据韩联社消息,当地时间1月9日清晨,韩国釜山市一座23层大厦发生火灾,火势沿外墙迅速蔓延到了顶楼,整栋高楼被火柱贯通。
在2020年10月8日,韩国蔚山一栋33层的商住两用公寓也发生了大火,这两起火灾看似没有关联,实际上却反映出了韩国建筑的一大隐患。值得注意的是,我国的中高层建筑中也存在相同的隐患。
韩国釜山高楼大火:究竟是怎么发生的?事发地点位于韩国釜山市中心的繁华街区,由于当时天还未亮,附近居民都还在休息。发生大火的是一座商住两用大厦的附属停车楼,地下有3层,地上有23层,属于典型的高层建筑。高层建筑火灾的一大特点就是燃烧速度快,控制难度大,危险性也更高。
据韩媒报道,当地消防局派出了约70辆消防车和200名消防人员,及时疏散了楼内552户业主。但在扑火的过程中,不断有燃烧物从高楼的外墙表面脱落并溅落到周围的商铺中,部分火花还引燃了附近的二层商铺。直到八个小时后,大火被完全扑灭,但现场已变成一片狼藉。
据媒体称,“大火从大楼底层外墙着起,瞬间就迅速向上蔓延烧至顶楼”。在大家印象中,高层建筑的外墙应该是由混凝土、砂浆、黏土砖或瓷砖组成的防火材质,一般不容易发生火灾,而韩国的这栋高楼为何却从外墙开始燃烧,并且在短时间内就蔓延到了顶楼呢?
最主要的原因其实有两个,首先就是着火高楼的外墙采用了可燃性的泡沫塑料作为隔热材料,相当于在楼体四周包裹了一层易燃物,一旦出现着火点,很容易演变成包围式的火场。在建筑行业,常用的泡沫塑料有聚氨酯泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料,二者都是有机高分子材料,隔热效果显著,但同时又有很强的易燃性,例如:聚氨酯泡沫塑料的氧指数只有23.4左右,轻质材质的极限氧指数只有17,极易燃烧。
由于泡沫塑料存在火灾隐患,韩国在2015年颁布了相关法律,禁止在隔热材料中使用泡沫塑料。但出事的停车大楼在2004年就已经建成竣工,当时泡沫塑料的限制条款还未生效。因此,该停车楼建成后一直在正常使用,外墙的保温材料也没有按新规更换成防火材料。
第二个推波助澜的因素则是氧气的快速补充。和大楼内部的火灾相比,外部火灾和氧气的接触更加充分,空气流动顺畅,如遇有风天气,现场完全有可能在一分钟内变成一片火海。此外,高楼建筑还容易出现“烟囱效应”,从而加剧火灾的蔓延速度。
什么是“烟囱效应”?简单来说,高层建筑都是层叠式结构,内部存在楼梯间、电梯井、管道井等竖直通道,为烟气的扩散提供了天然条件。而在外墙部分,窗户、阳台、通气管道、墙角同样提供了有利于烟气扩散的竖直结构。在出现火情后,烟气的热量向上传递,火焰就会顺着竖向结构快速蔓延,整座大楼就像燃烧的烟囱一样,十分可怕。
根据传播规律,烟气向上扩散的速度每秒可达3~4m,在“烟囱效应”的影响下,空气流通加快,速度可达6~8m/s,在30秒内就能扩散到200m左右的高度。在水平方向上,外墙的火情还可能发由外向内发展,引燃室内的易燃物,例如:在沈阳特大火灾中,外墙材料燃烧1分钟后就由小火发展成了大火,内部的居室也被一并引燃,社会损失惨重。
外墙易燃材料:不只是韩国高楼的隐患近年来,韩国不止一次出现了大火贯穿高楼的惨剧,隐患直指外墙保温材料。
2020年,韩国蔚山33层的高层建筑不幸发生火灾,现场画面给人留下了深刻印象:大火犹如一条火龙直贯楼顶,火花到处飞溅,附近的街道被火光照得通亮。截至次日早上,大楼内的受困人员被全部疏散,77人获救,88人因吸入烟雾中毒被送往就医,现场无一人死亡。
这场火灾发生的原因是大楼的外墙采用了铝复合材料,这种材料主要由铝合金外板和泡沫芯板组成,铝合金一面裸露在外,可燃性芯板位于内部,直接贴合外墙。不巧的是,事发时间(11月)正值韩国的多风季节,当天夜里大风不断,外墙的泡沫芯板被消防员扑灭后一再复燃,增加了火灾的扑灭难度。
事实上,付出沉重代价的国家不止韩国一个,绝大多数国家在早期的建筑施工中都忽略了外墙的防火问题。上个世纪,各国对保温材料的燃烧特性普遍缺少规范,建筑商以保温性和经济性为首要追求目标,而采用泡沫塑料等可燃芯材有利于节约成本,“性价比”高于采用难燃或不燃材质,施工安装的难度也更低,因而受到各国青睐。
当安全隐患暴露后,想要推倒重建或全面置换已经没有那么容易。2017年英国伦敦的格伦菲尔高层公寓大火事件就是典型,事情的经过是这样的:2016年,该公寓的开发商为增强保温效果、节约能源消耗,决定在公寓的外墙加装一层保温材料,选则的是价格更低的可燃性芯材,保温层和墙体之间还留有空气夹层,这些改造为2017年的火灾埋下了祸根。
当火情发生后,外墙的易燃芯材最先被点燃,热空气沿着空气夹层上升,夹层底部出现负压区,导致冷空气不断补充进入,从而产生像烟囱一样的“拔风效应”,使火势在15分钟内就从二层蔓延到了整幢大楼,最终造成79人死亡。
悲剧发生后,伦敦市政当局决定为市区的高层公寓更换外墙保温材料,提高耐火性能。但事情远没有计划中的那么简单,首先,替换可燃性的保温材料会消耗大笔经费,市政局初期为几栋公寓更换完外墙材料后就感到了巨大的经济压力。其次,伦敦市区有600多栋高层建筑为私人所有,户主对更换外墙材质持不同的看法,导致替换工作屡屡受阻。最终,伦敦市政局不得不终止“换材计划”。
我国建筑也存在这些隐患出于节能减排的需要,从20世纪80年代到2015年,我国很多高层建筑也加装了保温系统,采用易燃外墙材质的建筑多达4.2万栋,仅上海就有3000多栋。
外墙可燃材料在国内也引发了多起火灾事故。例如:2008年北京奥体中心的两次大火灾,2010年11月15日上海静安住宅楼特大火灾,2011年沈阳特大火灾,事故原因都是由保温材料引起。
为降低隐患,我国在2014年发布了新版的《建筑设计防火规范》GB 50016-2014,对建筑保温和外墙装饰的燃烧性能提出了严格要求。《规范》指出:建筑外墙应采用不燃或难燃材料作为防护层,完全覆盖保温材料;首层防护层的厚度不应小于6mm,其他层不应小于3mm。
根据《规范》要求,对于高度超过100m的建筑,外墙保温材料的燃烧性能应达到A级,也就是不可燃;高度不足100m的建筑,保温材料的燃烧性不应低于B1级或B2级,并根据高度设置防火隔离带。如今,性能优异的新型保温材料取代了易燃材料,还有利于延长建筑物的使用寿命。当然,最重要的还是提高了安全性,从根本上消除了安全隐患。