浅谈建筑节能与消防安全

       摘要:为了能够阻挡夏天的炎热和冬天的寒冷,国家规定在建造楼房时建筑物必须具有节能功效的外墙,以减少夏天室内的冷气和冬天室内暖气的外流。但央视新台址园区文化中心大火、“11•15”上海胶州路特大火灾事故、沈阳皇朝万鑫大厦“2•3”火灾等火灾,将人们的视线都集中在建筑外墙的保温材料上。经济与社会的发展进步,需要处处使用节能材料,但是随之出现了巨大的消防问题,二者矛盾日益突出。本文从建筑外墙入手,分析节能与消防的关系。

  关键词:建筑节能,消防安全,建筑外墙

  1.建筑节能

  1.1建筑节能的概念

  建筑节能,在发达国家最初为减少建筑中能量的散失,现在则普遍称为“提高建筑中的能源利用率”,在保证提高建筑舒适性的条件下,合理使用能源,不断提高能源利用效率。

  1.2建筑技能对于我国经济发展的意义

  中国是一个发展中国家,人口众多,人均能源资源相对匾乏,又是一个建筑大国,每年新建房屋面积高达17-18亿平方米,有巨大的建筑能耗。建筑中积极提高能源使用效率,就能够大大缓解国家能源紧缺状况,促进中国国民经济建设的发展。因此,建筑节能是贯彻可持续发展战略、实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施,符合全球发展趋势。

  1.3建筑节能一般技术途径——减少需求量、开发新能源

  目前,我国的采暖空调和照明用能量近期增长快速快于能量生产的增长速度。减少建筑的冷、热及照明能耗是降低建筑能耗总量的重要内容。常用的减少能源需求量途径主要有:提高终端用能效率、好的建筑节能规划和设计、改善建筑物维护结构性能等。

  在节约能源、保护环境方面,新能源的利用起至关重要的作用。目前终于常见的有太阳能(普及度较高)、风能、地热、生物质能等。

  1.4建筑节能新技术——建筑外墙节能技术

  就墙体节能而言,复合墙体已经成为墙体的主流。相比较而言,传统的用重质单一材料增加墙体厚度来达到保温的作法已不能适应节能和环保的要求,复合墙体具有其先进性。复合墙体一般用块体材料或钢筋混凝土作为承重结构,与保温隔热材料复合,或在框架结构中用薄壁材料加以保温、隔热材料作为墙体。目前建筑用保温、隔热材料主要有聚苯乙烯泡沫、加气混凝土及胶粉聚苯颗粒浆料发泡水泥保温板等。这些材料的生产、制作都需要采用特殊的工艺、特殊的设备,而不是传统技术所能及的。

  2.建筑外墙的节能与消防分析

  2.1节能材料——聚苯保温板

  我国近年来的建筑节能规范,对建筑节能提出了越来越高的要求。如我国的严寒、寒冷及冬冷夏热地区对建筑墙体、幕墙、外窗均有保温隔热的要求,所以聚苯保温板得到广泛使用。

  聚苯保温板是以聚苯乙烯树脂辅以聚合物在加热混合的同时,注入催化剂,而后挤塑押出连续性闭孔发泡的硬质新型环保节能型泡沫塑料板,其内部为独立的密闭式气泡结构,是一种具有高抗压、吸水率低、防潮、不透气、质轻、耐腐蚀、抗老化、导热系数低等性能的保温材料。

  聚苯保温板广泛应用于墙体保温、平面混凝土屋顶及钢结构屋顶的保温,低温储藏地面、机场跑道、高速公路等防潮保温。

  2.2建筑外墙结构

  建筑外墙一般由建筑墙体、幕墙和外窗构成。在现代建筑里,幕墙内部填充有大量的聚苯保温板以及复合铝塑板,保温材料含有大量的聚乙烯塑料;另外板缝之间填充着泡沫填充棒、填缝硅酮密封胶。由于建筑外窗也需要隔热,目前采用的方法是用塑钢门窗(聚乙烯树脂)或是断桥铝窗(聚酰胺尼龙)。

