建筑物外保溫材料火災(zāi)危害性及其撲救策略研究

劉臻

摘要：隨著保溫材料在建筑物中的廣泛應(yīng)用，由保溫材料引起的火災(zāi)或因火災(zāi)而導(dǎo)致保溫材料著火的案例日益增多，外保溫材料的燃燒特性和施工工藝導(dǎo)致了該材料發(fā)生火災(zāi)時撲救難度大且易造成大量人員傷亡。因此研究制定科學(xué)合理的技戰(zhàn)術(shù)方法，對快速撲救此類火災(zāi)具有重要的意義。本文首先分析了目前應(yīng)用于建筑物中主要保溫材料的種類、典型應(yīng)用場所及施工工藝，并根據(jù)保溫材料的燃燒特性，深入分析其火災(zāi)危害性及對滅火救援行動的影響。針對保溫材料火災(zāi)的特點，提出應(yīng)對此類火災(zāi)的具體處置措施，為消防隊伍預(yù)防和撲救外保溫材料火災(zāi)提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：消防;保溫材料;危害性;火災(zāi);撲救

1 研究背景

保溫系統(tǒng)是建筑物具有保溫隔熱功能并有一定裝飾效果的系統(tǒng)，其核心功能材料是保溫材料。隨著國家節(jié)能減排工作的日益推進(jìn)，建筑節(jié)能已成為我國實施能源節(jié)約戰(zhàn)略的重要舉措，其具有節(jié)省能源、改善室內(nèi)熱環(huán)境、減少環(huán)境污染、可持續(xù)發(fā)展等優(yōu)點，隨著保溫材料的廣泛應(yīng)用，給社會帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時，也存在嚴(yán)重的火災(zāi)隱患。表1為近10年以來，我國發(fā)生的建筑物外保溫材料重大特火災(zāi)情況統(tǒng)計。

建筑工程保溫材料火災(zāi)發(fā)生時，具有火勢蔓延快、撲救時間長、參戰(zhàn)力量多、撲救難度高、人員傷亡多、社會影響大等特點，本文通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料、深入基層調(diào)研針對各類建筑保溫材料的應(yīng)用場所和燃燒特點，分析其發(fā)生火災(zāi)的危害性、對消防指戰(zhàn)員的危害及對滅火戰(zhàn)斗行動造成的不良影響，提出科學(xué)有效的技戰(zhàn)術(shù)方法，總結(jié)火災(zāi)撲救的先進(jìn)經(jīng)驗、成功作法以及存在的不足，為消防隊伍在今后處置該類火災(zāi)提供借鑒和參考。

2 建筑物外保溫材料的分類和應(yīng)用

2.1建筑物外保溫材料的分類

建筑外墻的保溫材料主要有三大類，無機(jī)保溫材料、有機(jī)/無機(jī)復(fù)合保溫材料、有機(jī)保溫材料。有機(jī)/無機(jī)復(fù)合保溫材料處于研究階段，未廣泛應(yīng)用，下表2重點對比無機(jī)保溫材料和有機(jī)保溫材料性能。

2.2建筑物外保溫材料的應(yīng)用

目前墻體保溫的方式有很多種，有外保溫、夾心保溫和內(nèi)保溫，其中以外墻外保溫的發(fā)展最為迅速。與其他建筑節(jié)能技術(shù)相比較，外墻外保溫不會產(chǎn)生“熱橋”“冷橋”現(xiàn)象，具有良好的建筑節(jié)能效果。

外墻外保溫材料主要為模塑聚苯板（EPS）、擠塑聚苯板（XPS），硬脂發(fā)泡聚氨酯等有機(jī)保溫材料。其中由表2可知，聚氨酯發(fā)泡類（PU）在導(dǎo)熱系數(shù)、抗壓強度、耐溫方面優(yōu)勢明顯，目前在保溫材料市場中被廣泛應(yīng)用。但有機(jī)保溫材料遇明火后燃燒，蔓延迅速，且受熱分解時會產(chǎn)生大量一氧化碳、氰化物、甲醛等有毒性氣體，火災(zāi)危害性較大。聚氨酯復(fù)合板外墻外保溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3 建筑物外保溫材料燃燒特性及其火災(zāi)危害性

3.1建筑物外保溫材料燃燒特性

無機(jī)保溫砂漿類、無機(jī)保溫板類、有機(jī)/無機(jī)復(fù)合保溫材料類為不燃、難燃材料，原則上不存在消防安全隱患。聚苯乙烯泡沫板材類、聚氨醋硬泡類酚醛樹脂類為易燃或可燃材料。表3是幾種典型保溫材料的燃燒特性分析：

