财新网
返回

建筑防火大考

2014年07月18日 13:36 本文来源于 财新《新世纪》
一部七年难产的防火规范,三场震动全国的大火,两份意见相左的部委文件,背后是事关数亿人生命安危的保温层防火论争
财新《新世纪》 见习记者 孔令钰

  大火正在成为中国越来越多的超高楼的重大威胁。

  ——2009年元宵节,中央电视台新址北配楼大火,刚上了有机保温层的159米在建高楼,被溅烟花火苗,成为通天火柱。(中图)

  ——2010年11月15日,上海胶州路教师公寓进行建筑节能改造,意在将有机保温材料加于传统建筑外墙。然而,电焊火花再次将保温材料点燃,最终58条生命殒去。(左图)

  ——2011年2月,沈阳皇朝万鑫酒店起火,烟花引燃表面装饰材料,火焰波及219米高的主楼。消防云梯、高压水枪,对此鞭长莫及。

  三起大火的共同特征是外保温层成为助燃品,此类火势让现场消防力量难于施救,使消防员面临重大生命威胁。三场大火,彻底烧出中国节能建筑的短板——外保温层的严重火患。

  中国大多数地区属东亚季风气候,冬冷夏热,能源相对缺乏。要想让六七亿城镇居民的传统住宅温度四季适宜,耗能之巨,国力难承。上世纪90年代起,中国走上城市建筑节能之路,主要通过对住宅内或外墙加贴保温层方式节能。专家预测,此举比传统住宅节约能源30%以上。这是一次方向正确的革命。

  然而,快速城镇化的中国在人多地少的现状下,城市高层建筑之多之密,又与发达国家根本不同。以低层建筑为主的大多数发达国家广为使用的有机保温材料进入中国后,水土不服,其易燃性为中国高层建筑埋下极大火患。

  几场大火之后,从政府到专家取得共识,现有建筑保温材料重保温轻防火,防火短板必须补上,现有游戏规则必须改变。

  ——编者

  住建部公安部多位内部人士近日向财新记者确认,《建筑设计防火规范》(下称《建规》)有望于近期由两部委联合发布。

  这不是一纸普通的规范,这是两部委围绕中国城市建筑防火安全进行多年论争之后,终于取得平衡的一个规章,事关未来数十年中国城市节能建筑(墙体建有内或外保温层)安全,间接关系着六七亿人的生命与财产安危。

  中国建筑总量有500多亿平方米,每年新建建筑面积达数十亿平方米,2012年超过30亿平方米。按照住建部规划,新建建筑均应严格执行建筑节能设计标准。不仅如此,住建部还要求对数十亿平方米既有建筑进行节能改造。

  《建规》最早颁于1974年,与1982年颁发的《高层民用建筑设计防火规范》(下称《高规》)共同作为中国建筑的“防火线”。上述两个规范陈旧且不符新形势,2007年5月,住建部决定修订两部规范,并于2010年提出两规合一。

  然而,2009年至2011年的北京央视大火、上海教师公寓大火、沈阳高楼大火等惊天火灾,让规范搁置。三场大火,让中国从上世纪90年代开始的节能建筑之路面临重大挑战。

  外保温是指将保温材料贴合于外墙,就像给楼房穿上一件棉衣,从而减少楼内热损失。而在很多火灾中,由于有机保温材料燃点低、过火快,很容易成为火灾帮凶。若再有设计上的不合理,形成烟囱效应,火势会在极短时间内迅速蔓延,难以控制。

  现行《建规》和《高规》中,均没有针对外保温的防火设计要求。

  如何填补这块空白,成为大火过后最沉痛的反思。

  但是,在具体的规范制定上,主管部门公安部和批准部门住建部陷入争论,难以达成共识。公安部四川省消防研究所研究员张文华告诉财新记者,“我们要求防火内容多一点,他们可能考虑保温内容多一些。”

  或许,这是在现有技术、产能条件下,难以两全的矛盾:无机材料不可燃,可防火,但是保温性能差,生产量少且耗费能源;有机材料燃点低,保温性能却好,大规模生产条件成熟。

  2009年至今,公安部与住建部为这个问题论争不断。前者希望在楼房特别是高层建筑中更多使用无机保温材料,后者则认为大规模使用无机材料根本不现实,有机材料尽管可燃,但做好防火构造和施工管理,便可以避免火灾。

  此次负责起草《建规》修订稿的是公安部天津消防研究所。其消防规范研究室主任、《建规》主要起草人之一倪照鹏告诉财新记者,《建规》已经拖了很长时间,给住建部送过很多稿,就等对方通过了。

