易燃可燃保溫材料為什么極易燃燒并會轟燃，這是材料科技界一直在探索研究的問題，不同燃燒性能等級的材料與對應(yīng)實體發(fā)生轟燃規(guī)律的對應(yīng)關(guān)系。
據(jù)報道，2015年5月25日晚河南平頂山市魯山縣康樂園老年公寓發(fā)生火災(zāi)，事故造成38人死亡、6人受傷，舉國震驚，總書記習近平、總理李克強相繼發(fā)表重要講話，要“查明事故原因，依法追究事故責任，舉一反三，堅決避免類似事故再次發(fā)生”。國務(wù)院成立“5.25”特別重大火災(zāi)事故調(diào)查組，要對事故調(diào)查，追究火災(zāi)肇事原由和責任。
習近平總書記在5月29日的中共中央政治局第23次集體學習會上就健全公共安全體系強調(diào)指出：各級黨委和政府要切實承擔起“促一方發(fā)展、保一方平安”的政治責任，明確并嚴格落實責任制。要堅持標本兼治，堅持關(guān)口前移，加強日常防范，加強源頭治理、前端處理，建立健全公共安全形勢分析制度，及時清除公共安全隱患。
現(xiàn)在結(jié)合河南平頂山“5.25”特別重大火災(zāi)事故的深刻教訓(xùn)，就如何從保溫材料的源頭治理、加強科技創(chuàng)新，研發(fā)新穎節(jié)能防火安全的聚氨酯新材料，維護人民生命財產(chǎn)安全提出我們的述評及建議。
我國節(jié)能防火有兩個強制執(zhí)行的規(guī)范和標準
國家建筑節(jié)能需要高效節(jié)能保溫材料，有機保溫材料(PU、EPS、XPS)是當代最佳節(jié)能保溫材料，大量應(yīng)用有利國家節(jié)能減排目標的實現(xiàn)。但有機保溫材料均是高分子易燃材料，將最佳保溫材料由易燃可燃變?yōu)殡y燃材料是國家和材料科學家重大的課題和光榮職責。
國家為實施“節(jié)能是國策、防火安全是大局”的根本宗旨，強化對建筑節(jié)能保溫材料防火安全的法律、法規(guī)的建設(shè)，參照歐盟國際標準，并經(jīng)過國內(nèi)多年實踐考察、多次法規(guī)的經(jīng)驗總結(jié)和修改，現(xiàn)在已正式發(fā)布強制執(zhí)行的GB8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》》標準(簡稱：新國標)，2015年5月1日正式執(zhí)行中國(GB50016-2014)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(簡稱：新建規(guī))，我國各級建筑設(shè)計部門必須根據(jù)國務(wù)院在2011年發(fā)布國發(fā)[2011]46號文《國務(wù)院關(guān)于加強和改進消防工作的意見》的“新建、改建、擴建工程的外保溫材料一律不得使用易燃材料，嚴格限制使用可燃材料”規(guī)定，堅決執(zhí)行不得使用易燃B3級材料，嚴格限止使用B2級可燃材料的設(shè)計規(guī)范，任何要超越兩個強制執(zhí)行的規(guī)范和標準，均屬違規(guī)違法的行為。
為何易燃可燃芯材彩鋼板屢禁不止
國務(wù)院故調(diào)查組初步調(diào)查，平頂山“5.25”特大火災(zāi)事故暴露出老年公寓房屋違規(guī)采用易燃可燃為芯材的彩鋼板、建筑耐火等級低、項目設(shè)計不符合相關(guān)要求等問題。國家安全監(jiān)管總局黨組書記、局長楊棟梁在主持召開黨組擴大會議上指出，要“嚴厲打擊未經(jīng)消防驗收投入使用、違法違規(guī)使用不符合消防要求的聚氨酯泡沫等建筑材料”。
公安部消防局于2012年10月19日發(fā)布(公消〔2012〕303號)《關(guān)于進一步加強彩鋼板建筑消防安全監(jiān)督管理的通知》，要求各地加大執(zhí)法力度，對已搭建的可燃夾心材料彩鋼板房，勸其拆除，或更換為A級夾心材料彩鋼板，明令禁止應(yīng)用可燃夾心材料彩鋼板。然而有的地方對公安部消防局禁令置若罔聞，我行我素，如2013年4月14日湖北省襄陽市樊城區(qū)一幢酒店火災(zāi)，14人死亡、47人受傷，起火原因是可燃夾芯材料彩鋼板;這次河南平頂山“5.25”特大火災(zāi)，38人死亡，肇事的又是可燃夾心彩鋼板。
