对民用建筑工程保温材料燃烧性能的要求的几点意见
2012-04-01唐博
唐博
(机械工业第三设计研究,重庆 400039)
引言
在节能减排这一国家大政方针下,多种保温节能材料都相继投入到建设领域的实际运用中。为了有效地预防建筑外保温系统火灾的发生,公安部、住房和城乡建设部2009年9月联合发布了《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》(以下简称“《暂行规定》”),对民用建筑外保温材料的燃烧性能等级以及其适用范围作出具体的规定,并对施工及后期使用阶段的防火提出要求。该文件充分考虑了现阶段建筑保温材料的实际情况,具有很强的可操作性,对建筑领域节能工作做出了贡献。但随着2008年至2011年上海胶州教师公寓、沈阳皇朝万鑫大厦等相继发生火灾,公安部消防局由此于2011年3月下发 《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》(以下简称“《消防监管要求》”),该通知将民用建筑外保温材料燃烧性能一刀切地统一为A级材料。该通知的出台迅速在各相关行业产生连锁反应,各地在建工程停工,尚未开工项目暂停审核。本文即针对这一情况,提出一点粗浅的看法与建议。
1 案例分析
在《消防监管要求》一文前一段中叙述了该文件出台的依据是南京中环国际广场、哈尔滨经纬360度双子星大厦等6处相继发生的建筑外保温材料火灾。通过查阅相关资料,对这6处火灾事故原因分别罗列如下:
南京中环国际广场火灾发生在2009年4月19日,烧毁空调外机井的部分保温层,无人员伤亡;火灾原因系空调安装人员给1806房间安装空调外机时,焊渣掉落至下方槽内可燃物上(建筑保温材料上),引起火灾[1]。
哈尔滨经纬360度双子星大厦2008年10月9日发生的火灾事故系因工人违章电焊引燃天棚上的装修材料,进而引燃外墙保温材料导致火灾。
济南奥体中心体育馆屋顶东南侧在2008年11月11日发生的火灾事故,原因是施工人员在施工时使用汽油喷灯热熔防水卷材,高温火焰引燃屋顶保温材料造成火灾。
北京央视新址附属文化中心在2009年2月9日发生的火灾事故,其原因是央视新址办违反烟花爆竹安全管理相关规定,未经有关部门许可,在施工工地内违法组织大型礼花焰火燃放活动,在安全距离明显不足的情况下,礼花弹爆炸后的高温星体落入文化中心主体建筑顶部擦窗机检修孔内,引燃检修通道内壁裸露的易燃材料引发火灾[2]。
上海胶州教师公寓2010年11月15日发生的火灾事故,其原因是由无证电焊工违章操作引起。
沈阳皇朝万鑫大厦B座在2011年2月3日燃放礼花不慎引起酒店外壁大面积燃烧。烟花引燃铝塑板结合处可燃胶条、泡沫棒、保温材料,火势迅速蔓延,引燃室内可燃物,形成大面积立体燃烧。
上述6个案例中有4个火灾事故发生在施工阶段,归结起来主要有以下几种情况比较有代表性:一是可燃保温材料在施工现场临时存放时,被明火或溅落的电焊火渣引燃(如济南奥体中心火灾事故,上海胶州教师公寓火灾事故);二是可燃保温材料在施工过程中已上墙但未被抹面砂浆覆盖时,被飞溅、滴落的电焊火渣等点燃(如哈尔滨经纬360度双子星大火灾事故);再就是竣工交付使用后,可燃保温材料被外来火源引燃(如北京央视新址附属文化中心火灾事故、沈阳皇朝万鑫大厦火灾事故)。