高層建筑外墻保溫材料防火安全探究

張艷霞

（太原市公安消防支隊杏花嶺區(qū)消防大隊，山西 太原 030009）

1 高層建筑外墻保溫材料的現(xiàn)狀和問題

1.1 高層建筑外墻保溫材料引發(fā)火災趨勢增加

近年來，我國因建筑易燃、可燃外保溫材料引發(fā)的火災案例屢見不鮮，對國家和人民生命財產(chǎn)安全造成了不同程度的損害，在社會上也造成了惡劣的影響。如：2009年2月9日，央視新址大樓火災造成1名消防隊員犧牲，6名消防隊員和2名施工人員受傷，直接經(jīng)濟損失達16 383萬元；2010年11月15日，上海靜安區(qū)膠州路728號高層住宅樓發(fā)生特別重大火災事故，造成58人死亡，71人受傷，直接損失1.58億元；2011年2月3日零時，沈陽第一高樓皇朝萬鑫國際大廈發(fā)生火災，致使152 m高的B座和219 m高的A座外墻大面積立體燃燒，部分房間著火，造成巨大財產(chǎn)損失。面對頻發(fā)的火災事故，在實踐中如何最有效地提高外保溫材料的防火性能，如何將外保溫材料安全地應用到建筑設計中，已成為當今社會關注的焦點問題。

1.2 高層建筑外墻保溫材料防火性能極低

外保溫材料是指為了對建筑外墻起到隔熱保溫作用，而將保溫、裝飾材料等按一定方式復合在一起的建筑材質。為了加強建筑物的室內保溫，防止室內熱能散失，在建筑設計方面，外保溫材料系統(tǒng)一般采用聚苯乙烯泡沫塑料等有機保溫材料制作而成，有的材料中還會添加鹵系阻燃劑。一旦發(fā)生火災，這些材質由于在火災中的不完全燃燒和熱分解，會產(chǎn)生較多的煙塵和CO、HCN等有毒氣體。大家都知道，煙和有毒氣體是火災中嚴重威脅人們生命健康的重要因素，火災中80%的死亡事故是由于人們大量吸入煙和有毒氣體造成的。因此，一些施工單位在高層建筑中大量使用燃燒值較高、火災蔓延速度快的聚苯保溫材質作為外保溫材料，再加上這些建筑金屬幕墻內部也采用了本身就含有大量可燃物的聚乙烯塑料的復合鋁塑板，且復合鋁塑板板縫之間又使用的是可燃的泡沫填充棒、填縫硅酮密封膠，最后就造成了高層建筑外墻經(jīng)裝飾裝修，外墻保護皮由原來的不燃燒體變成了易燃燒體，這樣的外墻保護皮一旦被引燃，火災蔓延速度極快。而且，建筑外窗也需要隔熱，在現(xiàn)有技術下，我國解決建筑節(jié)能的辦法是大多采用塑鋼門窗（聚乙烯樹脂）或是斷橋鋁窗（聚酰胺尼龍）。窗框本身就是可燃物，而普通的建筑鋼化玻璃的耐火極限僅為5 min。建筑外墻一旦失火，被燒壞的外窗就會成為火災向室內蔓延的通道：首先引燃室內可燃物，繼而蔓延整個建筑。

2 解決高層建筑外墻保溫材料防火的方法和對策

在高速發(fā)展的現(xiàn)代社會，能源問題日趨緊張，建筑節(jié)能已迫在眉睫，我國已將建筑節(jié)能作為一項國策來抓。由于我國的經(jīng)濟發(fā)展和科學技術水平與發(fā)達國家相比還有很大差距，用聚苯板材質做成的外墻保溫材料，因其廉價、輕質、隔熱性能優(yōu)良，而為社會廣泛應用到建筑外墻保溫上，特別是高層建筑的外墻保溫中。但保溫同防火總是很難兩全，當一種材料被制成防火材料時，可能其原本的應用性能會大幅下降。因此，既要考慮經(jīng)濟性又要兼顧實用性，完全杜絕人們對這種材料的使用在目前來說還是有一定難度的。那么該如何解決外保溫材料保溫與防火的矛盾問題，筆者提出以下構想：

2.1 為高層建筑的外墻保溫層設計防火隔離帶（防火分區(qū)的概念）

在建筑的若干個樓層仍采用現(xiàn)有技術的保溫板，然后在2~3個樓層間設置防火隔離帶，但防火隔離帶必須采用由不燃材料制成的保溫材料鋪設。這樣做的目的是將原來建筑整體鋪設的保溫材料分成若干個區(qū)域，即便著了火，外墻火災也會因部分區(qū)域內的不燃保溫材料而控制在某個范圍之內，從而防止火災蔓延。

