黃夢(mèng)瑤,黃麗達(dá),孫占輝,潘 睿,袁宏永
(清華大學(xué)工程物理系公共安全研究院,北京,100084)
住宅火災(zāi)一直是消防領(lǐng)域的關(guān)注熱點(diǎn)[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)[2-8],1997年~2017年之間我國住宅火災(zāi)事故占比和死亡人數(shù)占比有所增加(見圖1)。2021年,住宅火災(zāi)事故數(shù)和死亡人數(shù)占比分別達(dá)34.5%和73.8%,是影響全國火災(zāi)整體形勢(shì)的重要部分。在住宅火災(zāi)中,各類家具和裝修材料(后文簡稱家裝材料)提供了引發(fā)火災(zāi)的物質(zhì)條件,并促進(jìn)火災(zāi)進(jìn)一步蔓延,且燃燒釋放的煙氣是引起人員傷亡的主要原因[9]。近30年隨著材料的發(fā)展,我國室內(nèi)家裝材料類別逐漸豐富,如人造板、復(fù)合地板以及阻燃材料等被應(yīng)用于家裝領(lǐng)域,研究因家裝材料類別變化引起的火災(zāi)危險(xiǎn)性變化,對(duì)防范住宅火災(zāi)事故發(fā)生、降低住宅火災(zāi)事故危害具有重要意義。
圖1 住宅火災(zāi)事故數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) (1993~2017年)Fig. 1 Statistics on house fire accidents (1993~2017)
自1960年代起,國內(nèi)外學(xué)者出于評(píng)估住宅火災(zāi)危險(xiǎn)性的目的,對(duì)室內(nèi)家裝材料類別及其火災(zāi)特性開展了大量研究。部分學(xué)者對(duì)某特定地區(qū)住宅內(nèi)的常見家裝材料種類及數(shù)量展開實(shí)地調(diào)研,并測(cè)定了常見材料或物品的熱值,統(tǒng)計(jì)了住宅火災(zāi)荷載等參數(shù),形成了對(duì)住宅火災(zāi)危險(xiǎn)性大小的初步認(rèn)識(shí)[10,11]。部分學(xué)者在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)部分地區(qū)現(xiàn)代住宅中塑料、人造板等合成材料在家具中應(yīng)用的占比較老式住宅有所增加[12,13],使得住宅火災(zāi)危險(xiǎn)性有所改變。但由于我國不同地區(qū)家裝材料應(yīng)用受到材料發(fā)展、經(jīng)濟(jì)條件、地域偏好等多種因素影響,室內(nèi)家裝材料往往呈現(xiàn)出多樣性變化,近幾十年全國住宅家裝材料的普遍性變化規(guī)律尚不明確。為進(jìn)一步分析材料各方面的火災(zāi)特性,美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院、歐洲材料燃燒分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)工作組、國內(nèi)中國人民警察大學(xué)和中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)等[14-20]機(jī)構(gòu)借助各種尺寸的實(shí)驗(yàn)測(cè)定,對(duì)比了各類單一家裝材料的點(diǎn)燃時(shí)間、熱釋放速率以及CO產(chǎn)生率等火災(zāi)特性參數(shù),建立了多個(gè)材料火災(zāi)特性數(shù)據(jù)庫。部分學(xué)者基于已有數(shù)據(jù),考慮熱危害、煙氣危害等指標(biāo),結(jié)合層次分析法完成了對(duì)某些聚合物材料的火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)[21,22]。此外,實(shí)際住宅火災(zāi)中往往包括多種家裝材料,部分學(xué)者[23,24]設(shè)置了包含兩種家裝材料組合(老式/現(xiàn)代)的住宅場(chǎng)景開展火災(zāi)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代家裝材料組合引起的火災(zāi)熱釋放速率峰值更高,現(xiàn)代家裝材料組合引起的火災(zāi)房間溫度上升更快,產(chǎn)生的CO和CO2濃度更高,為認(rèn)識(shí)不同材料組合的火災(zāi)危險(xiǎn)性提供了部分參考。但現(xiàn)有研究仍未能結(jié)合近幾十年家裝材料變化趨勢(shì)分析住宅火災(zāi)危險(xiǎn)性變化趨勢(shì)。
