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解析消防器材防火现状与技术研究

作者:水力消防来源:www.slxf.com 浏览次数: 日期:2017年8月1日 14:31

  一般建筑能耗占整个能源消耗的30%—40%,所以建筑节能的意义重大。消防器材材料的新的研究很探讨方向,也应着重在,不仅仅做好室内和建筑结构的防火与隔热,而且减少能源损失。下面,跟随福建水力消防器材公司,一起来看看消防器材防火现状与技术研究方向探讨。

  与其他消防器材隔热形式相比,室内消防器材灭火系统具有诸多明显的节能优势。因此,在我国的建筑节能中必然要采用消防器材隔热措施。然而,近年来国内接连发生了多起与消防器材隔热材料有关的火灾事故,其中包括中央电视台新址北配楼火灾、上海胶州教师公寓火灾、沈阳皇朝万鑫酒店火灾等重特大火灾事故。事实表明,存在一定的引发建筑火灾的危险,必须给予充分的重视。

  对于消防器材节能与防火安全,应统筹考虑、系统研究、合理兼顾,一定要确保建筑节能事业安全地发展下去。了解并分析消防器材防火现状与技术研究至关重要!


灭火系统
 

 

  消防器材材料的技术现状

  我国实行消防器材节能初期,主要采用无机浆料。随着节能标准的不断提高,出于消防器材灭火隔热的功能性需要,消防器材材料经历了从无机到有机的跨越。同时,消防器材隔热的形式也逐渐得到了广泛的社会应用。

 

  消防器材材料包括以下三类:

  1. 无机类材料,如膨胀玻化微珠、玻璃等。

  2.有机—无机复合保温材料,如胶粉聚苯颗粒料等。

  3.有机高分子材料,如EPS(模塑聚苯板)、XPS(挤塑聚苯板)、硬泡聚氨酯、酚醛泡沫等。

  由于无机材料存在着板材强度低、吸水性强、面层容易开裂,尤其是吸水后导热系数增大等缺点,故其应用范围受到限制。目前,我国的消防器材材料仍以有机高分子材料为主,总体用量在80%以上。其中,聚苯板薄抹灰体系又占有较大的应用比例。

  有机消防器材材料本身具有一定的可燃性,因此采用了有机消防器材材料的外墙外保温系统客观上存在着一定的火灾风险。这种火灾风险具体表现在以下两个方面:

  1.点火性,即在有火源或火种的条件下,灭火系统是否能够被点燃或引起燃烧的产生,这是对灭火系统自身的燃烧性能要求。

  2.传播性,即当引起燃烧或发生火灾时,灭火系统是否具有传播火焰的能力,这是对灭火系统抵抗外部火源攻击的能力或抗火性能要求。

  对室内灭火系统的防火安全性能要求,具体体现在对高分子发泡材料的燃烧性能要求和对灭火系统构造的抗火能力要求两个方面。

  与其他的消防器材材料相比,有机泡沫塑料的导热系数明显要低得多,因而具有极好的灭火隔热效果。虽然它们的燃烧性能不能令人满意,但目前如果大幅度地提高其阻燃性指标,从技术角度看尚不具备条件;从生产成本的角度看也不符合中国的国情。因此,就中国的节能需求和消防器材材料应用技术现状来看,聚苯乙烯和硬质聚氨酯泡沫塑料仍将是当前及今后一段时期室内消防器材材料领域的主流产品,短时间内无法被取代。我们现在迫切要做的就是在消防器材材料现有燃烧性能的基础上,采取有效的措施减少建筑火灾的发生,使建筑节能与防火安全的问题得到完美的解决。

  与此同时,要抓紧进行新消防器材产品、新灭火系统的开发,进一步提高消防灭火系统的防火安全水平。目前,国内已进行了几种新型的改性有机消防器材的研究开发工作,取得了一些进展。进行改性,降低其受热后熔融、滴落的问题,现已开发出较为成熟的消防器材产品。这些新消防器材的工业化生产和应用将大大改善防火灭火隔热问题,提高室内灭火系统的防火安全性能。

 

  国外消防器材材料的应用及规范防火要求

  灭火系统、消防器材在欧美已应用了几十年,技术上十分成熟,至今仍占据着主要的地位。2009年,德国市场EPS的份额占82%,室内灭火系统占15%,其余灭火系统如泡沫灭火系统、气体灭火系统占3%—4%;2009年,英国市场EPS系统占60%、室内水灭火系统占25%,其他灭火系统占15%。美国的EPS市场份额目前没有确切的数据,但据介绍有42层高层建筑应用EPS灭火系统的消防工程实例。

  由此可见,我国消防器材材料的应用趋势与国外大致相同,即高效有机消防器材材料都得到了广泛的使用,拥有最广泛的消防器材应用基础。通过调研得知,国外消防器材应用的成功之处在于,针对室内外消防器材材料和灭火系统的防火性能提出了适当的技术指标和评价体系,并且针对不同的灭火系统进行了相应的防火构造措施的应用研究工作。

