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民用建筑外墙保温系统消防安全问题

date广州欧复建筑材料有限公司2012-05-14

        我国人口高度密集,建筑群密集,大多以多层和高层为主建筑群,建筑结构单体面积大,面对这一现状,建筑节能在我国建设中是必然趋势,于是增加墙体和屋面保温隔热材料的使用就作为建筑节能的主要措施被广泛推广应用到新建建筑中,建筑外墙保温技术及大量新型的外保温建筑材料也随之被应用,但由此引发的火灾事故也愈来愈烈,建筑节能的同时消防安全问题面临着新的挑战。外墙保温系统主要分为外墙内保温系统和外墙外保温系统,由于外墙外保温系统相对内保温系统蓄热量大、可保证室温及湿度相对稳定、能够解决柱梁冷桥问题、并可增加2%左右的室内空间面积,被广泛应用。本文就民用建筑外墙外保温系统(文中简称外墙保温系统)的消防安全问题作一些探讨。

    1、外墙保温系统应用现状

    1.1外墙保温材料市场准入情况

    目前用于民用建筑外墙保温系统的保温材料主要包括三类:(1)矿物棉、岩棉等无机保温材料,属不燃性材料,防火性能好,保温性能相对差;(2)聚苯颗粒保温浆料等有机无机保温复合材料,属难燃材料,保温性能相对差;(3)挤塑板(挤塑聚苯乙烯泡沫XPS)、聚苯板(模塑聚苯乙烯泡沫EPS)等有机高分子保温材料,属可燃性建筑材料,但因其具有质轻、高抗压、耐腐蚀、不透气、导热系数低等性能,是一种环保型的保温材料,在市场上广泛使用。然而该材料的市场准入却不是很严格。由生产、销售单位将样品送当地建设部门检验中心检验合格、备案后,即可流入市场。这种市场准入存在三大缺点,一是送检样品并非现场样品,并不能体现企业生产该种产品的能力;二是在检验中虽然各地检验中心执行标准统一,却存在随意性;三是没有强有力的监督措施,存在无市场准入的“黑户”现象。

    1.2外墙保温系统防火技术标准依据情况

    挤塑板、聚苯板等保温材料和保温技术在市场上广泛使用,然而防火技术标准却不具体、不完善。

    第一,《建筑设计防火规范》GB50016-2006规定,三级耐火等级以上的建筑(即2层以上的民用建筑)其墙体的燃烧性能为不燃烧体,即达到A级,而目前保温材料在市场准入时建设部门依据《绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料EPS》GB-10801.1和《绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料XPS)》GB-10801.1标准,要求达到B2级即可准入,这样保温材料上墙后,使墙体燃烧等级达不到《建筑设计防火规范》规定的A级。

    第二,在2009年央视“2.9”火灾事故教训后,公安部消防局会同住房和城乡建设部联合印制下发了《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》,对建筑外保温系统及外墙装饰的防火设计、防火构造,施工及使用等方面作出了具体要求。

    但该规定第二条规定:民用建筑外保温材料的燃烧性能宜为A级,且不低于B2级。其他款项中规定,保温材料达不到A级应采取设置水平防火隔离带等措施,那么这一防火措施是否能够弥补其燃烧性能不足A级的缺点吗,并没有强有力的说明。

    1.3外墙保温系统的防火监督管理情况

    目前,外保温系统由建设部门主抓,其他职能部门在职责范围内配合。建设部门监督的主要技术依据有《外墙外保温工程技术规程》JGJ144-2004和《外墙外保温建筑构造》02J121-1等,主要管理依据有《建筑市场管理条例》、《建筑工程质量管理条例》等。这些技术依据中主要规定保温材料的性能要求、系统构造等有关建筑本身的技术要求,对防火要求很少,甚至没有。这些管理依据中并没有明确防火内容的监督。如《建筑工程质量管理条例》第十二条规定:建筑工程实行质量监督管理制度;第十三条规定:质量监督机构应当检查地基基础、主体结构和其他涉及结构安全的关键部位以及主要建筑材料、建筑构配件和设备的质量。另外建设部门对外墙保温系统的防火要求、防火构造、施工及使用的防火业务涉入不深,缺乏相应的管理经验和技术支持,在日常的防火监督管理中存在盲目性。而消防部门在监督管理中,依据《建设工程消防监督管理规定》(公安部令第106号)仅对工程消防设计及施工进行监管,并未明确将民用建筑外保温系统及外墙装饰防火设计纳入建设工程消防设计审核和备案抽查,对这一业务目前也属于缺项,致使该项工作在监督管理中存在盲区,使该系统留下了消防安全隐患。

