外墙外保温系统防火安全及应对措施

我国最近发生了几起与外墙外保温系统有关的火灾事故，这引起了人们对外墙外保温系统防火问题的重视和关注。提高外墙外保温系统的防火性能，应该限制使用有机类保温材料，谨慎使用有机无机复合的保温材料，开发和推广使用无机类保温材料，设置无空腔、防火隔断和防火保护面层的防火构造，加强施工过程防火管理，制定合适的外墙外保温防火技术规范。

1.我国外墙外保温系统防火安全现状

在国家建筑节能政策、法规的强力推动下，国内自主开发的外墙外保温技术呈现出蓬勃发展的趋势，相关的标准和规范得到不断完善，相关的外墙外保温系统耐久性等技术指标已形成一定的测试方法和评判标准，但系统的安全性方面在标准和规范的要求中还未得到充分体现，尤其是系统的防火安全性一直存在着较大隐患。对高层、超高层建筑和密集型建筑群来说，防火安全性问题尤为重要。

正是因为在外墙外保温设计、施工过程中和施工完毕后对防火问题的忽视和侥幸心理，目前由可燃外墙外保温材料导致火灾发生或加速火势蔓延的案例比比皆是。上海胶州路大火、十一届全运会主会场济南奥体中心体育馆发生的2次大火、哈尔滨“经纬360度”双子星大厦发生的重大火灾，央视新址发生的特大火灾，都与外墙保温有着重大关联。纵观市场上推广应用的一些外墙外保温系统，普遍存在如下火灾隐患：一是有机保温板薄抹灰系统在某些国家因防火性能要求对其使用范围有严格的限制，但国内没有标准对此做出规定。在一些高层甚至超过170米的超高层建筑物上依然采用这类无防火构造的系统，存在的火灾风险应引起有关部门的高度重视。二是国内高层建筑应用有机保温板薄抹灰网格布粘贴面砖的工程很多，这种工艺做法的危险性在于粘贴面砖后，保护层厚度增大，一旦火灾发生，前期面砖系统的防火性能优于涂料饰面系统，如果火势持续，不仅有机保温板燃烧产生的有毒气体和火焰给逃生者带来巨大危险，同时有机保温板受热产生的热熔缩变形以及网格布过热熔断将导致面砖坠落，为逃生人员和救助人员带来潜在的危险。三是目前的公共建筑，粘贴或填塞有机保温材料且没有防火隔离措施的做法普遍存在。通常这类外墙外保温做法中有机保温材料在幕墙内侧，有机保温板与幕墙之问存在的大空腔和保温板与墙体之间存在的小空腔，都很容易形成烟囱效应加快火势蔓延速度，使火灾造成的后果更加严重。

2.外墙外保温系统的防火措施

2.1合理选择保温材料

保温材料的选择是提高外墙外保温系统防火性能的核心。我国建筑外墙保温所用的材料主要为聚苯乙烯、聚氨酯、发泡橡胶等有机材料。这些有机材料耐热差，易燃烧，燃烧时释放大量热量，产生大量有毒烟气，能够加速大火蔓延；同时，有机材料在火灾时会发生熔缩，产生燃烧滴落物，引起瓷砖脱落，可能造成二次火灾和二次伤害；外保温发生火灾时还可能对建筑主体结构产生破坏。

所以最好不要使用有机保温材料，特别是在高层建筑和公共建筑。尽管有机保温材料可以进行阻燃处理，但是对阻燃效果的评价仅仅限于对材料小试样的评价，并不能反应实际的火灾情况；阻燃材料不等于不燃，在火势较大的情况下，主要由碳氢等元素组成的有机材料，经过阻燃处理后仍会燃烧；阻燃的成本比较高，加上材料燃烧性能的检验比较复杂，阻燃材料的质量难以保证；阻燃剂并不能减少有机材料在火灾中的产烟量，自身还可能产生烟雾和有毒气体。若要使用有机保温材料，也要采取下文所述的防火构造处理。

应该大力推广使用无机类保温材料，如岩棉、玻璃棉、膨胀玻化微珠保温浆料和自保温系统等，岩棉、玻璃棉价格比较高，不一定适宜大面积推广，且技术尚未成熟。相比之下，膨胀玻化微珠保温浆料防火性能和经济性能都好，值得推广，不过要加强施工质量控制，确保膨胀玻化微珠保温浆料的保温性能和力学性能，此外，还应该加强膨胀珍珠岩、膨胀蛭石等无机保温砂浆研究开发和推广应用。

2.2采用防火构造

若不能选择防火无机保温材料，就必须考虑一些构造措施，提高外墙外保温系统的整体防火安全性。外墙外保温系统的防火构造措施主要有3个方面：无空腔构造、防火隔断和防火保护面层。