  2.3建筑外墙的节能与消防矛盾

  本文2.2中描述了建筑外墙的结构和使用材料,无论是聚乙烯塑料还是泡沫填充棒、填缝硅酮密封胶,抑或是聚乙烯树脂、聚酰胺尼龙,本身这些材料可燃性很高,再加以“良好的保温性能”和“防潮性能”,极易引发建筑外墙的燃烧,并通过外墙的外窗,向室内蔓延,引燃室内可燃物,直至蔓延整个建筑。央视新台址园区文化中心大火、“11•15”上海胶州路特大火灾事故、沈阳皇朝万鑫大厦“2•3”火灾等火灾都与上述情况有关。

  2.4建筑外墙节能与消防设计分析

  2.4.1建筑外窗耐火性分级

  上述中,火灾一般是通过外墙的外窗向室内蔓延,如何提高外窗的耐火性,使之不易快速向引发室内燃烧,故建筑外窗的耐火性也是十分重要的一个消防点。

  对建筑外窗,须根据不同建筑的防火等级、不同的高度和我国的国情提出不同的耐火要求。

  第一、对于高层建筑来说,达到一定高度的建筑部位,所有的建筑外窗应有耐火性能不小于1小时的技术限定,其保温材料的燃烧性能不应低于B2级,而采用B2级保温材料时,每层应设置水平防火隔离带;高度较低的建筑部位,建筑外窗应有耐火性能不小于30分钟的技术限定,其保温材料的燃烧性能也不应低于B2级,而采用B2级保温材料时,每两层应设置水平防火隔离带。

  第二、建筑落地外窗没有窗间墙和窗槛墙,为防止火灾层间蔓延,应设有不小于1小时耐火性能的限定。

  第三、需要设置防火隔离带时,应沿楼板位置设置宽度不小于300毫米的A级保温材料。防火隔离带与墙面应进行全面积粘贴。据调查,防火玻璃及相应防火型材在我国已实现产业化生产,造价与钢化玻璃差距不大(每平方米约增加100~200元),目前我国已经具备推广、使用防火玻璃的成熟条件,应当加快这些建材的推广速度,确保建筑安全。

  2.4.2建筑外墙的防火设计

  第一、必须对建筑外墙保温系统进行防火分级设计,这是国内外对建筑材料或制品的某项物理性能进行分级的惯例。

  第二、高层建筑设计中,窗槛墙、窗间墙的填充材料应采用不燃烧材料。当外墙采用耐火极限不低于1.00h的不燃烧体时,其墙内填充材料可采用难燃烧材料,外墙保温材料和幕墙保温系统可以有限制地使用燃点低的保温板。

  第三、幕墙与楼板以及隔墙之间的缝隙要采用防火材料封堵。

  第四、保温材料表明设置防护层,比如外窗和外墙设置薄抹灰防护层,可避免室内火灾和建筑外墙大面积燃烧。

  2.4.3相关规定、技术规范出台

  政府主管部门应针对外墙保温系统的防火性能等出台规定和技术规范。一方面修订外墙保温材料及相关产品标准,积极促进防火性能良好的保温材料及耐火构配件的生产和应用,将建筑外墙保温材料防火设计内容纳入正在修订的《建筑设计防火规范》之中,提高幕墙保温系统的防火技术要求;另一方面对于密封材料的燃烧性进行严格规定,建议限制可燃密封材料的使用。

  2.5结论

  建筑节能与消防并不是一对矛盾体,当前社会二者矛盾突出,从一个层面上反映了施工单位和管理者的某些问题,但在建筑节能的理念基础上,我们可以使用更为安全的保温材料、更为先进的建筑节能设计思路、政府出台相关的技术规范,通过这些举措,在建筑节能的同时,也能很好地解决消防问题。

  3结语

  当今社会,建筑节能已成为共识,特别是哥本哈根全球气候会议后又提出了低碳经济的理念,建筑节能的高度得到了进一步的提升。我国拥有全球最大的建筑市场,也因此面临节能减排的巨大压力。我国提倡建筑节能从大环境来看是为全球人类的生存与发展的环境着想,从我国环境来看是为了经济持续稳定的发展,所以建筑节能工作意义十分重大。近段时间,由建筑外墙引发的各类火灾频频发生,建筑外墙的消防安全问题成为人们关注的焦点。但是节能是全球经济社会发展的趋势,采取科学合理的节能理念和消防举措,更可以“鱼和熊掌”兼而得之。

  参考文献:

  [1]夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准.JGJ134-2001

  [2]高层民用建筑设计防火规范.GB50045—95

  [3] 王艳森.建筑节能保温与建筑防火