施工上墙时段,要重点检查保温材料堆放周围的情况、消防安全标识、施工现场消防供水、消火栓等消防设施、灭火器材、消防通道以及保温材料是否有明显的防火标志等。
参考文献:
[1]GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》(2005 版).
[2]CECS154:2003《建筑防火封堵应用设计规程》.
[3]《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》.
[4]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.
[5]郭国旗,陈广松,朱国庆.建筑外墙保温防火问题探讨[J].消防科学与技术,2009,4.
作者简介:吴晓羽(1983-)泉州市丰泽区公安消防大队12级助理工程师。
关键词:外保温材料 原因 危险性 对策
1 引言
随着经济发展,在城市高层建筑不断地拔地而起之时,外墙外保温系统在建筑中广泛应用,外墙保温材料引发的火灾事故也随之而来,从2008年7月27日济南奥体中心体育馆火灾、2008年10月10日哈尔滨"经纬360度"大厦火灾、2009年正月十五北京央视新台址园区文化中心大火、2009年4月19日南京中环国际广场火灾、2010年11月15日上海胶州路高层教师公寓特大火灾到2011年2月3日沈阳"第一高楼"皇朝万鑫大厦火灾,都造成重大人员伤亡和财产损失。火灾是残酷的,教训是惨痛的,做好外墙外保温材料防火问题引起了社会高度关注。
2 建筑外保温材料的现状及类型
2.1 外保温系统简介
外墙外保温系统是指由保温层、抹面层、固定材料(胶粘剂、辅助固定件等)构成并适用于安装在外墙外表面的非承重保温构造的总称。它的基本原理就是在建筑外墙体外侧贴上一层保温隔热材料,以隔断室内外热量通过墙体材料来进行传递,可以有效解决冬夏两季室内外温差大而造成的能源损失问题,并对外墙体起到保护和装饰作用。
2.2 外保温材料的类型
从材料燃烧的角度看,目前外保温材料主要包括三大类。
(1)无机类复合保温材料:以岩棉、玻璃棉、膨胀玻化微珠保温浆料等为主的保温材料,属不燃性材料。但其性能难于符合建筑节能设计要求,目前尚不具备广泛应用的技术条件。
(2)有机无机复合保温材料:以胶粉聚苯颗粒保温浆料为主的保温材料,属难燃材料,自身不存在防火安全问题。
(3)有机高分子保温材料:以挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)、模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、硬质聚氨酯泡沫板(PU)和酚醛树脂泡沫材料为主的保温材料,属可燃材料,存在引发火灾的危险性。
2.3 国内外墙外保温材料现状
目前XPS板和EPS板这两种材料在我国建筑外墙外保温系统中使用最为广泛,未经过阻燃处理的这两种材料燃烧性能为B2或B3级。另一种常见材料是PU板和现场发泡PU,燃烧性能一般为B2级,防火性能较差,热分解和燃烧时产生大量有毒烟雾,也难以达到防火安全要求。
3 建筑外墙外保温系统火灾成因及火灾危险性
3.1 建筑外墙外保温系统火灾成因
3.1.1 外墙外保温系统构造原因
外墙外保温系统一般由墙体基层、保温层、保护层及饰面层四部分组成。
(1)外保温系统整体包覆于建筑物的外墙,跨越建筑物各层之间的防火分区,若未采取防火隔离措施,一处着火,火势会迅速蔓延至整个外保温系统,同时还会向建筑物内部蔓延。
(2)墙体基层内部空腔、幕墙式建筑与墙体基层、窗间墙、窗槛墙及裙墙之间等空隙未按要求在楼板外沿用防火堵料封堵,将在火灾发生时为燃烧提供氧气,从而形成烟囱效应,加速火灾的蔓延。
(3)外保温系统中,部分使用未经防火处理的可燃有机保温材料,外墙装饰材料与保温材料由于热膨胀系数不同容易脱落,裸露的可燃有机保温材料会形成火灾隐患。
3.1.2 建筑外墙外保温工程施工管理问题
外墙外保温系统火灾的发生可分为三个时段:保温材料进入施工现场码放时段;保温材料施工上墙时段;外墙外保温系统投入使用时段。火灾的发生与施工人员没有按照技术标准施工,缺乏教育,防火安全意识淡薄,消防安全管理措施不到位密切相关。
3.2 建筑外墙外保温系统火灾危险性
(1) 火焰传播,火势蔓延速度快。
我国建筑外墙外保温系统大量使用EPS板、XPS板、PU板这三种可燃有机材料作为保温材料。有机保温材料耐热性能差、易燃烧,一旦发生火灾,燃烧会释放大量热,产生大量有毒烟气和火焰会带来巨大危险,火势蔓延速度快,致使整个建筑物起火。
