●胡 波，安慶新

(1.上海市消防總隊(duì)，上海 200051;2.廊坊榮盛建筑設(shè)計(jì)有限公司，河北 廊坊 065000)

近年來(lái)隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提高，以及材料和技術(shù)的發(fā)展，金屬屋面系統(tǒng)以其在防水、抗風(fēng)、防雷及環(huán)保等方面的良好性能而呈現(xiàn)出快速發(fā)展的勢(shì)頭，除了在工業(yè)建筑領(lǐng)域，也被越來(lái)越多地應(yīng)用于體育場(chǎng)館、會(huì)展中心、航空樞紐等各類大中型民用建筑工程中。但是，金屬屋面系統(tǒng)只是近年來(lái)才開(kāi)始在國(guó)內(nèi)有較多應(yīng)用，還處于初期發(fā)展階段，因此也逐漸暴露出一些缺陷和不足，消防安全隱患就是其中較為突出的問(wèn)題，尤其是近年來(lái)新型金屬屋面火災(zāi)事故屢有發(fā)生，有的甚至是短期內(nèi)在同一個(gè)建筑物上連續(xù)發(fā)生，如濟(jì)南奧體中心體育館兩次火災(zāi)。2008年7月27日，正在施工中的濟(jì)南奧體中心體育

館屋面發(fā)生火災(zāi)，火從屋面的西北部燃起，并很快蔓延擴(kuò)大，經(jīng)4.5小時(shí)撲救被徹底撲滅，過(guò)火面積約3 150m2。猛烈火勢(shì)使過(guò)火范圍內(nèi)的保溫、防水等屋面構(gòu)造材料大量損毀，屋面金屬板材也大部分被燒毀或嚴(yán)重變形，需要拆掉更換。同年11月11日，濟(jì)南奧體中心體育館金屬屋面再次發(fā)生火災(zāi)，火災(zāi)部位在屋頂?shù)臇|南側(cè)，過(guò)火面積為1 284m2。過(guò)火范圍內(nèi)的金屬屋面板材及保溫、吸聲等屋面構(gòu)造材料基本損毀。因此，研究和解決金屬屋面系統(tǒng)的消防安全已刻不容緩。

一、金屬屋面系統(tǒng)的火災(zāi)特點(diǎn)

(一)火勢(shì)蔓延快

新型金屬屋面系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由于金屬板下的構(gòu)造層內(nèi)存在空腔構(gòu)造，同時(shí)屋面處于建筑物最高處的頂部位置，通風(fēng)條件良好，當(dāng)可燃物充足時(shí)，火在其夾層空腔內(nèi)將很快延燒，這與冷庫(kù)建筑夾層墻體內(nèi)可燃絕熱材料著火時(shí)的蔓延特點(diǎn)有類似之處。此外覆蓋在建筑物頂部的金屬屋面一般都在水平方向連成整體，因此其內(nèi)部的構(gòu)造空腔通常是連通的，一旦引燃火勢(shì)將迅速擴(kuò)展蔓延，導(dǎo)致金屬屋面大面積燒毀。

(二)撲救難度大

金屬屋面系統(tǒng)一般用做大跨度空間建筑物，位于建筑物的最上部，而屋面下方是高大寬敞的室內(nèi)空間，因此發(fā)生火災(zāi)時(shí)無(wú)論從室外還是室內(nèi)進(jìn)行撲救都相當(dāng)困難，同時(shí)金屬屋面通常都設(shè)計(jì)成一定的曲面造型，屋面坡面復(fù)雜，加大了登頂撲救的難度。金屬板作為屋面的主要防水屏障，板與板之間通過(guò)直立鎖邊等連接方式咬接為防滲漏的整體屋面體系，但這種連接方式較為緊密，滅火時(shí)消防水流受阻擋很難進(jìn)入板下著火部位，反而順著屋頂表面大量流失，致使消防員不得不破拆金屬板再滅火，給撲救造成了很大的阻礙。

(三)火災(zāi)危害嚴(yán)重

金屬屋面火災(zāi)不僅會(huì)燒毀大量的防水、保溫等屋面材料，也會(huì)損毀價(jià)格不菲的金屬板材，造成很大損失。盡管金屬屋面板是不燃材料，但它們多為鋁、鎂、鋅等熔點(diǎn)較低的輕金屬合金制成，而且板的厚度很小(一般在1mm以下)，其耐熱能力更低，在火災(zāi)高溫作用下很容易因熔融而被燒毀，或由于高溫作用嚴(yán)重變形而無(wú)法使用。其他不燃屋面材料受大火熏烤及滅火水流等作用，也會(huì)產(chǎn)生污染、損毀而損失。

采用新型金屬屋面的建筑物，很多是體育館、展覽館、空港候機(jī)樓等高大空間的公共建筑物，幾乎都是采用大跨度鋼結(jié)構(gòu)作為屋頂承重系統(tǒng)，因此金屬屋面系統(tǒng)的火災(zāi)還會(huì)威脅到其下部的屋頂承重鋼結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重時(shí)可能造成空間鋼結(jié)構(gòu)局部變形、失效甚至垮塌的嚴(yán)重事故。金屬屋面系統(tǒng)多用于重要的公共建筑物，一旦發(fā)生火災(zāi)將會(huì)造成嚴(yán)重的間接損失，如工期延誤導(dǎo)致的重大損失、惡劣的輿論效應(yīng)和的嚴(yán)重的政治影響等，如果這種火災(zāi)是發(fā)生在建筑物使用期間，其造成的損失和影響就更是難以預(yù)料了。

