淺談建筑節(jié)能與防火

1、淺談建筑節(jié)能與防火    摘要： 隨著科學(xué)材料的日新月異,能源短缺已不容忽視，節(jié)約能源已受到世界性的普遍關(guān)注。目前，全世界有近30%的能源消耗在建筑物上，龐大的建筑能耗，已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的巨大負(fù)擔(dān)?；馂?zāi)暴露出建筑節(jié)能與防火安全的矛盾日益突出，節(jié)約能源關(guān)系到國家的能源安全和能源供給，安全防火關(guān)系到人民群眾的生活和財(cái)產(chǎn)安全，二者如何協(xié)調(diào)發(fā)展已成為當(dāng)前亟待解決的一個(gè)問題，保障高層建筑的保溫性能又提高建筑的防火安全等級顯得尤為重要。     關(guān)鍵詞：高層建筑，節(jié)能，防火，措施 一、建筑節(jié)能的重要性隨著科學(xué)材料的日新月異,能

2、源短缺已不容忽視，節(jié)約能源已受到世界性的普遍關(guān)注。目前，全世界有近30%的能源消耗在建筑物上，龐大的建筑能耗，已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的巨大負(fù)擔(dān)。特別是哥本哈根會議后又提出了低碳經(jīng)濟(jì)的理念，建筑節(jié)能的高度得到了進(jìn)一步的提升。擁有全球最大建筑市場的中國正面臨節(jié)能減排的極大壓力，從大處來看是為全球人類生存發(fā)展的環(huán)境，從局域而言是為了我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定的高速發(fā)展，所以建筑節(jié)能工作是非常光榮的一項(xiàng)事業(yè)。二、保溫材料在節(jié)能方面的重要性造成建筑能耗大的原因主要是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)（外墻外門窗、屋面、地面）的熱工性能差，采暖空調(diào)系統(tǒng)（冷熱源、管網(wǎng)、室內(nèi)采暖制冷設(shè)備）的運(yùn)行效率低。而在建筑能耗中，外墻和毗鄰不采暖（制冷）空間

3、內(nèi)隔墻耗能約占其中三分之一，做好墻體保溫隔熱的重要性顯而易見。墻體保溫材料根據(jù)保溫層所處的位置可以分為外保溫、內(nèi)保溫、自保溫、夾芯墻保溫和復(fù)合保溫。受建筑結(jié)構(gòu)的影響，自保溫、夾芯墻保溫和復(fù)合保溫的使用受到了限制。外保溫與內(nèi)保溫相比，材料合理，有明顯的優(yōu)越性。外保溫材料不僅適用于新建的建筑工程，也適用于既有建筑節(jié)能改造，適用范圍廣，材料含量高，外保溫包在主體結(jié)構(gòu)的外側(cè)，能夠保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，延長建筑物的壽命，有效減少了建筑結(jié)構(gòu)的熱橋，增加建筑的有效空間，同時(shí)消除了冷凝，提高了居住的舒適度。因此，外墻外保溫材料是目前大力推廣的一種建筑節(jié)能保溫材料?，F(xiàn)有比較成熟的外墻外保溫材料主要有以下五種：（1）膨脹

4、聚苯板（EPS）薄拌灰外墻外保溫系統(tǒng)；（2）膠粉聚苯顆粒（EPS）保溫漿料外墻外保溫系統(tǒng)；（3）膨脹聚苯板（EPS）現(xiàn)澆混凝土外墻外保溫系統(tǒng)（4）；膨脹聚苯板（EPS）鋼絲網(wǎng)架現(xiàn)澆混凝土外墻外保溫系統(tǒng)；（5）固定聚工本板（EPS）鋼絲網(wǎng)架外墻外保溫系統(tǒng)。應(yīng)用這些材料的工程已達(dá)上千萬m2，有些已達(dá)上億m2，代表了我國當(dāng)今外墻保溫隔熱材料的主流，但是這些材料存在使用壽命、面層開裂、系統(tǒng)防火問題的爭議。近年來，準(zhǔn)入門檻過低、使得上述外墻外保系統(tǒng)材料的生產(chǎn)廠家急劇增加，有的城市，一個(gè)市就有幾十家，材料的售價(jià)已接近過去的成本價(jià)，甚至低于成本價(jià)，人們對這些材料體系工程的質(zhì)量問題，使用壽命及安全問題，疑慮驟

