彩鋼夾芯板作為一種新型的建筑材料,以其投資低、上馬快、產(chǎn)能小和美觀實用、施工簡單、保溫隔熱效果好為優(yōu)點,始興于本世紀(jì)初,被廣泛用于廠房、倉庫、辦公、工棚及高架人員密集活動場所等各類行業(yè)建筑中。近年來,由于板房搭建無標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量不統(tǒng)一和管理不規(guī)范,導(dǎo)致彩鋼夾芯板建筑的火災(zāi)越來越多,人員和財產(chǎn)損失愈發(fā)嚴(yán)重。筆者結(jié)合自身崗位職能和彩鋼夾芯板的燃燒特性與使用管理,就其火災(zāi)危險特性的防控談一下愚知拙見,以利探索彩鋼夾芯板建筑火災(zāi)綜合治理的長效途徑。
關(guān)鍵詞:彩鋼夾芯板 火災(zāi)特性 安全
自2012年10月10日,陜西西安周至縣境內(nèi)一彩鋼夾芯板活動房發(fā)生火災(zāi),造成12人死亡、2人失蹤、24人受傷的惡性事故后,公安部連續(xù)幾年高密度、多頻次地開展彩鋼夾芯板建筑消防安全專項整治。如《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)彩鋼板建筑消防安全監(jiān)督管理的通知》(公消[2012]303號)、《關(guān)于集中開展違章搭建彩鋼板臨時建筑及人員密集場所門窗設(shè)置影響逃生滅火障礙物專項整治行動的通知》(公消[2013]136號)、《關(guān)于防控建筑外墻保溫材料火災(zāi)的通知》(公消[2014]124號)。盡管如此,但是關(guān)于彩鋼夾芯板等隔斷保溫材料誘發(fā)的重大火災(zāi)事故仍然不斷發(fā)生。2014年11月16日,山東壽光龍源食品有限公司發(fā)生火災(zāi),造成18人死亡、13人受傷,事故直接原因是該公司恒溫庫內(nèi)電線接頭短路,引燃墻面聚氨酯泡沫保溫材料引發(fā)火災(zāi);2015年5月25日,河南平頂山魯山康樂園老年公寓發(fā)生火災(zāi),造成38人死亡,6人受傷,據(jù)悉失火單位為民辦養(yǎng)老機(jī)構(gòu),起火建筑均為彩鋼夾芯板建筑。此外,我省襄陽“4.14”火災(zāi)和吉林“6.3”寶源豐禽業(yè)公司火災(zāi)中,均有彩鋼夾芯板在其中充當(dāng)幫兇的因素存在。為此,進(jìn)一步掌控彩鋼夾芯板建筑的火災(zāi)危險特性,加強(qiáng)和改進(jìn)彩鋼夾芯板建筑的火災(zāi)預(yù)防工作顯得尤其重要。
一、彩鋼夾芯板的主要特性構(gòu)成
(一)定義。彩鋼夾芯板,是由上下兩層成型金屬面板和直接在面板中發(fā)泡、熟化成型的高分子隔熱內(nèi)芯壓制而成,具有安裝簡便,輕質(zhì)高效的特點。是當(dāng)前建筑材料中最常見的一種產(chǎn)品,不僅能夠很好的隔熱隔音,而且非常環(huán)保高效。目前,主要廣泛用于大型廠房、倉庫、體育館、超市、醫(yī)院、冷庫、活動房、建筑物加層、潔凈車間等諸多場所。
(二)分類。彩鋼夾芯板根據(jù)其夾芯材料的化學(xué)成分可分為兩大類,一是無機(jī)纖維材料類:如巖棉彩鋼夾芯板(RW夾芯板)、玻璃棉彩鋼夾芯板(GW夾芯板)、還有礦棉彩鋼夾芯板(MW夾芯板)等;二是有機(jī)化學(xué)泡沫材料類:如聚氨酯泡沫彩鋼夾芯板(PU夾芯板)、聚苯乙烯泡沫彩鋼夾芯板(EPS夾芯板),還有酚醛彩鋼夾芯板(PF夾芯板)等。
