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[摘 要]建筑外墙外保温材料的防火安全性问题越来越引起人们的关注,近几年来,随着建筑节能的不断深入,保温材料作为一种新型的节能建筑材料,得到了广泛的应用,但是在实际应用过程中,因为其阻燃性较差等因素导致出现了许多的火灾事故,央视大火、济南奥体中心大火、上海胶州路大火,近年来,与建筑外墙保温材料有关的火灾频繁发生,已经逐渐成为消防部门重点关注的问题。
[关键词]建筑;外墙;外保温;防火
中图分类号:F337 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)29-0370-01
一、 概述
建筑外墙保温指的就是将保温与装饰等材料根据一定的方式进行复合,使其起到隔热保温的作用。通常情况下,保温材料指的就是导热系数不超过0.2的材料。一般用在建筑外墙方面的保温材料采用的是有机材料,例如聚苯乙烯泡沫塑料,同时还会添加一些阻燃剂,在发生火灾的时候,因为存在着不完全燃烧以及热解的情况,导致产生大量的烟尘以及一氧化碳等有害气体。在火灾中,烟尘与有害气体的危害性是非常大的,基本上 80%的伤亡都是来源于烟尘与有害气体。
二、建筑外墙外保温的应用现状
建筑外墙外保温是将保温材料粘结或锚固于建筑物墙体外侧,并在其外侧施工装饰层的方法,具有很好的建筑节能作用,已成为当下建筑业节能减排最重要措施之一。与建筑外墙内保温技术相比,建筑外墙外保温技术适用范围广,技术含量高,可有效减少建筑结构的热桥,提高居住的舒适度。按照物质组成,目前的保温层材料主要为有机保温材料和无机保温材料。目前国内应用较多的有机保温材料主要有聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料两种,其主要优点是自重轻、导热系数小、耐水性能好等。然而,聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料均属可燃性有机材料,存在引发火灾的危险性,一旦其局部点燃,火势会迅速蔓延到整个保温层,并形成烟囱效应,迅速扩大火势,引发建筑物火灾;在火灾现场,燃烧的聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料会释放大量有毒气体,易造成人员的窒息伤亡。但是,从两者的生产成本及目前国内技术水平来衡量,外墙保温层材料仍然以聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料应用最多,这也是火灾频发的症结所在。因此,建筑外墙外保温的防火安全性现状依然严峻。国内使用的无机保温材料主要包括岩棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩保温砂浆等,此类材料属于不燃性材料,自身不存在防火安全性问题。但是此类材料普遍存在强度低、整体性差,吸水率高、冻融性差等问题,且制备工艺复杂,生产成本较高。因此,为利用无机保温材料的优良防火性能,尚需要科研人员对其进行进一步地探索与研究。
三、外墙外保温系统的防火措施
1.合理选择保温材料
保温材料的选择是提高外墙外保温系统防火性能的核心。我国建筑外墙保温所用的材料主要为聚苯乙烯、聚氨酯、发泡橡胶等有机材料。这些有机材料耐热差,易燃烧,燃烧时释放大量热量,产生大量有毒烟气,能够加速大火蔓延;同时,有机材料在火灾时会发生熔缩,产生燃烧滴落物,引起瓷砖脱落,可能造成二次火灾和二次伤害;外保温发生火灾时还可能对建筑主体结构产生破坏。所以最好不要使用有机保温材料,特别是在高层建筑和公共建筑。若要使用有机保温材料,也要采取下文所述的防火构造处理。应该大力推广使用无机类保温材料,如岩棉、玻璃棉、膨胀玻化微珠保温浆料和自保温系统等,岩棉、玻璃棉价格比较高,不一定适宜大面积推广,且技术尚未成熟。相比之下,膨胀玻化微珠保温浆料防火性能和经济性能都好,值得推广,不过要加强施工质量控制,确保膨胀玻化微珠保温浆料的保温性能和力学性能,此外,还应该加强膨胀珍珠岩、膨胀蛭石等无机保温砂浆研究开发和推广应用。胶粉聚苯颗粒保温浆料、保温装饰板等有机无机复合保温材料的防火性能显然要好于有机保温材料,不会造成火势蔓延,但不能认为其防火性能一定符合要求,应该通过试验测试其燃烧性能,经过燃烧性能评价后方能使用。如胶粉聚苯颗粒保温浆料中,若有机保温材料的比例过大,复合保温材料仍有可能引发火灾,并产生浓烟和有毒气体。此外,系统的保温性能还与保温层和保护层的厚度有关。除了现有的保温材料外,我们还应该开发适合我国国情的耐火的新的外墙外保温材料和系统,如各种复合外墙外保温系统等。
