建筑节能与防火

浅议浅议 建筑节能建筑节能 与与 防火安全防火安全 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 近年来 高层建筑火灾频 发 引起了全社会的广泛关注 随着经济的发近年来 高层建筑火灾频发 如 央 视大火 济南奥运中心大火 上海胶州路大火等 引起了全社会的广泛关注 当前 建筑节能备受关注 特别是哥本哈根会议后又提出了低碳经济的理念 建筑节能的高度得到了进一步的提升 因为拥有全球最大的建筑市场 我 国面临节能减排的极大压力 从大处来看是为全球全人类生存发展的环境 从局域而言是为了我国经济持续稳定的高速发展 所以建筑节能工作是非常 光荣的一项事业 近几年 由于墙体外保温引发的各类火灾频频发生 如 央 视火灾 美院火灾 科技馆火灾 上海胶州路大火等 给人们的生命财产造成 极大损失 墙体外保温的消防安全问题成为人们关注的焦点 如何才能科学有 效的防止因外墙外保温材料引发的建筑火灾 达到节能减排的标准 建议从如 下几个方面着手 1 国外经验 在欧美等外墙外保温技术应用先进的国家 将外保温防火安全性的对不同 保温材料及外墙外保温系统均有燃烧性能分级标准和相关测试方法及指标 同 时对不同防火等级的外墙外保温系统在建筑的使用范围进行规定 对有构造防 火的系统 还要进行大尺寸试验 以考察其实际使用状态下的防火性能 然后 由各国 地区 州 建筑指令 法规 管理条例规定不同防火等级建筑适用的 外保温系统 正因为有了严格的规定 使得外墙保温设计 开发 施工 使用 者心中有数 有规可循 从而大大降低了火灾发生及其造成的损失 1 从技术方面解决外保温防火安全 1 1 通过对国外先进技术的借鉴和针对国情的自主创新标准 开发出具有独立 知识产权的 能彻底解决大部分现有外墙外保温系统防火性差等弊病的外墙外 保温系统 为未来的防火分级后的外保温技术应用提供了更多的选择 这也是 外墙外保温行业未来的发展方向 1 2 究 建立适合中国国情的外墙外保温防火试验方法 通过这些试验和对发 达国家相关标准的借鉴 对不同外保温系统进行防火安全性能分级评价和应用 范围限定 形成具有强制力的标准 在高层和超高层建筑的外墙上规定使用防 火安全性更高的外墙外保温系统 进一步规范外墙外保温市场 减少火灾安全 隐患 降低火灾发生时外墙外保温系统对火灾的促进作用 逐步达到并超过发 达国家外墙外保温的防火技术水平 在现有技术条件下 1 的实现是需要更多时间的科研开发和长期工程 实践经验积累来实现的 而对于目前已经成熟应用于各类建筑类项上防火性能 各异的外保温系统来说 对于当前频发的外保温火灾事故来说 防火分级是非 常及时和必要的 2 外墙保温系统应进行防火分级 鉴于外保温火灾的频发 引起了全社会的广泛关注 无论是领导层还是普 通群众 无论是设计 开发商 施工方还是材料供应商都认为外墙保温的防火 是十分重要的 中国目前墙体保温大量采用有机可燃保温材料中国目前墙体保温大量采用有机可燃保温材料 EPS XPS PU 等 十分缺乏质量过关的不燃保温材料如矿 岩 棉板 等 十分缺乏质量过关的不燃保温材料如矿 岩 棉板 而且由于中国大部分建筑是中高层 如果完全按照欧美国家标准规范执行 将而且由于中国大部分建筑是中高层 如果完全按照欧美国家标准规范执行 将 有机保温材料系统限制在有机保温材料系统限制在 22m 以下 则有机保温材料将严重过剩而不燃保温以下 则有机保温材料将严重过剩而不燃保温 材料又供给不足 会严重影响国内建筑节能的开展 材料又供给不足 会严重影响国内建筑节能的开展 必须进行防火分级必须进行防火分级必须对外墙保温系统进行防火分级 因为无论是国内还是国 外 对建筑材料或制品的某项物理性能进行分级已是惯例 只有分级标准确立 后才标志着研究进行到了一定的深度和广度 才能对新材料的性能加以评价 才能给材料研究提供方向 这些都是很合理的 必然的和容易理解的 外墙保外墙保 温不防火不行 不分级不行 但要结合中国的具体情况进行分级温不防火不行 不分级不行 但要结合中国的具体情况进行分级 在国内发生了太多的保温工程火灾 尤其是奥运工程起火已经使政府领导和广在国内发生了太多的保温工程火灾 尤其是奥运工程起火已经使政府领导和广 大群众认识到保温工程防火的重要性 因此外墙保温不防火是绝对不行的 大群众认识到保温工程防火的重要性 因此外墙保温不防火是绝对不行的 外墙保温分级照抄国外的标准和规范我们难以做到 所以参照国外的标准和分外墙保温分级照抄国外的标准和规范我们难以做到 所以参照国外的标准和分 级思路 结合中国的外保温现状 进行合理分级才是可行的 级思路 结合中国的外保温现状 进行合理分级才是可行的 现有外保温建筑工程发生火灾大部分为施工现场火灾导致 而使用中外保温建 筑工程火灾案例很少 解决施工阶段的火灾隐患即可保证外保温的防火安全性 从重要性和长期性而言 解决建筑物使用过程中火灾隐患是防火安全的核心 在国内现有外保温工程火灾中 大部分发生在施工过程中 外保温建筑物使 