5、增，實(shí)際工程中，也確有大量隱患存在。三、現(xiàn)有建筑外節(jié)能材料與防火材料的矛盾我國近年來相繼修訂并出臺了相關(guān)的建筑節(jié)能規(guī)范，對建筑外墻保溫提出了越來越高的要求。按照規(guī)范劃分的區(qū)域：在嚴(yán)寒（以哈爾濱為代表地區(qū)）、寒冷（以北京為代表地區(qū)）、冬冷夏熱（以上海為代表地區(qū)）地區(qū)對建筑墻體、幕墻、外窗均有保溫隔熱的要求，因此，燃燒值極高、蔓延速度極快的外墻聚苯保溫板被大面積使用。金屬幕墻內(nèi)部也填充了大量的該類保溫材料，尤其是在金屬幕墻中廣泛采用的復(fù)合鋁塑板，其本身就含有大量的可燃物聚乙烯塑料為芯材，板縫之間的泡沫填充棒、填縫硅酮密封膠均為有機(jī)可燃物。這使得高層外墻裝飾后，外墻變成了極易燃燒的外圍護(hù)表皮。這樣的

6、外圍護(hù)表皮一旦被引燃，蔓延速度極快。此外，建筑外窗需要隔熱，現(xiàn)有材料解決節(jié)能問題的辦法是采用塑鋼門窗（聚乙烯樹脂）或是斷橋鋁窗（聚酰胺尼龍）。窗框本身或部分是可燃物，普通的建筑鋼化玻璃遇火五分鐘即炸裂。建筑外圍護(hù)材料一旦失火，大火往往以被破壞的外窗作為引火通道，向室內(nèi)蔓延，進(jìn)一步引燃室內(nèi)可燃物，蔓延至整個(gè)建筑?；馂?zāi)過后，整個(gè)建筑就剩下不燃的主體框架結(jié)構(gòu)了。四、解決保溫材料火災(zāi)危險(xiǎn)性的對策近幾年，由于墻體外保溫引發(fā)的各類火災(zāi)頻頻發(fā)生，如：央視火災(zāi)、美院火災(zāi)、科技館火災(zāi)、上海膠州路大火等，給人們的生命財(cái)產(chǎn)造成極大損失，墻體外保溫材料的消防安全問題成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。如何才能科學(xué)有效的防止因外墻外保

7、溫材料引發(fā)的建筑火災(zāi)，達(dá)到節(jié)能減排的標(biāo)準(zhǔn)，建議從如下幾個(gè)方面著手：（一）必須對外墻保溫系統(tǒng)進(jìn)行防火分級在歐美等外墻外保溫技術(shù)應(yīng)用先進(jìn)的國家，對不同保溫材料及外墻外保溫系統(tǒng)均有燃燒性能分級標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)測試方法及指標(biāo)，同時(shí)對不同防火等級的外墻外保溫系統(tǒng)在建筑的使用范圍進(jìn)行規(guī)定。對有構(gòu)造防火的系統(tǒng)，還要進(jìn)行大尺寸試驗(yàn)，以考察其實(shí)際使用狀態(tài)下的防火性能。正因?yàn)橛辛藝?yán)格的規(guī)定，使得外墻保溫設(shè)計(jì)、開發(fā)、施工、使用者心中有數(shù)，有規(guī)可循。外墻保溫分級照抄國外的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范我們難以做到，但是參照國外的標(biāo)準(zhǔn)和分級思路，結(jié)合中國的外保溫現(xiàn)狀，進(jìn)行合理分級是可行的。對外保溫材料進(jìn)行合理的分級使用，可以大大降低火災(zāi)發(fā)生及其