二、金屬屋面系統(tǒng)的火災(zāi)危險(xiǎn)性

(一)施工過(guò)程不規(guī)范

上述金屬屋面火災(zāi)事故中，點(diǎn)火源都是施工中的違章用火，如違反安全規(guī)定進(jìn)行電焊作業(yè)，產(chǎn)生高溫或電焊熔渣引燃可燃物而造成，有的甚至是違章動(dòng)用明火所致。此外金屬屋面系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)一般是作為屋頂?shù)姆览捉娱W系統(tǒng)，是否存在雷擊起火的可能目前還不能定論，在這方面還需要開(kāi)展有關(guān)研究及收集國(guó)內(nèi)外相關(guān)火災(zāi)案例提供支持。

(二)屋面組成材料的可燃性

新型金屬屋面發(fā)生火災(zāi)的根本原因是屋面構(gòu)造中存在可燃材料，這些材料主要包括屋面防水和保溫等構(gòu)造材料等。從構(gòu)造原理上金屬屋面屬于自防水屋面體系，但很多工程為提高屋面防水等級(jí)增設(shè)了附加(二道)防水層，一般二道防水常采用防水卷材，如SBS改性瀝青、APP防水材料、自粘橡膠瀝青、聚丙乙烯、三元乙丙橡膠、PVC防水卷材等，這些防水卷材或者是用石油化工的副產(chǎn)品制成，或者主要成分為有機(jī)高分子材料，因此材料本身絕大多數(shù)都是可燃甚至易燃材料，這些防水卷材一般在其產(chǎn)品說(shuō)明中都標(biāo)有施工鋪設(shè)的防火安全要求，但即使如此其發(fā)生火災(zāi)事故的案例仍比比皆是。金屬屋面系統(tǒng)有的采用聚苯乙烯、聚胺脂等氧指數(shù)很低的易燃保溫材料，不僅燃燒時(shí)熱釋放量較大，同時(shí)生成大量煙塵和有毒氣體，其中聚苯乙烯在受火后還會(huì)收縮、熔化，導(dǎo)致屋面構(gòu)造系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生空腔，燃燒的滴落物還具有引燃性。除保溫、防水材料外，新型金屬屋面系統(tǒng)中還有一些零散的構(gòu)造填充材料及連接、固定件，也有使用可燃材料如塑料等制成的。此外由鋁、鎂等輕金屬材料制成的金屬屋面板材，由于其燃點(diǎn)較低，在火災(zāi)高溫作用下也會(huì)被燒融。需要引起注意的是，目前市場(chǎng)中很多產(chǎn)品雖然進(jìn)行了阻燃處理，并經(jīng)材料防火試驗(yàn)標(biāo)定為難燃材料，但在真實(shí)的建筑火災(zāi)中，受到高溫、高熱輻射作用時(shí)仍會(huì)發(fā)生燃燒。

(三)屋面構(gòu)造與防火安全問(wèn)題

金屬屋面系統(tǒng)的構(gòu)造做法比較復(fù)雜，其內(nèi)部各個(gè)構(gòu)造層次之間，特別是金屬板與其下方的附加卷材防水層和保溫層之間，往往存在著一定的空隙(即空腔構(gòu)造)?；馂?zāi)事故充分表明，金屬屋面系統(tǒng)內(nèi)部的可燃材料一旦著火，燃燒往往是從金屬板下部的構(gòu)造空腔內(nèi)部蔓延擴(kuò)大，但消防撲救卻很困難，因此往往導(dǎo)致嚴(yán)重的火災(zāi)損失。同時(shí)，由于金屬屋面與屋頂承重構(gòu)件之間并無(wú)實(shí)體的屋面結(jié)構(gòu)層相隔，火災(zāi)還可能對(duì)下部的屋頂支承結(jié)構(gòu)(主要是鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件)造成威脅。

三、金屬屋面系統(tǒng)的防火安全對(duì)策

金屬屋面系統(tǒng)火災(zāi)的屢次發(fā)生，不僅給人們以警醒，也使解決該類屋面系統(tǒng)的防火安全問(wèn)題變得刻不容緩。對(duì)新型金屬屋面系統(tǒng)防火問(wèn)題，今后應(yīng)重點(diǎn)考慮如下幾個(gè)方面的防火安全對(duì)策。首先，要積極開(kāi)展調(diào)查研究。要通過(guò)對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的借鑒和針對(duì)國(guó)情的自主創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)的研究，開(kāi)發(fā)出具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的，能徹底解決金屬屋面系統(tǒng)防火問(wèn)題的工程技術(shù)和實(shí)用產(chǎn)品。其次，應(yīng)積極開(kāi)展試驗(yàn)研究。要開(kāi)展有關(guān)金屬屋面火災(zāi)與防火的試驗(yàn)研究，如雷擊與金屬屋面火災(zāi)關(guān)系的研究、火在金屬屋面構(gòu)造夾層中的發(fā)展與蔓延規(guī)律的研究等，并開(kāi)發(fā)適合我國(guó)情況的金屬屋面防火試驗(yàn)方法。再次，積極制訂標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。各級(jí)政府及有關(guān)部門應(yīng)著手制訂和完善有關(guān)金屬屋面防火設(shè)計(jì)、施工的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步規(guī)范金屬屋面市場(chǎng)，減少火災(zāi)安全隱患，為新型金屬屋面產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造良好有序的條件。

［1］安慶新.淺談新型金屬屋面系統(tǒng)的防火安全問(wèn)題［J］.華中建筑，2009，(5):88－92.

［2］曾健，宋高升.鋁錳鎂合金屋面板在黃龍?bào)w育館屋面中的應(yīng)用［J］.建筑技術(shù)，2004，(7):494－496.

［3］宋長(zhǎng)友.外墻外保溫防火技術(shù)現(xiàn)狀及其問(wèn)題探討［J］.建筑科學(xué)，2008，(2):1－7.