2023年《安全管理论文》之高层建筑幕墙火灾特性与防治对策.docx

高层建筑幕墙火灾特性与防治对策 摘  要：对于现代高层建筑，幕墙因其独特的风格、漂亮的外形而备受推崇。本文结合典型案例分析了高层建筑幕墙火灾的特性与危害性，指出了现在幕墙火灾防治中存在防火检测标准亟待更新、有关部门平安监管不力、消防平安责任方的监管冷淡、技术水平和生产条件落后等几个方面的问题，提出了应及时修订和完善新材料的检测标准、合理采用防火玻璃、加大职能部门对高层建筑幕墙监督管理力度、对新型保温材料和幕墙金属面板材料的防火标准进行重新评估和审定以及推出对新材料、新技术和新设备的研发鼓励机制几个方面的防治对策。 关键词：高层建筑；幕墙火灾；防治对策 Characteristics and Prevention of Curtain-wall Fire Hazards for High-rise Buildings WANG Yan1，ZHANG Yafeng2 （1. Hefei Fire Detachment, Hefei, 230001） （2.  Fire Corps Testing Station of Anhui Province , Hefei, 230031） Abstract: Having unique styles and beautiful appearances, curtain-walls are widely used for high-rise buildings. This paper analyzed the characteristics and damages of curtain-wall fire hazards, pointed out some problems appeared in the prevention of the hazards, such as the pressing update for fire detection standards, the weak supervisory of sections concerned, the indifferent regulation of fire safety involved parties, the low technology level and undeveloped production conditions. Then some solutions to the problems are proposed, recommending that the inspection standards for new materials should be revised and perfected timely, fire-resistant glass be employed reasonably, the supervision and regulation of functional divisions on curtain-walls be strengthened, the fire prevention standards on advanced thermal insulation materials and curtain-wall metal penal materials be reappraised, and the incentive mechanism for research and development of new materials, technologies and equipment be launched. Key word: High-rise Buildings, curtain-wall fire hazards, prevention 一、引言 建筑幕墙是指由玻璃、金属、石材、混凝土等面板作墙面板材与金属构件组成，悬挂在建筑物主体结构上的，不承担主体结构荷载与作用的建筑外围护结构。建筑幕墙除了有技术开展较成熟的玻璃幕墙、金属幕墙和石材幕墙外，还有现在开展得较快的多用于大空间的点式幕墙和新型的气循幕墙、智能幕墙与光电幕墙[1]。 我国建筑幕墙从1978年开始起步，经过近30年开展，特别是二十世纪初90年代的高速开展，到二十一世纪初，我国已开展成世界第一幕墙生产大国和使用大国，二十一世纪我国建筑幕墙又继续迅猛开展[1,3]。在建筑业来看，建筑幕墙是现代建筑派的主要表现特征，在新世纪的现代化城市建筑中具有不可替代的艺术地位。 幕墙因其独特的风格、漂亮的外形而备受推崇，已成为城市建筑步入现代化的重要标志之一，近年来在人群密集、大型的公共建筑，重要的高层、超高层建筑物的外墙上有着广泛的市场应用。随着我国                           作者简介：王艳(1979.9—  )，女，安徽砀山人，安徽省合肥市公安消防支队工程师，研究方向：消防平安监督管理。 城市化进程的深入，采用幕墙式的大型建筑必然会越来越多，而近几年的重大火灾事故也警示我们有必要对高层建筑幕墙火灾特性与防治对策进行深入的探讨研究。 二、高层建筑幕墙火灾的特性与危害 1.幕墙火灾初期时一般在夹层中燃烧，不容易探测和预防; 现在幕墙内广泛使用的保温材料EPS(模塑聚苯板)、XPS(挤塑聚苯板)、PU(硬泡聚氨酯板)等，其防火性能大多为B2可燃级或B1难燃级，且燃烧产物含有大量有毒气体[2]。国家住建部与公安部联合下发的[2023年]46号文件规定：对于防火平安要求高的场合，要求采用不燃A级材料。据此要求，目前只有无机材料可到达A级防火要求（如岩棉），但无机材料的保温导热系数比聚氨酯等有机保温材料大得多，即保温性能较差，根本难以到达国家规定的建筑节能指标要求。 2.因为玻璃、石材是脆性材料，其抗火性差，温度到达250度时玻璃即会炸裂。一般幕墙的玻璃、石材、复合金属板材均不耐火，当受热或遇火烧时易变形、破碎毁坏而造成幕墙大面积掉落，火焰就从幕墙破碎洞口的外侧卷进上层室内[4]。 