建筑物外墻保溫材料的防火策略研究

■ 鄭蕾 石家莊市消防救援支隊(duì)藁城區(qū)大隊(duì)

現(xiàn)代人生活水平不斷提升，對(duì)建筑物功能提出了更多要求。外墻保溫系統(tǒng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于建筑工程建設(shè)中，但是根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，外墻保溫材料存在一些安全隱患，尤其是可能會(huì)引發(fā)火災(zāi)，這對(duì)保溫系統(tǒng)的可持續(xù)應(yīng)用產(chǎn)生不利影響。所以，為了對(duì)火災(zāi)事故進(jìn)行預(yù)防，要制定完善的防火措施。

一、建筑物外墻保溫材料防火的意義

目前，我國(guó)建筑市場(chǎng)中使用的建筑外墻保溫材料分為有機(jī)材質(zhì)的保溫材料、無(wú)機(jī)材質(zhì)的保溫材料。有機(jī)材質(zhì)的絕熱保溫材料常見(jiàn)的有聚苯乙烯泡沫板、聚氨酯泡沫板、擠塑機(jī)苯乙烯泡沫板等，這些材料具有質(zhì)量輕、隔音、隔熱、保溫性能良好的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)生產(chǎn)工藝十分簡(jiǎn)單，適合廣泛應(yīng)用。但是，在對(duì)這些材料使用期間，還需要重視其防火安全性能。對(duì)于無(wú)機(jī)材料，市場(chǎng)上以巖棉、玻璃棉等為主，其金屬氧化物相對(duì)穩(wěn)定且不容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，火災(zāi)發(fā)生率不高，防火性能理想。但是，此種材料如果出現(xiàn)污染空氣的粉塵、纖維等很容易滋生大量細(xì)菌，從而給人們身體健康帶來(lái)不利影響。所以，在建筑行業(yè)中無(wú)機(jī)材質(zhì)保溫材料的應(yīng)用受到限制，為增強(qiáng)外墻保溫性能，多在墻體外增加保溫層。有機(jī)外墻保溫材料本身防火性能差，如果出現(xiàn)火災(zāi)，火勢(shì)會(huì)迅速蔓延，實(shí)際燃燒中不僅會(huì)釋放大量熱量，也會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體，從而給人體帶來(lái)危害。并且該材質(zhì)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，如果出現(xiàn)明火或者高溫情況很容易點(diǎn)燃，火災(zāi)發(fā)生率顯著提高。加之我國(guó)消防供水、救火設(shè)施有待完善，僅利用滅火器無(wú)法對(duì)整個(gè)火勢(shì)有效控制，撲救難度大，容易造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。此外，如果建筑物墻體表面未應(yīng)用不燃材質(zhì)，內(nèi)部保溫材料會(huì)受高溫條件影響而導(dǎo)致保溫層整體脫落，且保溫材料會(huì)被點(diǎn)燃，從而引起火災(zāi)。所以說(shuō)，對(duì)外墻保溫材料進(jìn)行防火處理是非常必要的。

二、我國(guó)建筑物中應(yīng)用外墻保溫材料的防火性能現(xiàn)狀

我國(guó)很多企業(yè)雖然已經(jīng)開(kāi)始研究建筑外墻保溫材料防火性能，但重視度還不夠。當(dāng)前對(duì)建筑外墻保溫材料的研究主要集中于保溫材料燃燒性能，盡管大多數(shù)企業(yè)對(duì)保溫材料提出更高檢測(cè)要求，但僅局限于氧指數(shù)、可燃性等方面。

（一）容易被引燃

在建筑工程施工和使用過(guò)程中，易燃可燃保溫材料因受到外部各種不可控制因素的影響容易被引燃，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的火災(zāi)事故。例如，對(duì)某地區(qū)酒店發(fā)生的特大型火災(zāi)事故原因進(jìn)行分析，起火原因可能是燃放煙花將樓外平臺(tái)塑料草皮點(diǎn)燃，從而點(diǎn)燃裸露的聚苯乙烯保溫板。該事件說(shuō)明建筑外墻保溫材料很可能引發(fā)火災(zāi)，需要引起高度重視。

