聚氨酯噴涂設備有機保溫材料頻繁失火及其解決

眾所周知，我國正在以全世界zui快的速度進行zui大規模建設，并在建設過程中強制性地推廣建筑節能工程的應用，特別是近年來國家推廣既有建筑節能改造項目，這就決定了保溫 工程的數量、保溫材料的用量會不斷增加。而保溫工程的防火安全隱患并未解決，2010年以來，因失火引發的火災事件頻發，僅是近幾個月，這樣的火 災事故就不在少數。如9月9日，長春住宅樓電焊引燃外墻材料；9月15日，烏魯木齊市一在建機關住宅樓保溫材料引燃大火；9月22日，烏魯木齊市一在建高 層住宅樓外墻保溫層著火。從這些事件到如今的11.15特大火災事故的發生，其外墻保溫材料的火災隱患決定了此類事件發生的必然性。本文將對有機保溫材料 失火特點、危害等方面進行分析和總結，并對既有建筑節能改造中如何選用合適材料進行分析，為杜絕此類事件提出合理的預防措施與建議。

1、有機保溫材料市場的現狀

目前市場上常見的有機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）、硬質聚氨酯泡沫 塑料（PU）三種，前兩種主要是以板材的形式出現（即擠塑板與聚苯板），硬質聚氨酯泡沫塑料(PU)主要以噴涂聚氨酯與聚氨酯板兩種形式出現。有機保溫材 料具有重量輕、保溫隔熱性能好、可加工性好等優點，其缺點主要是不防火、穩定性差、不耐老化等。

現在執行的是2009年9月25 日公安部、住房和城鄉建設部聯合下發的《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》，按照規定，民用建筑外墻保溫材料的燃燒性能不應低于B2級，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，應用A級不燃保溫材料。有機保溫材料可以通過添加阻燃劑使其防火標準達到B1級，但是這種做法大幅度增加成本，因此目前市場上 90%以上的有機保溫材料都是可燃的。而B1級防火標準其定義是難燃，其含義是離火自熄，在有明火的情況下，有機保溫材料會產生融滴，當溫度達到250℃ 以上時，其依然會燃燒。

建筑物外墻一旦使用了防火不達標的有機保溫材料，無異于埋下了終身隱患。例如上海11.15特大火災中所使用的噴涂聚氨酯，僅僅是電焊所產生的火花就將其點燃，從而釀成了無法彌補的痛。因此，人們一定要正視外墻保溫材料失火這一重大問題，從根本上杜絕此類事件的發生。

2、有機保溫材料失火的特點

（1）有機保溫材料極易燃燒，其覆蓋的建筑面積就是過火面積，即發生火災時，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，目前市場上絕大多數絕熱保溫材料選用均為有機發泡可燃材料，如EPS、XPS等，其中 含有大量的不飽基（—N=C=O），屬于化學反應性極高的化合物，當與外來熱源接觸后，由于熱量不易散發，溫度會迅速升高，一旦達到材料的分解溫度時，有 機保溫材料就會發生分解反應或降解反應，產生大量可燃氣體，而產生的可燃氣體與空氣中的氧氣發生化學反應，引起燃燒，并引燃周圍其它可燃保溫材料，由于大 多數的保溫材料在生產加工中加入各種助劑，包括阻燃劑，發泡劑等，有機保溫材料的燃燒大多數為不完全燃燒，從而產生大量煙氣，而煙氣中的CO、CO2、 HCN、HCNO，DIOXION化合物等有毒有害氣體又是導致人員傷亡的主要原因。

（3）發生火災后，火勢洶涌且迅速蔓延，消防人員難于施救。有機保溫材料失火一般在30秒之內大火就迅速蔓延整個建筑， 其主要原因是有機保溫板材在保溫工程中往往是點粘到墻體上，從而在板材后方形成貫通空腔，在發生火災時形成“拔火筒”效應。目前我國消防車云梯高度一般為 60米左右，有機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、有機保溫材料失火的危害

火災一旦發生必將造成人員和資產的損失，尤其是對于外墻使用有機保溫材料的建筑，由于有機保溫材料不具有防火能力，并且在燃燒過程中會釋放大量有毒有害氣體，所以其火災后果更具危害性。

（1）有機保溫材料失火時火焰高、規模大、蔓延迅速，并伴有有毒有害氣體，容易造成大量人員的傷亡；特別是火災發生在既有建筑中時，由于涉及的人員數量較大，在火災現場周圍存在大量有機保溫材料失火時釋放出的大量有毒有害氣體，將會造成更大的人員傷亡。

（2）有機保溫材料失火由于其“拔火筒”效應而迅速蔓延整個建筑，高層救火難度極高，目前消防車云梯高度一般為60米，根本無法撲滅建筑頂部火焰，一旦建筑有機外保溫層著火，所帶來的損失無法估量。

