人员密集场所玻璃材料装修消防安全隐患与防治措施探讨

张 兵

(云阳县公安消防大队，重庆云阳 404500)

人员密集场所(《消防法》第七十三条定义，包括:公众聚集场所，医院的门诊楼、病房楼，学校的教学楼、图书馆、食堂和集体宿舍，养老院，福利院，托儿所，幼儿园，公共图书馆的阅览室，公共展览馆、博物馆的展示厅，劳动密集型企业的生产加工车间和员工集体宿舍，旅游、宗教活动场所等)一直是消防监督管理的重点，一旦发生火灾极易造成群死群伤。据统计，2002年—2011年全国人员密集场所共发生死亡10人以上的重特大火灾事故25起，死亡496人，伤461人。其中，2009年福建省长乐市拉丁酒吧火灾(位于地上第1层，建筑面积313平方米)从起火到火灾猛烈燃烧过程仅仅64秒，过火面积约30平方米就造成15人死亡，22人受伤。2004年吉林省吉林市中百百商厦火灾1次性就造成54人死亡，70人受伤。人员大部分为未能及时疏散逃生中毒窒息。正是由于此类场所火灾危险性大，国家消防技术标准对其室内装修消防设计、竣工验收等方面的要求也愈加严格细化。然而，近年来人员密集场所尤其是歌舞娱乐放映游艺场所装修愈加豪华，增加了大量复杂的造型和工艺。作为增加视觉空间、增加造型、追求装修效果的最常用手段，玻璃材料尤其是镜面玻璃被大量使用到装修的整体或局部。利用镜子的反射和折射来增加空间感和距离感，或利用玻璃改变光照效果。与此同时也导致此类场所在装修材料防火性能、安全疏散逃生、应急灭火救援等方面也出现了新的消防安全隐患。2010年，重庆市一消防大队在处置一起高层建筑商场火灾事故中，2名消防员就因在灭火救援中跌倒在火场中掉落的玻璃碎片中而严重受伤。

1 目前装修工程中常使用的玻璃材料类型及功能

玻璃的种类很多，性能各异，其加工方法与功能也不相同。总的来说可分为4大类:普通平板玻璃、特种玻璃(包括异形玻璃和特殊功能玻璃)、深加工玻璃(镜子、微晶玻璃等)以及有机玻璃。从安全角度来分，可分为建筑用安全玻璃(防火玻璃、钢化玻璃、夹层玻璃、均质钢化玻璃)和非建筑用安全玻璃。在建筑内部装修工程中常使用的玻璃材料主要包括以下几种。

1.1 玻璃镜

采用平板玻璃、茶色玻璃为基材，在其表面上经镀银工艺，再加上一层涂底漆，最后涂上灰色面漆而制成。不仅用于照人，而且在室内装修中可以扩大室内视野和空间，增加室内明亮度。常用在入口门厅、通道的柱子、墙壁、复式吊顶、灯池、展览装置、舞台灯具等处。

1.2 镜面玻璃

也称为涂层玻璃或镀膜玻璃。它是以包括金、银、铜、铁、锡、钛、铬或锰等有机或无机化合物为原料，采用喷射、溅射、真空沉积、气相沉积等方法，在玻璃表面形成氧化物涂层。镜面玻璃的涂层色彩有多种，常用的有金色、银色、灰色、古铜色。这种带涂层的玻璃，具有视线的单向穿透性，即视线只能从有镀层的一侧观向无镀层的一侧。同时，它还能扩大建筑物室内空间和视野。镜面玻璃反射能力强，对光线有较强的反射能力，是普通平板玻璃的4～5倍以上。常用于室内的吊顶、墙面、柱面及门厅、走廊、玻璃栏河等部位。

1.3 钢化玻璃

是将浮法玻璃(浮法玻璃与普通平板玻璃都是平板玻璃，只是生产工艺、品质上不同)加热到软化温度附近之后进行均匀的快速冷却，从而使玻璃表面获得压应力的玻璃。在冷却过程中，钢化玻璃外部因迅速冷却而固化，而内部冷却较慢，当内部继续冷却收缩时使玻璃表面产生压应力，内部产生张应力，从而提高了玻璃强度和耐热稳定性。常使用于局部隔断、走道地面。

