建筑外保溫材料的防火性能和使用建議

施藝飛

摘要： 近年來，國內外因建筑外保溫系統(tǒng)選用易燃可燃保溫材料或外墻裝飾防火措施不當導致經(jīng)常發(fā)生火災案例，給人們的生命財產(chǎn)造成了嚴重的損失，而且影響了社會的穩(wěn)定性。建筑易燃可燃保溫材料是導致火災發(fā)生的一個重要隱患，成為了建筑界和消防部門研究的重要課題。

Abstract： In recent years， fire cases often occur at home and abroad， caused by the use of the flammable and combustible insulation materials in the insulation system outside the buildings or improper external decorative fireproof measures， and it has caused serious losses to people's life and property， and also affected the social stability. Building flammable and combustible insulation material is an important hidden danger that causes fire， and has become an important topic for the construction and fire protection departments.

關鍵詞： 建筑外保溫材料；防火性能；使用建議

Key words： building exterior insulation material；fire protection performance；use suggestion

中圖分類號：TU545 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）34-0162-020 引言

2009年2月9日，中央電視臺新址大樓發(fā)生了巨大火災，導致一名消防員犧牲，六名消防員以及兩名施工人員受傷，經(jīng)濟損失高達16383萬元；2010年11月15日，上海市靜安區(qū)一處高層住宅內發(fā)生重大火災，死亡人數(shù)為58人；2011年2月3日，沈陽的皇朝萬鑫國際大廈發(fā)生嚴重火災事故，造成巨大財產(chǎn)損失；2017年6月14日，英國倫敦北肯辛頓區(qū)一座24層公寓大樓發(fā)生火災，造成17人死亡，教訓十分慘痛。

為了遏制外保溫火災多發(fā)勢頭，嚴把防控源頭關，公安部、住房和城鄉(xiāng)建設部等多部門相繼出臺了多項政策法規(guī)，對外保溫材料的設計施工進行了規(guī)范，各監(jiān)管部門也加大了其執(zhí)法監(jiān)督執(zhí)法力度。2009年9月20日，公安部門、住房部門以及城鄉(xiāng)建設部門共同頒布了《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》（公通字[2009]46號文），其中明確規(guī)定了民用建筑墻體保溫材料的燃燒級別以及防火構造。其中，民用建筑外保溫材料燃燒性最好為A級，而且必須要高于B2級。非住宅類的高層建筑，外保溫材料的燃燒性能宜為A級，且不應低于B1級。2014年8月27日，《建筑設計防火規(guī)范》（GB50016-2014）頒布實施，將建筑保溫和外墻裝飾專門列入一個章節(jié)，對保溫系統(tǒng)的防火要求進行了補充，要求建筑的內、外保溫系統(tǒng)，宜采用燃燒性能為A級的保溫材料，不宜采用B2級保溫材料，嚴禁采用B3級保溫材料。

1 常見外保溫材料及基本性能參數(shù)

建筑外墻的保溫材料有很多種類，根據(jù)材質的不同可以進行分類，比如復合保溫材料、有機保溫材料和無機保溫材料。常見的有機保溫材料主要包括酚醛樹脂板、擠塑板（XPS）、聚苯板（EPS）、聚氨酯泡沫板等，常見的無機保溫材料包括加氣混凝土、巖棉板、玻璃棉板、泡沫水泥板等；復合保溫材料種類較多，有酚醛復合板、菱鎂發(fā)泡板等等。根據(jù)保溫材料的耐火等級以及燃燒性能可以分成四個不同的等級，分別為A級、B1級、B2級、B3級，其中A級代表不燃材料，B1級代表難燃材料，B2級代表可燃材料，B3級代表易燃材料。A級材料大多為無機保溫材料，B1級材料大多為有機材料加入較大劑量的阻燃劑，B2級材料大多為有機材料添加適量的阻燃劑，B3級材料大多為有機材料不含阻燃劑。

表1為常見的建筑外墻保溫材料的物理性能以及燃燒性能。

2 幾種常用的外保溫材料比較

常見的無機保溫材料包括玻化微珠、泡沫玻璃、巖棉、膨脹珍珠巖等，這些材料都具有較強的防火性能，而且導熱系數(shù)非常高，但是達不到理想的保溫以及節(jié)能效果，尤其是在嚴寒地區(qū)，節(jié)能效率比較低，無法達到超過65%的節(jié)能標準。

比如，巖棉板屬于A級材料，但是依然有很多問題存在：第一，產(chǎn)量比較小。巖棉是一種礦物棉，資源比較少，而且?guī)r棉具有較長的生產(chǎn)線投產(chǎn)周期，一個巖棉廠從建設到運行最少要花費兩年的時間，因此巖棉材料生產(chǎn)量目前還無法滿足我國的節(jié)能和防火需求。第二，性價比比較低。跟市場上的同類保溫材料相比，每平方米巖棉的造價要高很多，建筑節(jié)能材料改造需要大量的保溫材料，但是巖棉的價格高、產(chǎn)量小根本無法滿足市場的需求，不能被人們所接受。第三，耗能比較大。巖棉生產(chǎn)過程比較復雜，要將原材料進行重熔和纖維化，這個過程會有大量的廢水和廢氣產(chǎn)生，而且能源消耗量比較大，造成了嚴重的環(huán)境污染，不符合國家節(jié)能減排的需要。第四，存在一定的技術缺陷。跟國外先進的巖棉產(chǎn)品相比，我國生產(chǎn)的巖棉板性能比較差，比如吸水率低、抗拉強度比較弱等，這些指標使巖棉板保溫功能受到了極大的限制。