（二）施工過(guò)程容易引發(fā)火災(zāi)

在建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)，用電用火是十分普遍的現(xiàn)象。如果使用明火加熱粘貼防火材料、焊接腳手架等，很容易因操作失誤而導(dǎo)致易燃可燃的保溫材料被引燃并發(fā)生嚴(yán)重的火災(zāi)事故。居民區(qū)、辦公區(qū)域、商場(chǎng)建筑的外墻均使用易燃可燃的保溫材料，都容易引起火災(zāi)事故。例如，某商場(chǎng)高樓發(fā)生火災(zāi)的原因就是電焊工切割鋼筋引燃外墻保溫材料，從而造成嚴(yán)重的后果。所以說(shuō)，施工過(guò)程中也會(huì)發(fā)生保溫材料火災(zāi)。

（三）大面積的立體火災(zāi)

很多建筑外墻保溫材料在燃燒過(guò)程中都會(huì)向外界釋放大量熱量，且伴有毒性，燃燒速度很快。在被應(yīng)用于建筑外墻保溫施工時(shí)，保溫材料是連續(xù)排列的，如果遇到大風(fēng)或者火勢(shì)猛烈的情況，則會(huì)演變?yōu)榇笠?guī)模三維火災(zāi)，對(duì)建筑物的外部和內(nèi)部造成不利影響[1]。

（四）外保溫墻體防火性能差

根據(jù)系統(tǒng)防火性能、建筑外墻保溫材料相關(guān)規(guī)定可知，建筑物外墻保溫材料的防火工作仍存在有待完善之處，固定防火構(gòu)造措施并不多見(jiàn)。很多高層建筑中使用的外墻裝飾材料防火性能、外保溫材料防護(hù)層不達(dá)標(biāo)，一旦受外部火源攻擊，將對(duì)內(nèi)部保溫材料帶來(lái)影響。在對(duì)外部保溫材料使用期間，外部保護(hù)層受到負(fù)風(fēng)壓、冷熱溫差、有機(jī)和無(wú)機(jī)材料弱黏性等因素影響會(huì)逐漸脫離，導(dǎo)致保溫材料裸露在外部，一旦受火源侵襲則造成嚴(yán)重火災(zāi)。

（五）外保溫材料火災(zāi)缺乏應(yīng)對(duì)措施

在當(dāng)前的消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中，建筑內(nèi)部火災(zāi)并未針對(duì)建筑外墻保溫材料引燃情況給出相應(yīng)的有效措施。如果建筑外墻保溫材料被引燃，基于當(dāng)前的消防技術(shù)，如使用自動(dòng)滅火系統(tǒng)、防火分隔等，則不利于滅火作用的發(fā)揮。

（六）人員疏散和滅火難度大

若建筑外墻保溫材料引起火災(zāi)，相關(guān)人員在疏散工作和滅火工作中將面臨很大困難。建筑外墻保溫材料被引燃后，整個(gè)火勢(shì)發(fā)展迅速，無(wú)法準(zhǔn)確分析火源。當(dāng)消防員抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)候，火災(zāi)已經(jīng)發(fā)展成立體化燃燒，錯(cuò)過(guò)了最佳的救火時(shí)間。并且有大量有毒氣體產(chǎn)生，還伴有高溫墜落物等，導(dǎo)致滅火工作難度增加。在建筑物建設(shè)過(guò)程中，預(yù)留的外窗、疏散樓梯等加速煙火的進(jìn)入速度，從而使火勢(shì)蔓延，給逃生通道帶來(lái)很大危險(xiǎn)性。

（七）給周邊建筑物造成影響

如果建筑物的外墻保溫材料被引燃，則火勢(shì)將迅速蔓延，不僅會(huì)有大量可燃物墜落，也容易引起飛火問(wèn)題，從而波及周邊建筑物，給居民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)影響[2]。