由以上保溫材料的燃燒特性分析可知，目前廣泛使用的有機(jī)保溫材料如模塑聚苯板（EPS）、擠塑聚苯板（XPS），聚氨酯泡沫等極易燃燒、導(dǎo)熱系數(shù)低，熱量散發(fā)難、燃燒后釋放大量有毒煙氣，使消防救援隊伍在應(yīng)對處置此類火災(zāi)時提出了較大難題。

3.2建筑物外保溫材料火災(zāi)危害性

（1）燃燒猛烈，蔓延迅速：采用易燃、可燃材料作為外保溫材料，若不經(jīng)過阻燃處理，極易形成立體火災(zāi)。例如上海靜安區(qū)膠州路教師公寓火災(zāi)，著火后，在建筑外立面迅速燃燒，同時受高空風(fēng)力及火場小氣候等綜合因素的影響，通過燃燒、熱輻射和飛火，使得火災(zāi)蔓延迅速，僅6分鐘左右，濃煙烈火將整幢大樓籠罩。

（2）發(fā)煙量大，產(chǎn)生有毒氣體：以有機(jī)泡沫塑料為材質(zhì)的保溫材料中含有大量的不飽基，屬于化學(xué)反應(yīng)性極高的化合物，當(dāng)受熱分解時，產(chǎn)生的可燃?xì)怏w與氧氣混合，引起燃燒，并引燃周圍可燃材料。同時由于添加阻燃劑，發(fā)泡劑等物質(zhì)，使得絕熱保溫材料不完全燃燒，釋放出有毒煙氣。

（3）燃燒隱匿，難以察覺：保溫材料往往填充在夾層，由于封閉性較好，當(dāng)被引燃時，在氧濃度較低情況下，初期一般為陰燃，從外部難以發(fā)現(xiàn)，且有機(jī)保溫材料發(fā)煙量大，救援人員難以在第一時間找到著火點實施進(jìn)攻，等發(fā)現(xiàn)明火時，火勢迅速蔓延錯過最佳救援時機(jī)，難以控制。

4 建筑物外保溫材料火災(zāi)撲救難點

4.1火情偵查困難，內(nèi)攻不易展開

由于建筑物保溫材料的燃燒特性，火災(zāi)現(xiàn)場往往煙氣濃烈，從而對滅火救援行動的展開造成困難。

（1）深入火場內(nèi)攻時，由于能見度較低，不利于消防救援人員迅速展開戰(zhàn)斗和搜救被困人員。

（2）不利于尋找火點，實施強攻近戰(zhàn)，從而錯過滅火時機(jī)，造成火勢蔓延擴(kuò)大。

（3）高溫有毒煙氣和熱輻射，對救援人員造成傷害，阻礙滅火救援行動的順利開展。

4.2參戰(zhàn)力量多，滅火劑消耗大

建筑物外保溫材料火災(zāi)發(fā)生時，由于材料易燃，且蔓延迅速，易形成立體式燃燒，當(dāng)初戰(zhàn)力量到達(dá)現(xiàn)場時，火勢已擴(kuò)大到一定規(guī)模，處于猛烈燃燒階段。所以在撲救建筑物外保溫材料火災(zāi)時，為了迅速、有效防止火勢的擴(kuò)大和蔓延，必須加強第一出動。

（1）參戰(zhàn)力量眾多：由外保溫材料火災(zāi)特點決定了火災(zāi)現(xiàn)場的復(fù)雜性，火場需要兼顧的方面多：外部火勢壓制、堵截火勢蔓延、內(nèi)攻搜救疏散被困人員、滅火劑供應(yīng)、火場通信等各個方面，轄區(qū)消防站往往無法完成滅火救援任務(wù)，需要調(diào)集充足的力量趕赴現(xiàn)場參加戰(zhàn)斗，多方參戰(zhàn)力量密切配合，聯(lián)合作戰(zhàn)。

（2）用水量大：火勢蔓延途徑多，火勢由墻體通過窗口突破到室內(nèi)，引燃室內(nèi)可燃物后可能會沿著走廊、樓梯間、管道井、電纜井等途徑在“煙囪效應(yīng)”作用下迅速蔓延，必須重點阻截著火層以及以上樓層的火勢垂直和水平蔓延，若固定消防設(shè)施流量、壓力無法滿足滅火需求時，要通過水泵接合器向建筑內(nèi)部加壓供水，同時高溫?zé)釤煔馐腔饎萋拥闹饕緩?，在實施煙氣控制時，可通過設(shè)置水槍陣地，堵截、引導(dǎo)煙氣流動，需要大量水作為滅火劑。