  两部委就重大防火问题达成一致意见固是好事,但有识之士指出,中国的建筑防火问题远未彻底解决。

  多位建筑界专家表达了担忧,即将出台的新规范要求大量使用A级的无机保温材料,防火虽好,但保温性能较差,施工规范欠成熟经验,使用寿命低于建筑寿命,这会为未来带来诸多难题。

  此外,这部“史上防火最严”的《建规》,能否真正发挥防火作用,还需时间检验。

  怎样让中国建筑不容易燃烧?在相当长的时间内,仍是难题。

烧出来的严规

  住建部、公安部多位人士向财新记者确认,最新的报批稿经过公安部与住建部一年多时间的磨合、协商,于2014年4月定稿。财新记者采访的多位业内专家称,双方争执不下的焦点在“建筑外墙和屋面保温”一节。

  财新记者对比了《建规》的2011年征求意见稿、2012年送审稿和最新的2014年报批稿,关于该节内容,三个版本变化颇多。其间经历的来回折腾,可想而知。

  《建规》报批稿明确,未来中国建筑的内、外保温系统,宜采用燃烧性能为A级的保温材料,不宜采用B2级保温材料,严禁使用B3级保温材料。

  《建规》鼓励无机材料的态度显而易见。不过,最新的报批稿较此前两个版本已有明显放宽。

  根据国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》,A级、B1级、B2级、B3级分别指不可燃、难燃、可燃和易燃材料。现有保温材料中,只有岩棉等无机材料能达到A级,现有最好的有机保温材料也仅能达到B1级。

  中国的保温材料分级方式取法自欧洲尤其是德国,但欧洲国家防火材料的使用明显严于中国。

  德国规定22米以上建筑使用A级保温材料,22米以下建筑使用B1级。英国规定18米以上使用A级材料。

  但中欧不同,欧洲高层建筑防火规范严格但量少,中国高层建筑数量极大。

  在2011年、2012年《建规》修订稿中,50米(约等于16层)以上高度的住宅,其外保温层必须使用A级材料。最新的报批稿对此有了大尺度放松,100米(约等于33层)以上才必须要求使用A级材料。《建规》送审稿同时规定人员密集场所建筑外墙保温材料应为A级保温材料。

  除住宅建筑和设置人员密集场所的建筑外,其他建筑高度大于50米时,保温材料的燃烧性能应为A级;建筑高度大于24米,但不大于50米时,保温材料的燃烧性能不应低于B1级。

  《建规》报批稿在B1、B2级保温材料的防护层方面亦有所放宽。B1、B2级保温材料外必须用不燃材料做防护层,其厚度由原先的10厘米改为5厘米。

  2011年征求意见稿中,明确规定医院、养老院、托儿所、幼儿园和小学校等建筑,其保温材料须为A级。这句具有明确指向的规定,在最新报批稿中没被提及。

中国建筑防火新规定
点击见大图

  此外,放宽的还有幕墙建筑方面,之前拟规定全部使用A级材料,现改为24米以上建筑使用A级。

  这是跟住建部反复协商后,公安消防部门做出的适当让步。参与新规起草人之一、公安部天津消防研究所助理研究员王宗存告诉财新记者,住宅部分由于有户与户之间、单元与单元之间的分隔,危险性相对较低,就将A级材料的高度限制放宽至100米;幕墙建筑由于墙体和装饰层之间存在空腔,容易形成烟囱效应,加快火灾蔓延,所以起初规定须全部使用A级材料,但最终也放宽至24米以上建筑才使用。

  《建筑材料防火手册》一书作者、中国建筑科学院建筑防火研究所高级工程师朱春玲认为,《建规》报批稿比现行规章更严格,从防火角度讲肯定是好的,但是从节能的角度讲,保温节能的效果会比之前差一些。

  多位专家持有和朱春玲类似的意见。他们指出,不能因为《建规》作了诸多妥协就说《建规》不好,不能说公安部和住建部两部委多年争议就说其存在部门利益,原本建筑防火这种重大问题就该在全国范围广泛讨论、科学决策。

  学者指出,相较节能建筑近20年的大发展,《建规》的修订过于缓慢。即将出台的《建规》,严是严了些,但字字句句是教训和经验。有学者甚至说,这是一部被几场大火“烧”出来的规范。