本文旨在彌補(bǔ)現(xiàn)有研究不足,研究近年我國家裝材料變化對(duì)住宅火災(zāi)的影響:首先借助問卷調(diào)查和文獻(xiàn)調(diào)研了近30年我國家裝材料變化趨勢(shì),進(jìn)而根據(jù)已有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了單一家裝材料的火災(zāi)特性變化趨勢(shì);接著基于層次分析法原理對(duì)不同年代單一家裝材料和家裝材料組合的火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià),闡述了不同年代常見家裝材料組合可能引起的住宅火災(zāi)特點(diǎn)。
本節(jié)研究目的為分析近30年家裝材料變化趨勢(shì),明確不同年代的常見家裝材料具體類別。已有研究一般通過前往實(shí)際住宅中對(duì)室內(nèi)家裝材料的材料大類(如沙發(fā)、木質(zhì)家具、床架等)和數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),以便后續(xù)進(jìn)行火災(zāi)荷載計(jì)算。但為了解家裝材料變化特征,對(duì)其具體材料類別或者組分還需借助購買信息或者尋求專業(yè)人員進(jìn)行鑒定。因此,本節(jié)首先調(diào)研了常見家裝材料大類的變化趨勢(shì)(如沙發(fā)中的實(shí)木沙發(fā)、布藝沙發(fā)以及皮質(zhì)沙發(fā)在不同年代的占比情況)統(tǒng)計(jì)了應(yīng)用最為廣泛的材料大類。接著分析了材料大類在不同年代所對(duì)應(yīng)的具體材料類別(如布藝沙發(fā)的面料和內(nèi)襯),以期為后續(xù)分析家裝材料火災(zāi)特性變化做鋪墊。
由于前往實(shí)際住宅內(nèi)開展家裝材料應(yīng)用調(diào)研涉及一定隱私性,且在全國范圍內(nèi)開展調(diào)研的工作量巨大,難以在短時(shí)間內(nèi)完成。對(duì)于從外觀上較易辨認(rèn)的家裝材料大類(如沙發(fā)中的實(shí)木沙發(fā)、布藝沙發(fā)以及皮質(zhì)沙發(fā)),本文首先利用網(wǎng)絡(luò)問卷調(diào)查針對(duì)家裝材料大類展開調(diào)研。問卷中主要考慮沙發(fā)、床墊、吊頂裝飾以及墻面裝飾這4類住宅火災(zāi)常見起火物。為便于統(tǒng)計(jì),問卷中以2000年和2010年為界限設(shè)置了3個(gè)年代,并提供了常見材料大類的樣圖,以供作答人結(jié)合本人的住宅裝修年限進(jìn)行比較和選擇。問卷通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)放,最終回收來自全國各省份的有效問卷共371份,其中南、北方省市占比分別約為27%和26%。問卷結(jié)果來源統(tǒng)計(jì)見圖2,問卷結(jié)果見圖3。
圖2 問卷結(jié)果來源統(tǒng)計(jì)Fig. 2 Statistics on the sources of the questionnaire results
圖3 不同年代常見家裝材料大類應(yīng)用統(tǒng)計(jì)Fig. 3 Statistics on the application of common classes of furnishing materials in different ages
