张和平:上海高楼火灾提出保温材料新课题

2010-11-18 09:18 来源: 科学时报
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  11月15日下午14时15分,上海市静安区胶州路一栋28层的高层住宅发生严重火灾。火灾发生后,上海市公安、消防、卫生、应急办等部门闻警而动,25个消防中队的百余辆消防车参与扑救。15日18时30分,也就是4个小时后,现场大火基本扑灭。截至16日16时,已有53人遇难,总共救治伤员126名,重症伤员15人。

  “上海高楼火灾系典型的立体火灾,蔓延非常快,扑救难度非常大。”11月16日深夜,中国科大火灾科学国家重点实验室常务副主任张和平教授在接受《科学时报》记者电话采访时表示,高层建筑火灾扑救是世界性难题,这次上海高楼火灾火势大,伤亡严重,引发全国关注,再一次为我们敲响了高层建筑火灾防治的警钟。

  据上海市消防局局长陈飞在11月16日下午的新闻发布会上介绍,起火建筑位于上海市胶州路728弄1号,28层,高度85米,为钢筋混凝土结构,建筑面积18472平方米,1997年12月竣工,1998年3月入住。大楼底层为商铺,2至 28层为住宅,其中有5家单位、156户居民,实有人口440余人。火灾发生时,该建筑正在实施静安区政府实事工程建筑节能综合改造项目,总包方为静安区建设总公司,分包方为上海佳艺装饰公司。

  有媒体报道,贴在失火大楼附近的《施工告示牌》表明:对居民楼进行外墙节能改造的施工内容包括屋面粉刷油漆,外墙保温,调换铝合金外窗,室内走道、楼梯间刷乳胶漆及大堂装修。显然,这次整修是一种立体、多工种、交错的施工。

  “有些材料,例如本次火灾中被报道的大量尼龙网以及目前广泛使用的诸多外墙保温材料等,燃烧时毒性很大,浓烟有毒,烟气的毒性和窒息性可能造成人员的伤亡。由于我们没去现场,具体情况要检测后才知道。”张和平说。

  这与伤员病情多为吸入烟尘窒息导致,烧伤烫伤并不多的现实情况相吻合。

  据悉,由于高层建筑本身所要求的内部气体自循环系统,建筑保温隔热是必不可少的。目前,我国高层建筑所采用的保温材料绝大部分都是高分子有机发泡保温板,如模塑聚苯乙烯泡沫板(EPS)、挤塑聚苯乙烯泡沫板(XPS)等。

  “这些保温材料一旦发生燃烧,过火很快,同时产生大量有毒有害烟气,是一个重大的安全隐患。”张和平告诉《科学时报》记者,2009年2月9日中央电视台北配楼发生的火灾,就是由于烟花点燃了北配楼构造中的保温材料XPS,之后迅速蔓延,最终点燃了整栋大楼。2007年7月2日北京大学乒乓球馆火灾也是由于保温材料着火而引发的。

  据统计,仅北京市内,90%以上的高层建筑保温材料采用的都是这类高分子发泡保温板。因此,“亟须研究高层建筑典型保温材料在风速、湿度、辐射强度等多环境参数与复杂安装条件下的产烟特性、烟雾毒性及其火蔓延特性”,从而为高层建筑火灾的逃生、救援和高层建筑保温系统的防火设计提供技术指导,为消防管理部门规范保温材料的使用提供理论和数据支撑。

  据张和平介绍,高层建筑的火灾特点可概括为楼层多、室内装修多、电气设备多、管道竖井多、聚集人员多和建筑功能多,这“六多”决定了高层建筑较其他民用建筑潜伏着更多的火灾危险性。高层建筑防灭火是国际性的消防难题。

  “这次上海高楼火灾,火势蔓延非常快,一是因为高楼火灾有烟囱效应,烟气上升快,楼层有七八十米高,风力会比较大,火借风势,风借火威,供氧充足,使火猛烈燃烧,顷刻间整幢大楼成为一片火海。二是因为高楼在装修,搭满了脚手架,而且防止装修材料撒落和人员跌落的尼龙网是可燃的,踏脚板也可能存在可燃的竹片板,导致火势迅速上下左右蔓延。再加上居民家庭中的可燃物比较多,管道燃气关闭后还有一定余量,燃烧迅速。一般是火势从里往外烧,这次是火势从外往里烧,火灾在外立面迅速蔓延,三管齐下,形成了一个典型的立体火灾。”张和平说,立体火灾使得人员疏散非常困难,这可能是这次伤亡较重的原因。

  “高层建筑火灾中除个别灭火救援人员可利用直升机和举高车登高进行灭火救援外,主要还是立足于自救,也就是依靠高层建筑自身的消防设施抑制火灾的发生、发展和蔓延。”

  “一是需要室内灭火设施完善,二是居民在火灾燃起初期要把消防设施用上去。因为目前普通灭火装备达不到许多高层建筑的上层,一般云梯式消防车登高只有24米,最先进的也就101米左右;灭火用的高喷车曲臂约30米,加上喷水高度大约五六十米,对于高层建筑,特别是高度大于100米的超高层建筑,这些装备的性能和数量都明显不足。”张和平认为,针对这次火灾,消防部门尽了很大力量,但作业条件受到现场情况的限制——起火的高楼为塔式建筑,体量大,火灾控制难度大;而且起火建筑的东侧、南侧都没有消防登高面,云梯车、举高车无法靠近。

  据报道,11月15日15时50分,3架警用直升机飞抵着火大楼顶部,实施索降救援被困在楼顶的居民。16时,警用直升机飞离顶楼。

  这是否是上海的消防设备较为落后,且上海没有消防专用直升机用于高层建筑救援呢?张和平对此表示了不同意见,“1997年的高层建筑还没有设置楼顶停机坪,再加上火灾时楼顶浓烟太大,上海市消防部门即便出动了直升机,也无法展开救援。英雄无用武之地。”