保温建筑的火患

  上世纪80年代,住建部的前身建设部已经认识到外保温技术的重要性——如果能降低建筑内外热交换,便意味着冬天可以减少取暖用煤,夏天少开空调,考虑到中国人口的基数,这是一笔巨大的能源节约。

  1995年,建设部制定了《建筑节能“九五”目标和2010年规划》,明确提出建筑节能“三步走”:新建采暖居住建筑1996年以前,在1980年-1981年当地通用设计能耗水平基础上普遍降低30%;1996年起,在达到第一阶段要求的基础上节能30%,即总节能50%;2005年起,在达到第二阶段要求基础上再节能30%,即总节能65%。

  保温是指增强建筑外墙的隔热功能。从原理上来讲,就是要切断热的三种传递方式:辐射、传导和对流。外墙保温的方法,就是贴置具有隔热效果的保温材料,减少热损失。

  根据保温材料是贴在墙内、墙外还是墙体之中,可分为内保温、外保温和夹心保温。实践证明,外保温的效果最好,而且由于热惰性,砖墙外的保温板可以自动蓄热放热,天热时自动积攒热量,凉了又自动向内释放热量,非常适合中国冬冷夏热的气候特点。  

  中国早年多采用内保温,便宜,施工方便,但保温性能相对较差,仅可满足节能30%的目标。在90年代进入第二阶段后,为了实现建筑节能的目标,全国大部分地区特别是北方地区,逐渐开始采用效果更好的外保温。时至今日,外保温已成为外墙保温工程中的主流。

  在保温工程中,绝大多数采用有机高分子发泡保温材料,如模塑聚苯板(EPS)、挤塑聚苯板(XPS)、聚氨酯(PU)等,导热系数低,可实现大规模量产,操作工法系上世纪90年代从欧洲国家引入,迄今发展较为成熟。

  但有机保温材料有一个致命缺陷,就是可燃。如应用最多的聚苯乙烯泡沫,从原理上讲,聚苯乙烯全部由碳氢元素组成,极易燃烧,即便经过阻燃处理,在遭遇火灾时,仍会受热软化、熔化,导致墙体保温体系内产生空腔,轰燃状态下剧烈燃烧,而燃烧产生的滴落物亦具有引燃性。

  正因上述原因,有机保温材料一般只能达到B1级、B2级。

  由此引发的火灾数不胜数。北京市建筑节能专业委员会理事长、原北京建工集团副总工程师王庆生曾对北京市2007年-2009年发生在建筑施工现场的火灾进行不完全统计,发现在30多起火灾中,多数原因是在施工过程中用火不慎,引燃建筑保温材料。

  更有说服力的例子莫过于近年几场大型火灾。央视新址北配楼、上海胶州路公寓、沈阳皇朝万鑫国际大厦、哈尔滨“经纬360度”大厦⋯⋯这些火灾引发了数轮对有机保温材料的声讨。

  那么,既然有机材料难以防火,为什么还要继续使用?有没有更好的替代品?财新记者为此采访多位建筑业内专家,答案一致是:在当前,没有更好的替代材料。

  与有机材料相对,无机材料因其不可燃,被公认为是防火性能最好的保温材料,以岩棉、玻璃棉、膨胀玻化微珠保温砂浆等材料为主。在业内,专家几乎将A级防火材料等同于无机材料。

  但将能耗、产量、价格、操作便利性等因素综合考量,无机材料也有严重的天然缺陷。

  以岩棉为例。曾担任中国建筑业协会建筑节能专业委员会会长的涂逢祥这样解释,岩棉是将石头高温熔解成液体,通过喷头呲出细丝儿,急剧冷却后凝成石头纤维。他估算,要起到同样的保温作用,岩棉相当于聚苯三四倍的价格。

  “用大量能源把它化掉,还要用能源把它冷却。”涂逢祥说。此外,与聚苯板的柔软平滑不同,岩棉粗糙、坚硬,动工时伤手伤身,纤维进入工人呼吸道,积久会得矽肺病。

  “本来是为了节能去做保温,结果耗费了更多能源,何苦呢?”涂逢祥说,“安全是相对的,绝对地一点都烧不着,不可能的。比如抗地震,如果把北京的建筑做到大地震也不倒,可以,那个钱要多多少倍啊?花不起。搞工程一定要考虑到现实,经济上能承受。”

缺位的火标

  早在2009年央视火灾之前,外保温的防火问题已为业内所重视。

  涂逢祥是将外保温技术引入中国的开创者之一。上世纪80、90年代,他多次赴欧洲、美国考察外保温工法。及至今日,中国的外保温技术规程还是在照搬国外标准的基础上,稍作修改。

