●吳振坤
(安徽省消防總隊,安徽合肥 230000)
近年來,我國發(fā)生多起與建筑外保溫材料有關(guān)的火災(zāi)事故,造成了嚴重的經(jīng)濟損失和人員傷亡。2008年7月27日和11月11日,濟南奧體中心體育館在施工過程中連續(xù)發(fā)生建筑外保溫材料火災(zāi);2009年2月9日,央視火災(zāi)中建筑外保溫材料遇火后的大面積快速滴落燃燒將建筑外保溫系統(tǒng)的消防安全問題推向前所未有的焦點位置;2010年11月15日,上海膠州路58人死亡70人受傷的特別重大火災(zāi)事故,使得節(jié)能環(huán)保工作中的消防問題再次引起全國上下高度關(guān)注;2011年2月3日沈陽皇朝萬鑫國際大廈火災(zāi)事故,又再次聚焦建筑外保溫系統(tǒng)消防問題。不斷發(fā)生的重特大火災(zāi)事故引起全社會對建筑外保溫系統(tǒng)消防安全問題的重視和關(guān)注,2011年央視“3·15”晚會對混亂的建筑外保溫材料市場進行了專題曝光,并在隨后的“經(jīng)濟半小時”等節(jié)目中不斷進行跟蹤報道,引起社會強烈反響。因此有必要深入研究建筑外保溫系統(tǒng)消防安全問題。
建筑外保溫系統(tǒng)是指由保溫層、抹面層、固定材料(膠粘劑、輔助固定件等)構(gòu)成并適于安裝在外墻外表面的非承重保溫構(gòu)造的總稱。該系統(tǒng)是目前國際上普遍采用的一種利用墻體材料來進行建筑節(jié)能的體系,其基本原理就是在建筑外墻體外側(cè)貼上一層保溫隔熱材料,以隔斷室內(nèi)外熱量通過墻體材料的傳遞,從而有效解決因冬夏兩季室內(nèi)外溫差大所造成的能源損耗問題,并對外墻體起到保護和裝飾作用。隨著近年來節(jié)能環(huán)保工作的不斷深入,建筑外保溫行業(yè)已成為我國建筑領(lǐng)域新興產(chǎn)業(yè)。
建筑外保溫材料通常指的是外保溫系統(tǒng)中保溫層所用材料。常見的有機外保溫材料主要包括熱塑性材料膨脹聚苯乙烯板(EPS板)、擠塑聚苯乙烯板(XPS板)和熱固性材料硬泡聚氨酯(PU)、酚醛泡沫(PF)等;常見的無機外保溫材料包括巖棉、微孔玻璃、膨脹珍珠巖等;常見的有機無機復(fù)合外保溫材料包括膠粉聚苯顆粒保溫漿料等。
建筑外保溫系統(tǒng)常見做法有:(1)薄抹灰系統(tǒng)。薄抹灰系統(tǒng)是由粘結(jié)層、保溫層、抹面層和飾面層組成,其中粘結(jié)層材料為粘接劑,保溫層材料一般常用EPS板、XPS板、PU板、巖棉等,抹面層材料為抹面膠漿,飾面層材料可為涂料或飾面砂漿。建筑主體結(jié)構(gòu)完成后,保溫材料采用膠粘劑固定在基層墻體上,再依次進行抹面層和飾面層施工。(2)現(xiàn)場噴涂系統(tǒng)。現(xiàn)場噴涂系統(tǒng)主要指現(xiàn)場噴涂硬泡聚氨酯外保溫系統(tǒng)(簡稱PU噴涂系統(tǒng)),由界面層、現(xiàn)場噴涂硬泡聚氨酯保溫層、界面砂漿層、找平層、抹面層和涂料飾面層組成。現(xiàn)場噴涂系統(tǒng)與薄抹灰系統(tǒng)最大的區(qū)別在于保溫材料由現(xiàn)場噴涂后發(fā)泡形成。(3)保溫裝飾板系統(tǒng)。保溫裝飾板系統(tǒng)由膠粘劑、保溫裝飾板、嵌縫材料、密封材料和輔助固定件構(gòu)成。施工時,先在基層墻體上做防水找平層,采用粘錨結(jié)合的方式將保溫裝飾板固定在基層上,并采用保溫嵌縫材料封填板縫。保溫裝飾板由襯板、飾面板和保溫材料復(fù)合預(yù)制成型,現(xiàn)場僅進行拼裝,因此又稱為一體化系統(tǒng)。(4)膠粉聚苯顆粒保溫砂漿系統(tǒng)。膠粉聚苯顆粒保溫砂漿由膠粉料和聚苯乙烯顆粒組成,并且聚苯乙烯顆粒體積比不小于80%,采用現(xiàn)場成型抹灰工藝。這類保溫系統(tǒng)起步較早,砂漿防火性能好,但導(dǎo)熱系數(shù)大,保溫性能差,粘接強度低且易開裂,在我國很多地區(qū)已限用。