目前,市場上常見的彩鋼夾芯板主要有:巖棉彩鋼夾芯板、玻璃棉彩鋼夾芯板、聚氨酯泡沫彩鋼夾芯板、聚苯乙烯泡沫彩鋼夾芯板等。其中,巖棉板和玻璃棉板燃燒性能好,屬于A級不燃性建筑材料,但由于投入成本較高,一般建設(shè)方只考慮市場價格和個人私利,使用的多為聚氨酯泡沫和聚苯乙烯泡沫為芯材的彩板,燃點低、阻燃性能差。普通聚氨酯泡沫的燃點很低,約為90℃—120℃左右,燃燒速度極快,等同于普通紙張,聚苯乙烯燃點為450℃—500℃左右,等同于普通木材。這些彩鋼夾芯板雖然造價低,但防火隔熱作用明顯達(dá)不到消防安全要求。
1、巖棉彩鋼夾芯板。是彩鋼夾芯板系列中耐火性能最強(qiáng)的一種新型防火板材。其夾芯材料巖棉是由天然的巖石、高爐鐵礦渣等經(jīng)高溫熔化成絲,再經(jīng)過固化成型。巖棉彩鋼夾芯板符合相關(guān)潔凈廠房的消防要求,是室內(nèi)吊頂、活動房建設(shè)最理想的結(jié)構(gòu)裝飾板材。具有600℃的耐火性能,耐火等級達(dá)到A級。
2、玻璃棉彩鋼夾芯板。其芯材玻璃棉屬于玻璃纖維中的一個類別,采用石英砂、石灰石、白云石等天然礦石為主要原料,配合一些純堿、硼砂等化工原料熔成玻璃,是一種人造無機(jī)質(zhì)纖維,具有防火、保溫等優(yōu)良特性,是鋼結(jié)構(gòu)建筑吸聲降噪的最佳材料。
3、聚氨酯泡沫彩鋼夾芯板。是由上下層彩鋼夾芯板加中間發(fā)泡聚氨酯構(gòu)成,是當(dāng)前建筑行業(yè)中應(yīng)用比較廣泛的建材之一,具有良好的保溫、隔熱、隔音效果。
4、聚苯乙烯泡沫彩鋼夾芯板。是一種有機(jī)材料,具有保溫、隔熱、質(zhì)量輕、安裝方便等特點,使用比較廣泛。但一旦發(fā)生火災(zāi),火勢迅速蔓延,將產(chǎn)生大量的有毒有害煙氣,極易造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。
二、彩鋼夾芯板建筑火災(zāi)的危險特性
彩鋼夾芯板外形美觀,色澤艷麗,整體效果好,它集承重、保溫、防水和防火為一體,且無需二次裝修,安裝快捷方便,施工周期短,綜合效益好。但是,由于彩鋼夾芯板建筑大多具有臨時性的特點,建設(shè)方極易忽視消防安全要求,往往采用低價位和小成本的泡沫類彩鋼夾芯板作為建筑的墻面、隔斷和頂棚材料,一旦發(fā)生火災(zāi),將會產(chǎn)生大量的濃煙和有毒有害氣體,火災(zāi)蔓延迅速,結(jié)構(gòu)瞬間垮塌,容易造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。
(一)濃煙
根據(jù)對火災(zāi)事故中的人員傷亡分析,90%以上的人員傷亡主要是來自火災(zāi)中聚苯乙烯(EPS)、聚氨酯泡沫(PU)和擠塑泡沫(XPS)等材料,在燃燒過程中釋放出大量的濃煙所致。如EPS、XPS、PU等泡沫塑料板材,在制作工藝過程中,為提高阻燃燒性能,要加入一定量的阻燃劑DMMP(甲基磷酸二甲酯),雖然氧指數(shù)增高、有一定的阻燃效果,但由于DMMP含磷量達(dá)到25%,也致使這些泡沫塑料燃燒加快、產(chǎn)煙量增大。近期,河南“5.25”魯山老年公寓火災(zāi)死亡38人、傷6人,“6.25”鄭州西關(guān)虎屯火災(zāi)死亡15人、傷2人,“6.28”商城居民樓火災(zāi)死亡6人、傷1人等慘劇,火災(zāi)中產(chǎn)生的濃煙就是最大的罪魁禍?zhǔn)住?/span>