  外保温技术起源于上世纪40年代的欧洲国家。上世纪70年代初全球经历能源危机后,建筑节能受到普遍重视。

  早在引进技术的同时,涂逢祥已经注意到防火问题。他向财新记者回忆,1992年、1993年间,他作为中英建筑合作的中方负责人,六次前往英国。涂逢祥参观了伦敦着火后的房子,也拿到英方资料。当地的防火做法以构造为主,做防火隔离带、敷面层,禁止出现空腔,简单解释便是用无机材料将有机保温板覆盖、隔断,严密包裹住,断绝其与空气接触。

  当外保温做法在中国大规模推广后,保温板助燃的火灾并不鲜见,只是不像央视火灾那样举国瞩目。

  一个值得重视的数据来自《中国消防年鉴》,1980年至2012年间,建筑火灾起数自1997年增长迅猛(见下图)。1997年就发生14.03万起火灾,比起前一年增长了280%。连年递增后,2002年火灾数量达到顶点,高达25.83万起,比起1997年又增长了84%。这种火灾高发态势直到2007年才得到显著控制。

  在1997年这个转折点之前,1995年建设部明确提出建筑节能“三步走”战略,之后外保温开始大面积普及。有学者认为,火灾起数明显增长,不仅同整个经济发展速度呈正相关,也可能与外保温建筑的迅速发展有关。

  遗憾的是,20多年前就学到的防火做法,在中国始终没有大规模推广,也未写进强制性规范。

  2004年,住建部专家和业内企业家制定第一部《外墙外保温技术规程》时,涂逢祥提出应当将防火写进规程。

  这个意见并未被接受。涂逢祥回忆,自己提出缺少防火内容时,在座有的企业家不高兴,“他说你这不是捣乱吗?这不拉倒就过去了吗?你这么弄最后我们不还是费劲费钱吗?”

  北京振利高新技术有限公司董事长、中国建筑节能协会建筑保温隔热专业委员会委员黄振利告诉财新记者,他当时也提出将防火写入规程,将岩棉做法写进去,但因为岩棉成本高、应用量少,没有聚苯板技术成熟,就搁置了。

  “但是,大家都承认,外墙外保温技术规程中,防火内容是不够的。”黄振利说,所以在2006年初,振利高新技术有限公司与中国建科院防火研究所、北京六建集团、北京市消防产品质量监督监测站等八家单位共同向建设部申请课题,完成“外墙保温体系防火试验方法、防火等级评价标准及建筑应用范围的技术研究”科研成果,2007年通过专家验收。 

  该成果核心是提出“系统构造防火”,意即不能只凭保温材料本身的燃烧性能来判断防火性,而应当通过无机和有机材料的结合,建构兼具防火与保温性能的“综合体”。

  如何做?黄振利等人提出的方法是,无空腔、防火隔断和防火保护面层。这个思路,同涂逢祥20多年前在英国所见基本一致。

  黄振利以央视大火为例分析称,其本身就是助燃构造,没有做防火隔断,一旦某处起火就像拔火罐似的,迅速上下连通烧成一片。如果在设计上做好防火隔断,即便着火,也只会在一小块范围内燃烧。

  2009年,黄振利以为在反思央视火灾的当口,这个做法可以写入标准。“结果不是,扯开皮了。相关部门开始你推责任,我推责任,这涉及——你着火之前怎么不发布啊?”

三场惊天大火

  2009年的央视大火,彻底暴露了当时中国节能建筑严重的火灾隐患。

  2009年2月9日晚,央视新址在建北配楼发生火灾。当晚,央视雇佣烟花公司在北配楼西南角空地燃放A类烟花,礼花弹爆炸后的高温星体落入建筑,引燃检修通道内壁裸露的易燃材料。

  北配楼高159米,而消防云梯车只能达到50米高度。参与抢救的消防队伍,基本已代表中国最强消防力量。然而,消防队员只能进入大楼,人工启动内部消防栓。最终,消防中队指导员张建勇因吸入大量有毒气体牺牲。

  大火迅速弥漫,被认为同保温材料挤塑板(XPS)的使用有关。这是一种有机保温材料,其导热系数低,保温性能良好,但可燃。火灾后,相关部门检测发现,保温板燃烧性能未达B2级。