    2、外墙保温系统在应用中存在的消防安全隐患

    自2009年2月9日,央视新址附属文化中心工地北配楼发生火灾以来,外墙外保温系统消防安全问题引起了社会重视,而今年以来,外墙保温材料火灾愈发愈烈,造成了重大经济损失和不良社会影响。5月31日,江苏南通市中南汇泉国际广场在建工程因施工人员切割钢筋时高温残渣引燃建筑外立柱包覆的聚苯乙烯挤塑板(B2级)保温材料发生火灾,造成外立面部分幕墙和保温材料烧毁。9月9日,吉林长春市经济技术开发区一在建住宅因施工人员使用电焊引燃建筑外墙保温苯板发生火灾,造成42名工人不同程度受伤。9月22日,新疆乌鲁木齐市长春中路神华总部一栋26层在建高层外墙保温材料起火,经消防人员2个多小时扑救才控制火势。10月9日,青海西宁市城东区一栋31层在建商住楼南立面外墙保温板起火,过火面积2000平方米;10月16日,该楼西北立面外墙保温材料再次起火,过火面积2100平方米。11月15日,上海市静安区一幢正在进行外部修缮的28层教师公寓发生特大火灾事故,已造成58人死亡。这起事故暴露出诸多问题,其中事故现场违规使用大量聚氨酯泡沫等易燃材料,是导致大火迅速蔓延的一个主要原因。

    从这些事故的发生来看,外墙外保温工程火灾的发生主要分为两个时期:第一个时期为施工期间,包括保温材料进入施工现场码放时段和保温材料施工上墙时段;第二个时期为外墙保温系统投入使用期,每个时期每个时段均存在着消防安全隐患:

    一是在施工期间。这期间施工现场消防管理不严格,消防管理人员消防知识贫乏,外保温材料进场后码放间距、高度等不符合要求,且施工现场存在多工种交叉施工,如钢结构和外保温材料同一个施工现场,大面积裸露的保温材料和火光四溅的电焊、喷灯等各种作业近距离接触,即使是管理最严格的工地,工作经验最丰富的工人,也不能保证操作的绝对安全。

另外施工期间,由于大楼尚未完全竣工,楼内的消防设施还没有启用,消火栓没水,对初起火灾的扑救不利。

    二是在工程竣工投入使用期间。根据现代化的建筑施工工艺,不管是钢结构,还是钢筋混凝土结构,外挂式外墙装修都是先在外墙做好一个金属的网格,保温层贴合在墙面上,外装材料安装在网格上,于是这之间形成了一个上下贯穿,左右连通的夹层,这就为火势提供了快速蔓延的通路。在墙面装饰工程已经完工的建筑中,火星引燃保温层后是在这个夹层中燃烧,在外面只能看到裂缝或没有封闭严密的缝隙往外冒烟,却不知火燃烧在何处和到了哪个部位。另外在溥抹灰外墙外保温施工中,若采取在保温层上铺设钢丝网,粘贴瓷砖的外装工艺,经估算,每平方米保温层承重8公斤左右,粘贴瓷砖后每平方米承重可达40公斤。这需要苯板承受一定的下垂重量,一旦重力超过苯板和铆钉所能承受的重力,就会造成保温层脱落。由于苯板易燃烧,若裸露在外着火,很可能引发整栋楼发生火灾,而一旦火灾发生,不仅有机保温板燃烧产生的有毒气体和火焰会给逃生者带来巨大危险,同时因聚苯板受热产生的热熔缩变形以及网格布过热折断而导致瓷砖坠落,对逃生人员和救助人员造成的潜在危险也是致命的。

    3、外墙保温系统持续燃烧产生的危害

    有机保温材料属于易燃材料,在火灾发生后持续燃烧将会产生以下危害:一是燃烧火焰造成的危害。试验表明,聚苯乙烯燃烧火焰温度可达1000多度,当外保温发生火灾后通过窗口攻击室内时,高温火焰及其热辐射则可在极短时间内置人于死地。此外其燃烧时熔融滴落,与熔体的接触也会造成烧伤,通常会给消防救援带来难度和危害。二是燃烧产生的热造成的危害。火灾中产生的热气体及热辐射是引起烧伤、热窒息、脱水等伤亡的重要原因。

    三是燃烧时消耗氧造成的危害。燃烧时会大量消耗空气中的氧,特别是在封闭空间中会造成不同程度的缺氧,对人的生命构成极大的危害。通常外保温火灾在通过窗口对室内进行攻击时会消耗室内的氧造成氧窒息现象。四是燃烧时产生的烟造成的危害。

    有机保温材料燃烧会产生较多的烟,吸入过量烟尘影响人的反应能力,降低人的逃生能力,也会导致人体功能严重损坏,还会导致死亡。烟的主要危害还在于它在火灾中遮挡人的视线,影响受灾人员寻找逃生路线,也妨碍救灾人员辨明火情,有效救人救灾,增加火灾损失。五是燃烧产生的毒性气体造成的危害。试验表明聚苯板燃烧过程中发现的分解产物有苯、甲苯、甲醛等,而它们继续燃烧会产生CO,而产生的CO是火灾中置人于死亡的主要原因。

