有机保温材料安全之殇

【原创】有机保温材料安全之殇（一）【编者按】一年多前的央视大火，有机保温材料挤塑聚苯板XPS作为火势蔓延的“帮凶”引发诸多争议，近来的上海“11•15”特别重大火灾事故，据公安部消防专家分析，新型节能保温材料聚氨酯就是致火灾的五大因素之一，聚氨酯就此天下皆知。继央视大火之后，保温材料的应用再次引发社会的高度重视与深度思考。作者：21世纪门窗幕墙网评论员丁俊2010年11月15日下午，上海胶州路718号28层的教师公寓发生大火，28层的住宅楼由外而内化为一炬。酿成至少58人蒙难，56人失去联系，71人尚在医院治疗的特别重大火灾责任事故。火起之初，上海市静安区胶州路728号楼正在进行外墙节能改造，这个项目是由静安区政府主导的“民心工程”，电光火石之间，“民心工程”变身“夺命灾难”。一年多前的央视大火，有机保温材料挤塑聚苯板XPS作为火势蔓延的“帮凶”引起诸多争议。此番上海“11•15”特别重大火灾事故，据公安部消防专家分析，新型节能保温材料聚氨酯就是致火灾的五大因素之一。使大楼快速过火并产生剧毒氰化氢气体导致多人死亡的聚氨酯这种新型外墙有机保温材料被推上公众“审判席”。人们开始担心，这种可燃并能产生有毒气体的材料如果被开发商广泛采用，一旦房屋着火，就可能重蹈覆辙。有人甚至在网上呼吁，完全禁用聚氨酯等有机保温材料，甚至立即拆除全国所有楼宇中使用的聚氨酯材料。既要节能也要防火，有机保温材料安全之殇成为了建筑保温隔热及节能改造无法绕开的话题。那么，节能性能卓越但又可燃的有机保温材料该不该禁用呢？如果禁用，在节能减排的高标准要求下我们还有可选择的材料吗？无疑，此次上海“11•15”特别重大火灾事故将很可能影响到我国建筑保温隔热及节能改造的未来发展。对我们幕墙行业来说，高层建筑领域作为幕墙的主要应用领域，节能与安全的矛盾也是最突出的，建筑保温隔热作为幕墙施工组织设计中的重要环节，如何做到既保温隔热又安全可靠，特别是在上海“11•15”特别重大火灾事故案后，值得我们广大幕墙从业者总结与反思及未来发展的思考。保温材料元凶——聚氨酯建筑物中使用保温材料可以保暖隔音，提高居住的舒适度，有利于节能减排。保温材料对节能减排的贡献，在“十一五”提出的建筑节能发展目标中，建筑节能贡献率要达到20%，即节约1.2亿吨标准煤——当然，这一切都需要建立在安全、可靠的前提下。保温材料铺设在内墙保温效果不够理想，所以现在的保温材料通常都在外墙铺设。目前，市面上供应的民用外墙保温材料主要有聚苯板、挤塑板和聚氨酯泡沫。前两种材料的使用早于聚氨酯泡沫，现在仍有部分楼宇使用这些材料。与聚苯板和挤塑板相比，聚氨酯泡沫具有保温性能好、耐热性能好、使用寿命长、质轻、运输及施工方便等优点，耐水性也不错，价格则稍高。目前，聚氨酯泡沫已经逐渐取代了它们，成为外墙保温材料的首选。正在进行外墙节能改造上海静安教师公寓，据提供保温材料公司的该项目负责人的表述，翻新工程外墙使用的是硬泡体聚氨酯材料(下称聚氨酯)。这种材料由于防火性好、环保、无毒，被越来越多的建筑工程所采用。作为一种有机保温材料，聚氨酯泡沫也免不了所有有机保温材料共有的缺点：易燃、耐高温耐火性能差、高温下释放大量有毒有害浓烟等。有记者从施工现场取回一块保温材料，用打火机点燃，一部分很快熄灭，另一部分则迅速燃烧起来，不仅火焰很大，还发出浓重的刺激性气味。据公安部四川消防科学研究所副所长卢国建介绍，用于建筑保温的材料，本身应该具有一定阻燃性，但这类材料的阻燃处理技术要求很高，“上两周我们刚刚做了4组试验，发现即使在聚氨酯表面抹上3一5毫米的水泥砂浆，防火性能还是很有限的，而未经阻燃处理的聚氨酯非常易燃，在国外被称为‘固体汽油’，燃烧时释放出大量热量”。出现前述情况，可能是产品阻燃处理不均匀造成的。正是由于聚氨酯泡沫材料易燃、耐高温耐火性能差这样的原因，胶州路大火的火势蔓延得非常迅速。有人用现场拍摄的照片对比发现，短短6分钟，大火就从十楼一直扩展到了最高的二十八楼，整幢大楼都处在了熊熊烈火之中。