  除了材料的易燃性,整栋大楼还存在助燃构造。北配楼为幕墙设计,作为幕墙的钛锌板导热性强,其与包在内部的挤塑板之间存在空腔,一旦挤塑板受热燃烧,热气上升,就形成烟囱效应,像拔火罐一样,火势很快上下蔓延。

  国家安监总局公布的“2•9”特别重大火灾事故调查处理情况显示,直接原因系烟花引燃易燃材料,间接原因包括工程使用大量不合格保温板。

  在随后的上海胶州路公寓、沈阳皇朝万鑫国际大厦两场大火中,另一种有机保温材料聚氨酯硬泡成为“帮凶”。

  2010年11月15日,上海胶州路教师公寓楼进行节能改造工程,为公寓外墙覆盖一层聚氨酯硬泡保温材料。电焊工违章操作,掉落的电焊火花点燃尼龙维护网和竹跳板,进而引燃9层脚手架上的聚氨酯泡沫碎屑,由于该材料容易点燃,火势迅速蔓延,形成大面积立型火灾。聚氨酯在燃烧时还释放了氰化氢毒性气体。

中国33年火灾统计
点击见大图
两部委节能、防火之争
点击见大图

  上海大火中,共出动各类消防车122辆、官兵1300多人,但救援力量依然无法及时控制火情,导致58人遇难。

  2011年2月,央视大火的悲剧,在沈阳再度上演。152米高的皇朝万鑫酒店B座楼因烟花引燃表面装饰材料发生火灾,火焰波及219米高的A楼,消防云梯高压水枪对此鞭长莫及。

  这一火灾中,同样存在有机保温材料可燃和助燃构造的问题。聚苯板、挤塑板和聚氨酯硬泡均有采用,而墙体与外墙饰面之间存在空腔,为火焰蔓延提供了通道。

防火分歧

  如果不是因为接连几场大型火灾,很少有人预想到,防火问题会由公安部、住建部的两份行政公文来推动。

  知情学者告诉财新记者,2009年央视大火震动政府高层。大火发生之后,公安部与住建部之间,就建筑外保温防火问题开始频频协商。2009年7月,两部委相关工作人员还同德国相关人员召开“外墙外保温防火技术国际研讨会”,向德国取经。

  在研讨会上,各方形成未来建筑保温层需要设置防火隔离带、对公共建筑与住宅的保温要求要区别对待、各地方政府应尽快制定外墙外保温施工防火安全管理规定等想法。

  当年9月,公安部会同住建部印发《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》(公通字【2009】46号),这即是著名的46号文。

  46号文规定,高度大于100米的建筑,保温材料的燃烧性能应为A级;高度大于24米小于100米的建筑,保温材料的燃烧性能应不低于B2级,但需设置防火隔离带。

  相关学者指出,住建部系统内不少人士对此不满。以有机材料为绝对主导的保温市场,更是一片反对之声。

  高于100米的建筑只能使用无机材料做外保温,在当时已算极为严厉。在近年的快速城镇化中,中国上千个大中小城市中,高于33层超过100米的写字楼、住宅楼早已较为常见,且有愈来愈多的趋势。

  朱春玲告诉财新记者,对于强制设置防火隔离带,也有反对声音。“施工企业不方便施工,其次隔离带上下节点处会有问题,比如渗漏、开裂。”

  黄振利在46号文出台后,给公安部、住建部写公开信,认为让高于100米建筑使用无机保温材料是无米之炊。

  “无机材料做保温,本身违反自然规律。无机材料想要完成有机泡沫的保温性能,非常困难。”他对财新记者说。

  46号文余波未消,2010年、2011年,上海和沈阳接连发生两场大火。比46号文更为严厉的65号文来了。

  2011年2月,沈阳皇朝万鑫国际大厦火灾。一个月后,公安部消防局单独下发《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》。业内根据文号,将该文简称为65号文,其要求所有建筑外保温必须使用防火等级达到A级的材料。显然,这与之前的46号文矛盾。

  从防火角度,公安部此文有合理性。公安部天津消防研究所助理研究员王宗存向财新记者分析,经历几场大火之后,在一个完美的解决方法出现前,“管理部门肯定是想先控制这个事儿,不能今天烧一栋,明天还烧一栋。”

  中国建筑科学院防火研究所高级工程师季广其虽认为65号文不尽合理,但表示理解。“(公安消防部门)确确实实有点儿怕了。消防成了高危行业,你去看通报,每周都有(消防员)牺牲的。”