據(jù)統(tǒng)計(jì),近30年我國家裝材料大類未發(fā)生較大變化。軟體家具方面,絕大多數(shù)住宅內(nèi)布藝沙發(fā)和彈簧床墊的應(yīng)用比例最高(雖然2000年以前實(shí)木沙發(fā)的應(yīng)用比例高達(dá)48.57%,但嚴(yán)格意義上實(shí)木沙發(fā)應(yīng)歸類為木質(zhì)家具);吊頂裝飾方面,絕大多數(shù)住宅內(nèi)多采用石膏線/乳膠漆(實(shí)際為難燃材料),2010年后仍高達(dá)58.69%;墻面裝飾方面,絕大多數(shù)住宅內(nèi)多采用乳膠漆涂飾(實(shí)際為難燃材料),2000年后壁紙材料應(yīng)用增多,并在2010年達(dá)到35.41%。
上述調(diào)查統(tǒng)計(jì)雖明確了軟體家具、吊頂裝飾以及墻面裝飾材料大類的應(yīng)用情況,但并不清楚這些家裝材料(以及肉眼不能辨識(shí)的木質(zhì)家具)的具體材料類別(如布藝沙發(fā)的面料和內(nèi)襯等)。結(jié)合家裝材料大類的統(tǒng)計(jì)情況,本文進(jìn)一步調(diào)研有關(guān)家裝材料發(fā)展應(yīng)用的文獻(xiàn)書籍[25-32],并考察了部分實(shí)際住宅陳設(shè),根據(jù)某建筑設(shè)計(jì)院專家咨詢意見,同樣以2000年和2010年為界限,整理出了不同年代常用家裝材料具體類別,見表1(對(duì)于地板裝飾僅考慮可燃材料,忽略瓷磚、大理石等材料的應(yīng)用)。
近30年家裝材料具體類別主要發(fā)生了如下變化:
1)近30年桌類、柜類木質(zhì)家具材料類別由實(shí)木(如榆木、胡桃木)向普通人造板(如膠合板、中纖板、刨花板)再向阻燃飾面人造板(如三聚氰胺貼面板、白橡板)轉(zhuǎn)變;
2)近30年沙發(fā)、床墊類軟體家具的內(nèi)襯材料幾乎未發(fā)生變化,主要是聚氨酯,而面料由天然織物(如棉麻)向化纖(如聚酯纖維、尼龍、滌綸)再向阻燃織物(如阻燃尼龍、阻燃聚酯纖維)轉(zhuǎn)變;
3)近30年木質(zhì)地板類地面裝飾發(fā)展較為迅速,由木、竹等天然地板(如榆木地板、柞木地板)向復(fù)合地板(如中密度纖維板、刨花板為基材制成的強(qiáng)化復(fù)合地板)再向具有阻燃、環(huán)保等多種功能的綠色環(huán)保地板(如綠色基層復(fù)合地板)轉(zhuǎn)變;
4)2000年以前住宅內(nèi)墻面裝飾多采用難燃涂料進(jìn)行涂飾。2000年后住宅內(nèi)壁紙材料應(yīng)用增多,且由塑料壁紙(如PVC壁紙)向阻燃壁紙(如阻燃PVC壁紙)轉(zhuǎn)變。
表1 不同年代常見家裝材料具體類別
綜上,我國住宅內(nèi)不同年代常見的可燃家裝材料類別有著從半合成材料(如實(shí)木、棉麻以及聚氨酯)到合成材料(人造板和塑料壁紙)再到阻燃合成材料(阻燃壁紙和阻燃織物)的變化趨勢(shì)。
本節(jié)將結(jié)合已有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析隨材料變化的各類家裝材料火災(zāi)特性變化。對(duì)材料火災(zāi)特性的測(cè)試一般是利用專門的實(shí)驗(yàn)設(shè)備模擬材料燃燒時(shí)的環(huán)境,并按一定標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。目前國內(nèi)外已發(fā)展的材料火災(zāi)特性測(cè)試儀器和標(biāo)準(zhǔn)多達(dá)37種。在已有火災(zāi)特性測(cè)試儀器和標(biāo)準(zhǔn)中,錐形量熱儀所模擬的燃燒環(huán)境和實(shí)際環(huán)境相似,實(shí)驗(yàn)結(jié)果也與全尺寸實(shí)驗(yàn)相關(guān)性較好[33]。國內(nèi)各大消防部門、高校及研究機(jī)構(gòu)在近30年內(nèi)廣泛利用該方法開展實(shí)驗(yàn)研究,獲取了大量材料的火災(zāi)特性參數(shù),包括點(diǎn)燃時(shí)間、質(zhì)量損失速率、熱釋放速率均值、熱釋放速率峰值、平均比消光面積以及CO產(chǎn)生率等。