    4、关于外墙外保温系统消防安全的几点建议

    4.1完善外墙外保温系统的防火技术标准

    振利节能环保科技股份有限公司按BS8414-1:2002《外部包覆系统的防火性能-第1部分:建筑外部的非承载包覆系统试验方法》进行的窗口火试验,该试验更接近于外保温实际使用状况和火灾场景,模拟内部火灾对建筑物的攻击,检验建筑外墙外保温系统的火焰传播性。该试验说明了室内火灾从建筑物的窗口沿外墙外保温系统向外扩散的原理:外墙外保温系统具有阻止火焰传播的能力时,火灾不会扩散。那么也就是说在该系统设计中应当考虑两个方面的问题:一是在有火源和火种的条件下系统组成材料是否能够被点燃或引起燃烧的产生,即材料自身的燃烧性能要求;二是当有燃烧或火灾时,系统是否具有自身传播火焰的能力,系统对外部火源攻击的抵抗能力或抗火性能要求。

     而目前保温材料达到B2级即可准入,本身属可燃材料,同时《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》中规定保温材料达不到A级要求的要采取水平防火隔离带等措施,那么,仅仅通过这种改变防火构造的方法能否保证墙体的燃烧性能,能否提高其保温系统的燃烧性能,能否提高其阻止火焰传播的能力?建议组织相关专家对这一问题进行论证,形成具有说服力、强制力的技术标准。

    4.2完善外墙外保温系统的防火管理体制

    外保温施工周期短,一般不超过三个月,而建筑物的使用奉命通常在50年以上,就人员与财产安全的重要性和建筑物使用的长期性而言,外保温系统防火施工工艺及质量就相对更为重要。针对当前外墙外保温系统管理较混乱这一现状,完善管理体制就首当其充。建设部门、工商部门、质量监督部门、消防部门等部门应建立部门之间的管理制度。一是要建立联席会议制度,定期或不定期召开会议,通报各部门之间监督管理的情况,以及沟通处理在监督管理中出现的具体情况等。二是建立外保温系统违法行为通报制度。各部门应当以书面形式通报本部门在外保温系统监督中存在的违法行为,以便各部门掌握全局情况,更好地采取措施开展工作。

    4.3完善外墙外保温系统防火管理方法

    有了完善的管理体制,相应的也要有完善的管理方法。一是在市场准入上要严格把关,通过国家建设部门统一准入、网上公示等措施把好准入关;二是加大生产、销售这一环节的监督管理力度,质量监督部门在监督检查中首先要注意培养企业的质量意识,品牌意识,积极引导企业按照国家标准建立健全质量体系,引导企业向良性循环的机制上发展,其次对企业生产条件、生产工艺、生产流程等各个环节进行监督,保证产品达到国家要求的防火性能,工商行政管理部门在监督检查中要严肃查处无市场准入的“黑户”,确保经准入后流入市场;三是消防部门要将民用建筑外保温系统及外墙装饰防火设计纳入建设工程消防设计审核和备案抽查,确保设计符合防火技术标准。同时消防部门还要与建设部门建立联动机制,从保温材料进入工地到上墙,从摆放到施工工艺都要严格监督,保证施工单位严格落实动火、用电、易燃可燃材料消防管理制度和操作规程,保障施工现场具备消防安全条件,保证消防设施、消防水源完好有效。

    4.4加强消防安全教育

    火灾的发生与人缺乏消防意识和消防知识有直接关系。安全教育则是人们掌握安全技术知识、提高安全素质、操作技能和安全管理方法的手段。首先各监管部门要加强本单位的消防安全教育,要求监督人员掌握消防基本知识,并取得岗位资格后上岗。其次建筑外墙保温系统建设单位、施工单位、监理单位应结合单位工作的特点,有重点地进行消防安全教育,增强职工的消防安全意识,使职工了解保温材料的火灾特点,会使用灭火器材扑救初起火灾,会报警,会自救逃生。电气焊工等特种工种人员、重要技术岗位人员要通过消防职业技能鉴定,并取得资格后上岗。最后要全民普及消防安全知识,学习必要的消防知识与逃生技能,尤其掌握初期火灾的扑救知识,提高遇险应急能力,最大限度地减少和避免火灾的发生,最大限度地减少和避免火灾事故的损失。

    4.5以新技术、新工艺的科研成果,培育我国建筑节能防火安全的新经济增长点据有关部门统计,到今年,我国房屋总建筑面积达到519亿m2,解决建筑节能与防火安全的矛盾迫在眉睫。

        因此我们要限制有机高分子保温材料的使用,谨用有机无机保温复合材料,开发推广无机保温材料,同时要在政府的指导下,将民生的新建和既有建筑的节能、防火安全纳入政府重点支持投资项目,加大高科技材料的投入,扩大建筑节能防火安全工程队伍,帮助企业减少同质化竞争,形成行业交叉融合、技术互补的产学研结合模式,使企业能够便捷、低成本地享用技术创新资源,使公共建筑和民宅实施既节能又防火的安全改造。

category: 行业资讯

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