  但建筑学者形容说,65号文一出,建筑界一片“哀嚎”。如果执行65号文,实质相当于封杀占中国外保温材料市场八成左右的有机材料。

  新文件下发后,全国许多在建工程被迫停工。按照公安部门的要求,部分企业将已经上墙的有机保温板拆卸下来,否则难以通过验收。

  在因火灾直接引发该文下发的沈阳市,成为全国最严格执行65号文的城市,不仅新建筑要达A级,诸多在建建筑的B1、B2级材料,也得从墙上扒下来。朱春玲向财新记者回忆,沈阳消防部门亲自去工地拆除有机保温材料,有的地方稍微温和,监督部门到工地现场抽查材料,用打火机点燃保温板,点不着,就可以继续使用,如果能点燃,则要更换材料。

  “有的地方彻底执行,有的地方就会打些折扣,有的地方还是以46号文为主。”朱春玲说。

废止65号文

  然而很快,大量使用A级材料的市场后果开始出现。

  被媒体广为报道的事件是,在江苏常州宋剑湖家园小区,建于2011年的8幢楼由于保温层出现裂缝,只好涂上防水材料,楼面布满不规则白色条纹,被戏称为“膏药楼”“绷带楼”。这些楼房的保温层使用的是无机材料岩棉。

  该现象由热胀冷缩导致,起因是岩棉保温层与粉刷层软硬度不同。小区居民反映,房子刚拿到手便有墙体渗水的情况,墙纸都发霉了。

  朱春玲告诉财新记者,很多专家认为,按现有技术施工两三年后,岩棉薄抹灰工程可能会出现问题,因为A级材料的施工技术本身不大成熟。“市场没准备好,产品性能也不一定满足要求,从施工工艺来说,也不是很成熟。”

  此外,由于无机材料产量不足,许多建筑企业在65号文后开始停工观望。在执行了近两年后,2012年12月,公安部消防总局发布《关于民用建筑外保温材料消防监督管理有关事项的通知》(公消【2012】350号),宣布取消65号文。  65号文被废除后,至今仍以46号文为防火设计执行依据,而等新《建规》出台后,46号文在“过渡时期”的历史使命或可终结。

  几年波折间,除了庙堂之争,企业、学术界也在探索。争论之中,系统防火渐成业内主流。

  “系统防火”的思路提倡不仅只测试保温材料的燃烧性能,也要对整个保温系统的防火性能进行评价,如果构造防火做得好,尽管保温材料是B2级,但整个保温系统可以达到B1级。

  朱春玲在研究中指出,英国和美国在规范中都明确规定,通过大尺寸模型火试验后的系统可以应用于任何高度的建筑,对于防火性能从材料和系统两方面都提出了具体要求。

  相比之下,中国现行规范仅有对保温材料燃烧性能的要求,没有针对外墙外保温整体系统的防火指标,没有提出防火构造措施要求,同时缺乏对系统进行大尺寸模型火试验特殊放行的规定。

  然而,对于构造防火体系的安全性,消防研究人士心存忧虑。 

  王宗存分析称,从设计到施工、验收,是一整个链条,每一个环节都可能出现漏洞。“现在经常出现的问题是,设计是符合要求的,在后续管理、验收过程中反而难以实现。”

人祸不容忽视

  在关于节能建筑安全的问题上,尽管在标准制定、有机无机材料问题上,建筑界与消防界未完全达成一致,但当问题指向人祸的因素时,双方深具共识。

  清华大学土木工程系教授张君向财新记者分析,“欧洲国家早期全是用聚苯乙烯泡沫,也没有那么多火灾,施工现场管理得好。做外保温,就是要保证材料不被点燃。咱们的施工现场没人管,主要是人的因素。”他举例说,在聚苯板外层喷水泥浆,应当全部封闭,但工人常常喷不到位,以致聚苯板裸露。

  黄振利有着多年的建工一线经验。他告诉财新记者,低价位竞争,往往鼓励施工队不恰当地节省用料,比如粘贴聚苯板时,工人只做点粘,导致板与墙面之间形成空腔,不仅在风向负压区容易掉落,而且在火灾发生时,由于存有空气,会形成助燃结构。

  在王庆生的火灾调研报告中,与外保温材料相关的火灾主要发生在三个时段:保温材料进入施工现场码放、上墙时段、投入使用时。

  在北京地区,码放和上墙阶段的火灾占到85%,也就是说,绝大多数因施工管理不当而起。其中,大部分火灾由立体交叉作业而导致。

  王庆生还对国内各地火灾做过调研分析,发现相当多的案例,是因为电焊火花溅落至聚苯板,60%的外保温火灾因此而起。此外,10%与吸烟有关,30%与其他电器等不明原因有关。