目前我國最常用的外保溫材料是EPS板和XPS板,這兩種材料市場份額超過80%,但未經(jīng)過特殊處理的這兩種材料的燃燒性能為B2或B3級,而且EPS板、XPS板為熱塑性材料,受火后極易形成大面積滴落、流淌火災(zāi),火災(zāi)危險性極大。另一種常見材料是PU板及現(xiàn)場發(fā)泡PU,燃燒性能一般為B2級,即使經(jīng)阻燃處理也難以達到不燃要求,2010年上?!?1·15”火災(zāi)中,外墻保溫施工現(xiàn)場正是使用的現(xiàn)場發(fā)泡PU,電焊火花引燃腳手架后,點燃PU材料導(dǎo)致火災(zāi)迅速蔓延擴大。從上述幾種材料的燃燒性能來看,目前我國普遍使用的外保溫材料都是易燃、可燃材料,而一些燃燒性能相對較好的外保溫材料,因為環(huán)境污染(如巖棉)、保溫效果差(如膠粉聚苯顆粒)、吸水性高(如微孔玻璃、膨脹珍珠巖)、施工難度大(如酚醛泡沫)等原因,無法得到推廣使用。目前還沒有一種保溫、環(huán)保、防火、施工便捷四者兼?zhèn)涞牟牧?。?列舉了幾種常見外保溫材料的理化性能比較。
表1 幾種常見外保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)及性能比較
除了材料的燃燒性能,外保溫系統(tǒng)一個重要的火災(zāi)危險性來源于構(gòu)造?;鹧孀韵露系木砦盁崴苄酝獗夭牧先紵蟮牡温?、流淌,很容易造成外保溫材料垂直方向的上下蔓延。特別是在幕墻構(gòu)造中,通常幕墻內(nèi)部采用薄抹灰系統(tǒng)或現(xiàn)場噴涂系統(tǒng),外部為幕墻空腔結(jié)構(gòu)。幕墻-空氣間層-保溫板構(gòu)造中保溫板在幕墻內(nèi)部與幕墻保持一定的空隙,空隙內(nèi)存在大量空氣,外保溫材料一旦被引燃,內(nèi)部極易形成“煙囪效應(yīng)”,火災(zāi)迅速蔓延。2011年2月3日沈陽萬鑫大廈火災(zāi),即為EPS板燃燒后在幕墻內(nèi)的煙囪效應(yīng)導(dǎo)致火災(zāi)迅速擴大蔓延。而且該類火災(zāi)因為幕墻擋住了消防用水接觸外保溫材料,火災(zāi)撲救難度極大,央視新址北配樓西立面的鈦鋅板-擠塑板就是這一類構(gòu)造,造成了嚴重的火災(zāi)損失。
按現(xiàn)有的常見工藝,在建筑外保溫施工期間,不僅大量使用易燃、可燃的外保溫材料如EPS板等,并且在抹灰前易燃、可燃的外保溫材料處于裸露狀態(tài),施工現(xiàn)場的切割、焊接、電氣設(shè)備、生活用火、甚至是施工工人亂扔的煙頭都可能導(dǎo)致火災(zāi)。2008年濟南奧體中心體育館兩起火災(zāi)事故都是施工人員電焊操作引燃外保溫層材料所致。
隨著節(jié)能環(huán)保理念的深入,建筑外保溫系統(tǒng)在我國勢必將得到更大范圍的推廣應(yīng)用。建筑外保溫系統(tǒng)火災(zāi)多發(fā),對消防工作“部門依法監(jiān)管”的能力和水平提出了新的要求,必須盡快采取有效措施,破解當(dāng)前建筑外保溫系統(tǒng)的消防安全監(jiān)管難題。
