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聚氨酯噴涂設(shè)備有機(jī)保溫材料頻繁失火及其解決
眾所周知，我國(guó)正在以全世界zui快的速度進(jìn)行zui大規(guī)模建設(shè)，并在建設(shè)過(guò)程中強(qiáng)制性地推廣建筑節(jié)能工程的應(yīng)用，特別是近年來(lái)國(guó)家推廣既有建筑節(jié)能改造項(xiàng)目，這就決定了保溫 工程的數(shù)量、保溫材料的用量會(huì)不斷增加。而保溫工程的防火安全隱患并未解決，2010年以來(lái)，因失火引發(fā)的火災(zāi)事件頻發(fā)，僅是近幾個(gè)月，這樣的火 災(zāi)事故就不在少數(shù)。如
1、有機(jī)保溫材料市場(chǎng)的現(xiàn)狀
目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的有機(jī)保溫材料主要是模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、擠塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）、硬質(zhì)聚氨酯泡沫 塑料（PU）三種，前兩種主要是以板材的形式出現(xiàn)（即擠塑板與聚苯板），硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料(PU)主要以噴涂聚氨酯與聚氨酯板兩種形式出現(xiàn)。有機(jī)保溫材 料具有重量輕、保溫隔熱性能好、可加工性好等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)主要是不防火、穩(wěn)定性差、不耐老化等。
現(xiàn)在執(zhí)行的是2009年9月25 日公安部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合下發(fā)的《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》，按照規(guī)定，民用建筑外墻保溫材料的燃燒性能不應(yīng)低于B2級(jí)，建筑高 度100米及以上的住宅建筑和 50 米及以上的其他民用建筑，應(yīng)用A級(jí)不燃保溫材料。有機(jī)保溫材料可以通過(guò)添加阻燃劑使其防火標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到B1級(jí)，但是這種做法大幅度增加成本，因此目前市場(chǎng)上 90%以上的有機(jī)保溫材料都是可燃的。而B1級(jí)防火標(biāo)準(zhǔn)其定義是難燃，其含義是離火自熄，在有明火的情況下，有機(jī)保溫材料會(huì)產(chǎn)生融滴，當(dāng)溫度達(dá)到250℃ 以上時(shí)，其依然會(huì)燃燒。
建筑物外墻一旦使用了防火不達(dá)標(biāo)的有機(jī)保溫材料，無(wú)異于埋下了終身隱患。例如上海11.15特大火災(zāi)中所使用的噴涂聚氨酯，僅僅是電焊所產(chǎn)生的火花就將其點(diǎn)燃，從而釀成了無(wú)法彌補(bǔ)的痛。因此，人們一定要正視外墻保溫材料失火這一重大問(wèn)題，從根本上杜絕此類事件的發(fā)生。
2、有機(jī)保溫材料失火的特點(diǎn)
（1）有機(jī)保溫材料極易燃燒，其覆蓋的建筑面積就是過(guò)火面積，即發(fā)生火災(zāi)時(shí)，其覆蓋面有多高著火就多高，有多寬著火就多寬。
（2）釋放大量有毒有害黑色濃煙，目前市場(chǎng)上絕大多數(shù)絕熱保溫材料選用均為有機(jī)發(fā)泡可燃材料，如EPS、XPS等，其中 含有大量的不飽基（—N=C=O），屬于化學(xué)反應(yīng)性極高的化合物，當(dāng)與外來(lái)熱源接觸后，由于熱量不易散發(fā)，溫度會(huì)迅速升高，一旦達(dá)到材料的分解溫度時(shí)，有 機(jī)保溫材料就會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)或降解反應(yīng)，產(chǎn)生大量可燃?xì)怏w，而產(chǎn)生的可燃?xì)怏w與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引起燃燒，并引燃周?chē)渌扇急夭牧希捎诖?/font> 多數(shù)的保溫材料在生產(chǎn)加工中加入各種助劑，包括阻燃劑，發(fā)泡劑等，有機(jī)保溫材料的燃燒大多數(shù)為不完全燃燒，從而產(chǎn)生大量煙氣，而煙氣中的CO、CO2、 HCN、HCNO，DIOXION化合物等有毒有害氣體又是導(dǎo)致人員傷亡的主要原因。