三、外墻保溫材料的防火措施

建筑物外墻保溫材料受性質(zhì)影響，應(yīng)用在建筑物中容易引起火災(zāi)，且蔓延速度快，所以有必要結(jié)合實(shí)際需要制定防火措施。如對(duì)保溫材料科學(xué)選擇、進(jìn)行保溫技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)化、加強(qiáng)源頭監(jiān)督以及做好現(xiàn)場(chǎng)施工管理工作等。

（一）外墻保溫材料的合理選擇

在對(duì)外墻保溫材料進(jìn)行選擇時(shí)，要遵循科學(xué)性和合理性原則，避免受到火災(zāi)的嚴(yán)重侵害，也盡量降低火災(zāi)的再次蔓延和發(fā)生率。所以，在對(duì)外墻保溫材料選擇時(shí)，要選擇不燃或不易燃的外墻保溫材料。當(dāng)前，我國(guó)大部分外墻保溫材料的成分都是高分子有機(jī)化合物，雖然在一定程度上進(jìn)行了阻燃處理，但如果發(fā)生火災(zāi)，其引燃率也相對(duì)較高。當(dāng)前建筑行業(yè)使用膨脹玻璃化微珠絕緣漿等無(wú)機(jī)保溫材料，其耐火性很強(qiáng)，且價(jià)格不高。但在實(shí)際施工過(guò)程中，要嚴(yán)格把控材料質(zhì)量，充分發(fā)揮其力學(xué)特點(diǎn)與保溫性能等方面的優(yōu)勢(shì)。不僅如此，相關(guān)人員還需要加強(qiáng)對(duì)各類新型復(fù)合保溫材料的利用，使建筑物外墻保溫作業(yè)有更多的選擇[3]。

（二）對(duì)外墻保溫技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化

我國(guó)雖然全面貫徹與外墻保溫相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，但外墻保溫行業(yè)還需要對(duì)施工技術(shù)規(guī)范、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行完善，針對(duì)外墻保溫技術(shù)提出具體技術(shù)要求和適用范圍，保證建筑保溫工程能夠按照國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)和驗(yàn)收。比如聚苯板保溫系統(tǒng)，由于其防火性能不高，發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)其應(yīng)用范圍做出了嚴(yán)格限制。但我國(guó)還未對(duì)此制定完善、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，該系統(tǒng)仍被應(yīng)用在各種建筑工程項(xiàng)目的建設(shè)中，對(duì)人們的生命安全產(chǎn)生了極大威脅。對(duì)此，我國(guó)在外墻保溫材料防火性方面應(yīng)提高重視度，暫停使用民用建筑的外墻保溫系統(tǒng)、外墻裝飾消防體系，以有效維護(hù)建筑的安全性能[4]。

（三）加強(qiáng)源頭監(jiān)督

根據(jù)《建筑工程消防監(jiān)督管理規(guī)定》，我國(guó)已經(jīng)將外墻保溫材料納入到消防設(shè)計(jì)審查、驗(yàn)收工作中，對(duì)建筑外墻保溫材料源頭檢查的不足問(wèn)題給予了必要關(guān)注。在對(duì)外墻保溫材料進(jìn)行審核、驗(yàn)收和檢驗(yàn)期間，建設(shè)部門(mén)、監(jiān)理部門(mén)和消防部門(mén)需要做好各個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)督工作。同時(shí)，也要關(guān)注外墻保溫材料的消防安全隱患，結(jié)合實(shí)際情況組織工作人員展開(kāi)消防安全整治工作，這樣才能杜絕違法行為的發(fā)生，避免違法活動(dòng)的出現(xiàn)。不僅如此，施工單位也要構(gòu)建完善的消防安全責(zé)任制度，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工情況詳細(xì)監(jiān)督，對(duì)消防救援準(zhǔn)備工作積極引導(dǎo)，使消防水源、消防設(shè)施更完善[5]。