用过程中的火灾案例相对较少 原因在于施工过程中有机保温板裸放 无任何 保护层 施工过程常遇动火作业 易发生火灾 很少人意识到 使用中的建筑 发生火灾时防火性差的外保温系统对火灾的促进作用 导致这类案例报道较少 笔者认为施工现场火灾是必须要提高重视并予以解决的 但解决建筑物使用但解决建筑物使用 过程中火灾隐患是防火安全的核心 过程中火灾隐患是防火安全的核心 主要基于如下两个因素 1 施工过程 中发生火灾时涉及人员少 建筑物内易燃易爆物品少 逃生渠道多 救援难度 小 而建筑物使用过程中发生的火灾恰恰相反 一旦发生火灾 人员和财产安 全和消防的救援能力将面临重大考验 建筑火灾人员死亡案例也多为建筑物使 用阶段 2 外保温施工周期短 一般不超过三个月 而建筑物的使用寿命 通常在 50 年以上 因此 就人员与财产安全的重要性和建筑物使用的长期性 而言 减少建筑物使用过程中火灾的伤害也显得尤为重要 1 从墙体外保温层燃烧性能入手 分析了保温层施工及使用过程中的火灾危险 因素 指出了消除火灾隐患的措施 外墙火灾主要发生在施工阶段 施工验收后的使用阶段外墙保温发生的火灾 非常罕见 基于外墙火灾主要发生在施工阶段这一结果 我想归纳 分析这 么几个问题 一一是是施施工工现现场场的的管管理理的的问问题题 如果你到施工现场就能发现许多管理上的 问题 尤其是交叉施工等节点的管理混乱 二二是是专专业业知知识识的的匮匮乏乏 很多施工单位都是如此 特别是一些建筑工人不 知道保温材料的基本特点特性 比如它是否燃烧 在什么情况下燃烧 它燃 烧的后果等 这方面的教育应该说是欠缺的 三三是是技技术术方方案案的的缺缺憾憾 比方说风行一时的薄抹灰系统 仔细分析这个系 统就能发现一个问题 在建筑行业并没有真正把这种发泡塑料保温材料融入 到整体方案中来 就像在眼睛里掺了一粒沙子一般非常难以应付 以前没有 保温层的时候一切都来得非常自然非常习惯 好多无机材料自身的相容性也 非常好 自从做外墙保温以后问题非常多 我在济南看见一个工地连续烧了 三次 EPS 板已经上墙了 后续的抹灰没跟上 这时候动电焊 几次的问题 如出一辙 薄抹灰方案的多层交叉施工带来了火灾隐患 四四是是材材料料自自身身的的防防护护 我们知道即使是易燃发泡塑料 如果处理得当的 话他们也可以达到较高的阻燃等级 会降低燃烧的风险 但实际的市场行为 有很多情况下是很难控制的 比如为了应付检验 等级做得比较好比较高 但工程使用却不是这样 基于上面分析 提出几点建议 一一是是建建议议充充分分研研究究火火灾灾发发生生的的原原因因 现在很多专业机构及科研单位都 在做火灾的研究 但并不全面 比方说很多研究是研究火灾发生的机理 并 没有考虑到整体和全面 消防主要是研究火灾发生后如何救援 而火灾发生 前期预防的对策相对来说更应重视 我想能不能就火灾发生原因做一个全面 的研究 把原因找出来再采取相应的对策 再一个就是系统化的问题 很多 情况下我们都把着眼点放在了材料自身防火上 忽略了整体系统防火 第第三三建建议议以以大大局局为为重重 比如能不能在制定一些政策 法规 指导性文件 的时候 放弃一些局部责任和利益 另外 在组织专家认定时候能不能多找一些有代表性的人员 特别是中 性的技术人员参加 什么叫中性 他和这个认定活动没有直接利利害关系 既当运动员又当裁判员是不合适的 多找一点和比赛无关的中性人员来当裁 判更好一些 我希望能够看到建筑节能继续深化并得到蓬勃发展 同时也能 看到火灾受到有效地遏制 随着经济的发展 在城市高层建筑建设突飞猛进 高楼大厦不断涌现 高 层建筑的节能问题与火灾安全问题也随之而来 在探究这些火灾的原因时 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 从上述三起火灾来看 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 15 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 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 为芯材 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 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 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 应从法律 法规层面入手 制修定相关技术标准 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 李书俊 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 目前 在技术手段上应针对不同建筑的防火等级 不同的高度 不同的使 用状况和我国的国情 外墙保温材料的产业技术现