(二)毒氣
在火災(zāi)條件下的燃燒,其燃燒產(chǎn)物不僅有大量的濃煙,而且會產(chǎn)生大量的有毒有害的氣體,主要是一氧化碳(CO)。諸如EPS、XPS、PU等泡沫塑料燃燒,除產(chǎn)生一氧化碳以外,根據(jù)其化學(xué)成分的不同,產(chǎn)生的毒害氣體也不同,這些氣體與一氧化碳的混合物毒害性更大。比如說含碳(C)、氫(H)或含碳(C)、氫(H)、氧(O)的碳?xì)漕惻菽芰?,燃燒時產(chǎn)生大量的毒害氣體是CO,酚醛類泡沫塑料燃燒冒出的煙氣中,能放出毒性極強(qiáng)的酚蒸氣;再如含氮類的塑料三聚氰胺甲醛和聚氨酯等燃燒時,能產(chǎn)生一氧化碳、氧化氮等有毒氣體以及劇毒氣體氰化氫;還有含氯的泡沫塑料聚氯乙烯燃燒會產(chǎn)生氯化氫,聚苯乙烯塑料燃燒會施放出微量的苯類,含氟的塑料聚四氟乙烯,經(jīng)充分燃燒會產(chǎn)生氟化氫氣體,具有較強(qiáng)的腐蝕性、毒害性。
(三)蔓延
聚苯乙烯彩鋼夾芯板的主要芯材泡沫塑料屬于熱塑性塑料的一種,受高溫炙烤或火災(zāi)時,會在產(chǎn)生熔化和燃燒液滴,呈液態(tài)狀垂直滴落或水平流動,不僅影響人員安全疏散和滅火作戰(zhàn),而且熔滴物四處流散進(jìn)一步加快火勢蔓延。另外,彩鋼夾芯板內(nèi)的泡沫塑料板材自身的蜂窩狀多孔特殊結(jié)構(gòu),決定了與空氣的接觸很充分、面積大,一旦著火,極易在強(qiáng)對流的作用下,加快火勢迅猛發(fā)展,形成大面積燃燒。據(jù)相關(guān)資料顯示,500KG的聚氨酯泡沫和聚苯乙烯堆積后引燃,滅火戰(zhàn)斗還沒展開、水槍尚未出水,著火物就已燃盡,可見其燃燒速度極其迅猛。
(四)垮塌
彩鋼夾芯板建筑一般以輕鋼H型鋼、槽鋼為骨架,以夾芯板為墻壁隔斷板材,其承重結(jié)構(gòu)大多為鋼結(jié)構(gòu)?;馂?zāi)情況下,因彩鋼夾芯板的具有良好的保溫作用,致使板房建筑物內(nèi)部易形成高溫高熱效應(yīng),以輕鋼為主的承重結(jié)構(gòu)強(qiáng)度會迅速下降。如果沒有對這些鋼結(jié)構(gòu)和彩鋼夾芯板表面進(jìn)行防火阻燃處理,或防火隔熱保護(hù)措施不到位,金屬材料受高溫影響,支撐強(qiáng)度迅速衰減發(fā)生彎曲變形,極易造成整體建筑垮塌。根據(jù)相關(guān)測試,在全負(fù)荷情況下,使彩鋼夾芯板房失去靜態(tài)平衡穩(wěn)定性的臨界溫度約500℃左右,在火場溫度高達(dá)800-1000℃情況下,裸露的彩鋼夾芯板房會短時間內(nèi)發(fā)生變形,產(chǎn)生局部破壞,造成彩鋼夾芯板房整體垮塌。普通彩鋼夾芯板廠房一般在火災(zāi)10分鐘左右就會喪失承重能力。
三、彩鋼夾芯板建筑火災(zāi)頻發(fā)的誘因
通過對多起彩鋼夾芯板建筑火災(zāi)的研究發(fā)現(xiàn),致使其火災(zāi)頻發(fā)的主要情形和原因如下:
(一)選材不達(dá)標(biāo)
