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近年来,我国既有建筑外墙保温火灾或外墙装饰火灾时有发生,尤其是建筑施工期间的火灾频发,电焊、切割作业引发了大量的火灾事故。
例如,2009年元宵节的央视大火、2011年的沈阳皇朝万鑫大厦火灾,去年发生的石家庄众鑫大厦火灾、大连凯旋国际火灾,此次发生的长沙电信大楼火灾,外墙装饰材料均发生了剧烈的燃烧,建筑外立面几乎自下而上引起了整面建筑外墙的快速过火,给消防救援工作造成了很大的挑战。
2009年央视大火,建筑的外围护结构为:最外层装饰层钛锌板,里面分别是防水(词条“防水”由行业大百科提供)层、保温层、隔汽层等,主体所用的保温材料为B3级挤塑板,大火从顶部开始往下蔓延。火灾发生的原因为礼花弹爆炸后的高温残片落入TVCC主体建筑顶部的擦窗机检修孔内,引燃检修通道内壁裸露的保温层、防水层和隔汽层等易燃材料,从而酿成火灾的发生。
2011年沈阳皇朝万鑫大厦火灾,建筑的外层结构为铝塑板(词条“铝塑板”由行业大百科提供)-挤塑板幕墙保温体系,造成火灾的原因是燃放烟花不慎引燃B座南侧室外平台地面上的塑料草坪,然后引燃铝塑板板缝结合处的可燃胶条、泡沫棒和内部的挤塑板,使得火势迅速蔓延扩大,并引起B座楼体外墙的燃烧,最后致使外窗破碎后引燃室内的可燃物,形成大面积的立体燃烧。
2021年3月9日的石家庄众鑫大厦火灾,建筑的外围护结构亦为铝塑板-挤塑板幕墙保温体系,未熄灭的烟蒂等引燃底层平台西南角的纸质包装物、树叶等可燃物,进而引发大厦外墙保温材料(词条“外墙保温材料”由行业大百科提供)和外饰面铝塑板造成火灾,大火从底层烧到顶层,造成建筑外墙的部分立面过火、建筑内的部分房间过火。
2021年8月27日大连凯旋国际大厦火灾事故,建筑的外围护结构同样为铝塑板幕墙保温体系,大厦B座19层一住户家中起火蔓延至外墙。火势在突破窗口后引燃了B座外幕墙的铝塑板和保温材料,造成火势的迅速蔓延扩大。
本次长沙电信大楼着火,从网络视频资料来看,预判为金属面层的幕墙火灾或铝塑板面层的幕墙火灾,而且对于长沙地区的公共建筑来说,由于建筑的建造年代较早,可能并没有采取外墙保温构造。该起火灾的迅速蔓延,主要是由于幕墙结构在面层材料与内层材料或基层墙体之间存在的空腔,为火焰蔓延提供了通道和氧气,因而使得火灾一旦发生就会迅速蔓延成灾。
通过对比分析上述火灾案例,可以看到:在这些火灾事故中,着火的幕墙结构中均没有对幕墙空腔进行防火封堵。实际上,在我国早期的规范如《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95和GB 50045-95(2005年版)中,均仅针对玻璃幕墙提出了防火封堵的要求:“玻璃幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙应采用防火封堵材料封堵”;对于其他材料的幕墙、建筑外墙外侧的其他材料(如保温材料)与幕墙面层装饰材料之间的空腔,规范没有提出空腔封堵的要求。直至央视大火以后,公安部、住房和城乡建筑部联合发布的公通字[2009]46号文件中,才对各类幕墙式建筑的保温提出了防火封堵的要求:“基层墙体内部空腔及建筑幕墙(词条“建筑幕墙”由行业大百科提供)与基层墙体、窗间墙、窗槛墙(词条“窗槛墙”由行业大百科提供)及裙墙之间的空间,应在每层楼板处采用防火封堵材料封堵”;《建筑设计防火规范(词条“建筑设计防火规范”由行业大百科提供)》GB 50016-2014针对建筑外墙外保温的空腔,提出了在每层楼板处采用防火封堵材料进行封堵的要求;《建筑防火封堵应用技术标准》GB/T 51410-2020针对建筑幕墙和建筑外墙外保温系统的空腔提出了层间封堵的技术要求。由于在高层和超高层建筑中,数十米、上百米或百米以上的幕墙结构中,没有防火封堵要求和措施,导致了一旦发生火灾,由于“烟囱效应”的作用,就会造成火灾的迅速蔓延。