何緣公安部消防局禁令不管用，原因很多，除企業(yè)利益熏心外，執(zhí)法監(jiān)管不嚴密是重要原因。如一.檢測部門只對“來樣”檢測，對復(fù)合的芯材部分不予檢測，出示的檢測報告隱匿了易燃可燃芯材內(nèi)容，以致類似可燃夾心材料彩鋼板均能通過合格的檢測報告;如二.消防執(zhí)法部門，只對已上墻的保溫材料氧指數(shù)現(xiàn)場檢測，凡是氧指數(shù)值達標，一切就OK放行，埋下漏掉整體保溫材料的安全檢測。業(yè)內(nèi)人士提議執(zhí)法部門應(yīng)到產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場直接檢測才能確保產(chǎn)品質(zhì)量的安全。
還有一個根本性的原因，一些研究部門和企業(yè)對國家制定保溫材料防火等級標準和規(guī)范有不同看法，認為中國標準太高，歐美西方國家可燃B2級就可廣泛應(yīng)用，為什么中國要嚴格限止使用。就在這種質(zhì)疑聲中，人們放松了對易燃可燃保溫材料存在火災(zāi)隱患的警惕，因此，可燃B2級并連同易燃B3級保溫材料一起拖泥帶水地混入市場。鑒于這種材料價格低廉，技術(shù)水準要求不高，很快成了許多企業(yè)繼續(xù)生產(chǎn)不合格產(chǎn)品的潛規(guī)則，故而違法違規(guī)的可燃夾心彩鋼板能夠大量混跡市場也不足為怪了。
我國防火標準高于西方符合中國國情
我國建筑節(jié)能保溫材料防火標準高于西方是無庸置疑的現(xiàn)實?，F(xiàn)查西方歐美國家相關(guān)標準規(guī)范，對保溫材料和系統(tǒng)燃燒性進行分級，基本上規(guī)定“在22米以上只允許使用不燃材料外保溫系統(tǒng)，22米以下可使用可燃材料外保溫系統(tǒng)”，所以，西方允許選用可燃B2級材料是實情。
我國政府是重嚴執(zhí)行防火標準。國務(wù)院2011年發(fā)布國發(fā)[2011]46號文《國務(wù)院關(guān)于加強和改進消防工作的意見》，其中就建筑保溫材料燃燒性能明確要求“新建、改建、擴建工程的外保溫材料一律不得使用易燃材料，嚴格限制使用可燃材料”，該防火標準高于西方一個級別。
國內(nèi)不少企業(yè)認為，中國保溫材料的防火標準定得太高，理由：①、任何保溫材料遇火都會燒，保溫材料劃燃燒性能等級沒有實際意義，不宜不惜代價地提高有機保溫材料的阻燃性能來提高防火安全性，只要考慮系統(tǒng)整體構(gòu)造的防火性能(防火構(gòu)造)就可以確保安全;②、我國保溫材料防火標準定得太高、太嚴，脫離中國實際，給我國帶來不必要的資源浪費。歐美國家相關(guān)標準規(guī)范認為B2級的綜合性能要比難燃B1級好，為什么中國要嚴格限止使用可燃B2級材料?
我們認為，中國國情與西方歐美不同。西方許多國家是別墅型建筑、中小型建筑居多，一般樓層不高，一旦發(fā)生火災(zāi)易于消防救滅，因此建筑節(jié)能防火級別標準相應(yīng)較低，這樣既可降低消防成本，又無礙消防安全大局。我國國情則與西方不同，我國許多經(jīng)濟發(fā)展的區(qū)域，尤其中國的中、東部省區(qū)，大中型城市密集，人員居住密集、商業(yè)設(shè)施服務(wù)密集、大型建筑密集、公共建筑密集、高層建筑密集、超高層建筑密集，是世界人口高度密集、建筑群高度密集的超級大國。一旦火災(zāi)發(fā)生，難以撲滅，傷亡慘重。2009年2月9日中央電視臺北配樓文化中心大火，2010年11月15日，上海膠州路教師公寓特大火災(zāi)，2011年2月3日，沈陽皇朝萬鑫酒店大樓大火，還有許許多多建筑火災(zāi)，都以鐵的火災(zāi)事故向全國人民敲響警鐘，防火標準不能降低。平頂山老年公寓不是高樓，僅是彩鋼板搭建的平房，均因它的芯材是可燃易燃材料也可引燃大火和轟燃，故像中國的國情，任何降低建筑保溫材料防火級別和消防安全的懈怠，都會帶來難以承受的重大災(zāi)害和損失。
易燃可燃保溫材料導(dǎo)致火災(zāi)轟燃原理
河南平頂山“5.25”特大火災(zāi)是彩鋼板里面的可燃夾心保溫材料被不慎的火源點燃引發(fā)火災(zāi)，其燃燒達到一定的臨界值時，發(fā)生轟燃，導(dǎo)致室內(nèi)溫度驟增，燃燒強度猛烈，噴出火焰，室內(nèi)所有可燃物都被點燃燃燒，并噴發(fā)煙毒氣體，致使38人葬身火海死亡。
