建筑外墻外保溫系統(tǒng)的火災(zāi)特征及防火對(duì)策研究

馮建偉

摘 要：近些年，我國(guó)多個(gè)地區(qū)都有發(fā)生過(guò)建筑外墻外保溫系統(tǒng)火災(zāi)事故，造成了非常大的經(jīng)濟(jì)損失。建筑外墻外保溫系統(tǒng)火災(zāi)的特征主要有危害大，救火困難，著火容易，產(chǎn)生大量濃煙及有毒氣體，燃燒速度快。針對(duì)火災(zāi)的發(fā)生，主要可以采取的防火措施包括施工防火措施、設(shè)置防火分區(qū)、消防設(shè)施、防火構(gòu)造。

關(guān)鍵詞：建筑外墻外保溫系統(tǒng) 火災(zāi)特征 防火對(duì)策

中圖分類號(hào)：TU761.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）05（a）-0106-02

建筑外墻外保溫系統(tǒng)是建筑節(jié)能實(shí)施措施中的重要內(nèi)容，由于其具備良好的節(jié)能效果，因此在各個(gè)地區(qū)都得到了廣泛的應(yīng)用。但是建筑外墻外保溫系統(tǒng)也存在比較嚴(yán)重的防火問(wèn)題，從近些年我國(guó)不同地區(qū)發(fā)生的建筑外墻外保溫系統(tǒng)火災(zāi)事故來(lái)看，雖然都有不同的失火原因，但是著火的物質(zhì)都為保溫材料，這些保溫材料都屬于建筑外墻外保溫系統(tǒng)。其中比較大型的火災(zāi)事故有2009年北川羌縣擂鼓鎮(zhèn)建新村地震災(zāi)民板房安置點(diǎn)火災(zāi)、2008年濟(jì)南奧體中心體育館火災(zāi)、2009年北京中央電視臺(tái)新大樓北配樓火災(zāi)、2008年哈爾濱“經(jīng)緯360度”大廈火災(zāi)、2009年烏魯木齊國(guó)貿(mào)大廈火災(zāi)、2009年南京中環(huán)國(guó)際廣場(chǎng)火災(zāi)。

1 建筑外墻外保溫系統(tǒng)火災(zāi)的特征

1.1 危害大

通常建筑物的整個(gè)外層都覆蓋有外墻外保溫系統(tǒng)，一旦有火災(zāi)發(fā)生，產(chǎn)生的火焰以及形成的濃煙、散發(fā)的有毒氣體會(huì)在短時(shí)間內(nèi)將建筑物完全包圍，建筑物內(nèi)的人員會(huì)發(fā)生中毒、窒息和燒傷等事故。而且由于火災(zāi)的發(fā)生，保溫材料由于稍稍會(huì)出現(xiàn)融縮，鋼龍骨會(huì)發(fā)生軟化，可能直接從建筑物上掉落，地面人員的安全會(huì)受到極大的威脅。另外，建筑外墻外保溫系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)還會(huì)破壞主體結(jié)構(gòu)，使建筑物承載力下降，建筑物可能出現(xiàn)坍塌危險(xiǎn)。

1.2 救火困難

由于火災(zāi)是從建筑物外面開始發(fā)生，所以在火災(zāi)發(fā)生的開始時(shí)期，室內(nèi)的各類探頭以及自動(dòng)報(bào)警設(shè)備以及滅火設(shè)備無(wú)法及時(shí)啟動(dòng)，救援隊(duì)伍無(wú)法及時(shí)到場(chǎng)救火。而且建筑外墻外保溫系統(tǒng)有石材和瓷磚等防水材料的覆蓋，救援隊(duì)在救火時(shí)，無(wú)法將水柱與明火直接接觸，增加了滅火的難度。外墻外保溫系統(tǒng)中的有機(jī)保溫材料在燃燒過(guò)程中，有燃燒的滴落物產(chǎn)生，滴落到其他地方會(huì)出現(xiàn)二次火災(zāi)或者增大火勢(shì)。由于燃燒可能導(dǎo)致外墻一些物體的脫落，對(duì)救火人員的安全會(huì)造成較大威脅。火災(zāi)會(huì)通過(guò)窗戶進(jìn)入室內(nèi)，導(dǎo)致室內(nèi)也出現(xiàn)火災(zāi)，并且會(huì)有火橋形成于室內(nèi)防火分區(qū)之間，使墻體、樓板和防火墻阻隔火勢(shì)的作用明顯減弱，室內(nèi)火勢(shì)蔓延速度會(huì)更快，如果沒(méi)有及時(shí)滅火，臨近的建筑物也可能受到影響。

