高層建筑外墻外保溫系統(tǒng)

潘姍姍

摘要：著重探討了高層建筑外墻外保溫系統(tǒng)的防火措施，建議通過科學(xué)合理使用現(xiàn)有的保溫材料、研制適用的無機外墻保溫體系、制定高層外墻外保溫體系消防技術(shù)規(guī)范、做好建設(shè)施工現(xiàn)場建筑保溫材料管理工作等舉措，來進一步改善建筑保溫工程的整體消防安全性能。

關(guān)鍵詞：高層建筑；外墻外保溫系統(tǒng)；火災(zāi)原因；火災(zāi)隱患分析；防火措施

中圖分類號：X45? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-1227（2022）12-0097-03

在高層建筑工程的建造過程與應(yīng)用階段都必須耗費巨大的資源，在可持續(xù)發(fā)展理念下，政府一定要重視對建筑能耗問題的防治，積極打造綠色工程，以減緩世界能源危機，滿足人民日益增長的環(huán)保要求。外墻保溫體系的形成正是綠色施工理念的有力反映，在當(dāng)前的高層建筑施工中獲得了普遍的運用，有待我們進行進一步的研發(fā)。本文將著力探討高層建筑外墻外保溫系統(tǒng)火災(zāi)原因，對高層建筑外墻外保溫系統(tǒng)的火災(zāi)隱患進行分析，并提出相應(yīng)的防火對策，以使高層建筑外墻保溫系統(tǒng)的消防管理邁上一個全新的臺階。

1 高層建筑外墻外保溫系統(tǒng)火災(zāi)原因

外墻外保溫是將保溫隔熱體系置于外墻外側(cè)，使建筑達到保溫的施工方法。因為該種方法工序比較簡單，成本也比較小，所以是目前使用的較為普遍的一種方法。但是此種方法需要關(guān)注一個至關(guān)重要的問題，那便是它的防火性能問題。研究發(fā)現(xiàn)，高層建筑外墻外保溫系統(tǒng)火災(zāi)的成因大致有以下幾點：

1.1? 建筑外墻外保溫材料的可燃性

目前，EPS板、XPS板和PU板材等有機保溫材料因為費用相對較少、保溫效果好，在市場中的占有率最大，但由于這些有機建筑材料可燃性較高，特別是在建筑施工現(xiàn)場存放時稍有不慎就易引發(fā)火災(zāi)事故。如要防止外保溫系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)事故，從理論上說必須先在建筑材料的選用上減少火災(zāi)事故發(fā)生，同時應(yīng)該特別重視施工保溫材料的自燃特性。隨著我國政府逐步出臺環(huán)保優(yōu)惠政策，這種可燃性有機建筑保溫材料將會有更廣泛的使用范圍且厚度也會相應(yīng)增加，這也會逐步增加其火災(zāi)危險性，需引起相關(guān)管理部門的關(guān)注。

1.2? 外保溫系統(tǒng)中防火分區(qū)的缺失

在建筑物外墻外保溫系統(tǒng)中，理應(yīng)和建筑防火分區(qū)系統(tǒng)一樣做出對不同防火分區(qū)的界定，以控制外保溫系統(tǒng)中火勢的擴散，但目前大部分外墻外保溫系統(tǒng)在這方面都存在不足[1]。大部分外墻外保溫系統(tǒng)設(shè)計都是在建筑物的整個外墻面形成緊密的貫通式覆蓋狀態(tài)，絲毫未顧及在各樓層之間分設(shè)防火分區(qū)的問題，而這些貫通式包覆構(gòu)成了外保溫技術(shù)體系內(nèi)的連續(xù)可燃層，使得火勢更容易擴散。

1.3? 施工現(xiàn)場管控措施的不落實

大部分高層建筑外墻外保溫系統(tǒng)火災(zāi)是由于建設(shè)施工現(xiàn)場管理不嚴格、外墻保溫材料在建設(shè)施工現(xiàn)場存放方式不合理或者缺乏專業(yè)的防火措施等原因造成的。在高層建筑外墻外保溫系統(tǒng)施工過程中，有些外墻建筑保溫系統(tǒng)沒有進行阻燃面料涂刷，若此時遇明火作業(yè)非常容易引燃外墻建筑保溫材料，所以，如果施工現(xiàn)場管理人員對交叉作業(yè)未加以嚴格監(jiān)督，將會造成火災(zāi)事故頻發(fā)。另外，有些建筑工程中的保溫和阻燃材料阻燃性指標(biāo)不合格，也暴露出了建筑施工現(xiàn)場的管理問題，所以需要強化對建筑施工現(xiàn)場的監(jiān)督管理，以防建筑失火。