在進(jìn)行錐形量熱儀實(shí)驗(yàn)時(shí)會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生顯著影響的實(shí)驗(yàn)條件主要是熱輻射強(qiáng)度。為分析不同年代常見家裝材料的火災(zāi)特性變化,本文調(diào)研了近30年內(nèi)利用錐形量熱儀(設(shè)定熱輻射強(qiáng)度為35 kW/m2時(shí),此時(shí)絕大多數(shù)家裝材料可充分燃燒)測(cè)量家裝材料火災(zāi)特性參數(shù)的文獻(xiàn)[34-38],統(tǒng)計(jì)了不同年代上述4類家裝材料火災(zāi)特性參數(shù)均值,見圖4。其中,各類軟體家具材料的CO產(chǎn)生率有缺失,參考了同作者全尺寸實(shí)驗(yàn)中的CO產(chǎn)生率數(shù)據(jù)。
圖4 不同年代家裝材料火災(zāi)特性參數(shù)統(tǒng)計(jì)(基于錐形量熱儀)Fig. 4 Statistics of fire characteristic parameters of furnishing materials in different ages (based on cone calorimeter)
住宅火災(zāi)的蔓延程度很大程度上受到材料燃燒產(chǎn)熱性能的影響,通常以點(diǎn)燃時(shí)間描述材料被點(diǎn)燃的難易程度,以質(zhì)量損失速率和熱釋放速率描述材料的燃燒強(qiáng)度。據(jù)圖4(a~d),點(diǎn)燃時(shí)間較短的是軟體家具和壁紙(在46 s以內(nèi)),且質(zhì)量損失速率和熱釋放速率均值/峰值相對(duì)較高的同樣是軟體家具(質(zhì)量損失速率可達(dá)0.133 g/s,熱釋放速率峰值可達(dá)388.8 kW/m2),其次是木質(zhì)家具和地板。已有住宅火災(zāi)研究證實(shí)[39,40],多數(shù)住宅火災(zāi)是由軟體家具引起,壁紙通常不是第一起火物,但一旦發(fā)生火災(zāi),火焰易沿壁紙縱向蔓延,使得火勢(shì)迅速擴(kuò)大,且貼有壁紙的房間容易在火災(zāi)時(shí)發(fā)生室內(nèi)轟燃現(xiàn)象。此外,木質(zhì)家具和地板會(huì)為火災(zāi)的持續(xù)發(fā)展提供能量,且易導(dǎo)致火焰橫向蔓延[41,42]。近30年隨材料變化,軟體家具的點(diǎn)燃時(shí)間延長且熱釋放速率峰值有所降低,但相對(duì)其他家裝材料其熱釋放速率均值/峰值仍然較高,其對(duì)火災(zāi)的影響依然較大。木質(zhì)家具和地板的點(diǎn)燃時(shí)間有所延長,質(zhì)量損失速率和熱釋放速率均值/峰值無明顯變化。壁紙的質(zhì)量損失速率稍有增加,但點(diǎn)燃時(shí)間延長且熱釋放速率有所降低,壁紙?jiān)诨馂?zāi)中的作用將進(jìn)一步降低。
火災(zāi)煙氣會(huì)對(duì)人員的疏散逃生造成影響。錐形量熱儀雖不能直接測(cè)量煙氣產(chǎn)生量,但可以通過比消光面積反映出材料的揮發(fā)產(chǎn)煙性能。據(jù)圖4(e),平均比消光面積相對(duì)較大的是壁紙和軟體家具(壁紙平均比消光面積可達(dá)347.03 m2/kg),其次是木質(zhì)家具和地板。在部分裝修相對(duì)豪華的場(chǎng)所內(nèi),軟體家具和壁紙?jiān)谌紵龝r(shí)易產(chǎn)生大量煙氣產(chǎn)物,嚴(yán)重影響人員的疏散逃生。過去不少發(fā)生于歌舞廳、商廈等場(chǎng)所的火災(zāi)案例對(duì)此現(xiàn)象有所證實(shí)[9]。隨著近30年家裝材料的變化,軟體家具平均比消光面積有所上升,將會(huì)進(jìn)一步降低煙氣能見度,影響住宅內(nèi)人員疏散逃生。壁紙平均比消光面積先上升后下降,2000年~2010年間常見的塑料壁紙平均比消光面積相對(duì)最高,能見度影響最大。木質(zhì)家具和地板的平均比消光面積無明顯變化。