在欧洲一些国家,几乎没有发生过第一、第二种情况,都是在外保温使用过程中的火灾,而国内外保温火灾分布情况则与之相反,据有关外保温火灾情况调查,施工现场引起火灾占90%,其中25%是可燃保温材料违规存放被明火或电焊火渣引燃所致;而更多的约有65%案例是在保温材料上墙后由于交叉作业而被明火引燃;建筑物交付使用后发生的外保温火灾只占10%左右[3]。因而,当前应该加大监管力度,重点解决好在施工过程中出现火灾的问题。其次,在这6个案例中,几乎所有发生过火灾的工程都使用了燃烧等级为B3级的不合格建材,并且未按相关规定进行防火隔离带等构造措施的施工,更进一步加剧了火灾的扩散。如果不能加强监管,纵容各类野蛮违章施工,哪怕其保温材料的燃烧性能为A级也一样会造成重大的安全隐患。
2 对保温材料的燃烧性能按建筑物高度及构造特点区别对待的必要性
建筑物外墙构造可分为幕墙式与非幕墙式。幕墙作为建筑物的外围护墙,不承重,像幕布一样挂上去,故又称为悬挂墙,是现代大型和高层建筑常用的装饰性轻质维护墙。幕墙与内侧主体结构或内侧墙体间一般情况下都有间距,其保温材料通常都置于这层间隙中采用粘贴或其它方式固定在内侧墙上,导致保温材料与幕墙外装饰材料之间是有一定的空隙,这充分满足了有足够数量的氧气这一火灾形成要件;在火灾事故中这一空隙将形成烟囱效应,有利于火势的蔓延。对于非幕墙建筑,其保温材料按国家相关图集要求,基本上其内侧是紧贴在外墙维护结构上,外侧有抗裂砂浆或挂网后有水泥砂浆贴面砖等措施,这层保温材料是被内外两侧的不燃材料密封在内的,失去与空气充分接触的可能性,不存在有氧气这一燃烧要件;如果严格按照《暂行规定》中相关要求做好相关防火隔离带等措施,满足相关条款对保温材料燃烧性能的要求,加强监管,严格按施工规程合理有序地施工,则这两种情形中的保温材料的燃烧性能完全可以分别对待,做到物尽其用,达到节能减排的目的。其次,如果保温材料燃烧性能严格按照A级要求来做,现有的材料燃烧性能达到A级的保温材料不多,市面上常用的仅有岩棉、无机保温砂浆等几种;其中岩棉会对从业人员造成呼吸系统、皮肤、眼睛及粘膜等健康危害[4],应严格限制使用;其工作场所的用人单位和劳动者应严格按《使用人造矿物纤维绝热棉职业病危害防护规程》GBZ/T 198-2007的要求进行[5]。另外岩棉生产程会产生大量的废水、废气,并消耗大量能源,属高能耗、高污染产业,同我国节能减排的整体发展趋势不符。无机保温砂浆属于近年来开发出来的新产品,其传热系数修正后为0.08左右,较B1级B2级的有机保温材料高出一倍,由此带来同样情况下其保温材料厚度增加,挂网及人工费用等各种措施费用同步增加;故我们不能片面因为材料的燃烧性能而禁止其使用。就像不能因为汽油的可燃性而不准汽车上路一样,而应该加强施工监管,切实降低施工阶段的火灾事故率,达到安全生产的目的。
3 对保温材料的燃烧性能按建筑物高度区别对待的必要性
我国作为发展中国家,如果一刀切地要求保温材料的燃烧性能全部达到A级,要求所有建筑都使用最好的防火材料是不现实的,不仅不利于建筑外墙保温材料发展,而且会阻碍建筑节能工作顺利推进。即使在发达国家如英国也仅规定18m以上建筑不允许使用EPS板薄抹灰外墙保温系统;德国则规定22m以上的建筑不允许使用该系统。经过试验研究,欧洲业界人士认为,应用于外保温时,EPS板达到欧标E级也就是B2级(普通可燃)就可以[3]。结合我国实际情况,参照《暂行规定》中相关要求,按建筑物高度对保温材料的燃烧性能区别对待非常必要,有利于国家节能减排政策的顺利推行。