2.2 將斷橋鋼質隔熱防火窗應用在高層建筑上

斷橋鋼質隔熱防火窗是一種突發(fā)火災時能有效阻隔有毒煙氣和火焰的耐火構件。隨著我國科學技術的不斷提高，這種防火窗的造價已同斷橋鋁建筑外窗價格相當，其材質既能滿足建筑節(jié)能的要求，又能為建筑外墻規(guī)定耐火等級提供物質保證。

2.3 完善技術標準，健全法制，加強對建筑外保溫材料的消防監(jiān)督

2008年的央視新址發(fā)生火災后，建筑外保溫材料的防火性問題獲得全社會關注。上海高層公寓火災的發(fā)生引發(fā)了外保溫材料的革命。同時，這起火災也提高了大眾的消防安全意識，引發(fā)了大家對家用消防應急器材的搶購熱，一時手提式滅火器、滅火毯、消防過濾式自救呼吸器、救生緩降器、帶有光報警功能的強光手電等產(chǎn)品倍受青睞。血的教訓引發(fā)了人們對建筑消防安全立法的深層思考：首先，相關部門應當修改建筑消防設計標準，根據(jù)建筑物不同高度規(guī)定不同的耐火性能要求，尤其是在現(xiàn)有消防裝備無法控制的建筑高度，必須對那些超高的高層建筑的外墻提出更高的防火性能要求，促使其在建筑消防設計時，選擇符合防火要求的工藝、材料。其次，要不斷完善建設工程消防監(jiān)督的法制建設。如：陜西省政府頒布的《陜西省建設工程消防監(jiān)督管理規(guī)定》，成為《消防法》施行后全國第一部關于建設工程的地方性消防法規(guī)；上海“11.15”火災后，全國第一部關于建設工程消防監(jiān)督工作的政府規(guī)章出臺；2011年3月14日，中華人民共和國公安部消防局公布了民用建筑外保溫材料的新標準，并配套印發(fā)了公消[2011]65號《關于進一步明確民用建筑外保溫材料消防監(jiān)督管理有關要求的通知》，正式將民用建筑外保溫材料納入建設工程消防設計審核、消防驗收和備案的抽查范圍：即今后凡屬于建設工程消防設計審核和消防驗收范圍內的設有外保溫材料的民用建筑，其建筑外保溫材料的耐火性能必須符合相應的消防規(guī)范。最后，消防監(jiān)督部門應吸取上海靜安區(qū)膠州路728號高層住宅樓、沈陽皇朝萬鑫國際大廈等火災的慘重教訓，在審核、驗收和日常消防監(jiān)督檢查過程中，加大對建筑外保溫材料的監(jiān)管力度，將排查建筑外保溫材料消防隱患納入工作重點，不定期開展建筑工程消防安全專項整治工作。同時，公安部和住房建設部要加強對建筑墻體保溫材料的生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)、施工單位及建筑保溫材料市場的規(guī)范化管理，開展墻體保溫系統(tǒng)認證、檢測工作，將許可證、保險等制度引入，從而提高建筑墻體外保溫的防火安全性。

2.4 采取有力措施，嚴格落實建筑施工安全管理

受目前我國建筑成本及技術之限，國內已建的高層建筑大多數(shù)外墻采用的是聚苯板材質的保溫材料，外窗則采用的是沒有防火性能的材料，特別是一些高層建筑，其外圍護還大面積采用了金屬板幕墻，進一步增加了火災隱患。引火源（引火點）、可燃物、助燃物（空氣中的氧氣）是引發(fā)火災的三大因素，且引火源的多樣性也應考慮在內，譬如：煤氣爆炸、電焊作業(yè)等因素同樣會將建筑外保溫材料引燃，從而造成火災事故的發(fā)生。其中，因電焊作業(yè)引發(fā)建筑外保溫材料火災的情況最為普遍。據(jù)統(tǒng)計，在多起涉及建筑外保溫的火災事故中，約有25%的火災是發(fā)生在保溫材料堆放期間，65%的火災是發(fā)生在保溫材料鋪設過程中，而不足10%的火災事故是發(fā)生在建筑投入使用中。由此不難看出，火災發(fā)生的高風險期是建筑墻體保溫施工的過程中。因此，施工人員要特別加強對建筑施工過程中的消防安全管理，降低建筑墻體外保溫施工過程中的火災風險。

當今社會，隨著建筑外保溫材料的廣泛應用，由外保溫材料不符合防火技術標準而造成的一例例慘痛的火災教訓，不得不引起人們對建筑內、外部防火的考慮。現(xiàn)在，各個國家都在致力于研究外保溫隔熱材料高效、節(jié)能、隔熱、薄層、防水外護于一體的材質。所以只有認真吸取事故教訓，加強科技研究，采取切實有效的措施，才能保障我國城市的消防安全。