高层建筑外墙保温材料防火问题相关研究

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　　摘要：外墙保温材料的防火问题一直是困扰我国建筑行业的一个尖锐问题，目前我国的节能规范和高层建筑防火规范都未曾对该问题有明确的说明，而且最近由于外保温问题造成的伤亡事故频繁发生，因此本文通过分析外墙保温材料在我国的发展状况，讨论其防火的重要性，最后提出一些解决方案，以其以其相关部门重视，达到切实减少火灾的目的。
　　关键字：高层外墙保温外墙保温材料防火
　　我国近日颁布的《关于新建居住建筑严格执行节能设计标准的通知》，对新建建筑实施强制性节能标准，提出到2020年实现全国城镇新建建筑节能达到60%的总目标。为达到此目标，我国对在建项目强制性地推广建筑保温材料的应用。国内虽然已经颁布了外墙保温系统标准，然而规范中很少涉及防火方面的内容，而随着节能标准要求提高，有机保温材料使用厚度的增加，为楼体提供了更大的燃料源。对于高层建筑来说，一般的消防设备难以从建筑外部实施补救，因此其外保温系统的防火工作更是不可忽视的问题。
　　中国是全球高层建筑最多的国家，其高层和超高层建筑已超过全世界高层建筑总量。目前，国内有高层建筑16.2万座，建筑高度超过100米的超高层建筑有1500多座，未来几年还将建设约10万座高层建筑。这给我国外保温材料产业既带来发展机遇也带来严峻挑战。特别是高层和超高层建筑的外保温材料防火安全问题，成为我国迫切需要解决的难题，也是世界性难题。
　　一、 外墙保温系统在我国的发展
　　近年来，随着国内建筑节能技术的发展，建筑部门对建筑节能标准的提高，外保温技术的市场前景越来越为社会所看好。另外，在对国外的先进技术、理念的学习中，外保温系统的研究也越来越朝着正确轨道前进。加之政府颁布相关政策的引导作用，一大批企业以多种多样的方式参与到外保温系统的研究里来，从新型保温材料的研发配制，新型保温层构造等到保温层的施工技术，使得外墙外保温市场欣欣向荣。
　　在这之中出现的问题也引起了研究机构的关注，其中特别突出的防火安全性问题即是一例。外墙保温系统不规范施工，外保温层设计方案对防火安全的疏漏等造成一次又一次的火灾给我们拉响了警钟。公安部、住房和城乡建设部等多部门多次印发通知，出台新标准规范等以避免悲剧的再次发生，也引起了社会各界对于外墙外保温系统防火问题的持续关注。但是到目前为止，同类火灾事故仍是不断发生，且社会影响日益增大。
　　2009年央视新址大火之后，为了避免此类重特大事故的再次发生，公安部和住建部联合下发《民用建筑外保温系统与外墙装饰防火暂行规定》，暂行规定中给出了严格的标准，规定名用建筑外保温材料的燃烧性能宜为A级，且不应低于B2级。但贯彻情况似乎并不理想。在沈阳万鑫大火发生之后，政府为了更好地规范市场，下达了更严格的《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》，通知简称为“65号文”。“65号文”规定，民用建筑外保温材料消防监管一切从严，规定“民用建筑外保温材料采用燃烧性能为A级的材料”。
　　二、外保温材料防火的必要性
　　在国内的外墙外保温中应用最普遍的有机材料，防火安全性差，易燃烧，特别是普通的泡沫板、挤塑板，在80℃ 就熔融变形滴落，一旦起火，火势蔓延速度特别快，而且会产生大量有毒烟气，致使建筑物存在很大的火灾危险性。
　　外保温材料一旦被点燃，有机材料如聚苯板会产生大量有毒气体，会对火灾现场的人员造成巨大危险。聚苯板在受热情况下会有熔缩变形情况。在火灾情况下，聚苯板的变形会导致瓷砖脱落、坠落等，易在逃生人员和救助人员通过时造成致命伤害。
　　墙体保温层经过长时间使用后会出现表面龟裂、脱落等，造成内层保温材料的直接裸露。在遇到明火情况下，失去了保护层的保护的有机保温材料会很快被引燃。火灾迅速沿着外保温材料大范围迅速蔓延。，同时，外墙保温材料着火之后，由于室内的自动消防设施对外墙不能及时采取有效灭火措施，特别是当高层建筑外墙外保温材料着火后，不仅室内消防措施无可奈何，且外部消防设施也很难覆盖，无法阻止火势蔓延。这种情况对建筑内人员的是非常不安全的，严重影响楼内人员的疏散以及灭火救援工作。