任何一個行業(yè)要保持健康有序地發(fā)展,必須制定統(tǒng)一嚴格的安全標準,遵循科學(xué)可持續(xù)的發(fā)展規(guī)則。建筑外保溫行業(yè)在我國全面發(fā)展已超過10年,但到目前為止尚無國家層面的技術(shù)規(guī)范。目前惟一沿用的建筑外保溫行業(yè)規(guī)范是JGJ144-2004《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》(以下簡稱《規(guī)程》),而該《規(guī)程》并未涉及消防技術(shù)規(guī)定。2009年央視火災(zāi)后,公安部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合制定下發(fā)了《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》(以下簡稱《暫行規(guī)定》)。由于僅是一部規(guī)范性文件,《暫行規(guī)定》在各地未能得到有效執(zhí)行,上海“11·15”火災(zāi)及沈陽萬鑫大廈火災(zāi)都暴露出這部規(guī)范性文件在消防安全管理中執(zhí)行不力的嚴重問題。雖然2011年公安部再次以部門文件的形式對《暫行規(guī)定》進行了從嚴要求,但時至今日建筑外保溫國家技術(shù)規(guī)范仍然遲遲未能面世。
國家標準的缺失給建筑外保溫系統(tǒng)的正常發(fā)展帶來了問題,使得強制性規(guī)范對產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展的引領(lǐng)作用和對低端產(chǎn)能的淘汰作用無法發(fā)揮。原有行業(yè)標準由于缺乏必要的消防安全要求,導(dǎo)致建筑外保溫行業(yè)存在嚴重的先天性問題。歐美標準基本都規(guī)定建筑在22m以上部分應(yīng)使用不燃的保溫材料,如在德國的法律法規(guī)中明確規(guī)定超過22m的建筑嚴禁使用有機可燃保溫材料,因此聚苯板外保溫系統(tǒng)只能用于低于22m的建筑中,高于22m的建筑大部分使用巖棉外保溫系統(tǒng);在英國18m以上建筑必須采用按英國標準0級或歐洲標準B級以上的材料,即必須采用不燃或難燃材料;在美國紐約州明確規(guī)定耐火極限低于2h的聚苯板薄抹灰建筑外保溫系統(tǒng)不允許應(yīng)用在高于22.86m的住宅建筑中。與歐美等國家的標準相比,我國的建筑外保溫技術(shù)在推廣之初未能嚴格消防標準,造成大量的低端保溫材料產(chǎn)能盲目發(fā)展,低價劣質(zhì)易燃產(chǎn)品充斥市場,整個行業(yè)徘徊在低水平低層次,并且這些企業(yè)仍處在成本回收期。由于國家強制性標準的缺失,而之前文件式管理模式缺乏必要的連續(xù)性和約束力,現(xiàn)有的低端產(chǎn)能集體處于觀望狀態(tài),甚至以種種理由阻礙國家標準的出臺和統(tǒng)一,導(dǎo)致落后產(chǎn)能不能有序退出市場,高端產(chǎn)能無法良性發(fā)展。特別是由于缺乏國家強制性標準,防火性能長期被剔除于建筑外保溫材料成本之外,不應(yīng)流入市場的易燃、可燃材料得以堂而皇之參加市場競爭,并占據(jù)價格等優(yōu)勢,市場陷入無序競爭的“惡性循環(huán)”。因此建議必須盡快借鑒歐美成熟的規(guī)范標準,制定嚴格的國家技術(shù)規(guī)范,盡快淘汰低端產(chǎn)能,嚴格規(guī)范市場行為,保證產(chǎn)業(yè)的健康安全發(fā)展。
