建筑外墻保溫系統(tǒng)防火性能分析與改進(jìn)方法

韓貴毅

摘 要：本文通過分析建筑外墻保溫系統(tǒng)，提出該系統(tǒng)防火之關(guān)鍵，并且提出應(yīng)對措施。

關(guān)鍵詞：保溫系統(tǒng)；防火性能分析；改進(jìn)方法

2010年11月15日14時，上海靜安區(qū)余姚路膠州路一棟高層公寓正在施工的外墻保溫起火。公寓高28層，建筑面積17965平方米，其中底層為商場，2～4層為辦公，5～28層為住宅。公寓內(nèi)住著不少退休教師，起火點(diǎn)位于10-12層之間，瞬間整棟樓都被大火包圍，樓內(nèi)還有不少居民沒有來得及撤離。至11月19日10時20分，大火已導(dǎo)致58人遇難，另有70余人正在接受治療。這起事故主要原因是外墻保溫系統(tǒng)的防火措施不到位，無證電焊工違章操作引起的，國家相關(guān)部門從這起事故中汲取教訓(xùn)，出臺了不少相應(yīng)的政策和規(guī)定，同時還有大量的專業(yè)人士正在著重研究外墻保溫系統(tǒng)的防火措施。

一、外墻保溫系統(tǒng)的防火安全性改進(jìn)方法研究

（一）提高保溫材料的防火性能。燃燒性能是指建筑材料燃燒或遇火時所發(fā)生的一切物理和化學(xué)變化，這項(xiàng)性能由材料表面的著火性和火焰?zhèn)鞑バ浴l(fā)熱、發(fā)煙、炭化、失重以及毒性生成物的產(chǎn)生等特性來衡量。GB8624《建筑材料及其制品燃燒性能分級》標(biāo)準(zhǔn)97版將建筑材料的燃燒性能分為A級（不燃性建筑材料）；B1級（難燃性建筑材料）；B2級（可燃性建筑材料）和B3級（易燃性建筑材料）四種等級。GB8624標(biāo)準(zhǔn)2006版將建筑材料及其制品的燃燒性能分為A1、A2、B、C、D、E、F七個等級。

當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)或者是燃燒現(xiàn)象時，建筑材料性能以及系統(tǒng)是否具有可燃性，是否在出現(xiàn)火災(zāi)時能夠傳播火焰，這是外墻保溫系統(tǒng)研究關(guān)鍵技術(shù)之一。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對C級材料有相應(yīng)要求，在比較短暫時間內(nèi)，能夠阻擋火災(zāi)衍生出的小火焰繼續(xù)燃燒，在持續(xù)燃燒中杜絕出現(xiàn)單體燃燒試驗(yàn)火源再持續(xù)燃燒。在進(jìn)行燃燒時，這些預(yù)存的熱量會積累在一起，在同一時間內(nèi)會出現(xiàn)橫向火焰?zhèn)鞑バ问健Ｔ诋?dāng)前建筑保溫材料中，有兩種材料被認(rèn)定為易燃燒材料，其分別為硬泡聚氨酯材料以及聚苯乙烯泡沫，這些易燃材料等級為F級。材料在后期經(jīng)過處理之后，燃燒性能能夠達(dá)到C級要求，達(dá)到該要求之后，這類型的材料被稱為難燒材料，材料燃燒性以及傳播性得到降低。另外，還有其他做法，可以使用復(fù)合材料替代其他材料，提升材料防火性能。持續(xù)沿用燃燒概念解釋：用那些燃燒點(diǎn)比較高的材料制作成外墻，當(dāng)遇到火災(zāi)時，燃點(diǎn)比較高，比較難以著火，當(dāng)燃燒之火源被移走之后，會立即停止燃燒。為了進(jìn)一步保障這些材料，在出現(xiàn)火災(zāi)時能夠更好保護(hù)墻體不會發(fā)生自燃現(xiàn)象，可以在材料上涂上一層水泥砂漿。該做法能夠預(yù)防當(dāng)出現(xiàn)小火源時，能夠?qū)⑦@些火源消滅掉。而且在這些墻體進(jìn)行包敷之后，這些墻體表面厚度逐漸提升，形成一層大約厚為10mm的膠粉聚苯顆粒砂漿。這些材料在一定條件下，能夠有效提升材料性能，將其燃燒點(diǎn)提升到C級以上。材料厚度得到提升之后，那些建筑施工中需要的復(fù)合材料性能經(jīng)過檢測也達(dá)到A級要求。

