浅谈外墙保温材料防火安全性能
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摘要:近年来接连发生的外墙保温火灾的发生,让建筑外墙保温材料成为人们关注的焦点。本文对建筑外墙保温材料的构造、类型进行介绍,根据保温节能工程的实际应用情况,分析了外墙保温材料的火灾危险性。结合国内外保温材料的发展现状,提出改进方法和建议,以提高建筑的防火安全性。
关键词:外墙保温材料;火灾危险性;防火安全性
1 前言
近年来,作为建筑节能关键技术支撑之一的外墙外保温体系得到广泛的推广和应用,但随之带来的防火技术问题及弊端也浮出了水面,与建筑外墙外保温材料有关的火灾频繁发生,如央视大火、济南奥体中心大火、上海胶州路大火等。由于多数建筑采用的外墙保温材料易燃、可燃,已成为引发城市建筑火灾的主要危险源之一,如何提高建筑外墙保温材料的防火安全已成为事关民生安全的重要课题。本文结合国内外保温材料的发展现状,分析外墙保温可能产生的火灾危险性,提出改进方法建议。
2外墙保温体系的火灾危险性
外墙外保温体系由保温层、保护层和固定材料 (胶粘剂、锚固件等) 构成并且适用于安装在外墙外表面的非承重保温构造总称。外墙保温层设置于外墙外侧或内侧,由界面层(混凝土等光面墙隔)、热保温材料层和饰面层(涂料饰面和面砖饰面)构成。
2.1外墙保温材料的类型
从保温材料耐火等级的角度看,目前用于外保温系统的保温材料主要包括三大类:无机类保温材料、有机无机复合保温材料和有机高分子保温材料。
无机类保温材料:这是一类具有不燃性,自身不存在防火安全问题的材料,包括岩棉、玻璃棉、膨胀玻化微珠保温浆料等。无机类保温材料的突出优势为其防火能力达到了A级,同时对环境无危害并可回收再利用,一经应用长期有效,节能效果经久不衰,完全符合既节能又环保的要求。但无机类保温材料的其它性能不能完全满足外保温的要求,并且其产生的粉尘和细小纤维既污染空气又易滋生细菌,对人身健康易造成危害,还有怕水、施工不方便等缺点,目前尚不具备广泛应用的技术条件。
有机无机复合保温材料:该材料以胶粉聚苯颗粒保温浆料为主,发烟量低、不会熔融、无滴落物,属难燃材料,且不具有火焰传播性,自身不存在防火安全问题。虽然其具有一定程度的防火功能,但导热系数偏大,同时大多数复合保温浆料质量不稳定,难以保证工程质量,在允许使用的复合保温砂浆层厚度范围内,很难达到建筑节能设计标准中对外墙平均传热系数限值的规定,所以没有被广泛应用。
有机高分子保温材料:市场上使用最多的节能保温系统为以有机高分子保温材料为代表的节能保温系统,以聚苯乙烯饱沫塑料和聚氯醋硬泡为主,属可燃材料,其燃烧性能等级为E级,具有引发火灾的危险性。
2.2 外墙保温火灾危险性
目前广泛应用的外墙保温材料为有机保温材料,优点是质量轻、保温和隔热性好,最大缺陷是防火安全性差。发生火灾时由于受高温的作用,墙体保温材料表面砂浆龟裂、脱落,很快会引燃保温材料,火灾迅速向大范围蔓延,特别是普通的泡沫板、挤塑板,在80℃就产生熔融变形滴落,一旦起火,火势蔓延速度特别快,燃烧时烟雾大、毒性大。
同时,外墙着火之后,由于室内的自动消防设施不能覆盖外墙,特别是当高层建筑外墙外保温材料着火后由于建筑高度过高举高消防车、登高平台消防车等无法达到火灾区域,严重影响楼内人员的疏散以及灭火救援工作。
3 国内外外墙保温系统防火技术现状
发达国家外墙外保温相关标准中均对材料的防火安全性有严格的要求,被作为该材料、技术应用的首选条件。欧美等发达国家对不同的外墙保温系统和保温材料有着不同的防火安全等级要求,并严格规定不同防火等级的系统和材料应适用于不同建筑防火要求范围。例如:在美国纽约州的建筑指令中明确规定耐火极限低于两个小时的EIFS系统不允许用在高于22.86m的建筑中;德国规定聚苯板薄抹灰系统不能在 22m以上建筑物使用;英国有18m以上建筑物不允许使用聚苯板薄抹灰外墙外保温系统的规定等。
国内对外墙保温系统防火技术的研究已经越来越重视,但由于没有标准对外墙保温材料做出限制规定,对外墙保温系统也缺乏分级标准和使用范围限定,外墙保温防火技术也没有国家或行业产品标准及相关技术规范,高层、超高层建筑普遍采用聚苯板薄抹灰网格布粘贴面砖的外墙外保温做法。与国外相比,中国对外墙保温材料的防火问题评估鉴定的方法简单、粗擦,防火能力较差。所以我国急需进一步研究开发多类型的外保温防火构造体系,开展我国外墙保温体系防火试验标准的研究,提高我国外墙外保温防火安全性。
4外墙保温材料防火安全措施
分别从技术和管理上来解决外墙保温防火安全问题:技术上采取措施,使外墙保温材料、保温系统具有保障安全状态的能力;强化管理,加强施工现场的消防管理措施,达到系统的和谐,以实现整个系统的安全。
提高外墙保温材料的防火性能,根据不同系统的具体构造,相应采取科学、适度、有效的防火构造措施。在新建建筑中,应提高保温材料的阻燃性,推广使用不燃材料组成的外墙保温系统,规定外墙保温材料燃烧性能等级,满足外保温系统具有阻止火焰传播的能力。如果使用聚苯板薄抹灰外保温系统,应增设防火隔离带、挡火梁等防火构造物。对于已采用可燃材料做保温层的建筑,建筑外表层应采用不燃材料将保温层完全覆盖,幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙应采用防火材料封堵。
强化管理。加强消防安全管理,消防部门加强监管,严格建设工程施工现场管理。根据现有的消防条例和保温工程施工消防安全管理等有关规定,结合实际情况,提出保温工程施工过程的消防安全管理措施。消防部门应加强监管,定期深入各单位进行监督检查,对存在的问题及时指出,要求单位落实整改。尤其对动用明火必须实行严格的消防安全管理,将容易发生火灾且一旦发生火灾后果严重的部位重点设防,实行严格管理,并认真贯彻执行。
5 小结
外墙外保温体系是目前建筑节能关键技术支撑之一。尽管外保温系统的防火性能存在问题,但其良好的保温隔热性能和性价比,仍然在我国有着广泛的应用市场,必须引起高度重视。在目前节能保温材料防火性能要求不断提高的前提下,难燃及不燃节能保温系统防火性能等相关课题研究的路还很长。因此大力提倡和加快不燃性材料、新型耐火等级高的高效节能材料的开发和应用,加强防火隔离构造措施的试验研究工作,改善其防火安全性能,是我们必须要进行的工作。
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