由于歷史的原因,在短時間內(nèi),我國滿足防火要求的難燃、不燃外保溫材料產(chǎn)能還難以滿足使用需要,因此在重視材料防火的同時,必須高度重視系統(tǒng)防火,大力發(fā)展建筑外保溫系統(tǒng)構(gòu)造防火技術(shù),解決外保溫系統(tǒng)的防火安全問題。特別是下面幾種經(jīng)實踐檢驗行之有效的構(gòu)造技術(shù)應(yīng)在編制國家技術(shù)規(guī)范中加以搜集整理并通過圖集形式統(tǒng)一,以利于推廣應(yīng)用。(1)防火隔離帶。防火隔離帶能夠有效地阻止火焰蔓延,防止建筑外保溫系統(tǒng)墻面整體燃燒,起到“防火分區(qū)”和“防火間距”的作用。建議在外墻保溫系統(tǒng)特別是在空腔構(gòu)造的幕墻結(jié)構(gòu)中應(yīng)大量應(yīng)用防火隔離帶。防火隔離帶應(yīng)選擇不燃材料,在空腔結(jié)構(gòu)中垂直和水平方向都應(yīng)該設(shè)置。防火隔斷的尺寸應(yīng)根據(jù)建筑的重要性和保溫材料的燃燒性能確定并在規(guī)范中予以明確規(guī)定。需要指出的是,對于使用熱塑性可燃、易燃材料的建筑外保溫系統(tǒng),由于發(fā)生火災(zāi)時易形成滴落、流淌火災(zāi),即使設(shè)置防火隔離帶也容易發(fā)生火災(zāi)“跳躍式”蔓延,因此應(yīng)用防火隔離帶技術(shù),必須同時對建筑外保溫材料做出一定的限制。(2)擋火梁。為防止建筑內(nèi)部火災(zāi)向外卷吸蔓延引燃建筑外保溫材料,應(yīng)規(guī)定使用非A級外保溫材料的建筑物外墻開口部位(如外窗)上方應(yīng)設(shè)置擋火梁。這種隔火構(gòu)造方式原理與防火隔離帶類似,不燃材料的擋火梁水平設(shè)置于門窗洞口的上邊緣,并伸出門窗洞口豎向邊緣一定長度,以防止室內(nèi)火焰向上卷吸蔓延。(3)幕墻集成拼裝。在建筑外保溫系統(tǒng)施工常用的幕墻-空氣間層-保溫板結(jié)構(gòu)中,保溫板與基層墻體之間或與裝飾面層之間有空腔存在,在火災(zāi)發(fā)生時為燃燒提供氧氣,在火災(zāi)發(fā)生后提供煙囪通道,加速火災(zāi)的蔓延。解決“空腔結(jié)構(gòu)”的問題是設(shè)置“無空腔結(jié)構(gòu)”或“空腔分倉結(jié)構(gòu)”。幕墻集成拼裝技術(shù)應(yīng)用“空腔分倉結(jié)構(gòu)”將保溫材料與裝飾面層集成為小面積的集成塊,可有效避免出現(xiàn)大面積的“空腔結(jié)構(gòu)”。(4)防火保護面層。現(xiàn)有的薄抹灰系統(tǒng),將水泥砂漿等作為保溫層的防火保護面層,但在火災(zāi)條件下,水泥砂漿容易開裂,影響防護效果。因此應(yīng)重點研究改善防護砂漿的耐火性能,通過研發(fā)復(fù)合材料抹面層及抹面技術(shù),解決防裂和防火的雙重問題。
對于目前存在大量已建成的使用不合格建筑外保溫材料的建筑,應(yīng)區(qū)別對待,通過積極探討整改隱患的技術(shù)措施,推動現(xiàn)有隱患問題得到有效整改。(1)對于高層甚至超高層建筑物采用聚苯板薄抹灰網(wǎng)格布粘貼面磚的建筑外保溫系統(tǒng),應(yīng)整體進行拆除更換不燃保溫材料。因為這種做法的危險性極大,一旦火災(zāi)發(fā)生,聚苯板受熱產(chǎn)生的熱熔縮變形以及網(wǎng)格布過熱折斷易導(dǎo)致瓷磚墜落,會對人員造成潛在的致命危險。(2)對于高層甚至超高層建筑物采用聚苯板薄抹灰涂料飾面的建筑外保溫系統(tǒng),一般也應(yīng)拆除更換。確實難以更換的,建議可考慮利用屋頂試驗消火栓出水,設(shè)置沿墻水幕保護措施。當(dāng)然這一做法的前提是消火栓系統(tǒng)的設(shè)計流量及消火栓泵的揚程能滿足要求。沿墻水幕保護對于幕墻-空氣間層-聚苯板保溫結(jié)構(gòu)更為適用,一是可避免拆除幕墻更換保溫材料的巨大浪費,二是從美觀性來講水幕噴頭可直接設(shè)置于頂部空氣間層。建議探討沿墻水幕保護技術(shù)作為新建建筑保溫層保護技術(shù)的可行性。