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【摘 要】 近年来随着国内经济实力的提高,以及材料和技术的发展,金属屋面系统以其在防水、抗风、防雷及环保等方面的良好性能而呈现出快速发展的势头,除了在工业建筑领域,也被越来越多地应用于体育场馆、会展中心、航空枢纽等各类大中型民用建筑工程中。但是,金属屋面系统只是近年来才开始在国内有较多应用,还处于初期发展阶段,因此也逐渐暴露出一些缺陷和不足,消防安全隐患就是其中较为突出的问题,尤其是近年来新型金属屋面火灾事故屡有发生,有的甚至是短期内在同一个建筑物上连续发生,因此,研究和解决金属屋面系统的消防安全已刻不容缓。
【关键词】 新型金属;屋面系统;防火
目前,随着我国经济的飞速发展,人民生活水平的日益提高,同时也带动了我国建筑行业的兴旺发展,并且我国从国外引进的一些自主开发的新型金属屋面技术也呈现出快速发展的趋势,因为引进的这种屋面系统在许多方面都具有良好的性能,即在环保、防雷、抗风、防水等方面,并且也越来越多地被应用在各类大中型建筑工程中,如航空枢纽中心、博展中心、体育场馆等。尽管我国的金属屋面技术发展水平与国外相比还是存在一定的差异,但对金属屋面系统的有效性、耐久性、安全性等一些原则性的要求都是相同的。尤其是近几年经常发生的新型金属屋面火灾事故,甚至有的是短期内连续在同一幢建筑物上发生,所以对于其防火安全问题,已经到了需要各有关方面足够重视,并尽快研究和采取解决措施的时候了。
一、新型金属屋面系统的火灾特点
(一)火势蔓延快。因为金属板下的构造层存储器在空腔构造,并且屋面大多处于建筑物最高的顶部位置,其具有良好通风条件,一旦可燃物充足时,火在其夹层空腔内将很快蔓延开,所以新型金属屋面系统在发生火灾时火势蔓延特别快,冷库建筑夹层墙体内可燃绝热材料着火时和新型金属屋面系统在发生火灾时的蔓延特点有相同之处。同时在建筑物顶部覆盖的金属屋面通常都会在水平方向连接成一个整体,所以其内部的构造空腔一般是连接的,如果发生火灾其蔓延的速度将会是特别快的,最终致使金属屋面被大面积的烧毁。
(二)扑救难度大。通常金属屋面系统都位于建筑物的最上部,被用做大跨度空间建筑物,而屋面下方通常都是高大宽敞的室内空间。而作为屋面的主要防水屏障--金属板,其通过直立锁边等连接方式将板与板之间进行连接,这种连接方式是为了防止渗漏的整体屋面体系,但由于这种连接方式比较为严密,灭火时消防水流受到阻挡难以达到板下的着火部位,反而会顺着屋顶表面大量流失,导致消防员智能拆掉金属板再进行灭火,延误了扑救的最佳时机。
(三)火灾危害严重。一旦金属屋面发生火災不但会损毁价格昂贵的金属板材,造成巨大的经济损失,而且还会烧毁大量的保温、防水、屋面材料。虽然金属屋面板是不易燃烧材料,但由于其耐热能力更低,板的厚度很小,同时其的结构大多是由锌、镁、铝等一些熔点相对比较低的轻金属合金制成,因此由于高温作用严重变形而无法使用,或者在火灾高温作用下极易因熔融导致发生被烧毁的现象。通常金属屋面系统都被在重要的公共建筑物中使用,如果发生火灾将会造成严重的间接损失,例如,严重的政治影响、恶劣的舆论效应、工期延误导致的重大损失等,如果这种火灾是发生在建筑物使用期间,其造成的损失和影响就更是难以预料了。
二、金属屋面系统的火灾危险性
(一)施工过程不规范。上述金属屋面火灾事故中,点火源都是施工中的违章用火,如违反安全规定进行电焊作业,产生高温或电焊熔渣引燃可燃物而造成,有的甚至是违章动用明火所致。此外金属屋面系统在设计时一般是作为屋顶的防雷接闪系统,是否存在雷击起火的可能目前还不能定论,在这方面还需要开展有关研究及收集国内外相关火灾案例提供支持。
