陳益航
摘要:高層建筑外保溫導(dǎo)致火勢(shì)迅速蔓延,滅火難度大,對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全健康構(gòu)成極大致命威脅。兩種有機(jī)和無(wú)機(jī)材料外墻裝飾保溫材料分別通過(guò)不燃性強(qiáng)度試驗(yàn)、阻燃性強(qiáng)度試驗(yàn)、煙氣高密度含量試驗(yàn)、氧指數(shù)濃度試驗(yàn)和可燃性強(qiáng)度試驗(yàn),提出滅火措施用于建筑物的外墻保溫,并支持消防部門在處理高層建筑外墻的過(guò)程中做出決策。
關(guān)鍵詞:高層建筑;外保溫材料;燃燒特性;撲救措施
一、研究?jī)?nèi)容和方法
外部絕緣系統(tǒng)的發(fā)展采取了多種形式。本文主要采用兩種無(wú)機(jī)建筑外墻隔熱保溫材料泡沫巖棉和高強(qiáng)泡沫巖棉板,以及兩種有機(jī)建筑外墻隔熱保溫材料一種模塑擠壓聚苯乙烯塑料泡沫(EPS)和一種擠塑擠壓聚苯乙烯塑料泡沫(XPS)。進(jìn)行了塑料巖棉等無(wú)機(jī)化學(xué)材料的不燃性濃度試驗(yàn)、模塑料和聚苯乙烯以及泡沫等有機(jī)化學(xué)材料的不燃性濃度試驗(yàn)、煙霧的密度含量試驗(yàn)、氧指數(shù)濃度試驗(yàn)、可燃性濃度試驗(yàn)。研究了絕緣子的燃燒性能,總結(jié)分析了外絕緣子的火災(zāi)特性,提出了相應(yīng)的對(duì)策。
二、燃燒性能測(cè)試試驗(yàn)
燃燒性能主要含義是指建筑材料在遇到明火時(shí)可能發(fā)生的一種關(guān)于物理和自然界的化學(xué)變化,這種燃燒化學(xué)性能主要指的是通過(guò)火來(lái)測(cè)量一種建筑材料對(duì)于墻體和水表面的可燃性和檢測(cè)建筑材料火焰氣體可以快速傳播、發(fā)熱、發(fā)光的性能煙和燃燒等特性來(lái)衡量的。
1.無(wú)機(jī)材料
常見(jiàn)的無(wú)機(jī)保溫材料主要類型有巖棉、泡沫防水鋼化玻璃、膨脹壓縮泡沫防水珍珠巖、中空膨脹泡沫防水玻化巖和膨脹泡沫微珠、閉孔字的膨脹泡沫珍珠巖等。無(wú)機(jī)其他各種保溫材料因其防火導(dǎo)熱和隔熱效率高,保溫層與防火隔熱性能
防火防水隔熱保溫性能好,與有機(jī)建筑結(jié)構(gòu)墻體外保溫基層和建筑水泥砂漿抹面保溫層防火隔熱性能結(jié)合使用性能較好。
2.有機(jī)材料
常用的有機(jī)隔熱保溫材料主要有彈性聚苯乙烯塑料泡沫板、聚氨酯泡沫硬質(zhì)塑料泡沫。有機(jī)隔熱保溫材料板體質(zhì)輕,保溫性和隔熱防火效果好,但不耐高溫老化,穩(wěn)定性差,安全性差,易著火燃燒,生態(tài)性和環(huán)保性能也很差,施工管理難度大,工程管理成本相對(duì)較高。
三、試驗(yàn)結(jié)果分析
1.燃燒性能分析
通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以看出,無(wú)機(jī)和有機(jī)保溫材料均在0.5分鐘內(nèi)完全燃燒,之后溫度沒(méi)有明顯上升,在穩(wěn)定狀態(tài)下在小范圍內(nèi)上下波動(dòng)。之外防水層的燃燒歸為幾個(gè)階段:吸熱階段、熱解階段、發(fā)煙階段、火焰漫延階段、全燃燒階段以及消火階段。其中,前3步為發(fā)展步驟,從有機(jī)絕緣材料的煙密度測(cè)試結(jié)果可以看出,有機(jī)絕緣材料的前25秒為發(fā)展步驟;分子運(yùn)動(dòng)加強(qiáng),舊原子鍵斷裂,演變成新鍵,產(chǎn)生大量煙霧。第4、5階段為完全燃燒階段,第6階段為淡化衰減階段。
2.氧指數(shù)分析
氧指數(shù)測(cè)驗(yàn)結(jié)果顯示,擠塑板的氧指數(shù)為29%,即擠塑板維持燃燒所需的最小液體密度比為29%,因此很容易燒毀外墻保溫材料。另外,從結(jié)構(gòu)上講,高層建筑的外保溫系統(tǒng)包括飾面層和薄抹灰的外墻內(nèi)保溫材料,由粘合層、隔熱層和貼在保溫板上的抹灰層組成。最常用的電氣絕緣材料。遇到可以點(diǎn)燃這種絕緣材料的指定火源后,火勢(shì)在絕緣層內(nèi)隨著燃燒而逐漸蔓延和擴(kuò)大,從外面只能看到濃煙,但看不到火焰,形成隱性燃燒,它對(duì)于及時(shí)火災(zāi)探測(cè)和早期火災(zāi)探測(cè)很有用。