2.采用防火构造
若不能选择防火无机保温材料,就必须考虑一些构造措施,提高外墙外保温系统的整体防火安全性。外墙外保温系统的防火构造措施主要有3个方面:无空腔构造、防火隔断和防火保护面层。
2.1.无空腔构造
有机保温板与基层墙体之间或与装饰面层之间如果有空腔存在,将在火灾发生时为燃烧提供氧气,在火灾发生后提供烟囱通道,加速火灾的蔓延。因此,无空腔做法可解决空腔带来的火灾危害。所以在保温板的施工工艺中,要避免使用产生空腔的点粘法,尽量采用满粘法;工程中常用的幕墙、空气间层、保温板这一类的构造就应该避免。
2.2防火隔断
防火隔断即系统的防火隔离条带构造或防火分仓构造,能够有效地阻止火焰蔓延,防止外墙外保温系统墙而整体燃烧。防火隔断可选择矿棉和玻化微珠保温浆料等不燃材料,并且在垂直方向和水平方向都应该设置,也可以利用窗台或伸缩缝,采用混凝土板作为隔火条带。防火隔断的尺寸应该根据建筑的重要性和保温材料的燃烧性能确定,并且要与建筑里面的防火效果相互协调;
2.3.防火保护面层
保护面层可以减少和消除火灾对保温材料的侵袭,水泥砂浆就可以作为保温层的防火保护面层,不过在火灾条件下,普通水泥砂浆容易开裂,影响防护效果,应该改善防护砂浆的耐火性能;也可以采用玻化微珠保温浆料和岩棉等不燃材料作为防火保护面层。防火面层的厚度越厚,防火保护效果越好,应该通过试验和外墙外保温的防火要求确定防火保护面层的种类和厚度。
3.加强施工过程中的防火组织与管理
外墙外保温很多火灾事故都是发生在施工期间,因为施工期间,易燃的保温材料没有被覆盖,钢材切割和电焊施工时,火星会溅到保温材料上引起燃烧。施工现场电气设备、生活用火、甚至是施工工人乱扔的烟头都可能导致火灾。所以应该加强施工现场管理,并确定相应的施工方案。可燃保温材料存放现场应远离可燃物及火源,并配有足够的消防灭火设备;要有明显的禁烟、禁火标记。
参考文献
[1] DB11 729-2010. 外墙外保温工程施工防火安全技术规程
[2] 北京艺高世纪科技股份有限公司编. 建筑外墙外保温施工工艺标准[M].北京:中国建筑工业出版社,2008
[3]曹勇兵.建筑外墙保温系统的防火安全隐患解析[J].安全,2009年08期
[4]唐国忠.外墙保温体系防火设计探析[J].武警学院学报,2008年04期
[关键词]建筑;外墙;外保温;防火
中图分类号:F337 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)29-0370-01
一、 概述
建筑外墙保温指的就是将保温与装饰等材料根据一定的方式进行复合,使其起到隔热保温的作用。通常情况下,保温材料指的就是导热系数不超过0.2的材料。一般用在建筑外墙方面的保温材料采用的是有机材料,例如聚苯乙烯泡沫塑料,同时还会添加一些阻燃剂,在发生火灾的时候,因为存在着不完全燃烧以及热解的情况,导致产生大量的烟尘以及一氧化碳等有害气体。在火灾中,烟尘与有害气体的危害性是非常大的,基本上 80%的伤亡都是来源于烟尘与有害气体。
二、建筑外墙外保温的应用现状
建筑外墙外保温是将保温材料粘结或锚固于建筑物墙体外侧,并在其外侧施工装饰层的方法,具有很好的建筑节能作用,已成为当下建筑业节能减排最重要措施之一。与建筑外墙内保温技术相比,建筑外墙外保温技术适用范围广,技术含量高,可有效减少建筑结构的热桥,提高居住的舒适度。按照物质组成,目前的保温层材料主要为有机保温材料和无机保温材料。目前国内应用较多的有机保温材料主要有聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料两种,其主要优点是自重轻、导热系数小、耐水性能好等。然而,聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料均属可燃性有机材料,存在引发火灾的危险性,一旦其局部点燃,火势会迅速蔓延到整个保温层,并形成烟囱效应,迅速扩大火势,引发建筑物火灾;在火灾现场,燃烧的聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料会释放大量有毒气体,易造成人员的窒息伤亡。但是,从两者的生产成本及目前国内技术水平来衡量,外墙保温层材料仍然以聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯泡沫塑料应用最多,这也是火灾频发的症结所在。因此,建筑外墙外保温的防火安全性现状依然严峻。国内使用的无机保温材料主要包括岩棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩保温砂浆等,此类材料属于不燃性材料,自身不存在防火安全性问题。但是此类材料普遍存在强度低、整体性差,吸水率高、冻融性差等问题,且制备工艺复杂,生产成本较高。因此,为利用无机保温材料的优良防火性能,尚需要科研人员对其进行进一步地探索与研究。