(二)屋面组成材料的可燃性新型金属屋面发生火灾的根本原因。由于屋面构造中存在可燃材料,这些材料主要包括保温与屋面防水等。从构造原理上来说金属屋面属于自防水屋面体系,但许多工程为了将屋面防水等级相对提高从而将防水层另外增加了,通常二道防水往往使用防水卷材,例如PVC防水卷材、三元乙丙橡胶、聚丙乙烯、自粘橡胶沥青、APP防水材料、SBS改性沥青等,由于这些防水卷材都是用石油化工的副产品制成,或者这些卷材的主要成分是有机高分子材料,所以许多材料本身都是易燃或者可燃性材料,通常这些防水卷材在其产品说明中都标注有施工铺设的防火安全要求,但即便如果发生火灾的概率还是高居不下。并且由一些等轻金属材料制成的金属屋面板材,如镁、铝等,因为其燃点比较低,在火灾高温作用下会被烧融。需要引起注意的是,当今市场中许多产品虽然材料防火试验标定为难燃材料,同时也进行了阻燃处理,但在真实的建筑火灾中,受到高热、高温辐射作用时仍会发生燃烧。
(三)屋面构造与防火安全问题。金属屋面系统的构造做法比较复杂,其内部各个构造层次之间,尤其是金属板与其下方的保温层与附加卷材防水层之间,通常存在着一定的空隙,火灾事故表明,金属屋面系统内部的可燃材料如果着火,通常燃烧是从金属板下部的构造空腔内部蔓延扩大,但消防扑救却很困难,因此会导致严重的火灾损失。并且,因为屋顶承重构件和金属屋面之间并没有实体的屋面结构层相隔,还可能火灾对下部的屋顶支承结构造成影响。
三、新型金属且面防火技术对策的探讨
近年来多起因可燃保温或防水材料引起的金属屋面系统火灾事故,已足以使人们了解,而国内未报道的火灾并不止这些。即使从已发生的火灾事故也足以看出,当前国内新型金属屋面系统存在严重的火灾隐患已是不争的事实,因此如何提高此类建筑工程的防火安全性已是摆在当前的一个事关民生安全的重要课题。
金属屋面系统火灾发生频率一直居高不下,不但使人们提高了关注度,也使解决该类屋面系统的防火安全问题成了人们关注的焦点。对于新型金属屋面系统防火的问题,今后应重点研究以下几个方面的内容。首先,积极制订标准规定。有关部门和各级政府必须进一步规范金属屋面市场,同时着手完善与制订和金属屋面施工、防火设计的相关标准与规范,减少火灾安全隐患,其次,要积极开展调查研究。通过针对国情的自主创新标准的研究以及对国外先进技术的引进与借鉴,研究出可以快速、有效地对金属屋面系统防火问题进行解决的实用产品与工程技术。再次,应积极开展试验研究。与金属屋面防火和火灾的有关研究试验都要定期或不定期的开展,例如火在金属屋面蔓延规律的研究和构造夹层中的发展、金属屋面火灾关系的研究、雷击等,且要研发出与我国情况相适合的金属屋面防火试验方法。为新型金属屋面产业的发展创造良好有序的条件。
四、例如对铁路客站金属屋面工程质量安全管理探索
铁路客站作为公共交通建筑,是人群密集的交通集散场所,也是铁路对外的形象窗口。客站金属屋面系统的质量安全关系到旅客候乘环境,关系到旅客的人身安全和列车的行车安全。对试验数据进行了分析计算,为汉口站屋面提供了50年和100年重现期平均风压和极值风压值,为设计提供了理论参考数据。
铁路客站的施工图设计与细部深化设计施工图由总体设计单位全面负责完成,十分必要且势在必行,如客站的装修设计、金属屋面系统深化设计等等。一方面总体设计单位有着丰富的设计经验和系统专业的设计技术力量,以及严格的设计工作管理制度,能够保证出图质量;另一方面由总体设计单位进行深化施工图设计可以直接落实设计意图、质量要求及其工艺标准,避免因某些施工企业自行进行深化设计时追求利益的不良行为或其他原因造成的质量问题、安全隐患,又可以明晰具体工程实施过程中的责任,避免因专业施工企业设计时责任不明确发生互相推诿的现象。既保证了施工图设计质量,又利于建设单位对设计质量进行有效控制与管理。
对于汉口站金属屋面工程质量安全管理,过程控制也始终贯彻到实践当中。要以设计质量为源头,以材料质量控制为基础,重点狠抓金属屋面工艺标准和施工过程中的质量控制。一是规范施工管理程序,以建设管理过程即高效率的施工组织来保障现场施工顺利开展,具体分工落实到每个责任单位每个责任人。二是以各道工序工艺为基本卡控点,细化现场工艺标准及其质量控制。三是加强监理单位的监管力度,监督和规范现场管理,督促每一个具体作业人员按规范、工艺质量标准施工。
综上所述,新型金属屋面系统火灾事故发生的频率越来越多,这让解决该类屋面系统的防火安全问题变得越来越紧迫,行业内的研究者们应对这类问题加快步伐研究,否则就是不负贵任的,将会给国家和人民生命财产带来严重的安全隐患。
参考文献:
[1]安庆新.浅谈新型金属屋面系统的防火安全问题[J].华中建筑,2009,05:88-92.