目前,相对于建筑外部火灾来说,我国的建筑内部空间按照《建筑防火设计规范》进行设计时,由于考虑了防火分区(词条“防火分区”由行业大百科提供),设置了火灾探测和报警系统、疏散指示系统、防排烟系统、灭火系统等诸多的防、灭火设施,具有较高的防火安全度。而且,《建筑内部装修设计防火规范》GB 50222自1995年开始实施以来,极大程度上规范了建筑内部装饰装修材料的选择与应用,使得目前我国建筑内部的火灾风险基本处于可控范围内。
针对建筑外墙保温和外墙装饰的火灾风险,《建筑设计防火规范》GB 50016-2014修订时,新增第6.7节“建筑保温和外墙装饰”,对建筑的外墙保温及外墙装饰材料的燃烧性能及构造措施提出了详细的规定,将有助于降低新建建筑外墙保温及外墙装饰火灾频发的态势。自2019年消防审验工作职责划转住房和城乡建设部门(词条“门”由行业大百科提供)以来,各级住建部门均对建筑的防火问题给予了高度的关注和重视,并积极作为开展了大量工作,采取了多项措施,已针对既有建筑的外墙防火问题开展了大量的专题研究工作。陆续发布了《外墙外保温工程技术标准》JGJ 144-2019、《建设工程现场消防安全技术规范》GB 50720-2011、《建筑防火封堵应用技术标准》GB/T 51410-2020等相关技术标准。针对外墙保温工程,提出了明确的防火指标要求;针对施工过程中的火灾问题,从多角度、全方位提出了严格的技术和管理措施,特别是针对建设工程中的用火、用电、用气管理提出了具体的要求,以降低火灾发生的风险;针对建筑中的各类建筑缝隙、贯穿孔口,提出详细的防火封堵要求,以防止火焰和烟气的蔓延。并且多地已提出了建设工程消防安全全过程管理的创新技术监管试点模式,力争在各地推广严格按照标准进行设计的同时,进一步监督相关技术标准的落实情况,以及进一步加强对施工现场的消防安全监管工作,通过日常的常态化管理工作,逐步提升施工过程的消防安全水平以及建设工程的防火施工质量。
建议行业主管部门继续研究建筑外墙保温和外墙装饰的火灾问题,开展广泛地调查研究,对建筑外墙保温和外墙装饰的类型进行合理划分,全面评估各类建筑外墙保温和外墙装饰的火灾风险,有针对性地形成并提出专门的防火技术和管理措施,加强日常使用过程中的监督管理,以有效遏制既有建筑外墙保温和外墙装饰火灾频发的态势,提高人民生活的幸福感,助力“和谐社会”的构建和“平安中国”建设的实现。
作|者|介|绍
朱春玲
中国建筑科学研究院建筑防火研究所研究员,长期从事材料燃烧、外墙保温防火的试验与研究工作。主持或参与了“建筑外墙外保温系统防火性能的研究”“高层建筑外墙外保温防火安全及防火技术措施的研究”等多项省、部级科研课题;主参编《建筑内部装修防火施工及验收规范》GB 50354-2005、《建筑外墙外保温系统的防火性能试验方法》GB/T 29416-2012等十余项标准;主编《建筑防火材料手册》等多部著作;发表建筑材料防火方面的学术文章数十篇。