有機類外墻保溫材料的優(yōu)點為性價比比較高，生產(chǎn)技術、設計技術和施工技術都非常成熟，是使用比較廣泛的一種保溫材料。比如聚苯乙烯泡沫塑料，在前些年的外墻保溫市場占有率達80%左右，主要原因是相比于無機保溫材料，有機保溫材料具有較好的保溫和隔熱效果，而且價格較低，施工技術比較成熟，具備相對比較系統(tǒng)、完善的標準和規(guī)范體系，但同時也存在很多不足之處，比如防火性能比較差、容易燃燒，有毒性，如何提高防火性能仍是一個迫需解決的問題。endprint

幾種常見外保溫材料優(yōu)缺點舉例見表2。

3 外保溫材料的火災危險性

3.1 外墻保溫材料具有較強的可燃性和易燃性

當前，我國建筑中使用的外保溫材料一般都是易燃性、可燃性的材料，這兩種材料市場份額超過80%，這些材料燃燒以后，會產(chǎn)生很多有毒氣體，比如CO、HCN等，人一旦吸入后就會中毒身亡，而且燃燒會產(chǎn)生大量的煙氣，使空間的能見度大大降低，進而導致人無法順利逃生。此外，由于外保溫系統(tǒng)特殊的構造，發(fā)生火災后，火焰從下往上卷吸導致熱塑性外保溫材料燃燒之后出現(xiàn)滴落和流淌，進而引發(fā)垂直方向上的火災蔓延。而一些燃燒性能相對較好的外保溫材料，因為環(huán)境污染、保溫效果差、吸水性高、施工難度大等原因，不能得到廣泛的使用，當前考慮保溫材料，還沒有一種同時具備防火、保溫、環(huán)保以及施工方便的材料。

3.2 施工構造中的缺陷性

通常幕墻都是現(xiàn)場噴涂或者薄抹灰，然后再對幕墻進行施工，通常保溫墻的構造為幕墻-空氣間層-保溫層，幕墻跟保溫板之間有一定的空隙，中間會有空氣，當外保溫材料著火后，內部很容易出現(xiàn)煙囪效應，導致火災迅速蔓延。

3.3 施工現(xiàn)場比較復雜

外墻保溫材料施工施工過程中，特別是在寒冷地區(qū)，通常需要采取一定的采暖和烘干措施，這就需要拉結臨時的線路，容易出現(xiàn)電氣火災。此外，施工過程中應用的切割機等工具，使用過程中會產(chǎn)生火花，一旦遇到周圍的可燃物就會研發(fā)火災。在對一些設備進行焊接時，如果操作不正確，也容易引發(fā)火災。另外，現(xiàn)場的照明設施由于表面發(fā)熱也有可能引起火災。

4 關于使用外保溫材料的建議

①完善法規(guī)體系。嚴格按照法律規(guī)范生產(chǎn)和使用外墻保溫材料，嚴格執(zhí)行各項政策。

②應用創(chuàng)新技術。當前我國市場上的A級材料比較少，而且質量比較差，不能滿足現(xiàn)實的需要，要加強新技術創(chuàng)新，生產(chǎn)出安全環(huán)保又節(jié)能的新型保溫材料。

③加大監(jiān)管力度。要加強源頭管控，從設計、施工開始加強檢查，對選用不符合要求的保溫材料的，依法從重處罰。

④防范意識要加強。加強對施工人員、管理人員、監(jiān)理人員以及建筑用戶的安全教育，以防患于未然。

5 結語

當前，全球隔熱保溫材料正朝著高效、節(jié)能、薄層、一體化發(fā)展，開發(fā)耐火性能好、保溫性能好、易于施工的外墻保溫材料是目前國內外研究的一個熱門方向。一系列火災事故的慘痛教訓要求我們必須從火災防控、安全保障的需求出發(fā)，進一步改善材料的燃燒性能，提高材料的耐火等級。由于外保溫行業(yè)在我國起步較晚，各項政策法規(guī)還在逐步完善，低端產(chǎn)品正在被淘汰，高能產(chǎn)品逐漸得到推廣和發(fā)展，在此過程中，必須嚴格監(jiān)管，加強行業(yè)自律，嚴格執(zhí)行國家標準，不斷創(chuàng)新技術應用和生產(chǎn)工藝，保證產(chǎn)業(yè)健康安全發(fā)展，城市安全才有保障。

參考文獻：

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[3]賈令龍.建筑防火中外墻保溫材料防火性能的重要性[J].科技資訊，2013.endprint