2 高層建筑外墻外保溫工程的火災(zāi)隱患分析

近些年，高層建筑外墻外保溫技術(shù)取得了很大的進展，并逐漸廣泛運用到了城市建設(shè)中。與此同時，由于高層建筑外墻外保溫系統(tǒng)施工引起的火災(zāi)事故也越來越多。從建筑材料出廠到建筑材料的現(xiàn)場施工上墻再到建筑工程交付使用，都有可能引發(fā)火災(zāi)事故，即三個時期：建筑材料進入到工地碼置時期、建筑材料現(xiàn)場施工上墻時期以及外墻外保溫系統(tǒng)交付使用時期。

2.1? 建筑材料參差不齊

從建筑材料自燃特性來看，無機類建筑材料屬于不燃性建筑材料，本身不具有消防安全問題。復(fù)合類建筑材料屬于難燃性建筑材料，不具有火災(zāi)傳遞特性，因此火災(zāi)風(fēng)險很小。而有機高分子類建筑材料則大多是泡沫塑料材質(zhì)，其獨特的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了這些產(chǎn)品都是易燃材料，因此存在著引起火災(zāi)的巨大風(fēng)險。當(dāng)泡沫塑料受熱后，溫度逐步上升，從而使高聚物迅速溶解，并釋放易燃氣體，當(dāng)易燃氣體超過規(guī)定含量和工作溫度時，與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引起火災(zāi)或爆炸，爆炸釋放出大量熱能，進而加速聚合物的熔融和溶解，形成更多的可燃性氣體，造成火勢迅速擴散。

2.2? 施工過程中隱患叢生

在國內(nèi)，高層建筑保溫系統(tǒng)火災(zāi)主要是出現(xiàn)在高層建筑施工過程中。但不管什么狀況，建筑保溫系統(tǒng)通常沒有任何防火措施，由于施工工地的消防安全管理工作不嚴格，電焊、氣焊、氣割等動火作業(yè)的違章動作就極有可能造成建筑保溫材料起火燃燒。特別是在外墻面上固定了建筑保溫材料后，由于在上面進行電弧焊接時會有火星下落，極易引燃建筑保溫材料。據(jù)目前的火災(zāi)事故案件分析，現(xiàn)場施工電焊引燃保溫材料是保溫施工火災(zāi)事故產(chǎn)生的主要因素。

2.3? 工程竣工后隱患重重

建筑防火設(shè)計的主要目的就是為了在火災(zāi)發(fā)生后把火災(zāi)損失和火勢擴散范圍減至最小化。工程竣工階段的火災(zāi)對人民生命的安全威脅最大，也是最難預(yù)防的階段。一棟高層建筑一般會居住上百人，家家戶戶都有火源，消防安全管理難度較大，一旦著火，短則十幾分鐘，長則幾十分鐘，火勢會在整棟大樓外墻外保溫系統(tǒng)迅速蔓延，建筑內(nèi)的人員很難逃生。尤其在冬季，各種生產(chǎn)生活用火、用電、用油、用氣進入高峰，火災(zāi)發(fā)生概率明顯增大；特別是重大節(jié)假日期間，高層建筑公共活動場所人流量增多，貨物囤積量大幅上升，增加了火災(zāi)荷載[2]。

3 高層建筑外墻外保溫系統(tǒng)的防火措施

隨著高層建筑外墻外保溫技術(shù)的應(yīng)用與進一步蓬勃發(fā)展，其火災(zāi)風(fēng)險也越發(fā)突出，我們必須對高層建筑外墻外保溫系統(tǒng)的消防安全問題加強重視。根據(jù)當(dāng)前外墻外保溫技術(shù)的應(yīng)用情況和消防安全狀況，提出以下防火措施。