根據(jù)住建部、檢驗檢疫總局聯(lián)合發(fā)布的新版《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016-2014)第3.2.17條、第5.1.7條規(guī)定,“建筑中的非承重外墻、房間隔墻和層面板,當(dāng)確需采用金屬夾芯板材時,其芯材應(yīng)為不燃材料”。而在實際工程中,多數(shù)建設(shè)方為壓縮投資成本、加快施工進(jìn)度,在設(shè)計和施工彩鋼夾芯板房時,其板材夾芯材料根本就沒有選用巖棉等耐燃性能好的芯材,基本都采用造價低、防火隔熱作用差的聚苯乙烯板和聚氨酯泡沫板等材料。發(fā)生火災(zāi)短時間造成大面積蔓延,產(chǎn)生有毒煙氣,導(dǎo)致金屬夾芯板材的垮塌和掉落,影響人員安全疏散,不利于滅火救援,極易造成使用者和救援人員傷亡。
(二)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一
對于金屬面夾芯板主要芯材的燃燒性能要求,《金屬面聚苯乙烯夾芯板》(JC689-1998)規(guī)定“氧指數(shù)不小于30%”,《金屬面硬質(zhì)聚氨酯夾芯板》(JC/T868-2000)規(guī)定“燃燒性能達(dá)到B2級”, 新版《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB50016-2014)要求“夾芯材料應(yīng)為A級”。由于目前國家對金屬面夾芯板的燃燒性能沒有統(tǒng)一的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),多數(shù)建設(shè)單位和彩鋼夾芯板廠家執(zhí)行的是建筑系統(tǒng)內(nèi)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因此,相關(guān)監(jiān)管部門對彩鋼夾芯板的生產(chǎn)、流通和使用領(lǐng)域的監(jiān)管,也無從下手。在日常的監(jiān)督重點只是停留在板材質(zhì)量上,缺少或忽視消防安全要求,在客觀上造成失控漏管,埋下火災(zāi)隱患。
(三)管理不規(guī)范
彩鋼夾芯板建筑結(jié)構(gòu)輕便、搭建快捷,經(jīng)常用作車間、廠房和倉庫,多數(shù)用于建筑工地現(xiàn)場活動板房,用于施工現(xiàn)場工人的辦公、生活、值守和住宿。根據(jù)《建設(shè)工程施工現(xiàn)場消防安全技術(shù)規(guī)范》(GB/T50720-2011)規(guī)定,施工現(xiàn)場的消防安全管理由施工單位或工程總承包單位負(fù)責(zé),制定消防安全管理制度、完善防火技術(shù)方案、組織防火巡查和疏散演練等等。但是,由于大多建筑工地施工隊伍人員參差不齊,管理層不管理,責(zé)任不落實,施工人員進(jìn)場前根本就沒有進(jìn)行消防安全管理教育和培訓(xùn),沒有開展初起火災(zāi)處置、火場自救逃生基本知識和技能的學(xué)習(xí)。加上施工現(xiàn)場一線工人居多,大多來自農(nóng)村,文化水平較低,流動性強(qiáng),安全警惕性低,預(yù)防火災(zāi)意識差,逃生自救能力弱等等,這些都是導(dǎo)致彩鋼夾芯板房火災(zāi)事故頻發(fā)的重要因素。
(四)火災(zāi)負(fù)荷大