CO一直被視為火災(zāi)中造成大量人員傷亡的主要有毒氣體,因此CO產(chǎn)生率可作為衡量材料煙氣毒性的關(guān)鍵指標(biāo)。據(jù)圖4(f),CO產(chǎn)生率相對(duì)較大的是軟體家具(最高可達(dá)0.030 0 kg/kg),其次是木質(zhì)家具和地板,最后是壁紙(最高僅0.000 7 kg/kg)。已有住宅火災(zāi)事故數(shù)據(jù)表明[9],軟體家具材料所導(dǎo)致的死亡人數(shù)約占了全部死亡人數(shù)的12.5%~81%。隨著近30年家裝材料的變化,2000年~2010年間常見合成材料如聚氨酯/化纖組合、普通人造板以及復(fù)合地板的CO產(chǎn)生率無明顯變化,但軟體家具的CO產(chǎn)生率仍普遍高于其他家裝材料,仍是引起住宅火災(zāi)人員死亡的主要原因之一。
火災(zāi)特性參數(shù)雖能直觀反映出家裝材料各方面火災(zāi)特性的優(yōu)劣,但無法綜合評(píng)判不同年代家裝材料及家裝材料組合的火災(zāi)危險(xiǎn)性。自1970年代起,研究者們便開始尋求能夠綜合評(píng)價(jià)材料火災(zāi)危險(xiǎn)性的方法,其中層次分析法得到了廣泛應(yīng)用。本文基于層次分析法建立火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)模型,并根據(jù)各類家裝材料在住宅內(nèi)的比重,計(jì)算不同年代常見家裝材料組合的綜合火災(zāi)危險(xiǎn)性分?jǐn)?shù),探討不同年代常見家裝材料組合對(duì)住宅火災(zāi)的影響。
在構(gòu)建火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)模型前,根據(jù)層次分析法原理,需確認(rèn)模型的目標(biāo)層和準(zhǔn)則層。本模型目標(biāo)層是家裝材料火災(zāi)危險(xiǎn)性。一般認(rèn)為,材料火災(zāi)危險(xiǎn)性包括煙氣遮光性、煙氣毒性以及高溫?zé)煔庥鹆鱗43],因此模型的第一級(jí)準(zhǔn)則層設(shè)置為毒性氣體危險(xiǎn)性、產(chǎn)煙危險(xiǎn)性以及燃燒危險(xiǎn)性三個(gè)指標(biāo)?;阱F形量熱儀所能測(cè)得的參數(shù)進(jìn)一步細(xì)化第二級(jí)準(zhǔn)則層,以點(diǎn)燃時(shí)間、質(zhì)量損失速率、熱釋放速率均值和熱釋放速率峰值作為燃燒危險(xiǎn)性指標(biāo),以平均比消光面積作為產(chǎn)煙危險(xiǎn)性指標(biāo),以CO產(chǎn)生率作為毒性氣體危險(xiǎn)性指標(biāo)。根據(jù)火災(zāi)事故傷亡原因統(tǒng)計(jì),一般認(rèn)為煙氣毒性危險(xiǎn)性>煙塵危險(xiǎn)性>高溫危險(xiǎn)性[44]。參考文獻(xiàn)[45],認(rèn)為熱釋放速率峰值>熱釋放速率均值>質(zhì)量損失速率>點(diǎn)燃時(shí)間?;诖?,本文邀請(qǐng)6位專家按照1~9標(biāo)度法對(duì)各指標(biāo)重要度進(jìn)行打分,按照層次分析法步驟計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重,利用一致性檢驗(yàn)驗(yàn)證了權(quán)重合理性,最終確定了火災(zāi)危險(xiǎn)性指標(biāo)的層次總排序,見表2。
表2 火災(zāi)危險(xiǎn)性指標(biāo)的層次總排序
結(jié)合已統(tǒng)計(jì)的各類家裝材料火災(zāi)特性數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理后,代入火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)模型中,得到不同年代常見家裝材料火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù),見圖5。
圖5 不同年代單一家裝材料火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)結(jié)果Fig. 5 Fire hazard evaluation results of single furnishing materials in different ages