3.1? 科學(xué)合理使用現(xiàn)有的保溫材料

當(dāng)前，國內(nèi)外已經(jīng)普遍采用了聚苯丙烯/發(fā)泡橡膠、聚氨酯等有機合成建材，不過，這些種類的建材耐熱不高而且易于點燃，在燃燒的時候會伴隨著大量的危險氣體生成，所以，大型高層建筑外建筑物保溫材料盡可能不采用有機合成建材。我國外保溫材料生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展較快，外保溫材料類型更是多種多樣，這就需要對各種外保溫材料的防火性能等級和適用建筑高度作出規(guī)范，并在有關(guān)的建筑技術(shù)規(guī)范中進行具體規(guī)定。

3.2? 研制適用的無機外墻保溫體系

有機建筑材料的燃燒特性是影響外墻外保溫系統(tǒng)耐火特性的重要因素，因此，建筑材料的燃燒特性必須滿足現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范所規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)，即符合正常建筑的安全耐火條件[3]。同時，消防隔離構(gòu)造措施也應(yīng)成為外保溫技術(shù)體系的一部分。鑒于目前對于一些無機類建筑材料的外保溫體系應(yīng)用技術(shù)研究較為欠缺，而且無法制造出優(yōu)質(zhì)的建筑材料，所以需要大力加強對無機建筑材料外保溫體系技術(shù)的發(fā)展研究，同時加大對一些復(fù)合型建筑材料技術(shù)的發(fā)展研究，以力求研發(fā)并生產(chǎn)出性價比高、保溫效果好而且易燃成分較少的優(yōu)質(zhì)外墻外保溫材料。

3.3? 制定高層外墻外保溫體系消防技術(shù)規(guī)范

當(dāng)前外墻保溫體系形式各異，今后很可能還會出現(xiàn)更多的外墻保溫體系，為了解決當(dāng)前外墻外保溫體系的防火問題并滿足今后發(fā)展的需求，應(yīng)當(dāng)大力開展建筑外保溫耐火科學(xué)技術(shù)研究，建立相關(guān)的技術(shù)規(guī)范、準(zhǔn)則，并對外墻保溫體系耐火特性加以劃分，界定建筑材料以及保溫體系在建筑物中的適用范圍，這才是解決當(dāng)前消防安全問題的最有效途徑。提升建筑外墻外保溫系統(tǒng)材質(zhì)的阻燃效果，在高層建筑消防安全管理中固然十分關(guān)鍵但并不是唯一措施，另一種消防對策就是做好高層建筑外墻外保溫體系的防火設(shè)計，并通過優(yōu)化其耐火結(jié)構(gòu)提升外保溫系統(tǒng)的總體耐火等級?？蛇x擇并相應(yīng)地增加聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯硬質(zhì)發(fā)泡材料的阻燃性指數(shù)。此外，可參考國外相關(guān)規(guī)范，規(guī)定不同建筑物保溫材料的應(yīng)用范圍，如規(guī)定高層民用建筑的外墻保溫最宜使用不燃性建筑材料，而有機建筑物保溫則只用于較低多層建筑[4]。

3.4? 做好建設(shè)施工現(xiàn)場建筑保溫材料管理工作

做好建設(shè)施工現(xiàn)場的消防管理工作，必須嚴格遵守、落實《建設(shè)工程施工現(xiàn)場消防安全標(biāo)準(zhǔn)》。首先，進行明火作業(yè)前需要及時辦理相關(guān)的批準(zhǔn)手續(xù)，在落實好現(xiàn)場的監(jiān)督工作人員，并確定好現(xiàn)場狀況以后，方可開展施工。其次，工作人員還必須嚴格按照國家有關(guān)消防規(guī)定，嚴格執(zhí)行保護措施，特別是加強對高空焊接等工作的防護措施。對容易引起火災(zāi)和失火后易導(dǎo)致嚴重損失的部位，都必須確定為重要保護部位加強安全管理。當(dāng)建筑保溫材料進入施工現(xiàn)場以后，都必須擺放在遠離可燃物、產(chǎn)生火花的區(qū)域，同時必須在擺放區(qū)域清楚地標(biāo)示嚴禁煙火，并設(shè)置專門的滅火器材及設(shè)備，為其臨時堆放提供安全保護。最后，在現(xiàn)場要經(jīng)過仔細檢查，科學(xué)合理地安排建筑工序，力求消除火災(zāi)事故隱患，防止工人與電工、明火作業(yè)人員等工種的交叉作業(yè)；在各部位或階段的作業(yè)結(jié)束時，都要仔細清掃工作現(xiàn)場，把多余的物料及時退回到倉庫里；在下班前須把多余可燃建筑材料、零星保溫建筑材料等全部清理完畢；在下班離開時，必須把臨時用電的電源全部斷開。