彩鋼夾芯板房多為臨時用房,尤其是建筑工地的活動板房堆積建筑材料類別多,荷載大,品種復(fù)雜,如施工現(xiàn)場經(jīng)常用到的油漆、橡膠水、草簾、苯板等保溫材料均為易燃品,稍有不慎極易發(fā)生火災(zāi)。同時,為方便工作、生活,在建筑工地的板房內(nèi)大量使用大功率電器,如空調(diào)、電磁爐、熱得快、電暖風(fēng)機(jī)、電熱毯、電油燈和手機(jī)電腦等,電線未穿阻燃管直接明敷或暗敷在彩鋼板夾芯內(nèi),超負(fù)荷用電產(chǎn)生的熱量在夾芯板材的保溫作用下,無法散發(fā),大大增加了電氣線路發(fā)生火災(zāi)的機(jī)率。還有在板房內(nèi)亂拉亂接的現(xiàn)象也比較嚴(yán)重,如在彩鋼夾芯板上鉆孔直接穿電線,裸線絕緣層受彩鋼板面磨損致短路著火,插座不夠用私接電插板,用硬質(zhì)銅絲直接代替插頭等等,也是誘發(fā)火災(zāi)常見的主要原因。
四、彩鋼夾芯板建筑火災(zāi)的防范對策
2015年5月27日,公安部消防局召開緊急視頻會,部署開展夏季消防檢查推進(jìn)工作。會議明確要求,要大力開展彩鋼夾芯板建筑專項治理,做到“四個一律”:一是托兒所、幼兒園、養(yǎng)老院、福利院、寄宿制學(xué)校、醫(yī)院、集體宿舍等人員密集場所,一律不得使用低于A級要求的彩鋼夾芯板搭建。二是對使用彩鋼夾芯板搭建的人員密集場所,凡低于A級要求的,一律不得通過消防設(shè)計審核、驗收或備案抽查。三是對使用彩鋼夾芯板搭建的公眾聚集場所,凡低于A級要求的,一律不得通過使用和營業(yè)前消防安全檢查。四是對檢查中發(fā)現(xiàn)使用彩鋼夾芯板搭建的人員密集場所,凡低于A級要求的,一律實施臨時查封,并責(zé)令改變用途,對無法改變的,必須拆除。針對彩鋼夾芯板建筑選材標(biāo)準(zhǔn)不一、管理不嚴(yán)和隱患居多等潛在的火險誘因,筆者認(rèn)為要進(jìn)一步加強(qiáng)和規(guī)范彩鋼夾芯板建筑的火災(zāi)防控,不僅僅要強(qiáng)力推動專項治理,嚴(yán)格落實部局“四個一律”的要求,還要兼顧抓好以下幾個方面的工作。
(一)抓源頭,規(guī)范治本之策。
一是制定完善和統(tǒng)一質(zhì)量技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前,公安部消防局已明確要求人員密集場所不得使用低于A級要求的彩鋼夾芯板,否則一律視為不合格。但是相關(guān)行業(yè)仍停留在“氧指數(shù)不小于30%”或者“達(dá)到B2級” 的標(biāo)準(zhǔn)上,客觀上就造成了彩鋼夾芯板建筑的監(jiān)管漏洞存在。因此盡快統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),抓好靜態(tài)管理,突出制度性預(yù)防,是規(guī)范治理彩鋼夾芯板火災(zāi)隱患的首要前提。二是工商、質(zhì)監(jiān)和住建部門要聯(lián)合執(zhí)法,加大對彩鋼夾芯板的生產(chǎn)及流通領(lǐng)域的監(jiān)管力度,嚴(yán)格把控彩鋼夾芯板市場可燃芯材產(chǎn)品的產(chǎn)量與流向,督促相關(guān)業(yè)主盡量選用燃燒性能符合要求的彩鋼夾芯板產(chǎn)品。
(二)抓重點,強(qiáng)化動態(tài)排查。
