2009年9月公安部、住房和城乡建设部联合颁布了《
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月公安部颁布了《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)。关于
建筑保温、建筑消防安全已引起了政府和社会广泛关注,有关建筑
保温、
建筑防火安全方面的技术、监管等方面的问题值得大家深思。
1 国内建筑外墙保温工程典型火灾案例
1.1 典型案例
公安部65号文指出:近年来,南京中环国际广场、
哈尔滨经纬360度双子星大厦、济南奥体中心、北京央视新址附属文化中心、上海胶州教师公寓、沈阳皇朝万鑫大厦等相继发生建筑外保温材料火灾,造成严重人员伤亡和财产损失,建筑易燃可燃外保温材料已成为一类新的火灾隐患,由此引发的火灾已呈多发势头。
1) 2009年4月19日,50层高的南京中环国际广场发生火灾。大火大约是在上午10时20分左右从大楼7层开始的, 20分钟左右即烧至楼顶,经过1个多小时扑救,疏散400多被困人员、没有造成人员伤亡。当日新闻报道,据初步调查过火区域为9至顶层两个相邻空调外机井,燃烧物主要为井壁
保温层,过火面积约400m2。
2) 2008年10月9日,正在施工建设中的哈尔滨经纬360度双子星大厦发生火灾。该建筑地下1层、地上28层,楼高99.8m。火灾始于建筑外墙,由于外墙材料易燃,火苗迅速窜至楼顶。经过消防官兵一个多小时的搜救,现场施工人员61人全部安全疏散。此次火灾造成该建筑外墙的部分装修材料被烧毁,过火面积约2000 m2。
3) 2008年2月9日,在建过程中的北京央视新址北配楼(央视附属文化中心)因为违规燃放烟花爆竹造成重大火灾[1]。该建筑地上30层、地下3层,高159m,建筑面积10.3万m2,处于装修阶段。此起火灾系一起超高建筑外墙
装饰材料立体燃烧、逆向蔓延迅速的特殊火灾,起火部位位于大楼顶部西侧中间位置,火势自上而下,由外而内迅速蔓延、
燃烧速度之快、蔓延方式之特殊,在国内尚不多见。建筑外墙东西立面为钛
锌合金板,
钛锌板下层为
聚氨酯、
挤塑板等可燃保温材料,大火使钛锌板受热融化流淌,保温材料受热大面积燃烧,产生大量有毒气体。消防救援过程中,消防部队1人牺牲、6人受伤;据报道经济损失高达1.64亿元。
4) 2010年11月15日,上海市静安区胶州路728号公寓大楼发生特别重大火灾事故,造成58人死亡,71人受伤,建筑物过火面积12000 m2,直接经济损失1.58亿元。据官方正式报道事故的直接原因是:在胶州路728号公寓大楼节能综合改造项目施工过程中,施工人员违规在10层电梯前室北
窗外进行电焊作业,电焊溅落的
金属熔融物引燃下方9层位置脚手架防护平台上堆积的
聚氨酯保温材料碎块、碎屑引发火灾。该建筑28层,电焊工违规实施电焊作业引燃可燃物后,在极短时间内形成大面积立体式大火。
5) 2011年2月3日,沈阳皇朝万鑫大厦发生火灾。据沈阳市公安局通报,烟花引燃11层外阳台的
塑料草坪,塑料草坪被引燃后,引燃
铝塑板结合处可燃
胶条、
泡沫棒、挤塑板,火势迅速蔓延扩大,致使建筑外窗破碎,引燃室内可燃物,形成大面积立体燃烧。该建筑是沈阳第一高楼,由三个塔楼构成,主楼A座顶尖高度219m,B、C座顶尖高度152m;火灾中B座公寓楼几乎完全烧光、只剩下主体
框架,火势一度延烧至A座顶层。
1.2 案例分析
上述五个国内近期的典型火灾事故的损失极大,从事故的初步原因分析中都可以发现立体燃烧、保温可燃材料、
高层建筑等关键词,在2010年5月31日南通第一高楼火灾事故、2010年9月9日长春高层住宅楼佳泰帝景城火灾事故、2010年9月乌鲁木齐5起建筑外墙保温工程火灾事故等相关案例中,也都可以找到立体燃烧、保温可燃材料、高层建筑等关键词;据初步查询,国外也有相关建筑外墙火灾的案例[2]。立体燃烧的结果是造成生命和财产的重大损失,保温材料是火灾中的燃烧物、是燃烧中大量烟雾和有毒气体的来源,高层建筑给逃生、救援带了极大的困难。
哲学家、物理学家海森伯的名言[3]:我们所观察到的不是自然界本身,自然界只是以我们提问的方式来展现的;自然科学只是自然界和人类相互作用的一部分。这句名言也可以引伸到现在讨论的问题上,这么多高层建筑保温工程的火灾案例,损失重大、教训惨痛,为什么会在近年出现如此多的高层建筑保温工程、立体燃烧形式的火灾?除了引起火灾的直接原因和间接原因外,还有什么问题没有被关注到?
从发生火灾危险源识别的角度来看,外墙保温工程的立体燃烧是一个新的危险源。我们以前并没有关注到这个盲点,未推广建筑外墙保温时,墙体基本为
砂浆、
面砖等不燃
无机材料为主;推广建筑外墙保温应用后,对外墙有机保温材料的火焰传播规律认识严重不足。
2 建筑外墙保温的应用概况
2.1 国内外常见的建筑外墙保温材料及其燃烧性能
建筑外墙保温一般分为外墙自保温、外墙内保温、外墙夹芯保温、
外墙外保温等四类,各类外围护体系的特点见表1。
外墙自保温、外墙夹芯保温不会产生燃烧的问题,外墙内保温也有燃烧的隐患、但较难形成立体燃烧的大火,本文主要重点讨论外墙外保温燃烧问题[4]。
国内外常用于建筑保温体系的材料主要分为:(矿)
岩棉、(
铝箔)
玻璃棉类、
胶粉聚苯颗粒保温浆料类、酚醛树酯泡沫类、
EPS、
XPS类、
聚氨酯硬泡类等,保温材料的燃烧性能等级大致可参考表2。
表1 各类建筑外墙保温体系的特点
|
优点 |
缺点 |
外墙自
保温 |
围护与保温相结合,无须额外的保温措施。 |
强度低、抗裂性能低,易开裂;热桥处理难。 |
外墙内
保温 |
受室外环境影响小,防水、耐候要求不高;施工方便。 |
占用室内空间,影响二次装修;热桥处有热损失;有机材料可燃。 |
外墙夹芯
保温 |
受室内外环境影响小。 |
墙体偏厚,结构自重大;构造复杂;热桥处有热损失。 |
外墙外
保温 |
保温效果好,减少了热桥处热损失;不仅适用新建工程,也适用于旧房改造。 |
受室外环境影响大,防水、耐候要求高;技术要求高,施工要求高;有机材料可燃。 |
表2 外墙保温材料的燃烧性能等级[5]
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