2009年9月公安部、住房和城鄉建設部聯合頒布了《
民用建筑外保溫系統及外墻裝飾
防火暫行規定》(公通字[2009]46號),
2011年3月公安部頒布了《關于進一步明確民用建筑外
保溫材料消防監督管理有關要求的通知》(公消[2011]65號)。關于
建筑保溫、建筑消防安全已引起了政府和社會廣泛關注,有關建筑
保溫、
建筑防火安全方面的技術、監管等方面的問題值得大家深思。
1 國內建筑外墻保溫工程典型火災案例
1.1 典型案例
公安部65號文指出:近年來,南京中環國際廣場、
哈爾濱經緯360度雙子星大廈、濟南奧體中心、北京央視新址附屬文化中心、上海膠州教師公寓、沈陽皇朝萬鑫大廈等相繼發生建筑外保溫材料火災,造成嚴重人員傷亡和財產損失,建筑易燃可燃外保溫材料已成為一類新的火災隱患,由此引發的火災已呈多發勢頭。
1) 2009年4月19日,50層高的南京中環國際廣場發生火災。大火大約是在上午10時20分左右從大樓7層開始的, 20分鐘左右即燒至樓頂,經過1個多小時撲救,疏散400多被困人員、沒有造成人員傷亡。當日新聞報道,據初步調查過火區域為9至頂層兩個相鄰空調外機井,燃燒物主要為井壁
保溫層,過火面積約400m2。
2) 2008年10月9日,正在施工建設中的哈爾濱經緯360度雙子星大廈發生火災。該建筑地下1層、地上28層,樓高99.8m。火災始于建筑外墻,由于外墻材料易燃,火苗迅速竄至樓頂。經過消防官兵一個多小時的搜救,現場施工人員61人全部安全疏散。此次火災造成該建筑外墻的部分裝修材料被燒毀,過火面積約2000 m2。
3) 2008年2月9日,在建過程中的北京央視新址北配樓(央視附屬文化中心)因為違規燃放煙花爆竹造成重大火災[1]。該建筑地上30層、地下3層,高159m,建筑面積10.3萬m2,處于裝修階段。此起火災系一起超高建筑外墻
裝飾材料立體燃燒、逆向蔓延迅速的特殊火災,起火部位位于大樓頂部西側中間位置,火勢自上而下,由外而內迅速蔓延、
燃燒速度之快、蔓延方式之特殊,在國內尚不多見。建筑外墻東西立面為鈦
鋅合金板,
鈦鋅板下層為
聚氨酯、
擠塑板等可燃保溫材料,大火使鈦鋅板受熱融化流淌,保溫材料受熱大面積燃燒,產生大量有毒氣體。消防救援過程中,消防部隊1人犧牲、6人受傷;據報道經濟損失高達1.64億元。
4) 2010年11月15日,上海市靜安區膠州路728號公寓大樓發生特別重大火災事故,造成58人死亡,71人受傷,建筑物過火面積12000 m2,直接經濟損失1.58億元。據官方正式報道事故的直接原因是:在膠州路728號公寓大樓節能綜合改造項目施工過程中,施工人員違規在10層電梯前室北
窗外進行電焊作業,電焊濺落的
金屬熔融物引燃下方9層位置腳手架防護平臺上堆積的
聚氨酯保溫材料碎塊、碎屑引發火災。該建筑28層,電焊工違規實施電焊作業引燃可燃物后,在極短時間內形成大面積立體式大火。
5) 2011年2月3日,沈陽皇朝萬鑫大廈發生火災。據沈陽市公安局通報,煙花引燃11層外陽臺的
塑料草坪,塑料草坪被引燃后,引燃
鋁塑板結合處可燃
膠條、
泡沫棒、擠塑板,火勢迅速蔓延擴大,致使建筑外窗破碎,引燃室內可燃物,形成大面積立體燃燒。該建筑是沈陽第一高樓,由三個塔樓構成,主樓A座頂尖高度219m,B、C座頂尖高度152m;火災中B座公寓樓幾乎完全燒光、只剩下主體
框架,火勢一度延燒至A座頂層。
1.2 案例分析
上述五個國內近期的典型火災事故的損失極大,從事故的初步原因分析中都可以發現立體燃燒、保溫可燃材料、
高層建筑等關鍵詞,在2010年5月31日南通第一高樓火災事故、2010年9月9日長春高層住宅樓佳泰帝景城火災事故、2010年9月烏魯木齊5起建筑外墻保溫工程火災事故等相關案例中,也都可以找到立體燃燒、保溫可燃材料、高層建筑等關鍵詞;據初步查詢,國外也有相關建筑外墻火災的案例[2]。立體燃燒的結果是造成生命和財產的重大損失,保溫材料是火災中的燃燒物、是燃燒中大量煙霧和有毒氣體的來源,高層建筑給逃生、救援帶了極大的困難。
哲學家、物理學家海森伯的名言[3]:我們所觀察到的不是自然界本身,自然界只是以我們提問的方式來展現的;自然科學只是自然界和人類相互作用的一部分。這句名言也可以引伸到現在討論的問題上,這么多高層建筑保溫工程的火災案例,損失重大、教訓慘痛,為什么會在近年出現如此多的高層建筑保溫工程、立體燃燒形式的火災?除了引起火災的直接原因和間接原因外,還有什么問題沒有被關注到?
從發生火災危險源識別的角度來看,外墻保溫工程的立體燃燒是一個新的危險源。我們以前并沒有關注到這個盲點,未推廣建筑外墻保溫時,墻體基本為
砂漿、
面磚等不燃
無機材料為主;推廣建筑外墻保溫應用后,對外墻有機保溫材料的火焰傳播規律認識嚴重不足。
2 建筑外墻保溫的應用概況
2.1 國內外常見的建筑外墻保溫材料及其燃燒性能
建筑外墻保溫一般分為外墻自保溫、外墻內保溫、外墻夾芯保溫、
外墻外保溫等四類,各類外圍護體系的特點見表1。
外墻自保溫、外墻夾芯保溫不會產生燃燒的問題,外墻內保溫也有燃燒的隱患、但較難形成立體燃燒的大火,本文主要重點討論外墻外保溫燃燒問題[4]。
國內外常用于建筑保溫體系的材料主要分為:(礦)
巖棉、(
鋁箔)
玻璃棉類、
膠粉聚苯顆粒保溫漿料類、酚醛樹酯泡沫類、
EPS、
XPS類、
聚氨酯硬泡類等,保溫材料的燃燒性能等級大致可參考表2。
表1 各類建筑外墻保溫體系的特點
|
優點 |
缺點 |
外墻自
保溫 |
圍護與保溫相結合,無須額外的保溫措施。 |
強度低、抗裂性能低,易開裂;熱橋處理難。 |
外墻內
保溫 |
受室外環境影響小,防水、耐候要求不高;施工方便。 |
占用室內空間,影響二次裝修;熱橋處有熱損失;有機材料可燃。 |
外墻夾芯
保溫 |
受室內外環境影響小。 |
墻體偏厚,結構自重大;構造復雜;熱橋處有熱損失。 |
外墻外
保溫 |
保溫效果好,減少了熱橋處熱損失;不僅適用新建工程,也適用于舊房改造。 |
受室外環境影響大,防水、耐候要求高;技術要求高,施工要求高;有機材料可燃。 |
表2 外墻保溫材料的燃燒性能等級[5]
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