  正是因为有了这些严格、适用的规定,使消防器材的设计、开发、施工、使用者做到心中有数、有规可循,并且严格执行规范的要求,因此才大大降低了火灾发生的危险及其造成的损失。

 

  我国消防器材防火的技术研究和要求

  我国对消防器材防火的研究工作开展得较晚,目前建筑防火规范中尚无针对建筑节能防火的专项防火设计要求。在消防器材或消防工程标准中,虽然对防火问题有所关注,但限于缺乏基础研究的支持,也仅能从消防器材材料的燃烧性能上进行了要求,或仅提出了很原则、笼统的要求,而没有详细、具体的说明。

  中国建筑科学研究院建筑防火研究所自2004年开始关注消防器材材料的防火问题,并着手进行消防器材材料的防火研究工作。特别是自2006年以来,与消防器材行业的科研、设计、施工、管理和消防器材生产公司一起,联手进行灭火系统的防火安全的研究工作。通过大尺寸模型火试验来研究和评价灭火系统的防火性能,先后兴建了6个火灾模拟试验基地,累计进行了数十次大尺寸模型火试验和两次实体建筑火灾试验。针对灭火系统存在的防火问题,从国内外消防器材材料防火应用技术基本情况的调研入手,在试验研究、调查分析、消防工程实践等方面进行了广泛、深入和持续的研究。

  经过近8年的研究,中国建筑科学研究院建筑防火研究所项目组从消防工程施工管理、标准规范、技术措施和消防工程应用等方面,提出了消防器材材料防火的系统解决方案,形成消防行业标准和地方标准、技术导则、研究报告、专利、文章等多样化的研究成果,其研究成果在多方面取得了突破和创新。

  此外,公安部四川消防研究所也利用该研究所现有的实体建筑,研究了灭火系统的防火性能;公安部天津消防研究所自2009年也开始进行灭火系统的大尺寸窗口火试验。经过多年的积极探索和对国外先进技术的借鉴,目前我国消防器材技术已取得了丰富的研究成果。

  消防器材灭火系统的防火安全关系到人们的生命和财产安全,目前众多企事业单位、业内专家和政府消防部门积极参与、共同研讨,积累了丰富的试验数据,取得了一些阶段性的研究成果。以这些成果为基础,相关标准的发布实施和相关应用研究工作的开展,将对我国消防器材防火技术的发展产生重大的指导意义和推动作用,并将使我国灭火系统的防火安全性能得到保证和提高,建筑节能与消防安全得到合理兼顾。

 

  消防器材技术的发展与技术建议

  解决消防器材材料的防火问题,可以从提高消防器材材料的燃烧性能等级和增加灭火系统的防火构造措施两方面入手。国际通行的做法是,如果消防器材材料的防火性能好的话,则对保护层和构造措施的要求可以相对低一些;如果消防器材材料的防火性能差的话,则要采用好的构造措施,对保护层的要求相对也高一些,总体上两者应该是平衡的。基于这一思想,目前解决我国外消防器材防火安全的主要途径应是采取构造防火的形式,这是适应我国国情和消防器材材料防火应用现状的一种有效的技术手段。

  在国内现有消防工程火灾中,大部分发生在施工过程中。主要原因在于施工过程中有机保温板裸放,施工现场的防火安全管理措施不到位等因素。为此,要区分不同的情况,根据不同系统消防器材材料的情况和构造做法,相应采取科学、适度、有效的防火构造措施,整体提高灭火系统的防火性能,这是目前解决灭火系统防火问题的主要手段。对灭火系统防火的具体建议如下:

  1.区分施工过程中的火灾与使用过程中的火灾。我国火灾的调查结果表明,大部分火灾是发生在施工阶段的,因此应加强施工现场的管理,而不是单一的要求提高有机消防器材材料的燃烧性能等级。

  2.解决我国灭火系统的防火问题,从根本上讲要提高和改进消防器材材料的耐燃性能。在目前可燃类消防器材材料无法退出市场的情况下,必须保证消防器材材料的燃烧性能不低于B2级,这是灭火系统防火的基础。

  3.增加防火构造可有效地提高灭火系统的防火性能,这是目前解决灭火系统防火问题的主要措施。消防器材材料防火与构造防火相结合,才能保证消防器材在建筑节能与消防安全间寻得平衡,使两者协调发展,保证国家节能减排目标的顺利实现。

  4.对不同类型和高度的建筑所采用的消防器材材料和构造灭火系统应有不同的要求。

  5.当采用的消防器材材料燃烧性能指标较低时,可通过强化构造防火的方式弥补。例如,加强隔离带、加设防火玻璃窗等,以实现灭火系统整体安全的目标。

  6.如何区别对待不同防火等级的灭火系统是我们面对的一个新问题。因此,必须尽快建立一套完整的消防器材构造及配套消防器材材料的防火性能测试方法与评价标准。

  消防器材技术发展的目标应是在满足节能减排要求的同时,集安全、防火、装饰等多功能于一体,并且与建筑同寿命,最大限度地实现“四节一环保”的新型建筑发展理念。

 

 

 


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