2 室内玻璃装修常用的安装方式及其选材

室内玻璃装修的常用安装方法大致可以分为5种:螺丝固定、嵌钉固定、粘结固定、托压固定、粘结支托固定。每种做法都有各自的特点和使用范围。通常根据玻璃的大小、排列方法、使用场所等因素，选择其中一种方法单独使用或几种方法组合使用。安装的基本施工程序一般包括:基层处理、立筋、铺钉衬板、玻璃安装。衬底材料包括木墙筋、胶合板、沥青、油毡(用于防潮)等，也可选用一些特制的橡胶、塑料、纤维类的衬底垫块。固定用材料包括螺钉、铁钉、玻璃胶、环氧树脂胶、盖条(木材、铜条、铝合金型材等)、橡皮垫圈等。

3 人员密集场所玻璃材料装修存在的多种消防安全隐患

3.1 平时“稳固”火灾中却“举步维艰”

一些人员密集场所在疏散走道或局部地面采用玻璃地面(用地板玻璃经过特别的处理做成的可供于踩踏的平面，又叫玻璃地台或玻璃地板或玻璃平台)。其结构大多为钢结构玻璃地面、木结构玻璃地面、玻璃结构玻璃地面、其它结构玻璃地面(如铝材等)、无结构玻璃地面(直接铺在基面上)。部分场所楼梯甚至还采用钢化玻璃作楼梯踏板。《建筑玻璃应用技术规程》要求地板玻璃必须采用夹层玻璃，点支承地板玻璃必须采用钢化夹层玻璃。但无论是钢化夹层玻璃、夹层玻璃还是其它玻璃，在受到高温破裂或受到外力破碎后，都会在地面或楼梯梯步处形成一个孔洞以及玻璃碎片，不同的是夹层玻璃等建筑用安全玻璃破坏程度和破片状态的大小。但均会造成疏散通道和楼梯的破坏，人员无法安全疏散，同时也影响灭火救援。

3.2 玻璃镜面效果在火场中的危害

火灾中人们的行为具有以下特点，尤其是处在陌生环境中，尤为明显:一是向群性。人们普遍具有人多有依靠、安全感增强的心理，这一特性是火灾情况下，最容易发生的习惯倾向;二是趋光性，人的日常活动大部分在白天进行，火灾一旦发生，照明系统瘫痪，当黑暗降临时，人具有向光亮处行动的本能，以明亮的方向为活动目标;三是混乱性，一两个人的大喊大叫，乱窜乱跳等混乱行为往往给周围人以强烈的感染，进而引起群体的混乱。正是火灾中人的行为存在这些特点导致其极易受到玻璃镜面效果的影响。

(1)直接造成人员伤亡。火灾中镜面的反射作用常常会使得镜面形成一个虚假的出口或者通道，诱使人们“奔向”玻璃镜面形成的“前方”，直接造成人员碰撞伤害。

(2)混淆逃生方向。一方面镜面作用常常会反射亮光，趋光性的作用使得人们常常会在黑暗中向有“亮光”的出口处逃生;另一方面由于玻璃镜的折射作用，疏散指示标志常常会在附近墙面设置的镜面中出现一个错误的指示方向。走道尽头设置面的镜面作用更会使得走道的距离增加一倍，紧急逃生过程中真假难辨，极易使人员在视觉上“逐光而去”、“逐路而去”，而忽视旁边的安全出口，无法分辨真正的安全出口、疏散通道、疏散指示标志、安全出口标志。同时，由于向群性的作用，当处在逃生人群前端的人判断错误，走向错误的疏散方向，后边跟着的人也极易跟着走错逃生路线。特别是一些大空间的酒吧、摇吧、KTV等场所，消费人群受气氛影响或酒后，反应和分辨能力都下降，在一个四面都有镜子的场所里就算应急照明、疏散指示标志设置再完好也是很难分辨正确的疏散方向。

(3)造成更大恐慌。本来是只有一个起火点，由于镜面效果的影响，会映射出多个起火点，就造成“前”和“后”，甚至四周都有起火点的假象。烟气也是同样的效果，使得人似乎“身临绝境”，不知所措，极易造成混乱和不知所措。这对于生理、心理素质本身存在缺陷的老年人、儿童、残疾人、伤病员尤为危险。

3.3 玻璃破裂或脱落造成的危害

火场温度大约在800℃ ～1 200℃之间，火灾发生的10分钟内火场温度就可达到700℃。火灾场景玻璃破裂研究中温差判据应用得最为广泛。其表达公式如下:

σy是破裂临界压力。E是杨氏模量。β是线性膨胀系数。ΔT是玻璃暴露表面与遮蔽表面，向火面与背火面之间的温差。通过实验测量玻璃破裂温差的研究发现，普通玻璃破裂温差为90℃，6 mm厚钢化玻璃破裂温差为330℃ ～380℃，10 mm厚钢化玻璃破裂温差为470℃ ～590℃。