（3）發(fā)生火災(zāi)后，火勢(shì)洶涌且迅速蔓延，消防人員難于施救。有機(jī)保溫材料失火一般在30秒之內(nèi)大火就迅速蔓延整個(gè)建筑， 其主要原因是有機(jī)保溫板材在保溫工程中往往是點(diǎn)粘到墻體上，從而在板材后方形成貫通空腔，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)形成“拔火筒”效應(yīng)。目前我國(guó)消防車(chē)云梯高度一般為 60米左右，有機(jī)保溫材料失火蔓延速度迅速，因此高于60米的建筑施救工作難度極大。
3、有機(jī)保溫材料失火的危害
火災(zāi)一旦發(fā)生必將造成人員和資產(chǎn)的損失，尤其是對(duì)于外墻使用有機(jī)保溫材料的建筑，由于有機(jī)保溫材料不具有防火能力，并且在燃燒過(guò)程中會(huì)釋放大量有毒有害氣體，所以其火災(zāi)后果更具危害性。
（1）有機(jī)保溫材料失火時(shí)火焰高、規(guī)模大、蔓延迅速，并伴有有毒有害氣體，容易造成大量人員的傷亡；特別是火災(zāi)發(fā)生在既有建筑中時(shí)，由于涉及的人員數(shù)量較大，在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)周?chē)嬖诖罅坑袡C(jī)保溫材料失火時(shí)釋放出的大量有毒有害氣體，將會(huì)造成更大的人員傷亡。
（2）有機(jī)保溫材料失火由于其“拔火筒”效應(yīng)而迅速蔓延整個(gè)建筑，高層救火難度極高，目前消防車(chē)云梯高度一般為60米，根本無(wú)法撲滅建筑頂部火焰，一旦建筑有機(jī)外保溫層著火，所帶來(lái)的損失無(wú)法估量。
（3）火災(zāi)后的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力會(huì)大幅降低，此類建筑再次投入使用時(shí)，必須進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性鑒定，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果確定結(jié)構(gòu)是否可以繼續(xù)使用；特 別是對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)其承載力的降低效應(yīng)表現(xiàn)地更加顯著，當(dāng)火場(chǎng)溫度達(dá)到300℃時(shí)構(gòu)件的承載力開(kāi)始出現(xiàn)明顯降低，當(dāng)溫度升高到500℃時(shí)構(gòu)件的承載力將減 小為原來(lái)的1/2，如2001年發(fā)生在美國(guó)的9.11事件就是一個(gè)典型的代表。
（4）居安思危，如果戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)，大量使用有機(jī)保溫材料會(huì)引起中國(guó)后院失火，加大國(guó)家戰(zhàn)爭(zhēng)危害。
總之，不論是在建或已投入使用有機(jī)保溫材料的建筑，一旦發(fā)生建筑中失火的事故都是危害巨大的，主要反映在事故大，死亡人數(shù)多，環(huán)境破壞大，結(jié)構(gòu)損害 巨烈，交通堵塞，破壞社會(huì)和諧，造成很大的負(fù)面社會(huì)影響等方面。從現(xiàn)在起必須從此類失火事故中吸取教訓(xùn)，從材料使用、安全防范等方面加大力度，從新的高 度，新的理念入手杜絕此類事故的發(fā)生。
4、機(jī)械噴涂發(fā)泡玻化微珠保溫砂漿在新建建筑及既有建筑節(jié)能改造中的應(yīng)用
