建筑外墻保溫防火的材料選擇及防火對策

郭云雷

1 建筑外墻外保溫材料概述

1.1 外保溫材料的定義與特點

建筑外墻保溫防火材料能夠提高建筑的能源利用效率和防火安全性。其能有效減少建筑墻體熱量的傳導和散失。常見的保溫材料包括聚苯板、聚氨酯泡沫板、巖棉板、玻璃棉板等，這些材料具有良好的阻燃性能，能有效阻止火焰的蔓延和燃燒，提高建筑的防火安全性。常見的防火材料包括巖棉板、硅酸鋁防火板、玻璃鎂防火板等。此外，建筑外墻保溫防火材料也具有良好的耐候性和抗老化性，能夠長期保持穩定的保溫和防火性能，不含有害物質，對人體和環境無毒無害，易于安裝和施工，能夠適應不同建筑結構和外墻形式的需求。

1.2 外保溫材料的種類

建筑外墻外保溫材料大致可以分為有機材料、無機材料以及復合材料3 大類，其中有機材料包括聚苯乙烯、聚氨酯、泡沫玻璃等；無機材料包括巖棉、玻璃棉、硅酸鹽等；復合材料則是由有機材料和無機材料復合而成的新材料，如聚氨酯巖棉板、巖棉聚苯乙烯復合板等[1]。

2 常用外墻保溫材料的安全性分析

2.1 有機保溫材料

2.1.1 聚苯板

聚苯乙烯泡沬塑料又分為模塑聚苯乙烯泡沫塑料（Expanded Polystyrene Board，EPS）、擠塑聚苯乙烯泡沫塑 料（Extruded Polystyrene Board，XPS），其中EPS 由于價格相對便宜，目前應用最廣泛。然而，聚苯板也存在一些安全性問題，需加以分析和注意：第1，聚苯板是一種易燃材料，遇到火源容易燃燒并釋放有毒氣體。因此，應選擇阻燃性能好的產品，并且在施工過程中要注意防火措施，如設置防火條、防火帶等。第2，聚苯板的抗壓和抗沖擊性相對較差，容易受到外力的損壞。在選擇聚苯板時，需選擇具有足夠強度和耐久性的產品，以確保外墻保溫系統的穩定性和安全性。第3，聚苯板易受紫外線、氧氣、水分等環境因素的影響出現老化和變質。在使用聚苯板進行外墻保溫時，應注意選擇具有良好耐久性和抗老化性的產品，以延長使用壽命和保證產品安全性。第4，在聚苯板外墻保溫施工過程中，應注意安全施工，避免聚苯板在切割與安裝過程中產生的粉塵和顆粒物對工人和施工環境造成影響，同時要保證施工現場的通風良好。聚苯板作為一種外墻保溫材料，雖然會有一定的安全問題，但只要選擇合適的產品，采取相應的防火和安全措施，并進行正確施工，就可保證外墻保溫系統的安全使用[2]。

2.1.2 聚氨酯硬泡材料

聚氨酯硬泡材料是目前比較好的保溫絕熱材料，其具有保溫性能和施工性能，但在使用過程中也存在一些安全性問題。如聚氨酯硬泡材料的燃燒性能需要得到重視。聚氨酯硬泡材料在高溫下易燃，且燃燒時會釋放有害物質，可能引發火災和煙霧中毒等。因此，在使用聚氨酯硬泡材料時，應加強防火措施，如在其表面涂覆防火涂料或采用其他防火手段，以提高其防火性能。因聚氨酯硬泡材料的質量和施工工藝對安全性影響較大。低質量的聚氨酯硬泡材料可能含有甲醛等有害物質，影響人體健康。而不合理的施工工藝可能導致材料的開裂、脫落等問題，影響外墻保溫系統的安全性能。

因此，在選擇材料供應商和施工單位時，應嚴格把關，確保材料的質量和施工單位人員的施工質量。此外，聚氨酯硬泡材料的耐久性也需要考慮。長期使用后，聚氨酯硬泡材料會出現老化、腐蝕等問題，影響外墻保溫系統的使用壽命和安全性。因此，定期檢查和維護外墻保溫系統，及時修復和更換受損的聚氨酯硬泡材料，以確保其安全性能。

2.2 無機材料

2.2.1 巖棉

巖棉屬于礦物棉，是以天然巖石以及礦物為原料制成的蓬松狀短細纖維。在常溫的情況下，它的導熱系數為0.029 ～0.044 W/（m·K），是優良的保溫材料，巖棉具有較高的耐火性能，可以達到A 級不燃材料的標準。具體表現為：第1，在外墻保溫系統中，巖棉可起到阻止火勢蔓延的作用，能夠提高建筑的防火安全性。第2，巖棉具有較好的抗壓性能，可以承受一定的外力，使得巖棉外墻保溫材料能夠在一定程度上增加建筑物的結構強度。第3，巖棉外墻保溫材料具有較長的使用壽命，不易老化和變形，能夠長時間保持保溫效果，并且不會對建筑物造成損害。同時，巖棉外墻保溫材料還是一種無毒、無害的材料，不會釋放有害物質。符合環保要求，不會對空氣質量和人體健康造成影響。