  在专家看来,此类错误匪夷所思:既然保温板可燃,那么将其与明火、高温特别是电焊火花这样的危险隔离,是基本常识。

  这只是累累问题之一端:保温材料堆放凌乱、见缝插针;堆场缺少明显的消防安全宣传措施,临时消防车道及消防器材不到位;保温材料未做界面处理;施工现场缺少严禁吸烟的标识⋯⋯王庆生在总结中提议,既然85%的外保温工程火灾是由于施工现场管理不善酿成,就应该在保温工程施工管理上狠下功夫。

  朱春玲告诉财新记者,监管问题也是早有重视,但屡屡难改。她将防火问题总结为三点:一是基础设计不合理,二是产品性能不达标,三是施工监管存在问题。

让中国建筑更安全

  在火患面前,怎样让中国建筑更安全?多数接受财新记者采访的专家都认同“三位一体”的解决模式:设计合理、材料达标、施工安全。

  关于《建规》防火材料和模式争论,为第一层面即设计是否合理。

  新版《建规》发布后,如无意外,无机材料更受市场重视。但业内普遍的疑惑是:现有的“无机困境”怎么破解?此事显然不容小觑,其关系费尽周折形成的《建规》能否真正推行。

  季广其指出,现在国家做出A级要求是没有错的,问题是许多基础性的研究,科学界和市场都没准备好。比如A级材料里的大热门岩棉,它的性能到底怎么样?长期的稳定性怎么样?

  季广其更举例说:“规定防火隔离带用A级,这个不完整。比如玻璃棉,火一烧就融掉了,根本阻止不了火。认为只要A级就行,实际没那么简单。”

  “我们现在给出标准(外保温使用寿命)25年,但实际上不一定是25年。维护费用谁出?建筑应该是百年大计,外保温在无法与建筑同寿命的前提下,维护是必不可少的。”

  第二个层面上的问题,即材料是否真能达标也被多位学者提及。朱春玲指出,“我们对材料理论上有很严格的要求,但在实际监管上,存在一定问题。许多时候,在施工现场,用的材料跟送检的不是一个质量,这个业内不少人也都有共识。施工也有一定问题。”

  多位业内专家认为,许多时候,业内存在一系列不合理现象:很多不合格的外保温材料,却能拿到合格的检验证书,进入施工现场,交给没有资质的施工队伍,由未经专门培训的工人粘贴上墙,然后由监理睁只眼闭只眼来验收——整条产业链上漏洞频频。

  在接受财新记者采访的学者中,不止一位认为,之所以新版《建规》相较46号文扩大了无机材料的使用规模,也是出于对上述鱼龙混杂产业环境的担忧。

  北京住总集团技术开发中心主任鲍宇清主张对整个系统做检验,光考虑材料本身的燃烧性能是不够的。

  消防系统学者王宗存则告诉财新记者,确实有许多问题需要解决,但为了防火安全,建筑行业必须作出一些改变。例如“无机困境”问题,行业应以安全为出发点,主动探索无机材料在产量和技术上如何提升。

  中国如何走出高层建筑众多导致的节能建筑防火困境?答案还需时间。■

欧洲保温建筑防火三法宝

系统防火设计、产品认证制度和施工管理

  外墙外保温技术最早起源于上世纪40年代的欧洲。

  上世纪50年代,EPS泡沫塑料和合成树脂在欧洲获得专利。上世纪60年代末,外保温技术经跨国公司传入美国和加拿大。

  1973年能源危机后,建筑节能受到全球多数国家的重视,外保温技术更是被广泛应用。上世纪80年代中期,欧洲部分国家通过政府补贴减税等政策来推动外保温工程。

  上世纪90年代,中国开始向欧洲学习外保温技术。迄今外保温系统已经开发出多种做法,但主流仍是聚苯薄抹灰系统。

  在外保温发展历史中,欧洲对于防火的重视,也是在发生火灾后,逐步从教训中总结出技术规程。

  2007年,中国原建设部科技发展促进中心组织出国考察,参加《外墙外保温工程技术规程》JGJ144修编的6名专家前往德国、法国进行为期10天的外保温系统工作考察,并写就《欧洲外墙外保温标准语技术考察报告》。