彩鋼夾芯板由于其輕便、節(jié)能和環(huán)保等特點,多用于城市開發(fā)區(qū)大空間廠房、生產(chǎn)車間等人員密集場所和建筑工地的倉庫、活動房等建筑。據(jù)公安部消防局資料顯示,各省市開發(fā)區(qū)都存在大量的違法違章建筑,廠房和廠房之間違規(guī)用彩鋼夾芯板搭建“三合一”、“多合一”場所,建筑工地活動板房之間幾乎沒有防火間距。相關(guān)職能部門在開展彩鋼夾芯板建筑監(jiān)督檢查中,應(yīng)堅持“先重點,后一般”的原則,抓住開發(fā)區(qū)、建筑工地這兩個重點區(qū)域和場所,強(qiáng)化動態(tài)排查,突出治理性預(yù)防。對于開發(fā)區(qū)存在的問題要及時報告當(dāng)?shù)卣烷_發(fā)區(qū)管委會,提出改、關(guān)、停等整治意見,推動火災(zāi)隱患整改落地;對于沒有設(shè)置防火間距、使用燃燒性能不符合要求的建筑工地彩鋼夾芯板房,要采用堅決手段和果斷措施,一律依法依規(guī)整治。
(三)抓監(jiān)管,落實主體責(zé)任。
《建設(shè)工程消防監(jiān)督管理規(guī)定》(公安部第119號令)明確規(guī)定“建設(shè)、設(shè)計、施工、工程監(jiān)理等單位應(yīng)當(dāng)遵守消防法規(guī)、建設(shè)工程質(zhì)量管理法規(guī)和國家消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),對建設(shè)工程消防設(shè)計、施工質(zhì)量和安全負(fù)責(zé)。”工程設(shè)計單位在設(shè)計彩鋼夾芯板建筑時,應(yīng)選用燃燒性能符合要求的建筑構(gòu)件和材料,設(shè)置防火分隔,留足防火間距;施工、監(jiān)理等單位要加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)管,嚴(yán)格落實單位主體責(zé)任,教育培訓(xùn)施工人員的消防安全意識,落實動火、用電、易燃可燃材料等消防管理制度和操作規(guī)程,嚴(yán)格管控消防產(chǎn)品、彩鋼夾芯板等建筑材料的燃燒性能和產(chǎn)品質(zhì)量,保證消防通道、消防水源、消防設(shè)施和器材、消防安全標(biāo)志等完好有效。
(四)抓宣傳,注重社會引導(dǎo)。
要充分利用報紙、電臺、互聯(lián)網(wǎng)等平面、電波和網(wǎng)絡(luò)媒體,繼續(xù)深化彩鋼夾芯板建筑火災(zāi)危險性的宣傳,加大對典型案例、重大火患的曝光,策劃好簡潔直觀、易學(xué)易懂的火災(zāi)預(yù)防知識和火場逃生自救技能的教育培訓(xùn),強(qiáng)化“四個能力”建設(shè),真正達(dá)到震懾單位、警示社會和教育群眾的目的。彩鋼夾芯板建筑群體中人員參差不齊,在開展消防安全宣傳培訓(xùn)過程中,要注重社會引導(dǎo),因材施教,切忌不可通用化、公式化、“一鍋煮”。管理人員要側(cè)重加強(qiáng)消防安全崗前培訓(xùn),系統(tǒng)了解消防法規(guī)、消防安全制度和保障消防安全的操作規(guī)程,重點掌握各類消防安全理論知識和業(yè)務(wù)技能,不斷增強(qiáng)其消防安全責(zé)任感和大局觀;對施工現(xiàn)場工人在開展消防安全教育培訓(xùn)中,不要提出過高、過急的要求,教育培訓(xùn)宜 “簡潔、通俗、大眾化”,注重運(yùn)用典型火災(zāi)案例、消防宣傳圖片等生動的教育資源,在形象、互動中提高施工人員的“報火警、撲救初起火災(zāi)以及自救逃生”的知識和技能,切實讓他們“吃得下”、“吃得好”。
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