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建筑外墙保温材料消防安全相关问题探讨

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摘要:本文作者结合自己的实际工作经验,对建筑消防外墙保温材料火灾危险性相关问题进行分析探讨,并对外墙保温材料防火安全措施给出了自己的看法和建议,仅供参考。

关键词:消防;防火;外墙;保温材料

建筑火灾时有发生,在火灾原因的调查中,因建筑材料起火而引起的火灾占有相当的比例。其中,外墙保温材料的防火性能显得尤为重要。回顾南京中环国际广场火灾,哈尔滨经纬360度双子星大厦火灾,央视新址大楼火灾,济南奥体中心两次大火,上海“11.15”重大火灾,沈阳皇朝五星级酒店除夕夜大火,均与建筑可燃易燃外墙保温材料有莫大关系。目前,我国没有限制有机保温材料薄抹灰外墙保温系统的使用范围。生产单位对火灾隐患视而不见,一些国际著名公司进入中国市场后没有表现出对社会和人民生命财产负责的态度,无视其产品在本国因防火安全性达不到要求而对其产品的使用范围进行限制的规定,这些材料对建筑存在着重要的火灾安全隐患。如何提高建筑外墙保温材料的防火安全已成为事关民生安全的重要课题。

1 外墙保温层构造

外墙保温层设置于外墙外侧或内侧,由界面层(混凝土等光面墙隔)、热保温材料层和饰面层(涂料饰面和面砖饰面)构成,具有保温隔热节能和装饰作用的保温层如图1中a、b所示。

图1 保温层结构

2 外墙保温层材料的类型

从保温材料耐火等级的角度看,目前用于外保温系统的保温材料主要分3大类:第一类为有机高分子保温材料,以聚苯乙烯泡沫(膨胀聚苯乙烯泡沫简称EPS、挤塑聚苯乙烯泡沫简称XPS) 和聚氨酯泡沫(简称PU)为主,属易燃材料,具有引发火灾的危险性;第二类为无机类保温材料,岩棉、玻璃棉、膨胀玻化微珠保温浆料等,属不燃性材料,自身不具有火灾危险性,但上述无机材料如纤维保温材料产生的粉尘和细小纤维既污染空气又易滋生细菌,对人身健康易造成危害,另外还有怕水、施工不方便等缺点;第三类为有机无机复合保温材料,以胶粉聚苯颗粒保温砂浆为主的有机无机复合保温材料,通常认定为难燃性材料,燃烧时仅产生少量一氧化碳有毒气体,发烟量低、不会熔融、无滴落物,自身不存在防火安全问题。

3 各类外墙保温材料的应用

目前广泛应用的外墙外保温技术体系主要有膨胀聚苯乙烯泡沫(EPS)板薄抹灰外保温系统、挤塑聚苯乙烯泡沫(XPS)板薄抹灰外保温系统、聚氨酯泡沫(PU)薄抹灰外保温系统、胶粉EPS颗粒保温浆料外保温系统、现浇混凝土复合无网EPS板外保温系统、岩棉薄抹灰外保温系统等,其中,EPS板薄抹灰外墙外保温系统为全国普遍推广使用的技术,几乎占节能建筑的90%以上。

PU是目前世界上公认的最佳保温绝热材料,导热系数仅为0.018~0.023 W/m・k,25 mm厚的PU的保温效果相当于40mm厚的EPS、45mm厚的岩棉、380mm厚的混凝土或860 mm厚的普通砖。主要指标对比如下:

保温效果:PU最好,EPS次之,岩棉最差。

耐冷热性能:岩棉最好,PU次之,EPS最差。

吸水率(性):PU最低,EPS次之,岩棉最易吸水。

使用寿命:岩棉最长,PU次之,苯板最差。

价格:PU最高,岩棉次之,EPS最低。

事实上,EPS、XPS、PU都属于有机保温材料,最大优点是质量轻、保温和隔热性好,最大缺陷是防火安全性差,易老化、易燃烧,在燃烧时产生大量烟雾,毒性很大,这些产品的承重性、使用年限、防火性都不如无机保温材料。

4 聚苯板外墙保温材料的火灾危险性

聚苯板薄抹灰系统在国内的外墙外保温中应用相当普遍,其危险性在于:一旦火灾发生,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;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伤害也是致命的;当墙体保温材料表面砂浆龟裂、脱落后,也很快会引燃保温材料,火灾迅速向大范围蔓延;外墙着火之后,由于室内的自动消防设施不能覆盖外墙,特别是当高层建筑外墙外保温材料着火后,更是无计可施。