然而，巖棉外墻保溫材料在施工和使用過程中，巖棉可能會產生纖維粉塵。長期暴露在纖維粉塵中會對人體呼吸系統造成傷害，因此在使用巖棉外墻保溫材料時應加強防護。此外，巖棉材料具有一定的吸濕性，如果長期暴露在潮濕的環境中，可能會導致保溫效果下降和材料老化[3]。

2.2.2 玻璃棉

玻璃棉是一種人造無機纖維，不易燃燒，具有較高的耐火性能。在遭受火災時，玻璃棉不會燃燒，不會產生有毒氣體，不會加劇火勢蔓延，有利于保護建筑和人員的安全。同時，玻璃棉具有優異的隔熱性能，能夠有效減少外墻與室內的熱傳導，提高建筑的能源利用效率。有助于降低室內溫度變化對人體的影響，提供更舒適的室內環境。此外，玻璃棉是一種可回收利用的材料，制造過程中不產生有害物質，不會對環境造成污染。在使用過程中不會釋放有害氣體，對人體健康和環境沒有負面影響。玻璃棉還具有較好的耐久性和抗腐蝕性，能夠長期穩定地用于外墻保溫系統中。但玻璃棉在施工時，施工人員需戴上適當的防護裝備，以避免吸入纖維引起身體不適。需注意，在使用玻璃棉外墻保溫材料時，應選擇正規廠家生產的產品，確保產品質量和安全性。在施工過程中嚴格按照相關規范和要求進行操作，確保施工質量和安全。

2.3 復合材料

復合類建筑外墻保溫材料，如聚氨酯巖棉板和巖棉聚苯乙烯復合板，是常用的外墻保溫材料，具有一定的安全性。聚氨酯巖棉板和巖棉聚苯乙烯復合板都具有較好的防火性能。因為巖棉具有耐高溫的特性，在火災發生時有效防止火勢蔓延。而聚氨酯巖棉板具有自熄性能，即在火源移除后能自行熄滅，降低火災的蔓延風險。

復合類建筑外墻保溫材料具有良好的保溫性能，能夠有效減少熱量的傳遞，提高建筑的能效。且聚氨酯巖棉板和巖棉聚苯乙烯復合板在制造過程中使用的原材料相對環保，能夠減少對環境的污染，提高建筑的能效，減少能源消耗，對于環境保護具有積極意義。同時，復合類建筑外墻保溫材料通常具有較高的強度，能夠承受一定的外力和壓力，還能長期保持穩定性能，保證建筑的結構安全，延長建筑的使用壽命。復合類建筑外墻保溫材料如聚氨酯巖棉板和巖棉聚苯乙烯復合板具有較好的安全性能，能夠滿足建筑的保溫需求，并具備良好的耐火性能、環保性能、強度和耐久性。然而，在使用過程中仍需注意正確施工和維護，確保安全使用[4]。

3 建筑外墻保溫防火材料選擇及防火對策

3.1 選擇防火等級高的保溫材料

在選擇建筑外墻保溫材料時，除了考慮防火等級高的材料外，還應注意材料的耐久性、隔熱性能、環保性等因素，通過嚴格甄別材料的防火等級、組成、相關標準、專業咨詢和品牌信譽等，選擇符合要求的保溫材料，提高建筑的防火性能。在選擇保溫材料時，相關工作人員需仔細查看其防火等級，常見的防火等級有A1 級、A2 級、B1 級等，其中A1 級的防火性能最好。保溫材料通常由多種部分組成，如纖維素、礦物質等，相關工作人員要選擇防火等級高的保溫材料，可選擇含有無機礦物質成分的材料，因無機材料具有較好的防火性能。在選擇保溫材料時，需參考相關的防火標準和規范，如《外墻外保溫建筑構造》（10J121）等，可以作為選擇的參考依據。如果對保溫材料的防火性能有疑問，可以咨詢專業的建筑師、消防工程師或供應商，他們可以提供專業的建議和指導，幫助選擇防火等級高的保溫材料。在市場上有很多不同的保溫材料品牌，選擇信譽好、口碑良好的品牌可以增加材料的可靠性和防火性能。

例如，某商業大樓位于城市中心繁華地段，擁有多層樓面和廣泛的玻璃幕墻。由于建筑的外墻面積較大，為提高建筑的能源效益并滿足防火要求，需進行外墻保溫和防火工程。相關工作人員選擇高效的保溫隔熱材料，如巖棉板、聚苯板等，具有良好的保溫性能和抗火性能，這些材料有效減少了能量損失，并提高了建筑的能源效率。該建筑還使用了高溫耐火涂料，具有良好的防火性能，能夠抵御高溫燃燒和延緩火勢蔓延速度。這些涂料可以形成一層防火保護膜，降低火災對建筑外墻的危害。

3.2 合理設計保溫系統的防火構造

在保溫系統的設計中，可以設置防火隔離帶隔離不同防火區域，有效阻止火勢蔓延，降低火災危害。還需要增加防火隔熱層來提高防火性能，隔熱層可以有效地隔離熱源，減少火災發生的可能性，防火隔離帶耐候性能指標見表1。此外，在建筑外墻保溫系統周圍應配置足夠的防火設施，如消防栓、滅火器等，以便在發生火災時進行及時撲救[5]。