2.2.1 无空腔构造 有机保温板与基层墙体之间或与装饰面层之间如果有空腔存在，将在火灾发生时为燃烧提供氧气，在火灾发生后提供烟囱通道，加速火灾的蔓延。因此，无空腔做法可解决空腔带来的火灾危害。所以在保温板的施工工艺中，要避免使用产生空腔的点粘法，尽量采用满粘法；工程中常用的幕墙．空气间层．保温板这一类的构造就应该避免。该构造中保温板在幕墙内部并与幕墙保持一定的空隙，空隙内存在大量空气，保温材料一旦被引燃，将迅速蔓延，并且不易扑灭，因为幕墙挡住了消防用水接触保温板，如央视新址北配楼西立面的钛锌板一挤塑板就是这一类构造，这类构造的火灾危险性还体现在金属骨架上，金属骨架在施工的时候不可避免地要使用电焊、切割工艺，这些施工工艺会产生火星，容易引燃保温材料；

2.2.2 防火隔断 防火隔断即系统的防火隔离条带构造或防火分仓构造，能够有效地阻止火焰蔓延，防止外墙外保温系统墙而整体燃烧。防火隔断可选择矿棉和玻化微珠保温浆料等不燃材料，并且在垂直方向和水平方向都应该设置。也可以利用窗台或伸缩缝，采用混凝土板作为隔火条带。防火隔断的尺寸应该根据建筑的重要性和保温材料的燃烧性能确定，并且要与建筑里面的防火效果相互协调；

2.2.3 防火保护面层 保护面层可以减少和消除火灾对保温材料的侵袭，水泥砂浆就可以作为保温层的防火保护面层，不过在火灾条件下，普通水泥砂浆容易开裂，影响防护效果，应该改善防护砂浆的耐火性能；也可以采用玻化微珠保温浆料和岩棉等不燃材料作为防火保护面层。防火面层的厚度越厚，防火保护效果越好，应该通过试验和外墙外保温的防火要求确定防火保护面层的种类和厚度。

2.3加强施工过程中的防火组织与管理

外墙外保温很多火灾事故都是发生在施工期间，因为施工期间，易燃的保温材料没有被覆盖，钢材切割和电焊施工时，火星会溅到保温材料上引起燃烧，济南奥体中心体育馆发生火灾事故原因就是施工人员电焊操作引燃材料保温层所致。施工现场电气设备、生活用火、甚至是施工工人乱扔的烟头都可能导致火灾。所以应该加强施工现场管理，并确定相应的施工方案。可燃保温材料存放现场应远离可燃物及火源，并配有足够的消防灭火设备；要有明显的禁烟、禁火标志；附近不得有明火作业，且不得堆放易燃、易爆等危险物品。

外保温工程施工区域动用电焊、切割等明火时，必须确认明火作业涉及区域内没有的可燃性保温材料，并设专人监督，做好应急措施。必要时可在保温材料表面设置水泥砂浆等不燃材料作为保护层。

此外，还要对保温材料的燃烧性能进行现场复验，确保保温材料的燃烧性能合格。

2.4针对我国国情制定标准和规范

据了解，目前欧美国家相关标准规范的思路是对保温材料和系统燃烧性进行分级，不同的系统对应应用在不同防火等级的建筑物上。对可燃材料保温系统严格而明确地规定了其应用高度，基本上都是规定在22米以上只允许使用不燃材料外保温系统，22米以下可使用可燃材料外保温系统，即使在22米以下使用时，当聚苯板厚度较厚(如德国超过100毫米)时，或对防火提出更高要求时，要采取一定的构造防火措施，如用不燃材料在门窗洞口做防火构造，并设置防火隔离带等。

如能严格采用欧美分级标准及相关规定也是比较理想的，但中国目前的实际情况是不容许的。欧美等发达国家对外墙保温的研究已经近半个世纪，在基础理论、实验研究、实验室测试指标与实际工程应用对照等方面做了大量工作，打下了较好的基础，而且从他们的出发点看，重点强调了以人为本、安全第一的指导思想，是我们应该认真学习和借鉴的。因此，如能直接采用也是比较理想的，但中国的现状也必须加以考虑。中国目前墙体保温大量采用有机可燃保温材料(EPS、XPS、PU等)，十分缺乏质量过关的不燃保温材料如矿(岩)棉板，而且由于中国大部分建筑是中高层，如果完全按照欧美国家标准规范执行，将有机保温材料限制在22米以下，则有机保温材料将严重过剩而不燃材料又供给不足，会严重影响我国建筑节能工作的开展。

3.结语

总之，外墙外保温系统相关的火灾事故已经不容轻视，我们应该在选择保温材料、防火构造、施工组织与管理以及规范制定方面采取各种措施，确保外墙外保温系统的防火安全。

参考文献

[1] 吕永慧. 外墙外保温系统防火问题分析. 低温建筑技术，2010，32（5）.

[2] 张必强. 外墙保温材料在建筑的应用与防火安全管理. 建材发展导向，2010，8（3）.

[3] 王金玲. 浅谈建筑外墙保温的防火设计. 城市建设，2010（11）.

[作者单位：深度（北京）建筑设计顾问有限公司北京102209]