许多人员密集场所为增加视觉效果在吊顶、墙面、隔断上大量使用玻璃。在火灾发展的初期阶段，随着放出热量迅速增多，在可燃物上方形成温度较高、不断上升的火羽流。当羽流受到房间顶棚的阻挡后，便在顶棚下方向四面扩散开来，形成了沿顶棚表面平行流动的较薄的热烟气层。起火点上方及周边顶棚的玻璃由于温差作用首先破裂，出现玻璃雨伤害到下面疏散的人员。即使玻璃未破裂，由于目前我国以环氧树脂为主要原料做的耐高温胶粘剂做的最成熟的是B级(ASTM标准——国际材料试验协会)，即可以在130摄氏度条件下长时间使用。火场迅速上升的室内温度会使环氧树脂胶失去胶粘作用直接导致玻璃整体脱落。热烟气层达到了一定厚度时又会慢慢向室内其它部位扩展，不久就会在顶棚下方形成逐渐增厚的热烟气层。当火灾达到充分发展阶段，热烟气层的温度与中心温度相差无几。室内吊顶、隔断、墙面、地面设置的玻璃都将破裂或脱落，又或受喷淋等冷水作用骤冷破裂。散落在地面的玻璃碎片将严重威胁疏散和救援人员的生命安全。同时，也可能损坏水带、防火隔热服等器材，严重影响灭火救援工作的正常开展。

3.4 安装材料增加火灾负荷

玻璃安装过程中采用的衬底材料、固定材料等部分为易燃、可燃材料。如油毡属于易燃材料，木墙筋、胶合板、木工板等属可燃材料。在装修中，由于基层材料施工属隐蔽工程往往会大量使用木质等装修材料，如果这些材料未经过防火处理或防火处理不到位，将大大增加使用场所的火灾负荷。

4 人员密集场所采用玻璃材料装修的建议

4.1 尽可能控制玻璃的使用量和使用范围并优化材料防火性能

玻璃属于A级装修材料，根据《建筑内部装修设计防火规范》要求，可以使用在建筑内部装修的任何部位。但基于玻璃上述安全缺陷，应尽可能控制其使用量和使用范围。在疏散走道及其拐角处、楼梯间、安全出入口处应严格控制玻璃镜和镜面玻璃的使用，地面应严格限制钢化玻璃为主的各类玻璃结构地面，严禁吊顶使用玻璃材料，以确保人员安全疏散和灭火救援的人员安全。确需局部使用玻璃装修时，除注意避免玻璃折射、反射作用、破碎破裂对安全疏散逃生的影响外，还应在安装过程中尽可能采用防火材料，减少使用可燃、易燃材料。例如，玻镁防火板是近年来使用比较广泛的新型防火装修材料，具有良好的防火安全性能:火焰持续燃烧时间为零，800℃不燃烧，1 200℃无火苗，达到最高防火不燃级别A1级;与不燃龙骨制作的隔断，耐火极限可达到3小时以上;遇火燃烧的过程中能够吸收大量的热能，延迟周围环境温度的升高。同时具有耐高温、阻燃、吸声、防震、防腐性;同木材板材的使用方法相同，可以通过锯、刨、钉等加工工艺完成装修工程。因而可以使用玻镁防火板代替使用胶合板、木工板等作为玻璃安装工艺的基层材料，广泛运用于吊顶、墙面、隔断等部位。

4.2 不能以防火玻璃代替普通玻璃大面积使用，无限制地使用防火玻璃隔墙

《建筑用安全玻璃》(GB15763.1－2009)规定防火玻璃材料原片可以选用镀膜或非镀膜的浮法玻璃、钢化玻璃。建筑用安全钢化玻璃由于表面形成减压压力层，机械强度和耐热冲击强度得到提高，并具有特殊的碎片功能，其主要安全性能要求和一般性能要求如表1所示。因而，防火玻璃不仅可以具备钢化玻璃的安全性能特点，从技术上讲还可以具备玻璃镜和镜面玻璃的效果。防火玻璃耐火极限为 0.50 h、1.00 h、1.50 h、2.00 h、3.00 h。其耐火极限测量十分苛刻，如完整性测量为棉垫与玻璃试件之间保持20 mm～30 mm距离并将棉垫中心靠近裂纹，测量时间为10 s～30 s，当棉垫被点燃或背火面窜火达10 s以上时，则认为失去完整性。防火玻璃的耐火等级在一定程度上甚至达到了多层和高层民用建筑防火墙耐火极限要求。