3.5? 進行完善的外墻外保溫系統(tǒng)防火試驗研究

外墻外保溫系統(tǒng)的防火安全問題現(xiàn)已開始受到關(guān)注，建議根據(jù)當(dāng)前應(yīng)用的外保溫技術(shù)體系及其組成材料、結(jié)構(gòu)特點和技術(shù)狀況，對不同外墻外保溫系統(tǒng)的耐火特性展開實驗研究，經(jīng)過大規(guī)模的實驗以及對國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的參考研究，對各種外墻外保溫系統(tǒng)進行分類評估，建立強制性規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，明確不同影響外墻外保溫系統(tǒng)耐火安全的建筑材料性質(zhì)與結(jié)構(gòu)要求，形成適用于我國國情的外墻外保溫系統(tǒng)防火測試方法，以減少火災(zāi)隱患。

3.6? 建筑設(shè)計上選擇安全特性較好的耐火結(jié)構(gòu)方案

在目前的外墻外保溫系統(tǒng)工程設(shè)計中，人們普遍選擇的耐火結(jié)構(gòu)方案一般包括合適的防火保護層（即面層的厚?。?、與整體結(jié)構(gòu)較好的連接方法（即固定方式）以及較強的耐火隔斷保護措施等[5]。在外墻外保溫系統(tǒng)防火設(shè)計上如果沒有選用無機類型的耐火建筑材料時，防火設(shè)計就需要通過改善耐火結(jié)構(gòu)改善保溫系統(tǒng)的整體耐火性。具體可以選擇的耐火結(jié)構(gòu)方案目前有選用無腔室結(jié)構(gòu)、采取防火隔斷結(jié)構(gòu)、調(diào)整耐火保溫面層的厚度。

4 結(jié)語

目前，結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)有的高層建筑外墻外保溫系統(tǒng)耐火技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，需要人們根據(jù)外墻外保溫系統(tǒng)存在的關(guān)鍵消防安全隱患，著重研究高耐火性的無機外墻保溫體系，進行完善的外墻外保溫系統(tǒng)防火試驗研究，選擇安全特性較好的耐火結(jié)構(gòu)方案，全面提高高層建筑外墻外保溫系統(tǒng)的安全水平。

參考文獻：

[1]季廣其.如何看待外保溫的防火問題[J].建設(shè)科技，2008（8）：35-39+43.

[2]沈連紅.外墻保溫施工中防火管理的分析[J].民營科技，2013

（4）：329.

[3]張國強.高層建筑節(jié)能外墻外保溫施工中的防火技術(shù)要點[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2014（9）：215.

[4]石金柱.外墻外保溫系統(tǒng)的防火措施分析[J].建筑節(jié)能，2009

（7）：13-14.

[5]陳冠沖，張登超.聚苯乙烯泡沫塑料板外墻外保溫系統(tǒng)修繕[J]，科技視界，2017（4）：239+210.

Fire reason analysis and prevention

measures of external wall thermal

insulation system of high-rise buildings

Pan Shanshan

（Shijiazhuang Fire and Rescue Brigade，Hebei Shijiazhuang 050011）

Abstract：This paper emphatically discusses the prevention measures for the external wall thermal insulation system of high-rise buildings， and suggests that the overall fire safety performance of the building thermal insulation project can be further improved through scientific and rational use of existing thermal insulation materials， development of applicable inorganic external wall thermal insulation system， formulation of fire protection technical specifications for the external wall thermal insulation system of high-rise buildings， and good management of building thermal insulation materials at the construction site.

Keywords：high-rise building; External wall thermal insulation system; Fire causes; Fire hazard analysis; Fire prevention measures