3.煙密度分析
阻燃性測(cè)試的結(jié)果是,在最初的25秒煙霧量最大的情況下,模塑聚苯乙烯泡沫的最高燃燒溫度為30°C,擠出的聚苯乙烯泡沫的最高燃燒溫度為60°C。模壓板的耐熱范圍為-180~85℃,燃燒前25秒產(chǎn)生的溫度達(dá)不到有機(jī)絕緣材料的高溫極限。按照煙體積測(cè)驗(yàn)結(jié)果,原材料燃燒產(chǎn)生的煙量在第一次燃燒前的30秒鐘內(nèi)達(dá)到最大,材料的燃燒從30秒逐漸減少到4分鐘。因此,無(wú)論有機(jī)絕緣的類型如何,煙霧量在最初的 25 秒內(nèi)達(dá)到最大值,但有機(jī)材料的表面溫度低于 80°C。因此,在高層建筑外墻外保溫材料發(fā)生火災(zāi)時(shí)要注意排煙,充分利用建筑內(nèi)部固定的防排煙設(shè)施,主張剛性與運(yùn)動(dòng)的結(jié)合,有效消除煙霧造成的損害。
四、撲救措施
1.固移結(jié)合,內(nèi)外夾攻,有效控制有毒煙氣
在火災(zāi)事故初期,建筑物內(nèi)的管理人員或是最先抵達(dá)的消防員必須立刻啟動(dòng)室內(nèi)煙霧控制系統(tǒng),避免煙霧漫延,為疏散創(chuàng)造良好條件,控制事故的發(fā)生以及蔓延。此外,在施工過(guò)程中發(fā)生室內(nèi)煙控系統(tǒng)不能正常工作的高層建筑火災(zāi),或無(wú)煙控系統(tǒng)的高層住宅火災(zāi)時(shí),第一批消防隊(duì)將配備即時(shí)排煙車、移動(dòng)排煙器、手控設(shè)備,用于后排排煙工作,集結(jié)精英消防員,在噴水槍掩護(hù)下進(jìn)入大樓,一方面稀釋煙霧和有毒氣體的濃度另一方面尋找被困人員。
2.破拆隔離,剝除表層,消滅隱匿燃燒
由于高層建筑屋面內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),隱燃現(xiàn)已變成其它高層建筑屋面保溫火災(zāi)事故的最大特點(diǎn)。外墻保溫燃燒速度快,這類火災(zāi)不僅難以發(fā)現(xiàn),而且即使發(fā)現(xiàn),也因飾面和抹布層的阻礙而難以撲滅。因此,如果火災(zāi)還沒(méi)有達(dá)到完全發(fā)展階段,可以從防火地板的上層拆除外墻保溫材料,以保護(hù)被拆除地板上方的保溫材料,控制火勢(shì)的發(fā)展。 另外,在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)保溫的情況下,使用高壓水槍破壞表層,然后將水直接打在保溫層上,克服了滅火劑不能直接滅火的困難。
3.堵截突破,分割包圍,控制火勢(shì)蔓延
氧指數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,空氣中氧的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到29%,可以穩(wěn)定燃燒擠塑板。所以,外保溫中的事故較易蔓延以及蔓延。為了控制此類事故的蔓延,首先應(yīng)避免火勢(shì)蔓延到建筑物。一個(gè)消防栓放置在一個(gè)火蔓延通道中,水槍擋火;還需要控制火焰向相鄰建筑物的蔓延,并使用水幕隔離和冷卻燃燒建筑物的火面,以避免相鄰建筑物因飛火和輻射熱引起的火災(zāi)。在控制火勢(shì)蔓延的同時(shí),要及時(shí)調(diào)動(dòng)必要的人力、設(shè)備和滅火劑,建立有效的滅火戰(zhàn)術(shù),全力及時(shí)撲救。
結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的保溫材料,無(wú)論是有機(jī)的還是無(wú)機(jī)的,至少都可以達(dá)到B1級(jí),即阻燃,但火災(zāi)仍然頻繁發(fā)生,所以消防員一定不能提高警惕,監(jiān)督檢查人員也必須加大防護(hù)力。
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