4 对保温材料的燃烧性能按建筑物部位区别对待的必要性
在节能减排措施中,建筑物的屋顶的保温材料的性能对建筑物的节能及防水材料的耐久性影响很大,由于屋顶保温隔热措施构造的特殊性,无论何种方式的屋面构造其保温层均被下部结构板及上部覆盖层这两种不燃烧材料密封,失去与空气接触这一燃烧要件,且屋面的密封相对于外墙更紧密,不会出现外墙保温材料因为耐候性等原因而发生的表面覆盖材料脱落而直接与空气接触,更不会出现外墙门窗洞口的薄弱环节,特别是不会出现在火灾时外墙保温材料与结构主体之间的塑料螺栓受热熔化而造成火灾蔓延的情况;考虑到物尽其用的节能减排原则,屋面保温材料的燃烧性的要求应该有别于外墙保温材料。另一方面从屋面防水隔热的构造上也要求屋顶的保温材料燃烧性能等级不宜全为A级,屋顶构造按保温层与防水层之间的相对位置关系可分为防水层在保温层之上的普通保温屋面及保温层在防水层之上的倒置式屋面做法;倒置式屋面是将憎水性保温材料设置在防水层上的屋面,近20年来能满足憎水性要求而大规模使用的是燃烧性能为B1级的挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板等有机保温材料,其在使用过程中因其保温材料燃烧性而引起的火灾案例鲜有报道,仅有的报道基本都属于施工过程中不按施工规程操作而引起的;其次,防水层材料由于防水的需要其绝大部分为易燃材料,在屋面施工中更容易引起火灾事故,如济南奥体中心体育馆屋顶东南侧发生火灾事故;如果采用保温层燃烧性能满足A级而憎水性不能满足倒置式屋面的传统材料,则屋面构造只能按传统的防水层在保温层之上的方式来设计,这样反而将防水层材料置于更大的火灾隐患中。实际上对屋面工程来说,其保温材料及防水材料基本上被不燃烧体封闭在一起,可视为一体两面的东西,单一的因为某种原因提高其中一种材料的燃烧性能等级并不能解决问题。建议参照《暂行规定》中相关要求针对屋顶保温材料构造的特殊性区别对待。定》要求,才是目前最现实的做法。而且若因过多考虑保温材料的防火性而忽视了外保温体系耐久性、安全性等问题,会导致更多的问题出现。总之,以《暂行规定》为基础,通过加强施工管理、采取防火隔离带、增加防护面层厚度等措施,可以达到有效防止火灾蔓延,降低火灾的危害的目的。因此,建议从实际出发调整《消防监管要求》关于燃烧性能等级的限制,或尽快委托相关部门出台相应的规范或标准以解决目前节能工作陷入进退两难的困境,否则将使外保温市场更加混乱,施工质量难以保证。
5 结语
诚然,按《消防监管要求》对开发应用防火等级更高保温材料体系有促进作用,也是解决防火问题的思路之一;在我国每年新建建筑外保温面积近20亿m2,外加现有非节能建筑改造需要,全部要求外保温材料的燃烧性能达到A级对全面实现国家节能减排的总体战略目标不利,故防火材料按 《暂行规
[1]崔蔚,张晓颖.南京中环国际广场火灾事故调查分析[J].消防科学与技术,2009(9):702-704.
[2]杨璇.“央视大火”原因调查[J].劳动保护,2010(4):36-39.
[3]鲍宇清,周宁,肖莉.中德专家研讨墙体保温防火技术[J].建设科技,2009(19):40-41.
[4]刘铁民,王银生.我国石棉替代品生产使用、危害及防护措施状况[J].中国安全科学学报,2002(2):1-4.
[5]GBZ/T 198-2007使用人造矿物纤维绝热棉职业病危害防护规程[S].北京:人民卫生出版社,2008.