（3）火災后的鋼筋混凝土結構構件承載力會大幅降低，此類建筑再次投入使用時，必須進行結構安全性鑒定，根據檢測結果確定結構是否可以繼續使用；特 別是對于鋼結構來說其承載力的降低效應表現地更加顯著，當火場溫度達到300℃時構件的承載力開始出現明顯降低，當溫度升高到500℃時構件的承載力將減 小為原來的1/2，如2001年發生在美國的9.11事件就是一個典型的代表。

（4）居安思危，如果戰爭爆發，大量使用有機保溫材料會引起中國后院失火，加大國家戰爭危害。

總之，不論是在建或已投入使用有機保溫材料的建筑，一旦發生建筑中失火的事故都是危害巨大的，主要反映在事故大，死亡人數多，環境破壞大，結構損害 巨烈，交通堵塞，破壞社會和諧，造成很大的負面社會影響等方面。從現在起必須從此類失火事故中吸取教訓，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生。

4、機械噴涂發泡玻化微珠保溫砂漿在新建建筑及既有建筑節能改造中的應用

玻化微珠保溫砂漿是一種無機保溫砂漿，其采用玻化微珠為輕骨料，具有防火性能A級、無空腔、強度高、保溫隔熱性能好、耐久性強等優點，其缺點是導熱 系數偏高，容重偏大。本文所說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上，通過合理的配比，再加入發泡技術，改善其導熱系數偏高，容重偏大 的缺點。經過機械攪拌、發泡、噴涂一體化技術（如圖4），玻化微珠保溫砂漿的導熱系數可降低到0.05W/（m·k），強度可達到0.3Mpa以上。利用 該設備噴涂發泡玻化微珠保溫砂漿具有以下特點：

（1）玻化微珠的破損率小于5%，利用發泡技術在保溫隔熱砂漿中加入密閉氣泡（密閉空氣的導熱系數為0.023 w/m·k）使噴涂的砂漿導熱系數低于0.05（w/m·k），與有機保溫隔熱板基本持平。

（2）噴涂效率達到2.5-3.5m3/小時（即噴涂2.5cm厚的保溫隔熱砂漿達100-140㎡/小時的施工量），大大縮短施工工期，并提高了保溫隔熱砂漿強度，保證了施工厚度。

（3）操作簡單，不用修補搭茬，陰陽角、頂板、均能自由噴涂，縮短了工期，保證了進度，節約了材料費用的支出。

（4）材料的加水，攪拌，輸送等過程都是由機器自動完成，在施工質量上也比傳統的人工施工更好，更有保證，有效實現了綠色施工。

（5）機械攪拌、發泡技術與機械噴涂技術三位一體化應用，在提高施工效率的同時大大降低玻化微珠保溫隔熱砂漿的導熱系數。

在新建建筑和既有建筑上使用發泡玻化微珠保溫砂漿不僅解決了傳統玻化微珠保溫砂漿導熱系數較高的缺點，同時也具備了A級防火性能，填補了民用建筑100米以上，公用建筑50米以上外墻無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能改造中的工程實例

2010年9月5日晚12時，太原市紡織苑小區安居一號12-13單元之間停放的一輛寶來轎車發生自燃。火勢迅猛，將車 旁的一個廢棄木質衣柜及電線電纜引燃，火焰竄至六層樓高（如圖）。但是慶幸的是該樓的外保溫層采用了玻化微珠保溫砂漿，其無空腔、A級防火的特點避免了一 場火災，該事件無任何人員傷亡。

事后反思，該居民小區住戶多，建筑物內存在大量易燃物，并且發生時間是在晚上12點，若該節能改造項目采用的是有機保溫材料，后果不堪設想，也許會發生另一個上海11.15火災悲劇。

6、防止有機保溫材料失火事故發生的幾點建議

1）在現階段我國既有建筑物節能改造工作中限制或者禁止使用有機保溫材料，而鼓勵、推廣使用無機類保溫材料；

2）在新建建筑節能工程中禁止點粘有機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，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保溫材料；

5) 鼓勵使用內外復合保溫，內保溫采用無機保溫材料可以有效阻止火災的蔓延，使其控制在房間內；

6）加大無機保溫材料的推廣力度和支持力度，包括玻化微珠保溫砂漿、無機保溫板、巖棉板等，對玻化微珠保溫砂漿加大機械噴涂施工的研究與應用；

7）住建部、公安部聯合其他相關職能部門加大對有機保溫板材生產廠家的檢查力度，加強對施工現場有機保溫材料的檢查力度。

zui后總結

新建建筑與既有建筑的保溫工程防火問題任重而道遠，該問題應該引起全社會的廣泛關注。上海11.15特大火災所帶給我們的不僅僅是沉思，安全問題才是保溫工程的首要前提，我國不需要“染血”的綠色節能。
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