3.垂直幕墙与建筑物各楼层楼板、房间间墙的缝隙，在提高建筑物的隔热和保温性能的同时，也增大了火灾危险性。如缝隙未经处理或处理不恰当，且消防系统不完善情况下，浓烟也可通过缝隙向上层扩散弥漫，造成人员窒息，而火苗那么通过缝隙往上层窜[6]。这些缝隙和幕墙破裂的洞口就成了引火通道，串烟串火，酿成更大的火灾。 4.幕墙虽然本身并不燃烧，但很容易到达耐火极限而掉落，这样就会出现抽风作用，火焰沿外墙上卷延烧，成为火势蔓延的途径[7]。玻璃幕墙使用的铝塑板是火灾迅速蔓延的原因。 5.超高建筑中存在的大量竖向管道，由于竖管的烟囱效应，火灾蔓延迅速，扑救困难。据测定，在火灾初起阶段，火焰、烟气在水平方向扩散速度为0.3m/s，在猛烈阶段，火焰、烟气扩散速度为3m/s~ 4m/s。特别是高温烟气和火焰通过这些途径能在几十秒内造成整幢大楼失火。 6.随着全社会对低碳经济的大力倡导，节能环保再次成为倍受瞩目的焦点，在建筑业墙体保温技术是近年来大力推广的建筑节能措施之一，但是目前高层建筑所使用的保温材料，根本没有防火功能，一旦点燃迅速蔓延很难施救。 7.室内的大火可将石材幕墙挂石板的不锈钢板和钢材软化而失去强度致使石板剥离从天而降[3]，威胁行人平安。可见，幕墙的防火不当不但严重影响建筑物的使用平安性，还严重危害人民生命财产平安和其他公众利益，所以幕墙的防火是一项非常重要的工作，建设主体各方都不可掉以轻心。 三、高层建筑幕墙火灾案例及暴露的相关问题 1. 近年来国内外高层建筑幕墙火灾案例 1988年洛杉矶第一洲际银行大楼（62层）起火后，由于幕墙玻璃很快破裂，火焰沿外墙上卷延烧，造成十分沉重损失。2023年2月9日，在建的电视文化中心（TVCC）北配楼大火持续六小时，火灾由燃放烟花引起。建筑物过火面积8490平方米，造成直接经济损失16383万元。火灾原因系燃烧的礼花熔化点燃钛锌合金板，焰火烧穿顶面的铝板后，点着了无阻燃剂的发泡聚氨酯引起。2023年4月19日，南京中环国际广场的50层高楼，大火沿着两个相临空调外机井，从9楼蔓延至顶层，燃烧物主要为井壁的保温层，火灾原因系空调安装工在安装空调外机时，焊渣掉落至下方可燃物上引起，过火面积约400平方米。 2023年5月31日，南通市新城区277.96米的中南汇泉国际广场在进行外部装修时发生火灾，火灾烧毁了大楼西南角外表幕墙的保温材料，火灾原因系电焊工在切割钢筋时，产生的火花引燃外墙保温材料引起，火灾直接财产损失约为12万元。沈阳皇朝万鑫大火2023年2月3日零时30分许，东北第一高的首家白金五星级酒店沈阳皇朝万鑫酒店发生火灾，大火持续近10个小时，火灾是由燃放烟花引起。 酒店造价约为27亿元，除了C座未受太大影响以外，A、B两座酒店公寓已经几乎全部损失。 2. 高层建筑幕墙火灾暴露出我国现阶段的消防管理在以下几个方面存在缺失： (1) 建筑制品和构件的防火检测标准和标准亟待更新：我国目前使用GB 8624—1997建筑材料燃烧性能分级的标准，该项标准是基于国外标准DIN 4102-1结合我国实际所制定的[5]。2022 年欧盟标准委员会（EN）制定并公布了欧盟统一的材料燃烧性能分级标准，即EN 13501-1：2022建筑制品和构件的火灾分级 第1 局部：用对火反响试验数据的分级，以此统一了建筑制品对火反响燃烧性能分级的程序。该标准实施后，欧盟成员国原各自的材料分级标准（包括DIN 4102-1）废止。也就是说，GB 8624—1997建筑材料燃烧性能分级标准依据的国外标准已不复存在。现行的高层民用建筑设计防火标准中也没有具体的针对外墙保温系统的防火设计标准，对外墙保温系统也缺乏分级标准和使用范围限定，一些生产企业的产品说明书中也缺少耐火性指标针对这种情况。 鉴于上述，我国应尽快出台有关建筑制品和构件的防火设计、检测标准和标准，以适合新环境条件下的需要。 (2) 管理上的缺位：虽然保温材料的生产到使用要经过层层把关和验收，但是大局部检测机构都只是仅对来样负责，对于具体工程中使用的和送检的是不是同一材料就不得而知。在2023年央视3•15晚会上 “易燃板上墙，阻燃板送检〞的真相就说明了这一点。从晚会中可以看出，监理一职形同虚设，施工方和保温材料生产企业更是紧密配合，做足外表文章，有关部门平安监管不力导致不符合国家标准的保温材料顺利蒙混过关，进入工地。 (3) 消防平安责任方的监管缺失：在相关法律法规中，对相关责任人做了规定，即同一建筑物由两个以上单位管理或者使用的，应当明确各方的消防平安责任，并确定责任人对共用的疏散通道、平安出口、建筑消防设施和消防车通道进行统一管理。这个“统一管理人〞责任重大，即指企业或住宅的物业管理公司。统一的消防平安管理制度包括：消防平安例会，消防平安教育、培训，防火检查、巡查，平安疏散设施管理，消防值班，消防设施、器材维护管理，火灾隐患整改，用火、用电平安管理，易燃易爆危险物品和场所防火防爆，专职和志愿消防队的组织管理，灭火和应急疏散预案演练，燃气和电气设备的检查和管理，消防平安工作考评和奖惩，消防平安重点部位管理、消防档案管理和其他必要的消防平安管理内容。但在现实工作中，由于责任人的监督管理不到位，消防平安隐患问题由来已久，显而易见。 (4) 消防平安意识上的冷淡：近年来，建筑工地火灾频发，这与使用大量尼龙网、聚氨酯泡沫等易燃材料的堆积和暴露在外有关；施工作业现场消防管理混乱，平安防护措施不落实；电焊工无特种作业人员资格证，且一味追求工程进度，严重违反操作规程的现象司空见惯。 (5) 历史遗留问题上的欠账：局部高层建筑系多产权建筑或无责任主体建筑，存在火灾隐患却无法筹集整改资金；一些高层建筑业主擅自对幕墙进行改造，致使防火分隔被破坏，短时间内无法整改完毕，埋下诸多隐患。 (6) 技术水平和生产条件上的制约：随着高层建筑数量越来越多、高度越来越高、功能越来越多以及新材料、新工艺、新技术的广泛应用，给火灾防控工作带来了新情况、新问题。虽然国内市场上有一些