1.3 有大量有毒氣體以及濃煙產(chǎn)生

外墻外保溫系統(tǒng)有機(jī)保溫材料通常為聚苯乙烯泡沫塑料等，有甚至含有鹵系阻燃劑，火災(zāi)發(fā)生后這些阻燃劑會(huì)發(fā)生不完全燃燒，加上熱解作用，會(huì)有較多的煙塵產(chǎn)生，還會(huì)產(chǎn)生大量有毒氣體[1]。火災(zāi)中有毒氣體以及煙造成的危害最大，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，火災(zāi)中由于有毒氣體和煙導(dǎo)致的死亡事故占據(jù)80%。

1.4 著火容易，燃燒速度快

建筑外墻外保溫系統(tǒng)的保溫材料使用的多為模塑板或擠塑板等聚苯乙烯泡沫塑料，這類材料氧指數(shù)非常低，燃燒非常容易，并且有著較大的燃燒熱，燃燒后速度非常快，并且有著非常高的火焰溫度。所以，著火容易以及燃燒速度快是建筑外墻外保溫系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)的最主要特點(diǎn)[2]。比如2009年北川羌縣擂鼓鎮(zhèn)建新村地震災(zāi)民板房安置點(diǎn)火災(zāi)，一共有板房18間，不到20 min全部燒毀坍塌。

2 導(dǎo)致建筑外墻外保溫系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)的原因

保溫材料是建筑外墻外保溫系統(tǒng)起保溫隔熱作用的主要材料，一類主要是酚醛、聚氨酯、聚苯板的有機(jī)保溫材料；一類主要是膠粉聚苯顆粒保溫漿料的有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合保溫材料；一類主要是玻璃棉和礦物棉的無(wú)機(jī)保溫材料。其中聚苯乙烯泡沫和硬泡聚氨酯等可燃材料是當(dāng)前應(yīng)用最廣的保溫材料，這類物質(zhì)燃燒后會(huì)大量釋放熱能，產(chǎn)生大量煙霧，燃燒后會(huì)融化收縮，使外保溫系統(tǒng)內(nèi)有空腔出現(xiàn)，并且燃燒的滴落物還存在引燃性，增加了火災(zāi)的危害。另外，施工現(xiàn)場(chǎng)如果沒(méi)有有序的管理，存在較多交叉作業(yè)，會(huì)發(fā)生動(dòng)火動(dòng)電現(xiàn)象，進(jìn)而可能有火源產(chǎn)生，導(dǎo)致外墻保溫材料著火，最終導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)。

3 建筑外墻外保溫系統(tǒng)防火對(duì)策

3.1 施工防火措施

施工時(shí)候，保護(hù)層沒(méi)有將保溫材料覆蓋，發(fā)生火災(zāi)的可能性較大，這個(gè)時(shí)候最容易發(fā)生火災(zāi)。所以，在制定施工方案時(shí)，要專門部署有機(jī)保溫材料或者保溫系統(tǒng)的防火措施，做好有機(jī)保溫材料燃燒性能現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格的復(fù)檢；對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行嚴(yán)格管理；配備消防設(shè)施在堆放保溫材料的地方，同時(shí)確保防火監(jiān)控的有效性。貼上嚴(yán)禁煙火標(biāo)志在施工現(xiàn)場(chǎng)附近以及保溫材料堆放處；要做好防火措施，再進(jìn)行電焊、切割等明火作業(yè)或者保溫材料施工；結(jié)束施工后，不能長(zhǎng)期讓保溫材料裸露在外，必須快速將保護(hù)層覆蓋在上面；如果有機(jī)保溫材料使用在高層建筑中，必須先將消防水箱安裝好再進(jìn)行施工，水箱內(nèi)儲(chǔ)存的消防水量要確保足夠，同時(shí)要準(zhǔn)備好足夠的消防水槍，防止火災(zāi)發(fā)生后，地面消防設(shè)施由于受到撲救高度的限制以及沒(méi)有啟用室內(nèi)消防設(shè)施而導(dǎo)致火災(zāi)撲救難度增大。