　　建筑物在施工阶段，由于外墙保温材料容易被施工明火或高温点燃，所以这些材料进入施工现场后和贴墙施工时极易发生火灾。而且由于施工现场一般消防供水、消火栓等扑救设施尚未安装到位，起火后单凭灭火器难以控制，加之施工现场情况比较复杂，疏散通道、出口不明，特别是贴在外墙上的保温材料向上燃烧蔓延很快，一般消防车到场后也难以及时发挥作用，所以灭火扑救难度大，往往会造成很大的经济损失和人员伤亡。
　　三、高层建筑外保温材料防火问题的建议
　　1.施工现场的防火问题解决
　　根据现有的施工消防规范和外保温施工标准的规定并结合工程实际情况，采取与外保温系统构造想对应的合理手段，制定技术管理方案，并在工作中时时贯彻。比如在现有保温材料的基础上进行保温系统构造技术改进，如增加防火隔断的构造，防火隔断水平设置在建筑的楼层处，并要具有一定的防火宽度等。或在保温材料进入施工现场前涂刷防火涂料等，让外墙保温系统的防火安全性得到提高。
　　2.保温材料的要求不宜过高
　　由于保温层是以“系统”的整体投入使用，在考虑防火安全问题时，应着重考虑整体燃烧等级的要求。且在目前经济条件以及技术条件的限制下，不宜过高限制有机材料的燃烧等级。在制定标准时从务实的原则出发。
　　3.对标准条文的修订建议。
　　笔者认为外保温材料燃烧等级不应定为低于B2级。受理设有外保温系统的民用建筑消防设计审核和备案抽查申报时，应要求建设单位提供的消防设计文件中明确建筑外保温材料燃烧性能。对设有外保温系统的民用建筑消防设计审核和备案抽查中，发现消防设计文件中未明确建筑外保温材料燃烧性能或建筑外保温材料燃烧性能低于B2级的，应不予审核合格或备案抽查合格。
　　通过科学方法评定保温系统的燃烧性能等级。我国现行的标准中，相比保温材料的燃烧性的规定，对系统整体的规定显得少有要求。事实上，保温层作为整体要求防火能力更具科学性。应该参照国外的相关大型空间火灾试验结论，并结合真实案例对系统燃烧性能进行评定分级。用于高层建筑的外保温系统的燃烧等级必须达到B1级，即难燃，才能在火灾情况下起到保护建筑的目的。我国幅员辽阔，不同地区不同气候条件下的建筑使用的外保温系统各不相同，但对不同保温层的防火安全要求应该是相同的，因此对外保温系统的燃烧等级性能的测定和划分是必然的。
　　4.加强施工现场的防火管理
　　根据国外经验，若施工现场管理到位，火灾是可以在很大程度上避免的。建议各地尽快推广北京等地出台的外保温施工防火安全管理条例。对现场的施工人员进行安全教育，重点提高施工现场的管理水平，规范有机外保温材料的堆放和明火作业。现场管理还应布置灭火器等，并考虑人员疏散等制定救灾预案。
　　5.加大力度开发新型的节能与防火兼顾的保温材料
　　国家应加大投入，引导社会加大开发新型保温材料的力度，研发低毒低烟不燃的高性能材料以适应未来社会的需要。关键还要使新型材料价格合理，能为市场所接受。例如，国内外已有使用酚醛泡沫作为建筑外墙的保温材料，可以起到安全与节能“双保险”效果。酚醛泡沫耐热性好，25毫米厚的酚醛泡沫平板经受1700℃的火焰喷射1O分钟后，仅表面略有炭化而不会被烧穿，而且酚醛泡沫即使被高温点燃，其在燃烧时也无滴落物、发烟量低，几乎不产生一氧化碳等有毒气体，可以有效防止火势蔓延。酚醛泡沫保温效果也不错，导热系数在0.022到0.3之间。另外，酚醛泡沫有很好的透气性，良好的透气性使建筑外墙不会产生水雾和霜的现象。
　　四、结论
　　外墙保温对于建筑节能是必要的，但由于可燃的有机外墙保温材料，导致存在着较大的火灾危险性，必须引起高度重视。我们要对外墙保温材料防火性能有准确的认识，既要能有效的使保温层防火能力得到保障，又要避免标准过高反而产生相反的效果。同时区分不同类型建筑、不同地区建筑，兼顾建筑节能与防火安全的问题，做到两者并重。

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