易燃可燃保溫材料為什么極易燃燒并會轟燃，這是材料科技界一直在探索研究的問題，經(jīng)過科學家多年研究的科學總結(jié)，終于找出出不同燃燒性能等級的材料與對應(yīng)實體發(fā)生轟燃規(guī)律的對應(yīng)關(guān)系。
通過燃燒性能分級與參考火災(zāi)場景的對比，我們可作如下的判別和啟示：
1、不燃A級是不燃材料，對應(yīng)實體火災(zāi)是不會發(fā)生轟燃
2、難燃B1級對對火災(zāi)發(fā)展貢獻非常有限，對應(yīng)實體火災(zāi)不轟燃。如B1(B)級火焰達到300kw不會轟燃，B1(C)級達到100kw也不會轟燃
3、可燃B2級對火災(zāi)有貢獻，B2(E)級，在100kw火源下2min內(nèi)會發(fā)生轟燃，易燃B3級是連小火焰都無法抵擋。由于可燃B2級、易燃B3級的保溫材料在火災(zāi)中熱釋放量大，極易導(dǎo)致轟燃，均是有嚴重火災(zāi)隱患的保溫材料。故國務(wù)院[2011]46號文《國務(wù)院關(guān)于加強和改進消防工作的意見》強制規(guī)定：“新建、改建、擴建工程的外保溫材料一律不得使用易燃材料，嚴格限制使用可燃材料”。
4、新國標難燃B1級“燃燒增長速率指數(shù)”達標是≤250W/S，現(xiàn)查國內(nèi)一般只能在300――900W/S之間徘徊，這種不達標的保溫材料只能分列為可燃B2級或易燃B3級。
5、經(jīng)過結(jié)碳膨脹難燃化技術(shù)路線分子結(jié)構(gòu)改性的難燃B1級聚氨酯硬質(zhì)泡沫，其燃燒增長速率指數(shù)和600S內(nèi)總熱釋放量均能達到、并優(yōu)于新國標的標準，這種才是達標的難燃B1級保溫材料。
6、易燃可燃保溫材料兩面貼上無機砂槳的復(fù)合材料，它和可燃易燃夾芯材料彩鋼板一樣，雖經(jīng)貼無機皮的“整容”能夠取得難燃B1級合格檢測報告，但它仍是有火災(zāi)隱患的材料，應(yīng)與彩鋼板一樣列為重點規(guī)范整治的材料。
打一場研發(fā)聚氨酯新材料的攻堅戰(zhàn)
河南平頂山“5.25”特別重大火災(zāi)事故，折射出我國在建筑節(jié)能保溫防火材料研究有軟肋，但不能以降低標準謀出路，只有堅持科技創(chuàng)新，研發(fā)新穎保溫材料，才有新天地。
本團隊專家以聚氨酯易燃的世界性難題為主攻方向，積累30多年的失敗與成功經(jīng)驗，相繼總結(jié)出高效防火的碳化層理論、火災(zāi)性能理論、無機有機雜化反應(yīng)理論，充分開掘聚氨酯保溫材料化學反應(yīng)后固化變硬，繼而再加熱也不會軟化逆轉(zhuǎn)的熱固性特點，研發(fā)出新型難燃B1級、耐溫、低煙、低毒聚氨酯泡沫塑料，而后又以國務(wù)院《“十二五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》要求，研制了無機改性聚氨酯高分子新材料。
2010年國家最高科學技術(shù)獎獲得者、曾被譽為“中國高溫合金之父”的中國科學院、中國工程院的兩院院士師昌緒老先生，一直在憂慮國內(nèi)難以遏制的建筑火災(zāi)問題。這期間，本團隊正在以超高溫不會燒蝕航天太空艙飛船的碳化層原理，研制同樣在高溫火攻擊下如何使保溫材料不被燒蝕，使建筑物具有阻火、遏制火焰蔓延功能的高效“無機改性聚氨酯高分子新材料。”師昌緒院士對團隊研發(fā)所取得的階段性成果贊不絕口，贊同我國一定要從材料的源頭上治本，決不能讓不合格的保溫材料繼續(xù)危害人民。他提議中國國際科技促進會組織專題研討會，年近百歲的師老還親自坐飛機到廣州考察，實地指導(dǎo)本團隊專家科學研究?，F(xiàn)在施老已于2014年11月11日仙逝，團隊沒有忘卻施老殷切的期盼，正在夜以繼日地科技攻關(guān)，決心完成師老未竟事業(yè)的宿愿。
現(xiàn)今，全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命正在孕育，國際經(jīng)濟競爭更加突出地體現(xiàn)為科技創(chuàng)新的競爭。我國應(yīng)該以研發(fā)具有全球影響力的聚氨酯新材料為行業(yè)共同奮斗的新目標，本團隊愿與有志科技創(chuàng)新的企業(yè)一起共同打一場研發(fā)聚氨酯新材料的攻堅戰(zhàn)，研制出讓黨中央、全國人民放心的聚氨酯保溫新材料。
