彩钢板的火灾危险性和防火对策

刘 苑

山东省公安消防总队，山东济南 250102

金属面聚苯乙烯泡沫塑料夹芯板简称为彩钢板，它具有优异的建筑物理性。防潮，防腐、防水、保温、隔音等性能良好，可以预制；且质地轻、强度高、表面平整、价格低廉、施工方便，因而被国内外广泛应用于工业和公共建筑中。体育场馆、工厂车间、仓库以及其它民用建筑物，特别一些高层建筑和大跨度建筑，应用这种轻钢结构造房的优势更为明显。但近年来，彩钢板建筑物的火灾时有发生，造成了人员伤亡和重大的财产损失。如何来防控彩钢板建筑物火灾，成为社会关注的问题。

1 彩钢板的燃烧性能

1.1 燃烧特性及热量释放

彩钢板芯材EPS是一种易燃固体，密度为0.016g/cm3～0.02g/ cm3，导热系数为0.034W/（m·K）。EPS在环境温度70℃以下能够正常使用。当环境温度达到100℃时，EPS开始软化，150℃时收缩并开始熔化。当持续加热到200℃时，EPS将熔融，并释放出可燃气体。360℃左右时，EPS开始燃烧。EPS的自燃点为495℃左右。EPS燃烧时产生黄橙色火焰和大量黑烟碳束，并产生大量热。EPS的燃烧值为39.4MJ/kg，为松木燃烧燃烧值（18.6MJ/ kg）的2倍多。200mm厚的EPS的燃烧值大约相当于17mm厚的松木的燃烧值。

1.2 烟气及毒性

表1 EPS燃烧烟气含量和毒性及与阻燃EPS对比

EPS在燃烧时产生大量黑色的浓烟，并产生一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔等气体。其中甲烷、乙烯和乙炔只占所有气体含量的2‰左右。由于不产生氰化氢、氯化氢、硫化氢等气体，所以说EPS在火灾中危害程度在同类材料中是相对较小的。美国国家航空航天管理局（NSNA）开发的林德伯格（Lindberg）水平管式炉用于毒性测定了多种聚合物材料毒性试验，也证实了EPS在火灾中危害程度在同类材料中是相对较小。聚苯乙烯有焰燃烧所产生的毒性比无焰燃烧所产生的毒性要大，二者的比值约为1.76。一般来说，彩钢板中的聚苯乙烯在火灾初起阶段是处于无焰燃烧状态，因此对人体威胁性不是很大。阻燃EPS产生的烟气除多了溴化氢以外，其他烟气数量在500℃以下时有一定差别，但在500℃以上时没有太大差别。EPS燃烧烟气含量和毒性及与阻燃EPS对比见表1。

2 彩钢板火灾中的危险性

2.1 易燃性

彩钢板芯材EPS属多孔泡沫材料，易发生阴燃和燃烧，不容易探测和预防。由于EPS的良好的燃烧性能，导致彩钢板一旦受热、遇到明火很容易燃烧并蔓延。在外部加温的情况下（如紧贴板材使用液化气做饭），在暴露的EPS芯材遇到明火（如线路穿过墙面板处电线短路），都有可能会导致芯材的燃烧。这种燃烧是在板间进行的，所以很难被注意，也很难用仪器设备来探测。

2.2 毒害性

燃烧产生大量浓厚黑烟和毒气，使内部人员疏散困难，易造成人员伤亡。 火灾初起阶段，EPS的受热到200℃就会熔融并产生可燃气体，随着温度不断升高，EPS开始阴燃，随着与金属板面的剥离，EPS暴露在火焰中并燃烧，同时产生大量的黑烟和有毒气体。大量的浓烟造成火场中的消防人员视线受到影响，不容易观察到火点，以及无法进行人员搜救。

2.3 流淌性

EPS受热易发生熔融，流到面板外面，造成火势蔓延。EPS的受热到200℃就会熔融并产生可燃气体，熔融物会延金属面板壁面滴落，并流淌到地面上，并沿着墙根形成一条熔融带，遇到明火就会燃烧。燃烧会沿着这条熔融带蔓延，由于良好的燃烧性能，这个蔓延时相当迅速的。随着芯材的流失，板面的变形，极易坍塌，造成人员伤亡和消防人员无法展开内攻和搜救。