【关键词】 新型金属;屋面系统;防火
目前,随着我国经济的飞速发展,人民生活水平的日益提高,同时也带动了我国建筑行业的兴旺发展,并且我国从国外引进的一些自主开发的新型金属屋面技术也呈现出快速发展的趋势,因为引进的这种屋面系统在许多方面都具有良好的性能,即在环保、防雷、抗风、防水等方面,并且也越来越多地被应用在各类大中型建筑工程中,如航空枢纽中心、博展中心、体育场馆等。尽管我国的金属屋面技术发展水平与国外相比还是存在一定的差异,但对金属屋面系统的有效性、耐久性、安全性等一些原则性的要求都是相同的。尤其是近几年经常发生的新型金属屋面火灾事故,甚至有的是短期内连续在同一幢建筑物上发生,所以对于其防火安全问题,已经到了需要各有关方面足够重视,并尽快研究和采取解决措施的时候了。
一、新型金属屋面系统的火灾特点
(一)火势蔓延快。因为金属板下的构造层存储器在空腔构造,并且屋面大多处于建筑物最高的顶部位置,其具有良好通风条件,一旦可燃物充足时,火在其夹层空腔内将很快蔓延开,所以新型金属屋面系统在发生火灾时火势蔓延特别快,冷库建筑夹层墙体内可燃绝热材料着火时和新型金属屋面系统在发生火灾时的蔓延特点有相同之处。同时在建筑物顶部覆盖的金属屋面通常都会在水平方向连接成一个整体,所以其内部的构造空腔一般是连接的,如果发生火灾其蔓延的速度将会是特别快的,最终致使金属屋面被大面积的烧毁。
(二)扑救难度大。通常金属屋面系统都位于建筑物的最上部,被用做大跨度空间建筑物,而屋面下方通常都是高大宽敞的室内空间。而作为屋面的主要防水屏障--金属板,其通过直立锁边等连接方式将板与板之间进行连接,这种连接方式是为了防止渗漏的整体屋面体系,但由于这种连接方式比较为严密,灭火时消防水流受到阻挡难以达到板下的着火部位,反而会顺着屋顶表面大量流失,导致消防员智能拆掉金属板再进行灭火,延误了扑救的最佳时机。
(三)火灾危害严重。一旦金属屋面发生火災不但会损毁价格昂贵的金属板材,造成巨大的经济损失,而且还会烧毁大量的保温、防水、屋面材料。虽然金属屋面板是不易燃烧材料,但由于其耐热能力更低,板的厚度很小,同时其的结构大多是由锌、镁、铝等一些熔点相对比较低的轻金属合金制成,因此由于高温作用严重变形而无法使用,或者在火灾高温作用下极易因熔融导致发生被烧毁的现象。通常金属屋面系统都被在重要的公共建筑物中使用,如果发生火灾将会造成严重的间接损失,例如,严重的政治影响、恶劣的舆论效应、工期延误导致的重大损失等,如果这种火灾是发生在建筑物使用期间,其造成的损失和影响就更是难以预料了。
二、金属屋面系统的火灾危险性
(一)施工过程不规范。上述金属屋面火灾事故中,点火源都是施工中的违章用火,如违反安全规定进行电焊作业,产生高温或电焊熔渣引燃可燃物而造成,有的甚至是违章动用明火所致。此外金属屋面系统在设计时一般是作为屋顶的防雷接闪系统,是否存在雷击起火的可能目前还不能定论,在这方面还需要开展有关研究及收集国内外相关火灾案例提供支持。
(二)屋面组成材料的可燃性新型金属屋面发生火灾的根本原因。由于屋面构造中存在可燃材料,这些材料主要包括保温与屋面防水等。从构造原理上来说金属屋面属于自防水屋面体系,但许多工程为了将屋面防水等级相对提高从而将防水层另外增加了,通常二道防水往往使用防水卷材,例如PVC防水卷材、三元乙丙橡胶、聚丙乙烯、自粘橡胶沥青、APP防水材料、SBS改性沥青等,由于这些防水卷材都是用石油化工的副产品制成,或者这些卷材的主要成分是有机高分子材料,所以许多材料本身都是易燃或者可燃性材料,通常这些防水卷材在其产品说明中都标注有施工铺设的防火安全要求,但即便如果发生火灾的概率还是高居不下。并且由一些等轻金属材料制成的金属屋面板材,如镁、铝等,因为其燃点比较低,在火灾高温作用下会被烧融。需要引起注意的是,当今市场中许多产品虽然材料防火试验标定为难燃材料,同时也进行了阻燃处理,但在真实的建筑火灾中,受到高热、高温辐射作用时仍会发生燃烧。