  2011年,中国建筑科学院建筑防火研究所高级工程师朱春玲赴欧洲考察建筑外保温技术,回国后也写就考察报告《欧洲建筑外保温考察与经验借鉴》。

  上面两份考察报告,较为详尽地载明欧洲保温建筑的防火经验,均强调三大要点,即系统防火设计、产品认证制度和施工管理。

  需要指出的是,欧洲的建筑多数为矮层建筑,因此防火压力没有高层较多的中国城市大,但上述三大防火要点仍值得中国借鉴。

系统防火设计

  目前在欧洲,关于外保温火灾的主要影响因素,普遍认为是火源影响、外墙设计和组件的选择、保温材料和面板之间的空腔。

  后两者均指向整个保温系统的构造问题。欧洲统一的建筑制品燃烧性能分级标准EN13501-1:2002要求,应该按照建筑制品的最终应用形态来进行测试。因此,除了对单一的保温材料进行燃烧性能测试,还要对整个外保温构造层进行可燃性试验。

  在欧洲技术认证组织(EOTA)2000年发布的《带抹灰层的外墙外保温复合系统欧洲技术认证导则》(ETAG004)中,要求外保温整体系统的燃烧性能应为A1、A2、B或C级;如果保温材料为聚苯乙烯或聚氨酯这样的有机材料,应再单独证明保温材料至少满足E级要求(相当于中国的B2级)。

  在测试外保温整体系统时,会综合考虑保温材料、基层、界面层、紧固件、防火构造和有机添加剂等影响。整体系统涉及到防火构造,比如防火隔离带的使用,是否有空腔,所以仅仅对以上所述部件进行测试是不够的,还应在大尺寸模型火试验中对整体进行测试。

  各个国家会根据本国建筑高度、类别的不同,对外保温材料有不同的要求。在英国,一般来说,高于18米的建筑需要使用无机材料做外墙保温,18米以下的建筑无此限制。但是,如果可以通过大尺寸模型火试验,18米以上建筑也可以使用有机材料。

  德国规定,特殊结构和超过22米的建筑,外保温系统应为A级,低于22米的建筑可以采用B1级保温系统。医院、幼儿园等公共建筑外保温必须为A级。

  当然,由于欧洲高层建筑相对较少,不能以上述国家的标准来衡量中国的高层建筑。

产品认证制度

  其实早在1989年,欧盟已经颁布建筑产品认证法令(CPD),对建筑产品认证(即CE认证)规定详细,统一规范了欧洲建筑产品的认证标准、程序、方法、标识管理等工作,并规定没有CE认证的产品不得进入市场。

  一个国家一般只有一家认证机构,通常设立在政府投资的研究院所,基本不存在竞争,所以其技术性和权威性很高。

  最重要的是,认证制度可以保证保温工程的稳定性。

  在德国,只有整个系统都通过试验,才能拿到认证,防火是认证内容之一。

  德国的认证证书中会严格说明依据什么体系,以及体系使用何种材料、防火构造。也就是说,企业在施工中也必须按照证书中的要求,使用规定好的搭配材料,从而保证材料彼此相合。

  英国则通过认证制度,对产品进行测试、年度审核,有时会抽样,一旦产品发生更改,企业需要通知认证机构重新评估,如此可确保产品性能的持续性。

严格施工管理

  对于外保温施工,欧洲各国有一套完整的指导和监督体系。

  欧洲异氰酸酯生产协会(ISOPA)提出了安全使用聚氨酯的理念,并认为有80%以上是与行为有关的,要保持与一线工人的沟通,以保证安全使用。

  在整个欧洲,行业协会会将相应的指导规范发到每一个工人手中,指导其如何操作。

  电焊工等接触到火的工人必须经严格培训才能上岗,可燃材料远离动火作业区, 动火设备旁一定要有消防设备,且不允许一个人单独操作,旁边要有人看护。

  德国外保温协会里有一个专门关于防火的组别,制定防火措施。进入施工现场的每一个样品都附有一张证书,详细标明材料的各项性能参数。

  相对于整个建筑史,外保温的历史实在过于短暂,关于其寿命争议颇多。

  德国建筑研究机构在持续实际跟踪观察38年,实际工程实践达40多年后认为,经受严格检验合格的外墙外保温系统,在正常使用条件下可以评价寿命为50年-60年。

  资料来源: 财新见习记者孔令钰根据《欧洲外墙外保温标准语技术考察报告》 《欧洲建筑外保温考察与经验借鉴》改写

分享到 手机碎片接口 手机碎片接口

相关新闻

财新网 手机碎片接口 微信号:caixinwang
gotop3