3.2 消防設(shè)施

要使建筑外墻外保溫系統(tǒng)火災(zāi)的早期救火能力增強(qiáng)，必須將滅火系統(tǒng)以及火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)安裝在建筑物外墻。應(yīng)該在幕墻內(nèi)的空氣間層中安裝幕墻—保溫板構(gòu)造，如果建筑物外墻外保溫系統(tǒng)已經(jīng)使用了保溫材料，那么這一改造對(duì)于防火就有著非常重要的作用。同時(shí)需要注意，要保證建筑立面與消防設(shè)施的協(xié)調(diào)性。

3.3 防火構(gòu)造

防火隔斷、防火保護(hù)面層、無(wú)空腔是防火構(gòu)造的主要措施，比如央視新址北配樓的幕墻—保溫板構(gòu)造，由于內(nèi)部有空腔存在，所以火災(zāi)更容易傳播，因此必須慎用。防火構(gòu)造中有越厚的防火保護(hù)面層，系統(tǒng)就能達(dá)到越好的防火性能，建筑時(shí)系統(tǒng)的燃燒性能的確定應(yīng)該依照建筑的耐火等級(jí)，接著通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)保護(hù)層的厚度進(jìn)行確定。防火隔斷的作用主要是對(duì)防火分區(qū)進(jìn)行分隔，可以選擇不燃的無(wú)機(jī)保溫材料隔火條帶，也可以選擇其他構(gòu)件，還需要具備相應(yīng)的耐火極限，以免火災(zāi)發(fā)生時(shí)脫落過(guò)早而沒(méi)有起到隔斷的效果。

3.4 防火分區(qū)

防火分區(qū)主要指的是由防火分隔設(shè)施如耐火樓板、防火墻等隔離建筑內(nèi)部而成，可以阻止火災(zāi)短時(shí)間內(nèi)無(wú)法蔓延到其他空間，一定程度上保障建筑物內(nèi)人的安全，為救火爭(zhēng)取更多有效時(shí)間。如果建筑有外墻外保溫系統(tǒng)，應(yīng)該在外墻同樣設(shè)置與建筑室內(nèi)相同的防火分區(qū)，防火隔斷選擇不燃材料分隔保溫層為若干塊。

由于建筑物窗戶可能被打開，普通玻璃遇火后會(huì)發(fā)生破碎，無(wú)法分開外墻和室內(nèi)的火災(zāi)，所以必須聯(lián)合考慮外墻以及室內(nèi)的防火分區(qū)設(shè)置，也就是室內(nèi)防火分隔設(shè)施要結(jié)合外保溫系統(tǒng)的防火隔斷，防止由于外墻發(fā)生火災(zāi)導(dǎo)致室內(nèi)的防火分區(qū)無(wú)法發(fā)揮作用。特別需要注意的是，與外墻臨近的防火分區(qū)面積要略小于其他防火分區(qū)的面積。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前已經(jīng)廣泛地使用建筑外墻外保溫系統(tǒng)，導(dǎo)致考慮建筑防火時(shí)要結(jié)合內(nèi)部以及外墻。建筑火災(zāi)具有較大的危害，因此采取防火必要措施非常重要。另外，應(yīng)該深入研究無(wú)機(jī)保溫材料如巖棉等的應(yīng)用，還可以在充分應(yīng)用地方資源特征基礎(chǔ)上加強(qiáng)無(wú)機(jī)保溫漿料如蛭石、陶粒、玻化微珠和墻體自保溫技術(shù)的推廣，也可以進(jìn)行復(fù)合系統(tǒng)的組成研究，提高建筑外墻外保溫系統(tǒng)滅火的有效性，保障生命以及財(cái)產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)

[1]朱春玲，季廣其，鮑宇清，等.實(shí)體建筑外保溫系統(tǒng)火災(zāi)模擬試驗(yàn)——EPS薄抹灰-巖棉防火隔離帶外墻外保溫系統(tǒng)[J].墻材革新與建筑節(jié)能，2012（2）：40-43.

[2]沈紋，劉激揚(yáng)，倪照鵬，等.某高層住宅建筑外墻外保溫系統(tǒng)火災(zāi)技術(shù)調(diào)查[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2013，32（3）：341-343.