“建筑节能”与“防火安全”如何协调发展—中国近期高层建筑火灾启示

2011-02-06李书俊北京恒开房地产有限公司北京100071

中国建材科技 2011年4期

李书俊（北京恒开房地产有限公司，北京100071）

1 序言

高层建筑近年来火灾频发，造成人民生命财产的巨大损失，引起了全社会的广泛关注。

经济的不断发展，吸引着越来越多的人涌入城市，造成城市的生活、工作空间不断缩小，地价节节攀升。为解决这些矛盾，高层建筑像雨后春笋拔地而起。随之，高层建筑的节能问题与火灾安全问题暴露出来，例如2009 年2 月9 日晚央视新台址园区文化中心大火、2010 年11 月15日上海胶州路特大火灾事故和2011 年2 月3 日沈阳皇朝万鑫大厦火灾。面对这些火灾，人们往往把目光放在具有建筑节能功效的外墙保温材料、铝塑复合板的可燃性上，忽视了烈火浓烟蔓延的通道—建筑门窗、幕墙。从上述三起火灾可见，火灾暴露出高层建筑节能与防火安全的矛盾日益突出，二者如何协调发展已成为当前亟待解决的一个问题。

建筑外墙由于具有建筑材料的特性，已构成消防隐患，外墙应具备相应的耐火性能。

沈阳皇朝万鑫大厦的特大火灾事故是继北京2009 年正月十五央视新台址园区文化中心大火、上海2010 年11 月15 日胶州路高层公寓特大火灾后出现的第三起特大火灾事故。其实，因外墙失火殃及建筑主体的火灾每年都会发生多起，大多是在施工过程中发生的，及时扑灭未造成重大损失的不胜枚举。上述三起火灾不同于发生在建筑内部的火灾。建筑内部的防火技术通过多年的研究，已经得到了理论上的解决及实际验证，并形成了成熟的建筑防火规范。一般认为：建筑外墙材料是不燃或是难燃材料构成的，建筑外墙不具备着火条件。在前两起火灾发生后，建筑外墙材料并未得到相关部门的足够重视，只是认为同种火灾的发生有其偶然性，是多个着火条件同时具备才发生的火灾事故，是小概率的火灾事件，没有火灾共性。其实不然。

2 相关法律法规

从技术法律法规层面来看，我国目前的《建筑防火规范》没有对建筑外墙提出合理的耐火要求，也没有任何消防产品应用在外墙方面的指导。

我国近年来相继修订并出台了相关的建筑节能规范，对建筑外墙保温提出了越来越高的要求。按照规范划分的区域：在严寒（以哈尔滨为代表地区）、寒冷（以北京为代表地区）、冬冷夏热（以上海为代表地区）地区对建筑墙体、幕墙、外窗均有保温隔热的要求，因此，燃烧值极高、蔓延速度极快的外墙聚苯保温板被大面积使用。金属幕墙内部也填充了大量的该类保温材料，尤其是在金属幕墙中广泛采用的复合铝塑板，其本身就含有大量的可燃物聚乙烯塑料芯材，板缝之间的泡沫填充棒、填缝硅酮密封胶均为有机可燃物。这使得高层外墙装饰后，外墙变成了极易燃烧的外围护表皮。这样的外围护表皮一旦被引燃，蔓延速度极快。此外，建筑外窗需要隔热，现有技术解决节能问题的办法是采用塑钢门窗（聚乙烯树脂）或是断桥铝窗（聚酰胺尼龙）。窗框本身或部分是可燃物，普通的建筑钢化玻璃遇火五分钟即炸裂。建筑外围护材料一旦失火，大火往往以被破坏的外窗作为引火通道，向室内蔓延，进一步引燃室内可燃物，蔓延至整个建筑。火灾过后，整个建筑就剩下不燃的主体框架结构了。我国近期发生的几起重大火灾都与上述情况有关。

3 设计环节

由此可见，对建筑节能有要求的建筑外墙和外窗，应该根据不同的高度提出不同的耐火要求，尤其是在消防装备无法控制的高度上，更应对建筑外墙的防火性能提出要求，在建筑设计环节选择合适的工艺、材料。

建筑外墙外保温应引入合理的防火设计，并加强行政监管和完善现有法规、规范。

现有技术—外墙保温材料聚苯板是一种廉价、轻质、隔热性能优良的材料。很多人认为应该禁止该材料用在建筑外墙保温上，但是，保温同防火总是一对技术矛盾体，当把一种材料制成防火材料时，其保温性能可能会大幅度下降。另外，大量使用这种材料要考虑国情，兼顾经济性，近期完全杜绝这种材料的使用是有困难的。因此，在现有情况下，如何保障高层建筑的保温性能又提高建筑的防火安全等级显得尤为重要。