(三)屋面构造与防火安全问题。金属屋面系统的构造做法比较复杂,其内部各个构造层次之间,尤其是金属板与其下方的保温层与附加卷材防水层之间,通常存在着一定的空隙,火灾事故表明,金属屋面系统内部的可燃材料如果着火,通常燃烧是从金属板下部的构造空腔内部蔓延扩大,但消防扑救却很困难,因此会导致严重的火灾损失。并且,因为屋顶承重构件和金属屋面之间并没有实体的屋面结构层相隔,还可能火灾对下部的屋顶支承结构造成影响。
三、新型金属且面防火技术对策的探讨
近年来多起因可燃保温或防水材料引起的金属屋面系统火灾事故,已足以使人们了解,而国内未报道的火灾并不止这些。即使从已发生的火灾事故也足以看出,当前国内新型金属屋面系统存在严重的火灾隐患已是不争的事实,因此如何提高此类建筑工程的防火安全性已是摆在当前的一个事关民生安全的重要课题。
金属屋面系统火灾发生频率一直居高不下,不但使人们提高了关注度,也使解决该类屋面系统的防火安全问题成了人们关注的焦点。对于新型金属屋面系统防火的问题,今后应重点研究以下几个方面的内容。首先,积极制订标准规定。有关部门和各级政府必须进一步规范金属屋面市场,同时着手完善与制订和金属屋面施工、防火设计的相关标准与规范,减少火灾安全隐患,其次,要积极开展调查研究。通过针对国情的自主创新标准的研究以及对国外先进技术的引进与借鉴,研究出可以快速、有效地对金属屋面系统防火问题进行解决的实用产品与工程技术。再次,应积极开展试验研究。与金属屋面防火和火灾的有关研究试验都要定期或不定期的开展,例如火在金属屋面蔓延规律的研究和构造夹层中的发展、金属屋面火灾关系的研究、雷击等,且要研发出与我国情况相适合的金属屋面防火试验方法。为新型金属屋面产业的发展创造良好有序的条件。
四、例如对铁路客站金属屋面工程质量安全管理探索
铁路客站作为公共交通建筑,是人群密集的交通集散场所,也是铁路对外的形象窗口。客站金属屋面系统的质量安全关系到旅客候乘环境,关系到旅客的人身安全和列车的行车安全。对试验数据进行了分析计算,为汉口站屋面提供了50年和100年重现期平均风压和极值风压值,为设计提供了理论参考数据。
铁路客站的施工图设计与细部深化设计施工图由总体设计单位全面负责完成,十分必要且势在必行,如客站的装修设计、金属屋面系统深化设计等等。一方面总体设计单位有着丰富的设计经验和系统专业的设计技术力量,以及严格的设计工作管理制度,能够保证出图质量;另一方面由总体设计单位进行深化施工图设计可以直接落实设计意图、质量要求及其工艺标准,避免因某些施工企业自行进行深化设计时追求利益的不良行为或其他原因造成的质量问题、安全隐患,又可以明晰具体工程实施过程中的责任,避免因专业施工企业设计时责任不明确发生互相推诿的现象。既保证了施工图设计质量,又利于建设单位对设计质量进行有效控制与管理。
对于汉口站金属屋面工程质量安全管理,过程控制也始终贯彻到实践当中。要以设计质量为源头,以材料质量控制为基础,重点狠抓金属屋面工艺标准和施工过程中的质量控制。一是规范施工管理程序,以建设管理过程即高效率的施工组织来保障现场施工顺利开展,具体分工落实到每个责任单位每个责任人。二是以各道工序工艺为基本卡控点,细化现场工艺标准及其质量控制。三是加强监理单位的监管力度,监督和规范现场管理,督促每一个具体作业人员按规范、工艺质量标准施工。
综上所述,新型金属屋面系统火灾事故发生的频率越来越多,这让解决该类屋面系统的防火安全问题变得越来越紧迫,行业内的研究者们应对这类问题加快步伐研究,否则就是不负贵任的,将会给国家和人民生命财产带来严重的安全隐患。
参考文献:
[1]安庆新.浅谈新型金属屋面系统的防火安全问题[J].华中建筑,2009,05:88-92.