據(jù)圖5,近30年綜合火災(zāi)危險(xiǎn)性最高的是軟體家具(評(píng)分高達(dá)0.634 3)。隨著近30年家裝材料的變化,軟體家具的綜合火災(zāi)危險(xiǎn)性呈增加趨勢(shì),壁紙的綜合火災(zāi)危險(xiǎn)性有所減少。2000年~2010年間普通人造板的應(yīng)用使得木質(zhì)家具的綜合火災(zāi)危險(xiǎn)性增加,而2010年后阻燃人造板使得其綜合火災(zāi)危險(xiǎn)性降低,地板的綜合火災(zāi)危險(xiǎn)性無明顯變化。
一般住宅內(nèi)的木質(zhì)家具、軟體家具及地板的質(zhì)量較大,而壁紙的質(zhì)量較小。為計(jì)算不同家裝材料組合的火災(zāi)危險(xiǎn)性,本文忽略其他家具陳設(shè)以及住宅面積等因素對(duì)這些家裝材料數(shù)量和質(zhì)量的影響,設(shè)木質(zhì)家具的權(quán)重為0.4,軟體家具權(quán)重為0.3,地板權(quán)重為0.25,壁紙權(quán)重為0.05。根據(jù)前文調(diào)研的家裝材料應(yīng)用趨勢(shì)以及單一家裝材料火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià),結(jié)合各類家裝材料權(quán)重,計(jì)算出不同年代常見家裝材料組合的火災(zāi)危險(xiǎn)性綜合評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù),見圖6。
圖6 不同年代家裝材料組合的火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)結(jié)果Fig. 6 Fire hazard evaluation results of furnishing material combinations in different ages
一般認(rèn)為綜合火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)分越高的材料組合越可能引起亡人火災(zāi)事故。隨近30年家裝材料變化,家裝材料組合的綜合火災(zāi)危險(xiǎn)性呈先上升后下降的趨勢(shì)。2000年以前半合成材料組合的綜合火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)分較低(僅0.265 0),此時(shí)室內(nèi)比重較大的聚氨酯/棉麻軟體家具和人造板家具同樣較易被點(diǎn)燃,質(zhì)量損失速率和熱釋放速率較快,產(chǎn)生的有毒煙氣較少,材料組合的燃燒危險(xiǎn)性較高,而產(chǎn)煙危險(xiǎn)性和煙氣毒性危險(xiǎn)性較低。這類材料組合的火災(zāi)危險(xiǎn)性主要體現(xiàn)在燃燒危險(xiǎn)性上,在同樣的燃燒時(shí)間內(nèi)其過火面積可能較大,但引起亡人的可能性較小。目前這類材料組合因其性能和價(jià)格的原因應(yīng)用逐漸減少。
2000年~2010年間合成材料組合的綜合火災(zāi)危險(xiǎn)性評(píng)分最高(達(dá)0.352 0),因此時(shí)室內(nèi)比重較大的聚氨酯/化纖軟體家具和實(shí)木家具較易被點(diǎn)燃,質(zhì)量損失速率、熱釋放速率、比消光面積以及CO產(chǎn)生率較大,這類材料組合的燃燒危險(xiǎn)性和毒性氣體危險(xiǎn)性并未得到較大改善,產(chǎn)煙危險(xiǎn)性有所增加,在同樣的燃燒時(shí)間內(nèi)其過火面積可能更大,引起亡人的可能性更高。對(duì)于大多數(shù)裝修時(shí)間較久遠(yuǎn)、經(jīng)濟(jì)水平較低的家庭來說,目前合成材料組合仍然是其室內(nèi)的主要材料,而這一類材料組合也將帶來最大的火災(zāi)隱患。對(duì)于這類家庭來說,日常應(yīng)格外注意對(duì)火災(zāi)的防范,除了避免煙頭、電暖器等熱源靠近沙發(fā)、床墊等易燃材料外,還應(yīng)多保持住宅的自然通風(fēng),防止火災(zāi)發(fā)生時(shí)有毒煙氣大量聚集。