從2006版GB8624實(shí)施情況看，存在燃燒性能分級過細(xì)，與我國當(dāng)前工程建設(shè)實(shí)際不相匹配等問題，為增強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用性和協(xié)調(diào)性，2012年對GB8624標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了第3次修訂，明確了建筑材料及制品燃燒性能的基本分級仍為A、B1、B2、B3，同時建立了與歐盟標(biāo)準(zhǔn)分級A1、A2、B、C、D、E、F的對應(yīng)關(guān)系，并采用了歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN13501-1：2007的分級判據(jù)。甘肅省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳和甘肅省公安廳于3013年9月3日聯(lián)合下發(fā)甘建設(shè)（2013）454號文《甘肅省關(guān)于規(guī)范我省建筑外墻保溫材料燃燒性能的通知》，該通知根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和公安部《關(guān)于對民用建筑外保溫材料消防監(jiān)督管理有關(guān)事項(xiàng)的通知》精神，結(jié)合我省實(shí)際，對我省外墻保溫材料燃燒性能做了具體規(guī)定。其中規(guī)定，非幕墻式建筑高度大于等于50米時，其保溫材料的燃燒性能應(yīng)為A級；醫(yī)院、養(yǎng)老院、幼兒園、學(xué)生宿舍、賓館、商場及人員密集的場所的保溫材料燃燒性能應(yīng)為A級；建筑高度大于24米、小于50米時，其保溫材料的燃燒性能不應(yīng)低于B1級，當(dāng)采用B1級材料時，應(yīng)在每層設(shè)置防火隔離帶，同時應(yīng)采用不燃材料做防護(hù)層，建筑首層防護(hù)層厚度不小于10mm，其他樓層不小于5mm；通知對建筑高度24米以下建筑和幕墻式建筑也有相應(yīng)規(guī)定，同時規(guī)定普通聚苯板和擠塑板不得用于民用建筑。

（二）保溫構(gòu)造防火策略。眾多周知，建筑墻體應(yīng)該具備防火性能，不斷提高外墻保溫系統(tǒng)功能之后，它能夠應(yīng)對外墻保溫問題，這也是處理外墻保溫火災(zāi)之關(guān)鍵。火災(zāi)在形成之時，它主要靠散發(fā)熱能形成災(zāi)害。在這過程中，如果有效的阻止熱量轉(zhuǎn)移或者傳遞，保障系統(tǒng)被點(diǎn)燃后阻止火勢蔓延，起到保護(hù)作用，實(shí)現(xiàn)防火目的。面對建筑外墻火災(zāi)時，可以采用以下幾種方式進(jìn)行應(yīng)對。第一，使用防火隔離帶進(jìn)行防護(hù)。防火隔離帶它是建筑外墻防火系統(tǒng)依賴防火方式之一，它垂直擺放或者水平排放時，能夠有效阻礙火焰繼續(xù)傳播，有效控制火焰。依據(jù)墻體防火要求，該防火隔離帶應(yīng)采用燃燒性能為A級的無機(jī)保溫材料，并沿樓板位置設(shè)置，寬度不能低于30cm。防火隔離帶與基層墻面應(yīng)全面積粘貼，且應(yīng)與外墻保溫同步施工。該隔離帶在外墻防火中的作用，就如同防火區(qū)一樣。實(shí)際使用時，會形成一道隔離帶，將出現(xiàn)火災(zāi)和未出現(xiàn)火災(zāi)的區(qū)域進(jìn)行隔離，使得火勢蔓延力度越來越小。第二，使用擋火梁進(jìn)行擋火。該擋火梁時常被安置在門窗位置，當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)時，能夠起到阻斷火源作用。它就如同隔離帶一般，在發(fā)生火災(zāi)時，起到主導(dǎo)作用。它的安置應(yīng)該參照 “防火挑檐”實(shí)際做法，它的作用是隔斷火災(zāi)。第三，也可以使用無機(jī)保溫材料，這些材料具有不燃性質(zhì)，將其當(dāng)成保溫材料使用。在實(shí)際使用過程中，它也發(fā)揮出隔離帶作用。在墻體門窗中加入這些此類隔離帶，它的施工時間應(yīng)該同保溫材料一同，同時進(jìn)行。