表1 防火隔離帶耐候性能指標

在保溫系統中，相關工作人員可以使用防火板或防火隔離層來增加保溫材料與火源之間的隔離，這些防火材料可以阻止火勢蔓延，提高建筑外墻的防火性能。在保溫材料表面涂刷防火涂料或涂層可以提高其防火等級，這些涂料或涂層具有較好的耐火性能，能有效減緩火勢蔓延的速度。通過合理設計保溫系統的防火構造策略，提高建筑外墻的防火性能，降低火災風險，保障建筑和人員的安全。

例如，某商業大樓的外墻保溫防火工程中，在建筑外墻的窗戶周圍和通風口等關鍵部位設置了防火隔離帶，并且采用耐火材料，能夠有效地隔離火勢。對于外墻上的洞口、裂縫和管道等位置采用相應的防火封堵措施，如使用防火膠帶、防火膠水等材料進行封堵，以防止火勢蔓延。在建筑外墻的關鍵部位安裝火災報警系統，包括感煙火災探測器和溫度探測器等設備，能夠及時發現火災并發出警報，以便人員及時疏散和救援[6]。

3.3 完善外墻保溫技術的標準規范

在進行外墻保溫施工時，應嚴格遵循相關的標準規范。這些規范對于防火性能的要求和施工細節有詳細的規定，可以提供指導和保證施工質量。外墻保溫技術的標準規范應該綜合考慮建筑設計、材料選擇、施工工藝、檢測驗收和防火安全等方面的要求，確保外墻保溫系統的質量和性能達到規定標準，有效提高建筑的能源效益和舒適性，同時保證建筑的安全性和可持續發展。相關工作人員需要明確外墻保溫的設計要求、施工方法和驗收標準等，設計規范應考慮建筑的使用功能、氣候條件和性能要求，確保外墻保溫系統的穩定性和安全性。此外，外墻保溫系統的標準規范應明確材料的選擇，包括保溫材料、粘結劑、保護層材料等，應使用符合國家和行業標準的具有環保、耐火、耐候等性能的材料，確保外墻保溫系統的可靠性和持久性。外墻保溫系統的標準規范應規定檢測和驗收標準，包括保溫材料的性能測試、施工質量的檢測和驗收等。標準規范應要求進行必要的檢測和驗收工作，并明確合格的標準和標準要求，確保外墻保溫系統的質量和性能符合要求。外墻保溫技術的標準規范應特別關注防火安全要求，包括保溫材料的防火性能、外墻保溫系統的防火構造和防火隔離要求等，標準規范應要求使用符合國家防火標準的材料和構造，確保外墻保溫系統在火災情況下具備良好的防火性能和隔熱性能。

3.4 加強施工質量管理

建筑外墻保溫防火是建筑工程中非常重要的一項技術，為保證施工質量和安全性，需要加強施工質量管理具體方法為：第1，施工過程中需明確每個施工人員以及單位的責任，并建立相應的管理機制，確保每個崗位職責清晰。同時，加強對施工人員的培訓和教育，提高其技術水平和工作素質，包括對保溫材料、施工工藝和防火措施等方面進行培訓，提高施工人員的專業知識水平。第2，相關工作人員還需要制訂詳細的施工計劃和方案，包括材料選擇、施工工藝、施工順序等內容，確保施工過程按計劃進行，降低施工風險。第3，建立健全的質量檢查制度，對施工過程中的關鍵環節進行監督和檢查，包括材料的質量檢查、施工工藝的合規性檢查等。第4，在施工完成后，進行必要的檢測和驗收工作，包括防火性能測試、保溫效果檢測等，確保施工質量符合相關標準和規范要求。同時注重加強安全意識的培養，提高施工人員對于防火和安全工作的重視程度，包括開展安全教育和培訓，在施工現場粘貼標語提醒施工人員注意施工安全。

3.5 定期檢查和維護

相關工作人員需要制訂定期維護計劃，包括維護的頻率、維護的內容和維護的責任部門等，確保每個維護環節得到充分執行。還要建立外墻保溫防火系統的定期檢查制度，明確規定檢查的時間、檢查的內容和檢查的方法等，確保每次檢查都能全面、細致地了解系統的狀況。同時，定期清潔外墻保溫防火系統，包括清除附著在外墻表面的灰塵、污垢和雜物等，保持外墻的清潔和美觀。此外，要定期檢查外墻保溫材料的損壞和老化情況，如有發現裂縫、脫落或變形等問題，應及時采取修復或更換措施，確保外墻保溫防火系統的完整性。

4 結語

建筑外墻保溫系統的防火安全性是一個綜合性的問題，需從材料選擇、設計施工到維護管理等多個方面進行考慮，以確保建筑的防火安全。相關工作人員需要使用阻燃材料替代易燃材料、增加防火涂料和防火隔板的使用、合理設計通風系統等，有效減少火災發生的可能性，降低火災對建筑外墻保溫材料的危害。