2010年以后阻燃材料組合的綜合火災(zāi)危險(xiǎn)性較高(達(dá)0.318 4),此時(shí)室內(nèi)阻燃家裝材料雖然質(zhì)量損失速率和熱釋放速率依然較快,但較難被點(diǎn)燃,比重較大的聚氨酯/阻燃布軟體家具和阻燃人造板家具產(chǎn)生較多的有毒煙氣,這類材料組合的燃燒危險(xiǎn)性有了一定改善,但毒性氣體危險(xiǎn)性和產(chǎn)煙危險(xiǎn)性并無明顯下降,使得材料組合的綜合火災(zāi)危險(xiǎn)性并不比2000年以前的半合成材料組合小,在同樣的燃燒時(shí)間內(nèi)其過火面積可能較小,但引起亡人的可能性較大。
整體上,隨家裝材料的發(fā)展,普及阻燃科技將成為未來全國室內(nèi)家裝的必然趨勢(shì)。對(duì)于經(jīng)濟(jì)條件較好的家庭,使用阻燃家裝材料仍然是避免火災(zāi)發(fā)生的第一選擇。目前阻燃科技主要關(guān)注于通過添加阻燃劑延緩材料點(diǎn)燃時(shí)間,雖然有效延緩了火災(zāi)初期增長速度,但較少考慮其可能增加的煙氣危險(xiǎn)性,如作為第一起火物的軟體家具在使用了阻燃材料后的產(chǎn)煙危險(xiǎn)性甚至有所上升?,F(xiàn)代住宅火災(zāi)事故傾向于“小火亡人”事故[46,47],即過火面積較小、火災(zāi)經(jīng)濟(jì)損失較少,但引起了人員死亡的火災(zāi)事故。由于其火災(zāi)特性的改變,未來阻燃合成材料的應(yīng)用可能會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)“小火亡人”事故的發(fā)生。因此,未來我國研究重點(diǎn)應(yīng)關(guān)注于降低阻燃材料的煙氣危險(xiǎn)性,在保障材料阻燃功能的前提下,不斷改善材料的產(chǎn)煙性能。由此,阻燃科技的發(fā)展才能夠真正地做到降低住宅火災(zāi)危險(xiǎn)性。
本文以我國家裝材料的應(yīng)用趨勢(shì)為引線,分析了家裝材料類別變化引發(fā)的火災(zāi)特性變化,并對(duì)不同年代常見家裝材料組合的火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),闡述了家裝材料變化對(duì)住宅火災(zāi)的影響,具體如下:
1)根據(jù)調(diào)研結(jié)果,近30年隨著家裝材料的變化,軟體家具的燃燒性能均有改善,但其產(chǎn)煙能力隨合成材料以及阻燃材料的應(yīng)用有所惡化,將進(jìn)一步影響火災(zāi)中的煙氣能見度。壁紙的燃燒性能和產(chǎn)煙能力隨阻燃材料的應(yīng)用均改善,在火災(zāi)中的作用將有所降低。木質(zhì)家具和地板的點(diǎn)燃時(shí)間隨合成材料和阻燃材料的應(yīng)用有所延長,其他火災(zāi)特性無明顯改善;
2)根據(jù)火災(zāi)危險(xiǎn)性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果,隨著近30年家裝材料的變化,家裝材料組合的綜合火災(zāi)危險(xiǎn)性呈先上升后下降的趨勢(shì),2000年~2010年常見合成材料組合火災(zāi)危險(xiǎn)性綜合評(píng)分最高(0.352 0),引起大型亡人火災(zāi)事故的可能性較大。2000年以前常見半合成組合火災(zāi)危險(xiǎn)性綜合評(píng)分最低(0.265 0),引起大型但無亡人火災(zāi)事故的可能性較大。2010年以后常見阻燃材料組合火災(zāi)危險(xiǎn)性綜合評(píng)分較高(0.318 4),引起小型亡人火災(zāi)事故的可能性較大。
綜合研究結(jié)果表明,隨著阻燃材料在家裝領(lǐng)域的不斷普及,阻燃科技對(duì)消防安全的作用已經(jīng)凸顯,但阻燃科技同時(shí)也可能帶來新的火災(zāi)隱患,未來我國研究應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注降低阻燃材料的煙氣危害性。