（三）防火分倉。防火分倉它的構(gòu)造比較簡單，同其他墻體保溫材料一樣，是要將其進(jìn)行隔開，保障無機(jī)保溫漿料同其他保溫材質(zhì)隔開，形成一種防火構(gòu)造。一般而言，分倉縫它的厚度應(yīng)該小于10mm。從實(shí)踐上看，當(dāng)前保溫材料最常使用的方法是：使用膠粘劑將其固定在墻體層面上，如果固定效率不夠，可以使用錨栓幫助固定。進(jìn)行粘貼時，粘貼面積不能超過40%。這項(xiàng)要求主要考慮到施工成本，保障在限制的防火要求之內(nèi)。

二、外墻保溫系統(tǒng)的防火安全性影響因素分析

在一些發(fā)達(dá)國家，墻體保溫系統(tǒng)應(yīng)用已經(jīng)有十幾年的時間，技術(shù)比較成熟。在我國墻體保溫系統(tǒng)應(yīng)用時間比較短，技術(shù)水平比較低，隨著社會不斷發(fā)展，我國建筑行業(yè)迅猛發(fā)展，需求的保溫材料也逐漸猛增。在選擇保溫材料時，主要考慮這些材料的可燃性能。從我國使用保溫材料類型上看，有機(jī)保溫材料占據(jù)市場份額。當(dāng)前，材料使用不合理現(xiàn)象比較明顯，一旦出現(xiàn)火災(zāi)將造成巨大危害。有些材料性能不符合防火需求，應(yīng)該將其摒棄，保障材料質(zhì)量。當(dāng)前這些材料保溫最常做法為：在有機(jī)材料上建立起抹灰系統(tǒng)，該系統(tǒng)保溫作用比較弱，防火性能不強(qiáng)。一旦發(fā)生火災(zāi)，這些燃燒的物體帶來的有毒氣體以及火焰，將危害人們生命安全。因此，需要對這些材料進(jìn)行研究，提升墻體保溫材料使用效率，保障人們生活安全。一般而言，火焰的傳播方式為熱輻射、傳導(dǎo)以及對流等等，在實(shí)際防火時，只要根據(jù)這些傳熱方式，將其隔離或者杜絕，將降低火災(zāi)危害。

結(jié)束語：眾所周知，外墻保溫防火是項(xiàng)復(fù)雜工程，進(jìn)行研究時應(yīng)該從防火等級、防火構(gòu)造等等方面進(jìn)行分析。當(dāng)前，人們已經(jīng)研究出外墻保溫防火方面的較好措施，這些措施能夠提高保溫系統(tǒng)建筑構(gòu)造，能夠提升燃燒性能，人們不約而同的認(rèn)為，開展無機(jī)保溫材料研究是解決保溫防火性能的有效方式之一。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李聚剛，韋銀華.外墻外保溫防火關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用科研項(xiàng)目獲北京市科技二等獎[J].墻材革新與建筑節(jié)能，2013年3期

[2] 王基生 吳丹山東膠粉聚苯顆粒復(fù)合型外墻外保溫系統(tǒng)規(guī)程通過專家審查[J].墻材革新與建筑節(jié)能，2013（3）