5 国内外外墙外保温材料的防火技术形势

在国外,外墙外保温体系技术应用的首要条件是外墙外保温材料的防火安全性要求。对外墙外保温系统均有严格的防火安全等级要求,不同的外墙外保温系统和保温材料设有防火测试方法和分级标准(考虑燃烧时烟气及毒性释放),并对不同耐火等级的外墙保温系统在建筑的使用范围有严格规定。

目前国内对外墙保温系统防火技术的研究还处于起步阶段。虽然,2009年9月,公安部和住建部联合下发了《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》(公通字[2009]46号),2011年3月,公安部消防局又下发了《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》(公消[2011]65号)。然而,现行规范中还没有针对外墙外保温材料的防火设计内容,对外墙保温系统缺乏分级标准和使用范围限定,外墙保温防火技术也没有国家或行业标准及规范,生产企业的产品说明书中一般缺少防火性能指标,在日常的消防监督检查中也没有明确的职责划分和依据可依。同时,在国外因防火性能较差而对其使用范围有严格限制的聚苯板薄抹灰系统,在我国却占着主导地位。这些外国公司进入中国市场后,隐瞒其产品在本国因防火安全性达不到要求而对其产品的使用范围进行限制的规定,致使国内高层、超高层建筑上用聚苯板薄抹灰网格布粘贴面砖的外墙外保温做法也相当普遍。

6 外墙保温材料防火安全措施

6.1 提高外墙保温材料的防火性能

6.1.1 对于新建建筑

建议在修订的标准中,对外墙保温材料燃烧性能等级的规定,应能满足外保温系统具有阻止火焰传播的能力;建议在法律法规中明确规定推广使用不燃材料组成的外墙保温系统;消防部门应加强对外墙保温材料防火性能等级的监管和测试;对于使用聚苯板薄抹灰外保温系统,应增设防火隔离带、挡火梁等防火构造物。

6.1.2 对于已采用可燃材料做保温层的建筑

保温层应采用不燃烧材料做水平和竖向分隔;建筑外墙转角两侧和门洞、窗口等开口周围应采用不燃烧材料进行分隔;建筑外表层应采用不燃材料将保温层完全覆盖,可采用水泥砂浆涂抹;当建筑外墙采用幕墙时,幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙应采用防火材料封堵。

6.2 加强消防监督管理

单位要加强消防安全管理,认真开展消防安全自查自纠,针对自查中发现的用火用电不规范、胡乱堆放杂物等问题,必须立即排除;单位要认真落实安全生产的相关制度,落实防火制度和责任人,制定应急机制,规范用火用电,正确设置安全出口指向标志等;单位要加强对员工的消防安全培训,特别是特殊工种,必须保证员工持证上岗,确保用火用电安全,预防火灾事故的发生。

消防部门应加强监管,定期深入各单位进行监督检查,对存在的问题及时指出,要求单位落实整改。对拒绝整改或整改不到位的单位,消防部门将依法给予处罚。监管的内容包括施工现场、施工工人的生活区、明火作业区和外墙保温材料、木料等易燃物品堆放区的消防设施的配备及监管情况,临时用电设施的防火、防水、防触电装置,外脚手架搭设和安全网的防火情况等。

6.3 严格建设工程施工现场管理

强化施工现场管理应根据现有的消防条例和保温工程施工消防安全管理规定并结合实际情况制定出消防安全管理制度,并认真贯彻执行:①保温板材进场后,不宜露天存放,应远离火源。露天存放时,保温板材应采取可靠的防护措施;②保温板材应在电焊等工序结束后进行铺设。确需在保温板材铺设后进行电焊等工序的,将电焊部位周围应采用防火毯进行防火保护,或在可燃保温材料上涂刷水泥砂浆等不燃保护层进行保护;③不得直接在保温板材上进行防水材料的热熔、热粘结法施工;④配足灭火器、消防水泵、消防水池等消防设施。

7 结束语

结合当前经济形势和节能要求,在外墙外保温材料的应用中设立技术更新、标准规范、管理教育、监督检查四道防线是必要的,只有四道防线的严密设置,层层防控,环环堵截,才能从根本上减小火灾危险性,从而提高外墙外保温系统的整体防火安全性能,有效减少火灾的发生。

参考文献:

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[2] 孙健;丁璐;浅谈我国外墙体有机保温材料的火灾危险性以及安全对策[J].安防科技2010年08期.

[3] 程昱;浅谈建筑外墙保温防火的重要性和对策[J].江西化工2010年03期.

[4] 杨富元;建筑外墙保温防火的材料选择及施工要求[J].建筑2010年07期.