自2008年央視大火和上海膠州教師公寓大火以來,從“46號”文、“65號”文,到“350號令”,和經(jīng)歷多年磨難出臺《建筑防火設(shè)計規(guī)范》,我們對外墻保溫火災的討論大多局限于保溫材料的燃燒分級。近年來出現(xiàn)了各種各樣的新材料,取名也是五花八門:阻燃板、防火板、A級板、真金板等等,讓人眼花繚亂,但是由于建筑行業(yè)以及建筑保溫從業(yè)者對材料燃燒的基本知識的缺乏,并沒有根本上減少火宅的發(fā)生。保溫行業(yè)混亂呈現(xiàn)不健康發(fā)展。
一、什么是燃燒?
要想研究如何防止建筑外墻外保溫火災事故,首先要知道什么是“燃燒”?

可燃物、助燃物和火源通常被稱為燃燒的三要素。但是,要使燃燒發(fā)生還必須滿足其他一些條件,如可燃物和助燃物有一定的數(shù)量和濃度,火源要有一定的溫度和足夠的熱量等。
由此可見,要杜絕“燃燒”,只要隔絕燃燒三要素中的其中任何一個即可。例如最常見的用水撲滅火焰,即隔絕燃燒物與氧氣。
因此,簡單來說,用難燃或不燃的涂料將可燃物表面(保溫材料)封閉起來,避免可燃物直接與空氣的接觸,也可以使其呈現(xiàn)出難燃或不燃的特征。
二、阻燃和防火并非一回事
對于材料本身,人們一直試圖提高材料的阻燃性能,進而減少火災風險的可能性。
材料的阻燃是指可燃物體通過特殊方法處理后,物體本身具有防止、減緩或終止燃燒的性能。物體的防火則是通過某種方法,使可燃物體在受到火焰侵襲時不會快速升溫而遭到破壞。
可見,阻燃的對象是材料本身。而防火的對象是其他需要被保護的物體,如通過在鋼材表面涂覆一層難燃涂層從而實現(xiàn)鋼材的防火。
由此可見,阻燃和防火兩者并不是一回事。
三、構(gòu)造防火——從微觀、中觀、宏觀構(gòu)造出發(fā)改善保溫系統(tǒng)防火性
阻燃劑在燃燒過程通過發(fā)揮下列作用而使物體達到阻燃:(1)捕捉自由基;(2)吸收熱量;(3)覆蓋作用;(4)稀釋作用;(5)脫水碳化作用。
溴系阻燃劑是目前世界上產(chǎn)量最大的阻燃劑之一,主要作用機理是在火災初期較低溫度下迅速分解,然后快速捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基H•和HO•,因而具有較高的阻燃效率。

聚苯乙烯的燃燒熱為40.18kJ/g,屬于燃燒熱比較高的物質(zhì),火焰溫度高達2210度,溫度和熱量不斷把火焰周圍的聚苯乙烯加工成燃料,隨著燃燒范圍的不斷擴大,很多雜物都有可能成為燈芯?;饎菰絹碓酱螅鸩窖葑兂纱蠡?。
熱固性改性EPS是采用防火物質(zhì)包裹單顆EPS顆粒,并成型為塊狀板材。熱固性改性EPS 在受到外部火源攻擊后,首先EPS顆粒也會熔化甚至燃燒,但是每個顆粒熔化在自己的顆??臻g里,體積約是原來的1/50,被包裹它的防火物質(zhì)吸收,不會形成大量的油狀物,也就無法引起火焰的傳播。更重要的是,產(chǎn)生的蜂窩狀的無機物不但可以阻止火焰和熱量傳播,還阻止空氣和相鄰泡沫的接觸,外部有限火源影響到一定的深度后,由于沒有足夠的溫度和氧氣,燃燒無法進一步進行下去。
綜上所述,熱固性EPS在有限外部火源的作用下,產(chǎn)生一定厚度的蜂窩狀無機物,隔絕了空氣和外部火源,從而結(jié)束了燃燒反應(yīng)。這是一個典型的從微觀結(jié)構(gòu)層面上的防火構(gòu)造。
從微觀上看,絕大多數(shù)可燃物質(zhì)的燃燒并不是物質(zhì)本身在燃燒,而是物質(zhì)受熱分解出的氣體或液體的蒸汽在氣相中的燃燒。如果物體具有防火功能,例如復合板,熱源(例如電焊火花或焊渣)的熱量持續(xù)時間有限,不能快速的透過無機物加熱可燃物達到分解的溫度,也就不能引起燃燒。
從氧化劑的角度看,復合板無機材料層有效地隔絕了空氣。例如1200mm*600mm*30mm的復合保溫板,覆蓋面積達1.44平方米,占表面積的93%,包裹后的有機保溫板面幾乎不跟空氣直接接觸,在電焊等小火源的作用下,燃燒幾乎不可進行。
作為一種特殊的復合板,保溫裝飾一體化系統(tǒng)占外墻保溫系統(tǒng)的5%,已具有十幾年的工程應(yīng)用經(jīng)驗,從百度的搜索結(jié)果來看,幾乎沒有發(fā)生火災的報道。說明復合板的防火構(gòu)造是有效的。這是一個典型的中觀防火構(gòu)造的成功案例。