在高层建筑设计中，幕墙保温系统、外墙保温材料应禁止或限制使用一着即燃的挤塑聚苯乙烯保温板和模塑聚苯乙烯保温板。同时，建筑幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙，应按照《高层民用建筑设计防火规范》的要求采用防火封堵材料进行封堵。高层建筑除各层窗户下方保温材料表面必须设置薄抹灰防护层外，其它区域外墙保温材料表面也应设置防护层，避免出现室内火灾和建筑外墙大面积燃烧的现象。高层建筑设计中更为重要的一点是毗邻的高层建筑之间应按照《高层民用建筑设计防火规范》的要求设置防火间距，设计时要充分考虑建筑外墙是否采用了高厚度的聚苯乙烯保温材料，以便设置足够的防火间距，避免因设计疏忽埋下火灾隐患。如果毗邻的两座高层建筑之间防火间距不足，建筑外墙又使用易燃的保温材料，在任何一座建筑的外墙发生大面积燃烧时，会产生大量的飞火，加之建筑内部同时燃烧并通过窗口发射出高强度的辐射热，在飞火和辐射热的共同作用下，相邻的外墙幕墙保温系统就会立即被引燃，导致火势迅猛蔓延。另外，过去的一部分建筑在设计、施工时，《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）、《民用建筑外保温材料消防监督管理》（公消[2011]65 号）尚未发布，建设行政主管部门没有针对外墙保温系统防火方面审核、验收许可等方面出台相应规定，也没有将其纳入建设工程监理流程。同时，现行的消防技术标准没有对建筑外墙保温构造及材料防火性能作出规定，消防法规也没有将建筑外墙保温工程纳入消防部门的建设工程消防设计审核、验收和备案抽查范围，加之节日期间公民违规燃放烟花爆竹的现象时有发生，最终导致了火灾的发生。

4 高层外墙保温系统

目前，相关人员应认真研究高层建筑外墙外保温系统灭火、防火及救援技战术。

一些重大火灾多数是在建筑使用过程中发生的，外墙外保温系统火灾具有保温材料易被引燃、火灾蔓延速度快、火灾从外墙向室内蔓延、易形成立体火灾、易危及临近建筑物等特点。在现有的技术条件下，此类外墙外保温系统的保温材料火灾基本上是不可控的，易造成巨大的财产损失及群死群伤事件。而随着我国建筑节能工作在民用建筑领域的全面铺开，外墙保温材料已在我国建筑上大面积使用。在国家节能标准的要求下，人们如果不能严格控制易燃可燃保温材料的使用，将为社会带来巨大的火灾隐患，例如央视新台址园区文化中心大火、上海“11·15”胶州路高层住宅楼火灾、沈阳皇朝万鑫大厦“2·3”火灾，都暴露出外墙外保温材料的问题。因此，我们要高度重视外墙外保温系统火灾的高危性、提高材料及系统的防火性能，提高全民的防火意识，防患于未然。传统的高层建筑火灾，主要是限于建筑内部防火防烟分区内的局部火灾，战术应用上以内攻为主，在着火楼层上层或下一层设防，防止建筑内部产生烟囱效应、产生内部立体燃烧，此类火灾多是“从里向外”蔓延。与此不同的是，外墙外保温系统火灾则是“从外向里”燃烧。这类火灾以前没有遇到过，也没有研究过。客观上讲，高层建筑（特别是超高层建筑）的外墙应具有相应的耐火极限，但是，由于规范的滞后，在国家大力推行建筑外墙保温的节能举措之时，建筑内部消防设施对外墙外保温材料燃烧陷于“不设防”的境地。此外，举高消防车工作高度有限，行车时间加上到场展开工作的时间，赶不上外墙火灾的蔓延速度。原本高层建筑火灾模式多变就是世界各国消防的难题，外墙外保温材料更是使之难上加难。因此，认真研究高层建筑外墙外保温系统灭火、防火及救援技战术已迫在眉睫。

5 完善技术标准

应从法律、法规层面入手，制定修定相关技术标准，增强建筑外墙抗御火灾的能力。

1)将建筑外墙保温材料防火设计内容纳入正在修订的《建筑设计防火规范》之中，提高幕墙保温系统的防火技术要求。

2)修订外墙保温材料及相关产品标准，积极促进防火性能良好的保温材料及耐火构配件的生产和应用。

3)对于密封材料的燃烧性进行严格规定，建议限制可燃密封材料的使用。

4)在《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》合并修订中，增加相关规范的相关条款，使得适宜的高耐火等级产品能够应用到建筑外围护部分。

应推广外墙保温材料与防火玻璃窗的结合应用，提倡高层建筑节能与防火的技术组合，提高防火安全等级。

在高层建筑中，外墙围护结构的热损耗较大。墙体是外围护结构的主要组成部分，按价值工程原理，发展外墙保温技术是实现建筑节能的重要环节，不仅能节约大量能源，还能给住户提供一个舒适的环境，带来许多实惠。但是，现有的外墙保温技术给防火安全带来了隐患，如何解决外墙保温与防火之间的矛盾已成为人们普遍关心的问题。

我国近期的几起火灾为行业提供了一个很好的高层建筑防火设计应用示范。在当前大部分建筑保温材料燃烧性能未达到A 级的情况下，采用防火玻璃窗与目前普遍尚在大量使用的（例如B1、B2 级）外墙保温材料结合应用的方案，是阻止火灾蔓延、减少火灾破坏，为生命和财产提供保障的一个经济、有效的解决方法。当高层建筑外墙发生火灾时，防火玻璃窗可以有效阻止火灾和烟雾向建筑内部蔓延及渗透，避免了普通窗玻璃受火破裂后成为火灾的燃烧通道，引发内部火灾并演变成复合型立体火灾，保障建筑内部的生命和财产安全。