2.4 隐蔽性

火灾中，由于EPS的收缩、金属板面受热变形以及金属板面与芯材的剥离，从而在板间形成一定的空腔，燃烧可以通过夹芯材料隐蔽地前进，并随着遇到合适的缺口部位和可燃物，蔓延到其他部位。这个蔓延过程没有规律可循，是随着火场可燃物情况、彩钢板房间结构的不同而变化的。因为蔓延是在板间进行的，所以很难通过外部观察、内部侦查、仪器探测等手段来发现，一旦忽视这种蔓延，对大空间、结构复杂建筑的火灾扑救非常危险的。

2.5 伤害性

由于彩钢板板面光洁度高，材料保温性能好，灭火中水流不宜吸附在板面，冷却效果差。钢板自身所具备良好的抗拉强度、抗弯强度和剪切强度，造成板材极难破拆，破拆以后金属面板弹性好，不易卷曲，切口锋利，容易对消防员产生伤害，影响消防人员进入搜救和寻找火点。

3 彩钢板建筑的防火对策

3.1 加强执法监督，严把建筑审核关

避免和减少彩钢板建筑火灾，关键是把好源头关。在建设工程消防审核验收过程中，对新建建筑，临时建筑都应该严格按照规范要求，控制非阻燃彩钢板在工程中的使用。大量使用彩钢板的单位和部位，特别是人员密集的场所，在条件允许的情况下，除对其产品检测报告和产品核对以外，可以抽取样板送检。在消防监督检查中，对于已经使用了不符合要求的彩钢板，应限期更换或做防火处理。对电气线路、管道穿越、孔洞等防火封堵情况和套管更要认真检查。

3.2 加强用电用火的管理

火灾的发生和蔓延往往是人们疏于防范和麻痹大意造起的。由彩钢板材料引发的火灾更多是因为违规拉接线路、动火、电焊、切割等引起的。因此，必须建立完善的消防安全管理制度，严格进行制度的落实、监督，对人员进行定期安全培训、考核。

3.3 对彩钢板房间进行有效的防火分隔

控制使用彩钢板房间的建筑面积，房间与房间保持一定防火间距，使火灾无法大面积蔓延。充分利用实体墙、柱、梁和楼板等，将大空间的彩钢板房分隔成小的防火分区，将火灾控制在有限区域内。在工程施工中，适当对墙面和顶板进行板间分隔，使火灾在内部蔓延得到控制，可以有效阻止火源远点的彩钢板芯材的收缩所造成的结构破坏。

3.4 加强开口处、板间的封堵和连接

连接紧密的板材由于难以变形，不容易与空气接触，能够在火焰作用下保持结构性能好，不容易燃烧，连接紧密的板和连接松弛的板的燃烧是有很大差距的。所以在施工中，无论何种连接方式，都应对板间连接、卡口、封口等做有效加固，包括焊接、螺钉连接、铆钉连接等，特别是做到板材与承重、支撑构建的连接。穿越管道、线路等的板材切口应该使用石棉、防火泥等防火堵料进行严密封堵。

3.5 采用主动型监控和探测报警系统

彩钢板芯材在火灾发生时，先分解释放出可燃气体，气体在不同密封程度板间缝隙渗透程度也有所不同。传统型感烟探测器很难捕捉到火灾初期板间烟气和可燃气体的释放。采用吸气式探测系统等能够敏锐地搜集到环境中的气体成分的变化，早期探测到火灾，能够在火灾初起阶段进行扑救，从而避免火灾的蔓延。

3.6 配备有效的灭火器材设施

从大量的试验及案例可以看出，对于彩钢板火灾的扑救，无论是喷淋系统还是灭火器，直接灭火都很难实现对火灾的控制。喷淋系统也会增加轻钢建筑的自重负荷，在灾害中甚至会成为结构迅速坍塌等不利因素。但彩钢板火灾如果在初期阶段不能够熄灭，将会造成严重的后果。初期阶段最有效的灭火方式是对板材金属面切割后，切断火灾蔓延途径，或者使全部燃烧暴露在可视空间内，然后用灭火器、消火栓等进行扑救。在大量采用彩钢板材料的建筑内，适当配备电动切割机、无齿锯、板斧、撬棍等工具对初期火灾扑救是非常必要和有效的。

[1]颜东升.金属面EPS夹芯板燃烧性能及防灭火对策[D].安徽合肥：中国科学技术大学，2006：4-70.