（四）做好施工現(xiàn)場(chǎng)的內(nèi)部管理

目前，建筑工程項(xiàng)目施工過(guò)程中的外墻保溫材料引燃率較高，主要是因?yàn)樵诰唧w施工工作中，對(duì)消防安全管理工作不重視。為了對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格管理并采取科學(xué)合理的防火措施，在施工現(xiàn)場(chǎng)需要加強(qiáng)消防設(shè)施建設(shè)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格管理，避免火災(zāi)事故的發(fā)生[6]。比如，投資單位、施工單位要按照消防行業(yè)的各方面規(guī)定、執(zhí)行范圍以及施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況構(gòu)建完善的火災(zāi)檢查系統(tǒng)。如果發(fā)現(xiàn)存在火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，要及時(shí)采取消除與糾正措施。施工現(xiàn)場(chǎng)要科學(xué)劃分易燃廢棄物集中站和生活區(qū)域，使消防通道更暢通。通過(guò)嚴(yán)格的消防安全管理措施，使消防部門(mén)、工作人員都能按照具體流程進(jìn)行監(jiān)督，如果是特殊工種則需要持證上崗，使建筑工程項(xiàng)目施工工作更順利、更安全地實(shí)施[7]。

（五）使用先進(jìn)施工技術(shù)

建筑外墻施工方法主要包括防火隔離帶法和防火保護(hù)層法。防火隔離帶法主要是利用不燃、無(wú)法燃燒的材料，在水平、豎直方向的建筑層之間增加防火隔斷，且要求材料間不能留任何空隙。當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)，該方法能夠避免火勢(shì)向窗外延伸。防火保護(hù)層和防火隔離帶的方法是不同的，防火保護(hù)層主要覆蓋于可燃材料的表面，能夠避免火災(zāi)的蔓延。經(jīng)過(guò)實(shí)踐分析，發(fā)現(xiàn)在火災(zāi)發(fā)生的時(shí)候，為增強(qiáng)內(nèi)部的保溫材料保護(hù)能力，也需綜合考量保護(hù)層的厚度和質(zhì)量，通常防火保護(hù)層厚度要達(dá)到3毫米以上[8]。

（六）研發(fā)新型保溫材料

有機(jī)材質(zhì)的保溫材料性均符合材料標(biāo)準(zhǔn)要求，但由于其防火性能比較差，容易引發(fā)火災(zāi)造成嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，故而難以大范圍使用。所以，要增強(qiáng)外墻保溫材料的防火性能，有必要積極研發(fā)新型保溫材料，使阻燃或者不燃保溫材料能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的有機(jī)材料，以更好地維護(hù)建筑物的安全性。比如，在酚醛樹(shù)脂中增加能夠抑制燃料的阻燃劑、固化劑或者使用其他物質(zhì)制作形成的酚醛泡沫保溫材料。其原因是酚醛泡沫的耐熱性能高，可承受1700℃的火焰溫度。所以，將酚醛泡沫保溫材料應(yīng)用到建筑物中能降低火災(zāi)的蔓延速度，是目前一種前景更高的保溫材料。同時(shí)，當(dāng)建筑物發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量的有毒有害氣體，對(duì)人體造成的危害較大，酚醛泡沫保溫材料燃燒不會(huì)出現(xiàn)有毒有害氣體，且產(chǎn)生的煙氣量不多，造成的危害較小。所以說(shuō)，酚醛泡沫材料研發(fā)價(jià)值較高，為有效維護(hù)酚醛泡沫保溫材料的安全性，需要按照特定標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展相關(guān)作業(yè)[9]。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高層建筑物實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，要按照我國(guó)消防安全管理規(guī)定要求使用外墻保溫材料，并結(jié)合實(shí)際情況采取更完善的防火控制措施，以避免外墻保溫材料火災(zāi)事故的發(fā)生。