(3)需要特別指出的是,我國現(xiàn)行規(guī)范GB50016-2006《建筑設(shè)計防火規(guī)范》和 GB50045-95《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》(2005年版)均規(guī)定:在外墻滿足防火墻要求的前提下,建筑之間的防火間距可適當(dāng)折減,甚至一定條件下的防火間距可不限。但在建筑外保溫材料大量使用易燃、可燃材料的情況下,外墻已成為火災(zāi)蔓延的途徑。因此,對于多層建筑之間防火間距不滿足6m、高層建筑之間防火間距不滿足13m情況下的現(xiàn)有建筑,建筑外保溫材料應(yīng)作為隱患整治的重點,凡使用非A級保溫材料的外保溫系統(tǒng)均應(yīng)全部拆除更換。建議下一步在編制建筑外保溫系統(tǒng)消防技術(shù)規(guī)范時,對于此類情況的建筑應(yīng)重點從嚴要求。
當(dāng)前混亂的建筑外保溫材料市場要求政府及職能監(jiān)管部門必須采取有效措施,進一步加大對外保溫材料的監(jiān)管力度,保護人民群眾的生命財產(chǎn)安全。在建筑工程消防設(shè)計審核及消防設(shè)計備案抽查過程中,必須對建筑外保溫系統(tǒng)設(shè)計重點嚴格審查,對設(shè)計中選用不符合要求保溫材料的,在責(zé)令改正的同時一律追究設(shè)計單位設(shè)計責(zé)任并從嚴從重予以處罰。在施工過程中,必須加強對施工現(xiàn)場的檢查力度,嚴格落實施工單位及監(jiān)理單位責(zé)任,嚴格從源頭監(jiān)管。對于現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)使用不符合要求的保溫材料的,一律追究施工單位、監(jiān)理單位責(zé)任并從嚴從重處罰。在施工檢查中,要督促并指導(dǎo)施工單位建立施工現(xiàn)場消防安全責(zé)任制度,落實動火、用電、易燃可燃材料等消防管理制度和操作規(guī)程,保障施工現(xiàn)場具備消防安全條件,保證在建工程竣工驗收前消防通道、消防水源、消防設(shè)施與器材、消防安全標志等完好有效;要督促建設(shè)單位、監(jiān)理單位充分重視建筑外保溫材料產(chǎn)品現(xiàn)場見證取樣環(huán)節(jié),并加大消防部門直接抽樣送檢的頻次,確保送檢材料的真實性和代表性,保證結(jié)果的科學(xué)性和準確性。在建筑工程消防驗收及竣工驗收備案抽查階段,要在見證取樣結(jié)果的基礎(chǔ)上,大力加強現(xiàn)場的實地檢查,以高度的責(zé)任心做好建筑外保溫材料的管理和監(jiān)督工作。消防部門在執(zhí)法過程中必須加強與建設(shè)主管部門、產(chǎn)品質(zhì)監(jiān)部門、工商部門的聯(lián)系,多部門合作聯(lián)合執(zhí)法,把住生產(chǎn)、銷售、使用、維護各個環(huán)節(jié),確保建筑外保溫材料問題得到徹底解決。
一系列重特大火災(zāi)事故的慘痛教訓(xùn)再次警醒人們:規(guī)范建筑外保溫材料的管理必須采取更為強有力的措施。要真正落實更為嚴格的火災(zāi)責(zé)任追究制度,凡涉及到建筑外保溫系統(tǒng)設(shè)計、施工不符合要求的,必須從源頭開始倒查,嚴格追究生產(chǎn)廠家、經(jīng)銷商、建設(shè)單位、設(shè)計單位、施工單位、監(jiān)理單位的責(zé)任,重處重罰,采取強有力措施凈化市場。同時,對于監(jiān)管部門也必須采取更為嚴格的責(zé)任倒查制度,追究有關(guān)部門和個人的監(jiān)管責(zé)任,切實采取超常規(guī)手段,保證建筑外保溫市場健康有序發(fā)展。
