建筑外墻保溫系統防火性能分析與改進方法

韓貴毅

摘 要：本文通過分析建筑外墻保溫系統，提出該系統防火之關鍵，并且提出應對措施。

關鍵詞：保溫系統；防火性能分析；改進方法

2010年11月15日14時，上海靜安區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。公寓內住著不少退休教師，起火點位于10-12層之間，瞬間整棟樓都被大火包圍，樓內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的防火措施不到位，無證電焊工違章操作引起的，國家相關部門從這起事故中汲取教訓，出臺了不少相應的政策和規定，同時還有大量的專業人士正在著重研究外墻保溫系統的防火措施。

一、外墻保溫系統的防火安全性改進方法研究

（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生的一切物理和化學變化，這項性能由材料表面的著火性和火焰傳播性、發熱、發煙、炭化、失重以及毒性生成物的產生等特性來衡量。GB8624《建筑材料及其制品燃燒性能分級》標準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標準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。

當出現火災或者是燃燒現象時，建筑材料性能以及系統是否具有可燃性，是否在出現火災時能夠傳播火焰，這是外墻保溫系統研究關鍵技術之一。根據相關標準規定，對C級材料有相應要求，在比較短暫時間內，能夠阻擋火災衍生出的小火焰繼續燃燒，在持續燃燒中杜絕出現單體燃燒試驗火源再持續燃燒。在進行燃燒時，這些預存的熱量會積累在一起，在同一時間內會出現橫向火焰傳播形式。在當前建筑保溫材料中，有兩種材料被認定為易燃燒材料，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。材料在后期經過處理之后，燃燒性能能夠達到C級要求，達到該要求之后，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，可以使用復合材料替代其他材料，提升材料防火性能。持續沿用燃燒概念解釋：用那些燃燒點比較高的材料制作成外墻，當遇到火災時，燃點比較高，比較難以著火，當燃燒之火源被移走之后，會立即停止燃燒。為了進一步保障這些材料，在出現火災時能夠更好保護墻體不會發生自燃現象，可以在材料上涂上一層水泥砂漿。該做法能夠預防當出現小火源時，能夠將這些火源消滅掉。而且在這些墻體進行包敷之后，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合材料性能經過檢測也達到A級要求。

從2006版GB8624實施情況看，存在燃燒性能分級過細，與我國當前工程建設實際不相匹配等問題，為增強標準的應用性和協調性，2012年對GB8624標準進行了第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準分級A1、A2、B、C、D、E、F的對應關系，并采用了歐盟標準EN13501-1：2007的分級判據。甘肅省住房和城鄉建設廳和甘肅省公安廳于3013年9月3日聯合下發甘建設（2013）454號文《甘肅省關于規范我省建筑外墻保溫材料燃燒性能的通知》，該通知根據相關技術標準和公安部《關于對民用建筑外保溫材料消防監督管理有關事項的通知》精神，結合我省實際，對我省外墻保溫材料燃燒性能做了具體規定。其中規定，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為A級；醫院、養老院、幼兒園、學生宿舍、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低于B1級，當采用B1級材料時，應在每層設置防火隔離帶，同時應采用不燃材料做防護層，建筑首層防護層厚度不小于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規定，同時規定普通聚苯板和擠塑板不得用于民用建筑。

（二）保溫構造防火策略。眾多周知，建筑墻體應該具備防火性能，不斷提高外墻保溫系統功能之后，它能夠應對外墻保溫問題，這也是處理外墻保溫火災之關鍵。火災在形成之時，它主要靠散發熱能形成災害。在這過程中，如果有效的阻止熱量轉移或者傳遞，保障系統被點燃后阻止火勢蔓延，起到保護作用，實現防火目的。面對建筑外墻火災時，可以采用以下幾種方式進行應對。第一，使用防火隔離帶進行防護。防火隔離帶它是建筑外墻防火系統依賴防火方式之一，它垂直擺放或者水平排放時，能夠有效阻礙火焰繼續傳播，有效控制火焰。依據墻體防火要求，該防火隔離帶應采用燃燒性能為A級的無機保溫材料，并沿樓板位置設置，寬度不能低于30cm。防火隔離帶與基層墻面應全面積粘貼，且應與外墻保溫同步施工。該隔離帶在外墻防火中的作用，就如同防火區一樣。實際使用時，會形成一道隔離帶，將出現火災和未出現火災的區域進行隔離，使得火勢蔓延力度越來越小。第二，使用擋火梁進行擋火。該擋火梁時常被安置在門窗位置，當出現火災時，能夠起到阻斷火源作用。它就如同隔離帶一般，在發生火災時，起到主導作用。它的安置應該參照 “防火挑檐”實際做法，它的作用是隔斷火災。第三，也可以使用無機保溫材料，這些材料具有不燃性質，將其當成保溫材料使用。在實際使用過程中，它也發揮出隔離帶作用。在墻體門窗中加入這些此類隔離帶，它的施工時間應該同保溫材料一同，同時進行。

（三）防火分倉。防火分倉它的構造比較簡單，同其他墻體保溫材料一樣，是要將其進行隔開，保障無機保溫漿料同其他保溫材質隔開，形成一種防火構造。一般而言，分倉縫它的厚度應該小于10mm。從實踐上看，當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。進行粘貼時，粘貼面積不能超過40%。這項要求主要考慮到施工成本，保障在限制的防火要求之內。

二、外墻保溫系統的防火安全性影響因素分析

在一些發達國家，墻體保溫系統應用已經有十幾年的時間，技術比較成熟。在我國墻體保溫系統應用時間比較短，技術水平比較低，隨著社會不斷發展，我國建筑行業迅猛發展，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，有機保溫材料占據市場份額。當前，材料使用不合理現象比較明顯，一旦出現火災將造成巨大危害。有些材料性能不符合防火需求，應該將其摒棄，保障材料質量。當前這些材料保溫最常做法為：在有機材料上建立起抹灰系統，該系統保溫作用比較弱，防火性能不強。一旦發生火災，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、傳導以及對流等等，在實際防火時，只要根據這些傳熱方式，將其隔離或者杜絕，將降低火災危害。

結束語：眾所周知，外墻保溫防火是項復雜工程，進行研究時應該從防火等級、防火構造等等方面進行分析。當前，人們已經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建筑構造，能夠提升燃燒性能，人們不約而同的認為，開展無機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：

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