四、防火——從施工管理出發(fā)減少燃燒可能
除了從構(gòu)造上充分利用燃燒三要素,把火災風險降到最低外;在材料的運輸、存放、施工和成品保護各個環(huán)節(jié),也可以通過加強管理降低火災風險。

筆者認為該管理辦法簡單實用、可操作強、接地氣、符合燃燒的基本原理,值得推廣采用。遺憾的是,國家和行業(yè)以及其他省市并沒有規(guī)?;Х卤本┦校瞥鱿鄳?yīng)的管理規(guī)定。
上述提到的張家口西壩崗“紫金苑”在建樓盤外墻外保溫著火,從視頻資料看,建筑從底層到頂層全部貼完保溫板,但沒有及時抹灰覆蓋!如果合理設(shè)計施工方案、做好工序之間的銜接、及時抹灰,把保溫材料的裸露面積控制在小范圍內(nèi),可以極大降低火災風險,即使一旦發(fā)生火宅,也可以把損失降低。

防火的措施多種多樣,具體選擇哪種措施,需要結(jié)合現(xiàn)實的經(jīng)濟、技術(shù)和社會發(fā)展水平等因素綜合決定,不要一味地追求所謂的材料先進性,很多基本的技術(shù)和施工管理手段也相對更容易推廣使用。
五、防火評價方法——從系統(tǒng)防火性出發(fā)評價建筑保溫防火
中華人民共和國國家標準《建筑材料和制品燃燒性能分析方法》(GB8624-2012)通過各種燃燒試驗,對各種保溫材料的燃燒性能進行分類。
然而這種燃燒分級僅僅表明不同材料在相同的特定條件下對火(清潔火源)的反應(yīng),實驗結(jié)果并不能完全表明真實火災中的行為。因為在所規(guī)定的試驗條件下,很多環(huán)境因素(通風、熱效應(yīng)、周邊可燃物體、不同物體相對位置、幾何因素等)沒有定量考慮,為了包括這些影響,建議進行大型試驗,以便能更接近實際地評估材料的火災危險性。
當然,材料肯定對系統(tǒng)的耐火性是有影響的,但在某些情況下,系統(tǒng)中的一種材料可能會保護另一種材料;而在另一些情況下,系統(tǒng)中的一種材料則可能點燃另一種材料。例如,一種阻燃性很好的地毯,如果在它下面襯以可燃的橡膠墊,則后者將是點燃地毯的主要原因。所以,更實際的防火試驗需要檢驗整個系統(tǒng)對一定火源的耐火性。
《建筑外墻外保溫系統(tǒng)的防火性能測試方法》(GB/T29416-2012)提供了目前為止外墻外保溫領(lǐng)域內(nèi)最大型的系統(tǒng)防火性能測試方法。本標準適用于安裝在建筑外墻上的非承載外保溫的防火性能試驗,需要從5個方面進行檢查并記錄,從9個方面的現(xiàn)象判定試樣的防火性能。如果出現(xiàn)9個現(xiàn)象中的任意一個,則判定該試樣防火性能不合格,否則判定合格。
外墻外保溫是一個系統(tǒng)工程,不能用單一保溫材料的燃燒性能分級判定系統(tǒng)的防火性能,GB/T29416-2012的出臺,是基本理論的重大實踐,它實際模擬了系統(tǒng)在外部火源的反應(yīng)。
遺憾的是,絕大多數(shù)有多年保溫行業(yè)從業(yè)經(jīng)歷的人,仍然著眼于保溫材料的燃燒性能分級,并沒有把視野拓展到綜合的系統(tǒng)防火性能上去。