8、造成的損失。（二）對外墻保溫引入合理的防火設(shè)計(jì)，加強(qiáng)行政監(jiān)管和完善現(xiàn)有法規(guī)、規(guī)范（1）設(shè)計(jì)時(shí)如果建筑外墻采用了高厚度的易燃保溫材料，要增加足夠的防火間距，避免因設(shè)計(jì)疏忽埋下火災(zāi)隱患。毗鄰的兩座高層建筑之間防火間距不足，建筑外墻又使用易燃的保溫材料，在任何一座建筑的外墻發(fā)生大面積燃燒時(shí)，會產(chǎn)生大量的飛火，加之建筑內(nèi)部同時(shí)燃燒并通過窗口發(fā)射出高強(qiáng)度的輻射熱，在飛火和輻射熱的共同作用下，相鄰的外墻幕墻保溫系統(tǒng)就會立即被引燃，導(dǎo)致火勢迅猛蔓延。（2）建議建設(shè)行政主管部門針對外墻保溫系統(tǒng)防火方面審核、驗(yàn)收許可等方面出臺相應(yīng)規(guī)定，并將其納入建設(shè)工程監(jiān)理流程。（3）在施工中要加強(qiáng)對建設(shè)工程外保溫材料的使用監(jiān)

9、管。幕墻保溫系統(tǒng)、外墻保溫材料應(yīng)禁止或限制使用一著即燃的擠塑聚苯乙烯保溫板和模塑聚苯乙烯保溫板等易燃保溫材料。同時(shí)，建筑幕墻與每層樓板、隔墻處的縫隙，應(yīng)按照高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的要求采用防火封堵材料進(jìn)行封堵。高層建筑除各層窗戶下方保溫材料表面必須設(shè)置薄抹灰防護(hù)層     外，其它區(qū)域外墻保溫材料表面也應(yīng)設(shè)置防護(hù)層，避免出現(xiàn)室內(nèi)火災(zāi)和建筑外墻大面積燃燒的現(xiàn)象。（三）應(yīng)認(rèn)真研究高層建筑外墻外保溫系統(tǒng)滅火、防火及救援技戰(zhàn)術(shù)在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，外保溫材料火災(zāi)基本上是不可控的，易造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失及群死群傷事件。傳統(tǒng)的高層建筑火災(zāi)，主要是限于建筑內(nèi)部防火防煙分

10、區(qū)內(nèi)的局部火災(zāi)，戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用上以內(nèi)攻為主，在著火樓層上層或下一層設(shè)防，防止建筑內(nèi)部產(chǎn)生煙囪效應(yīng)、產(chǎn)生內(nèi)部立體燃燒，此類火災(zāi)多是“從里向外”蔓延。與此不同的是，外保溫材料火災(zāi)則是“從外向里”燃燒。這類火災(zāi)以前很少遇到過，也沒有研究過。而且由于規(guī)范的滯后，在國家大力推行建筑外墻保溫的節(jié)能舉措之時(shí)，沒有對其規(guī)定相應(yīng)的耐火極限，所以大量使用易燃、可燃材料，同時(shí)建筑內(nèi)部消防設(shè)施對外墻外保溫材料燃燒又發(fā)揮不了任何作用。此外，舉高消防車工作高度有限，行車時(shí)間加上到場展開工作的時(shí)間，趕不上外墻火災(zāi)的蔓延速度。原本高層建筑火災(zāi)模式多變就是世界各國消防的難題，外墻外保溫材料更是使之難上加難。因此，認(rèn)真研究高層建筑外墻外保溫系統(tǒng)滅火、防火及救援技戰(zhàn)術(shù)已迫在眉睫。  五、結(jié)束語目前，在材料手段上應(yīng)針對不同建筑的防火等級、不同的高度、不同的使用狀況和我國的國情、外墻保溫材料的產(chǎn)業(yè)材料現(xiàn)狀，在大力推行建筑節(jié)能減排之時(shí)，應(yīng)該采取多種材料組合的方式，從而達(dá)到