防火玻璃隔墙是近几年出现的一种新型建筑防火分隔设施，分隔热型和非隔热型防火玻璃隔墙，组合安装后可以形成一面具有一定耐火性能的大面积带框玻璃墙。目前，经国家建筑材料质量监督检验中心检验合格的仅有非隔热型防火玻璃隔墙，满足75 min完整性耐火性能。即75 min内试件背火面无窜火达10 s以上;试件背火面出现贯通至试验炉内的缝隙，直径6 mm的探棒穿过缝隙进入炉内且探棒沿裂缝长度方向移动小于或等于150 mm，或直径25 mm的探棒不可以穿过裂缝进入炉内。目前，相关消防技术标准未明确防火玻璃隔墙的使用部位。

表1 建筑用安全钢化玻璃主要安全性能和一般性能要求

鉴于防火玻璃和防火玻璃隔墙的这些优点，于是部分场所大面积地使用具有镜面等特殊功能的防火玻璃代替玻璃镜、镜面玻璃、钢化玻璃等普通玻璃作隔断、楼梯踏步、地面，以及大面积地、无限制地使用防火玻璃隔墙代替走道隔墙，甚至代替防火卷帘、防火墙等划分防火分区。如一些场所为了增强建筑的室内通透性效果而在房间与中庭相通开口部位大面积地使用防火玻璃，大面积地使用防火玻璃隔墙代替走道隔墙、防火卷帘划分上下层防火分区。依据是现行国家规范规定高层或多层民用建筑设置中庭防火分区面积应按上下层相连通的面积叠加计算，当超过1个防火分区最大允许建筑面积时应满足的要求包括:房间与中庭相通的开口部位应设置能自行关闭的防火门窗(多层为甲级、高层为乙级)，与中庭相通的过厅、通道等处应设置防火门(多层为甲级、高层为乙级)或防火卷帘分隔。然而，防火玻璃以及防火玻璃隔墙的耐火性能按《镶玻璃构件耐火试验方法》试验和判定，作为一种非承重构件其耐火极限只满足了耐火完整性和(或)耐火隔热性要求，并不满足耐火稳定性(在标准耐火试验条件下，承重或非承重构件在一定时间内抵抗垮塌的能力)要求。同时，防火玻璃原片即使采用建筑用安全钢化玻璃在其破碎后碎片长度也可达75 mm，危害性仍不容忽视，其耐热冲击性也不能适应复杂的火场环境。防火玻璃隔墙背火面的温升也会在没有明火的情况下导致附近可燃物燃烧或灼伤附近走动人员。因此，不应大面积使用具有玻璃镜、镜面、“钢化”等效果的防火玻璃作吊顶、墙面、隔断、楼梯踏步，更不应大面积地、无限制地使用防火玻璃隔墙作为防火分隔措施。

4.3 加强施工现场消防安全监督检查

由于玻璃安装大部分属于隐蔽工程，消防监督检查和验收时不易被发现。因此，公安机关消防机构应结合《建筑内部装修防火施工及验收规范》的实施，加强施工过程检查，督促建设和监理单位自主申报装修材料见证取样检测。同时，适时随机进行监督抽查，以确保不燃性、难燃性基层材料防火处理的施工质量到位。

5 结论

玻璃本身作为A级不燃材料，现行消防技术标准对于人员密集场所室内采用玻璃作为装修材料未有特殊要求和规定。鉴于实际需要，建议相关技术标准规范修改过程中应充分考虑人员密集场所采用玻璃作为室内装修材料存在的消防安全隐患，在设置部位、选用材料、安装过程、施工工艺等方面予以规范，尤其是要进一步明确隔热型和非隔热型防火玻璃隔墙的使用范围和设计应用原则。

［1］GB50354－2005.建筑内部装修防火施工及验收规范［S］.

［2］GB50222－95(2001年版).建筑内部装修设计防火规范［S］.

［3］GB15763.1－2009.建筑用安全玻璃第1部分:防火玻璃［S］.

［4］GB15763.2－2005.建筑用安全玻璃第2部分:钢化玻璃［S］.

［5］GB/T9978－1999.建筑构件耐火试验方法［S］.

［6］GB/T12513－2006.镶玻璃构件耐火试验方法［S］.

［7］JGJ113－2009.《建筑玻璃应用技术规程》［S］.

［8］GB50354－2005.建筑内部装修防火施工及验收规范［S］.

［9］张毅.火灾场景中玻璃破裂行为研究综述［J］.灾害学，2010，25(S1):140 －144.

［10］叶永飞.防火玻璃在工程应用中存在问题探讨［J］.武警学院学报，2008，24(10):45 －49.

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