建筑外保溫材料火災(zāi)原因具有一定的特殊性,必須有針對性地加強施工階段及節(jié)假日等特殊時段的火災(zāi)預(yù)防。(1)施工階段的防范重點應(yīng)在外保溫系統(tǒng)施工區(qū)域及施工時段。在施工現(xiàn)場動用電焊、切割等明火時,必須確認明火作業(yè)涉及區(qū)域內(nèi)沒有裸露的可燃材料,并設(shè)專人監(jiān)督,做好應(yīng)急措施,必要時可在外保溫材料表面設(shè)置水泥砂漿等不燃材料作為保護層以及考慮在外保溫材料進入施工現(xiàn)場前涂刷防火界面漆等。要特別加強建筑外保溫系統(tǒng)施工現(xiàn)場消防安全的“四個能力”建設(shè),施工單位應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場的特點,有重點地進行消防安全知識教育,增強職工的消防安全意識,使施工人員了解外保溫材料的火災(zāi)危險性及特點,會撲救初期火災(zāi),會自救逃生疏散,確保消防安全宣傳到位、制度到位、設(shè)施到位、責(zé)任到位。(2)對于節(jié)假日等特殊時段,要科學(xué)合理劃定煙花爆竹燃放區(qū)域及燃放時段,并嚴格加以執(zhí)行。建筑物業(yè)管理單位要加強“四個能力”建設(shè),要擔(dān)負起宣傳、教育的責(zé)任,在特殊時段加強“禁燃禁放”或燃放規(guī)則的宣傳;要擔(dān)負起發(fā)現(xiàn)和消除火災(zāi)隱患的責(zé)任,對于特殊時段要不間斷的進行防火巡查,及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患并撲救初期火災(zāi);要擔(dān)負起群眾應(yīng)對突發(fā)狀況培訓(xùn)的責(zé)任,保證火災(zāi)情況下逃生有措施、疏散不慌亂。(3)針對建筑外保溫系統(tǒng)火災(zāi)燃燒速度快、蔓延迅速,容易形成立體火災(zāi),煙氣毒害性大,高空墜落物多等特點,消防部門必須提前謀劃,認真做好建筑外保溫火災(zāi)的滅火救援準備。要根據(jù)建筑外保溫系統(tǒng)的火災(zāi)特點,深入研究與室內(nèi)火災(zāi)撲救的差異性,在裝備使用的實戰(zhàn)效能上下功夫,科學(xué)合理地制定滅火作戰(zhàn)預(yù)案。要根據(jù)不同天氣狀況對外保溫系統(tǒng)火災(zāi)的影響,組織火災(zāi)撲救和疏散救人的實戰(zhàn)演練,在訓(xùn)練與實戰(zhàn)中找對策、想辦法,有效提高撲救外保溫系統(tǒng)火災(zāi)的能力和水平。
建筑外保溫行業(yè)在我國起步較晚,但由于缺乏有效監(jiān)管,一開始就進入了無序競爭的惡性循環(huán),低價劣質(zhì)產(chǎn)品、低端產(chǎn)能充斥整個市場,新興材料得不到有效推廣和發(fā)展,一個不爭的事實是全國A級保溫材料現(xiàn)有產(chǎn)能達不到一個普通城市的需要量,行業(yè)低端發(fā)展的亂象可見一斑。建筑外保溫行業(yè)從業(yè)者必須在職能部門有效監(jiān)管的同時,加強行業(yè)自律,充分認識到行業(yè)的潛力;珍惜市場機遇,避免短視行為,通過規(guī)范自身的經(jīng)營行為,自覺與假冒偽劣作斗爭;嚴格執(zhí)行國家標準,建立市場誠信,切實保證建筑外保溫產(chǎn)業(yè)真正健康有序的發(fā)展。
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