三、外墙外保温系统的防火措施
1.合理选择保温材料
保温材料的选择是提高外墙外保温系统防火性能的核心。我国建筑外墙保温所用的材料主要为聚苯乙烯、聚氨酯、发泡橡胶等有机材料。这些有机材料耐热差,易燃烧,燃烧时释放大量热量,产生大量有毒烟气,能够加速大火蔓延;同时,有机材料在火灾时会发生熔缩,产生燃烧滴落物,引起瓷砖脱落,可能造成二次火灾和二次伤害;外保温发生火灾时还可能对建筑主体结构产生破坏。所以最好不要使用有机保温材料,特别是在高层建筑和公共建筑。若要使用有机保温材料,也要采取下文所述的防火构造处理。应该大力推广使用无机类保温材料,如岩棉、玻璃棉、膨胀玻化微珠保温浆料和自保温系统等,岩棉、玻璃棉价格比较高,不一定适宜大面积推广,且技术尚未成熟。相比之下,膨胀玻化微珠保温浆料防火性能和经济性能都好,值得推广,不过要加强施工质量控制,确保膨胀玻化微珠保温浆料的保温性能和力学性能,此外,还应该加强膨胀珍珠岩、膨胀蛭石等无机保温砂浆研究开发和推广应用。胶粉聚苯颗粒保温浆料、保温装饰板等有机无机复合保温材料的防火性能显然要好于有机保温材料,不会造成火势蔓延,但不能认为其防火性能一定符合要求,应该通过试验测试其燃烧性能,经过燃烧性能评价后方能使用。如胶粉聚苯颗粒保温浆料中,若有机保温材料的比例过大,复合保温材料仍有可能引发火灾,并产生浓烟和有毒气体。此外,系统的保温性能还与保温层和保护层的厚度有关。除了现有的保温材料外,我们还应该开发适合我国国情的耐火的新的外墙外保温材料和系统,如各种复合外墙外保温系统等。
2.采用防火构造
若不能选择防火无机保温材料,就必须考虑一些构造措施,提高外墙外保温系统的整体防火安全性。外墙外保温系统的防火构造措施主要有3个方面:无空腔构造、防火隔断和防火保护面层。
2.1.无空腔构造
有机保温板与基层墙体之间或与装饰面层之间如果有空腔存在,将在火灾发生时为燃烧提供氧气,在火灾发生后提供烟囱通道,加速火灾的蔓延。因此,无空腔做法可解决空腔带来的火灾危害。所以在保温板的施工工艺中,要避免使用产生空腔的点粘法,尽量采用满粘法;工程中常用的幕墙、空气间层、保温板这一类的构造就应该避免。
2.2防火隔断
防火隔断即系统的防火隔离条带构造或防火分仓构造,能够有效地阻止火焰蔓延,防止外墙外保温系统墙而整体燃烧。防火隔断可选择矿棉和玻化微珠保温浆料等不燃材料,并且在垂直方向和水平方向都应该设置,也可以利用窗台或伸缩缝,采用混凝土板作为隔火条带。防火隔断的尺寸应该根据建筑的重要性和保温材料的燃烧性能确定,并且要与建筑里面的防火效果相互协调;
2.3.防火保护面层
保护面层可以减少和消除火灾对保温材料的侵袭,水泥砂浆就可以作为保温层的防火保护面层,不过在火灾条件下,普通水泥砂浆容易开裂,影响防护效果,应该改善防护砂浆的耐火性能;也可以采用玻化微珠保温浆料和岩棉等不燃材料作为防火保护面层。防火面层的厚度越厚,防火保护效果越好,应该通过试验和外墙外保温的防火要求确定防火保护面层的种类和厚度。
3.加强施工过程中的防火组织与管理
外墙外保温很多火灾事故都是发生在施工期间,因为施工期间,易燃的保温材料没有被覆盖,钢材切割和电焊施工时,火星会溅到保温材料上引起燃烧。施工现场电气设备、生活用火、甚至是施工工人乱扔的烟头都可能导致火灾。所以应该加强施工现场管理,并确定相应的施工方案。可燃保温材料存放现场应远离可燃物及火源,并配有足够的消防灭火设备;要有明显的禁烟、禁火标记。
参考文献
[1] DB11 729-2010. 外墙外保温工程施工防火安全技术规程
[2] 北京艺高世纪科技股份有限公司编. 建筑外墙外保温施工工艺标准[M].北京:中国建筑工业出版社,2008
[3]曹勇兵.建筑外墙保温系统的防火安全隐患解析[J].安全,2009年08期
[4]唐国忠.外墙保温体系防火设计探析[J].武警学院学报,2008年04期