更要命的是聚氨酯泡沫燃烧以后，会释放一氧化碳、氰化氢等剧毒物质。尤其是后者，它的毒性比一氧化碳还要大20倍。很多遇难者，其实是被烟气晕死，或者薰晕后被烧死的。过火快，并释放出了大量的毒烟这些也无疑增加了消防人员施救和现场人员撤离的难度。一场惨烈的火灾事故就此酿成。有机保温材料：保温与防火两难目前中国的建筑设计施工中，90％以上都采用了挤塑聚苯乙烯泡沫塑料（XPS）、模塑聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）、硬质聚氨酯泡沫塑料（PU）等有机质绝热材料，作为外墙的外保温材料。有机材料优势明显在于造价较低，一般每平方米50元到80元，且保温性能好且易施工。而目前欧美一些国家主要使用的保温材料，一方面由于价格过于昂贵，另一方面也由于节能效果不如有机材料好，一般不被中国的节能改造工程所使用。防火性能：以上三种有机保温材料，未经阻燃处理均属易燃体。美国、英国等都已全部或部分限制EPS保温板的使用。建筑外墙节能发展的变革EPS、XPS、PU均属有机保温材料，最大的优点是质轻、保温、隔热性好，最大的缺陷是防火、安全性差，易老化、易燃烧。燃烧时烟雾大、毒性大，承重性、使用年限、防火性均不如无机保温材料。特别是EPS泡沫、XPS泡沫，耐火性极差，在80摄氏度就产生熔融变形滴落。正因为如此，在欧美等发达国家，对重要建筑、高层建筑进行外墙保温，一般都要求对保温系统和绝热材料作燃烧性能及耐火极限试验，且分为若干等级。不同等级的系统和材料适用不同范围的建筑防火要求。到目前为止，EPS板薄抹灰外墙保温系统由于涉及严重防火问题，在美国有20多个州禁止使用；在英国，18米以上建筑不允许使用EPS板薄抹灰外墙保温系统；在德国，22米以上建筑不允许使用EPS板薄抹灰外墙保温系统。实际上，2008年的央视大火，就已经暴露出了外墙保温材料的易燃问题。当时央视大楼使用的外墙保温材料是挤塑板(XPS)，这种材料与聚氨酯的不同在于，XPS遇火熔化后会产生滴落物，滴落物会引发更严重的燃烧。聚氨酯是热固性材料，遇火会碳化。2008年，中国塑料协会聚氨酯制品专业委员会高级顾问杨宗焜，在《上海建筑简讯》上发表了题为“当前我国建筑节能中不应忽略的大问题——中国现行高效节能泡沫塑料保温系统防火安全性不到位的严重隐患及应对的措施”的文章，其中提到，中国在“十一五”规划中，要完成建筑节能65%总目标，在现阶段中国建筑节能保温技术系统中，只能选择高效节能泡沫塑料EPS、XPS、PU作保温主体。其他保温材料由于其保温效果太差，无法充当建筑节能65%的主体保温材料。他在文中指出，不解决中国建筑节能保温技术系统中的泡沫塑料防火安全问题和整个建筑保温防火安全问题，中国建筑节能将留给后人无法回避的建筑火灾大隐患。杨宗焜称，央视火灾后，国内60多个专家给国务院打了一个报告，称市场上现有的保温材料不能实现消防安全，受到国务院、公安部的重视。但要真正改变这种状况，困难很大。同济大学绿色建筑及新能源研究中心副主任谭洪卫教授表示，事实上目前任何化工类保温材料几乎是难以做到完全隔离大火。从材质上看，保温产品如果不是无机材料，其防火性能就不会好。于是建筑承包商在挑选保温材料的时候面临两难困境：防火性能好的东西，保温性能就不好；保温性能好，很软、很松的东西，阻燃性就不好。一位保温器材的业内人士说“我们做这个行业，很难。省电重要还是人命重要，是个问题。”有机保温材料该不该禁？有机保温材料有着致命的缺点：易燃。EPS和XPS仍易着火易滴溶。PU材料可自熄，但温度达到一定程度后就难以熄灭。更为要命的是，PU泡沫材料着火，还有烟雾大、毒性大的弊端，人吸入几口就会死亡。即便是加入了阻燃剂，当遇到大火高温的时候，阻燃剂自己也会被烧掉，聚氨酯（PU）毒性也就被释放了出来。根据对火灾事故中人员伤亡分析，90%以上人员的伤亡，主要由于PU材料在燃烧过程释放出大量烟毒气造成的。而这次上海大火的多数死者，都是因为吸入大楼外立面上大量聚氨酯泡沫保温材料燃烧所产生的氰化氢气体。