玻化微珠保溫砂漿是一種無(wú)機(jī)保溫砂漿，其采用玻化微珠為輕骨料，具有防火性能A級(jí)、無(wú)空腔、強(qiáng)度高、保溫隔熱性能好、耐久性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是導(dǎo)熱 系數(shù)偏高，容重偏大。本文所說(shuō)的新型玻化微珠保溫砂漿是在普通玻化微珠保溫砂漿的基礎(chǔ)上，通過(guò)合理的配比，再加入發(fā)泡技術(shù)，改善其導(dǎo)熱系數(shù)偏高，容重偏大 的缺點(diǎn)。經(jīng)過(guò)機(jī)械攪拌、發(fā)泡、噴涂一體化技術(shù)（如圖4），玻化微珠保溫砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)可降低到0.05W/（m·k），強(qiáng)度可達(dá)到0.3Mpa以上。利用 該設(shè)備噴涂發(fā)泡玻化微珠保溫砂漿具有以下特點(diǎn)：
（1）玻化微珠的破損率小于5%，利用發(fā)泡技術(shù)在保溫隔熱砂漿中加入密閉氣泡（密閉空氣的導(dǎo)熱系數(shù)為0.023 w/m·k）使噴涂的砂漿導(dǎo)熱系數(shù)低于0.05（w/m·k），與有機(jī)保溫隔熱板基本持平。
（2）噴涂效率達(dá)到2.5-3.5m3/小時(shí)（即噴涂2.5cm厚的保溫隔熱砂漿達(dá)100-140㎡/小時(shí)的施工量），大大縮短施工工期，并提高了保溫隔熱砂漿強(qiáng)度，保證了施工厚度。
（3）操作簡(jiǎn)單，不用修補(bǔ)搭茬，陰陽(yáng)角、頂板、均能自由噴涂，縮短了工期，保證了進(jìn)度，節(jié)約了材料費(fèi)用的支出。
（4）材料的加水，攪拌，輸送等過(guò)程都是由機(jī)器自動(dòng)完成，在施工質(zhì)量上也比傳統(tǒng)的人工施工更好，更有保證，有效實(shí)現(xiàn)了綠色施工。
（5）機(jī)械攪拌、發(fā)泡技術(shù)與機(jī)械噴涂技術(shù)三位一體化應(yīng)用，在提高施工效率的同時(shí)大大降低玻化微珠保溫隔熱砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)。
在新建建筑和既有建筑上使用發(fā)泡玻化微珠保溫砂漿不僅解決了傳統(tǒng)玻化微珠保溫砂漿導(dǎo)熱系數(shù)較高的缺點(diǎn)，同時(shí)也具備了A級(jí)防火性能，填補(bǔ)了民用建筑100米以上，公用建筑50米以上外墻無(wú)保溫材料可用的局面。
5、玻化微珠保溫砂漿的防火性能在既有建筑節(jié)能改造中的工程實(shí)例
事后反思，該居民小區(qū)住戶多，建筑物內(nèi)存在大量易燃物，并且發(fā)生時(shí)間是在晚上12點(diǎn)，若該節(jié)能改造項(xiàng)目采用的是有機(jī)保溫材料，后果不堪設(shè)想，也許會(huì)發(fā)生另一個(gè)上海11.15火災(zāi)悲劇。
6、防止有機(jī)保溫材料失火事故發(fā)生的幾點(diǎn)建議
1）在現(xiàn)階段我國(guó)既有建筑物節(jié)能改造工作中限制或者禁止使用有機(jī)保溫材料，而鼓勵(lì)、推廣使用無(wú)機(jī)類保溫材料；
2）在新建建筑節(jié)能工程中禁止點(diǎn)粘有機(jī)保溫板材的施工方式；
3）增加橫、豎雙向防火帶，形成更加有效的防火分區(qū)，且防火帶的寬度由目前的30cm加寬到1m；
4）建筑首層禁止使用有機(jī)保溫材料；
5) 鼓勵(lì)使用內(nèi)外復(fù)合保溫，內(nèi)保溫采用無(wú)機(jī)保溫材料可以有效阻止火災(zāi)的蔓延，使其控制在房間內(nèi)；
6）加大無(wú)機(jī)保溫材料的推廣力度和支持力度，包括玻化微珠保溫砂漿、無(wú)機(jī)保溫板、巖棉板等，對(duì)玻化微珠保溫砂漿加大機(jī)械噴涂施工的研究與應(yīng)用；
7）住建部、公安部聯(lián)合其他相關(guān)職能部門(mén)加大對(duì)有機(jī)保溫板材生產(chǎn)廠家的檢查力度，加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)有機(jī)保溫材料的檢查力度。
zui后總結(jié)
新建建筑與既有建筑的保溫工程防火問(wèn)題任重而道遠(yuǎn)，該問(wèn)題應(yīng)該引起全社會(huì)的廣泛關(guān)注。上海11.15特大火災(zāi)所帶給我們的不僅僅是沉思，安全問(wèn)題才是保溫工程的首要前提，我國(guó)不需要“染血”的綠色節(jié)能。
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