(2)灭火困难,营救人员难度大。
外墙外保温系统在建筑物外侧,一旦发生火灾,建筑消防设施不能及时发挥起作用,影响初起火灾扑救。外墙外保温系统饰面层覆盖有瓷砖或石材等,发生火灾时,消防水枪无法喷射到保温材料的明火,造成灭火困难。外墙外保温系统有机保温材料由于燃烧会熔缩,导致外保温系统内产生空腔,燃烧剧烈,产生的滴落物具有引燃性易造成二次火灾,对逃生人员和救助人员造成的潜在危险也是致命的。
4 建筑外墙外保温系统防火安全对策
4.1 加快研发适合于高层建筑的外墙不燃材料保温系统,严格技术标准的制定
目前国内墙外保温材料正处于初起发展阶段,提高外墙外保温系统的防火安全性迫在眉睫。提倡开发难燃或不燃的高效保温材料来逐步替代易燃保温材料;同时增加防火分隔物,防止室内发生火灾时火焰通过窗口、孔洞等开口部位点燃外墙外保温系统并引起火灾蔓延的发生,从根本上解决建筑的火灾隐患。按照中华人民共和国公安部《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》要求,从严执行《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》(公通字[2009]46号)第二条规定,民用建筑外保温材料采用燃烧性能为A级的材料。将民用建筑外保温材料纳入建设工程消防设计审核、消防验收和备案抽查范围。对已经审批同意的在建工程,如建筑外保温采用易燃、可燃材料的,应提请政府组织有关主管部门督促建设单位拆除易燃、可燃保温材料;对已经审批同意但尚未开工的建设工程、建筑外保温采用易燃、可燃材料的,应督促建设单位更改设计、选用不燃材料,重新报审。
4.2 加强外保温系统施工过程中的消防安全管理
(1)外保温系统施工过程中,电焊、气焊、电工等特殊工种人员必须持证上岗。焊接、钻孔等有明火及火花产生的施工工序应在保温材料安装前进行,如果确实需要后序完成,则应在电气焊部位的周围和底部铺设防火毯、放置灭火器等防护措施;热熔、热粘结等施工不应直接在裸露的保温材料上进行,并与外保温系统的部位保持一定的防火安全距离。 (2)在施工现场应设置临时消防水源、室内外临时消火栓系统等消防设施,配备完好有效的消防器材,以满足施工现场消防灭火的需要。
(3)水平防火隔离带等防火构造措施的施工应与保温材料的施工同步进行,保温材料保护层的施工应尽可能与保温材料固定同时完成。
(4)加强施工现场保温材料的堆放管理。保温材料要在距离火源和可燃物较远的地方存放,不能裸露堆放,将禁烟、禁火标志设置在显眼的地方,周围禁止出现明火作业,禁止存放易燃和易爆的危险物品。
4.3 加强建筑物使用过程中外墙外保温系统的维护管理
(1)对外墙维护系统进行经常性检查,发现外保温系统外露,应立即进行防护处理。
(2)电气线路不应穿过外保温材料,若确实需要穿过应采取穿管保护等防火保护措施。
(3)加强火源和热源管理,使之与采用外保温系统保持一定的防火安全距离。
(4)与外保温系统贴邻的竖井、凹槽、平台等部位,不可堆放可燃物,以免造成火灾隐患。
4.4 积极开展消防安全培训, 增强消防安全意识
在建工程的建设单位和施工单位应当建立健全消防安全教育培训制度,完善消防安全管理措施,在施工前及施工过程中组织施工人员进行经常性消防安全教育;在建设工地醒目位置、施工人员集中住宿场所设置消防安全宣传栏和消防安全警示标识;组织施工人员进行灭火和应急疏散演练。
4.5 加大消防监督检查力度, 进行针对性检查
外墙保温在施工阶段火灾危险性最大。由于施工现场比较复杂。消防监督人员在进场码放时段及施工上墙时段,要重点检查保温材料堆放周围的情况、消防安全标识、施工现场消防供水、消火栓等消防设施、灭火器材、消防通道以及保温材料是否有明显的防火标志等。
参考文献:
[1]GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》(2005 版).
[2]CECS154:2003《建筑防火封堵应用设计规程》.
[3]《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》.
[4]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.
[5]郭国旗,陈广松,朱国庆.建筑外墙保温防火问题探讨[J].消防科学与技术,2009,4.
作者简介:吴晓羽(1983-)泉州市丰泽区公安消防大队12级助理工程师。