事实上，自《建筑节能工程施工质量验收规范》颁布以来国内的多宗大型建筑物火灾，都与有机保温材料不无关系。虽然外墙保温材料易燃的问题存在已久，但并没有引起各方面的重视，国家和地方的相关法规也并没有禁止聚苯板、挤塑板、聚氨酯等易燃保温材料的使用，直到央视大火后，这个问题才再次获得广泛关注。在央视新楼配楼火灾、福建长乐拉丁酒吧火灾、深圳龙岗9•20火灾等一系列事故后，北京市消防部门下令对公众聚集场所采用聚氨酯类泡沫塑料等易燃可燃材料装修装饰的限期整改。深圳市也曾开展公众聚集场所可燃有毒装饰装修材料的集中整治，全面叫停聚氨酯装修材料。胶州路大火之后，聚氨酯泡沫寿终正寝的迹象也越来越明显，不仅是专家，连民众也参与到了针对这种材料的声讨活动中。事实上，在这一连串事故前后，各相关部门也制订了一些法规，禁止在某些场合或条件下使用聚氨酯等易燃保温材料，但这些政策或多或少都存在着效力不够及权责不明晰的问题。今年，北京某权威机构发布了一个建材目录，聚氨酯材料或改性聚氨酯材料就令人意外地同时出现在推广、限制、禁用材料中。从现有的情况来看，想要完全禁止使用包括聚氨酯泡沫在内的有机保温材料，似乎还有一条很长的路要走。首先，聚氨酯泡沫在国内已经使用十几年。如果这种材料被禁用，那已经使用在建筑中的聚氨酯泡沫该怎么办？该使用何种材料来代替它？当被问到国家是否会因安全性问题而禁止使用聚氨酯等有机保温材料时，住建部建筑节能与科技司副司长韩爱兴表示“不大可能”。他说，只要严格按照规定使用，不必过度解读和“妖魔化”聚氨酯。诚然，有机保温材料在性能上存在现实差距，在防火安全这个事关生死的问题上，但是是不是禁止使用有机保温材料就可以了。不管是央视大火、深圳龙岗大火，还是上海“11.15”大火，一些工程施工、市场规范中的行为及政策引导、工程质量监督等问题同样值得引起重视与反思。来自与我们施工企业的思考与反思中国人口高度密集、建筑群密集，以多层和高层为主建筑群居多，建筑结构单体面积大、楼层高是不可改变的现状。大面积使用易燃有机材料作保温层，不管是在室内还是室外，均存在火灾的隐患。外保温虽在室外，但由于其使用面积巨大，造成建筑群之间防火安全间距严重超标，这种状况引发的火灾危害性将更大。对我们幕墙行业来说，高层建筑领域作为幕墙的主要应用领域，节能与安全的矛盾也是最突出的，保温材料也大量应用于幕墙内保温上，建筑保温隔热也成为幕墙施工组织设计中的重要环节，如何做到既保温隔热又安全可靠，是值得我们广大幕墙从业者总结与反思及未来发展的思考。由上述的一些案例，我们可以看出与保温材料有关的火灾大多发生于在建项目，或着或那的外因被引燃，但涉及到幕墙材料与施工的也不少。在当前的保温材料应用现状下，施工过程中的监控已经成了控制火灾隐患的关键所在。央视大火作为这些案例中损失最惨重的一次火灾事故，尽管是因为违规燃放引发火灾，在没有合格保温防火材料的大环境下，作为幕墙施工企业的盛兴因施工控制的因素也跟着倒霉了。时隔一年多，又一起付出了惨痛代价的重大火灾事故——上海“11.15”大火事故拷问我们的保温材料。不同的是，这一次保温材料上面没有包着幕墙，没有牵涉到我们幕墙企业。这一次重大事故看似与我们行业无关，但仍在应用类似保温材料的幕墙工程在我们行业里比比皆是，这些保温材料会不会成为埋藏于幕墙后面“隐形的炸弹”？这次上海“11•15”特别重大火灾事故案后，仅仅是判了几个电焊工就证明全部是他们的责任吗？其中最大的隐患还是来自于保温材料。今天这次大火没有牵连到我们幕墙企业，那么明天呢？尽管我们极度不愿意在度看到有火灾发生，但世间天灾人祸，实难避免。在我们幕墙的保温防火应用上，我们幕墙人该有所思考了，不能再生产这些不阻燃的幕墙材料了，幕墙公司也不要再采购这些不阻燃的幕墙材料了，应该在提升保温防火标准上下功夫了。上海“11•15”特别重大火灾事故案后，国家在建筑节能与防火上的重视将上升到前所未有的高度。这将是一次推进保温阻燃材料的重大机会。那我们该怎么做呢？从此时此刻开始