建筑外墙保温系统防火性能分析与改进方法

摘 要：本文通过分析建筑外墙保温系统，提出该系统防火之关键，并且提出应对措施。

关键词：保温系统；防火性能分析；改进方法

2010年11月15日14时，上海静安区余姚路胶州路一栋高层公寓正在施工的外墙保温起火。公寓高28层，建筑面积17965平方米，其中底层为商场，2～4层为办公，5～28层为住宅。公寓内住着不少退休教师，起火点位于10-12层之间，瞬间整栋楼都被大火包围，楼内还有不少居民没有来得及撤离。至11月19日10时20分，大火已导致58人遇难，另有70余人正在接受治疗。这起事故主要原因是外墙保温系统的防火措施不到位，无证电焊工违章操作引起的，国家相关部门从这起事故中汲取教训，出台了不少相应的政策和规定，同时还有大量的专业人士正在着重研究外墙保温系统的防火措施。

一、外墙保温系统的防火安全性改进方法研究

（一）提高保温材料的防火性能。燃烧性能是指建筑材料燃烧或遇火时所发生的一切物理和化学变化，这项性能由材料表面的着火性和火焰传播性、发热、发烟、炭化、失重以及毒性生成物的产生等特性来衡量。GB8624《建筑材料及其制品燃烧性能分级》标准97版将建筑材料的燃烧性能分为A级（不燃性建筑材料）；B1级（难燃性建筑材料）；B2级（可燃性建筑材料）和B3级（易燃性建筑材料）四种等级。GB8624标准2006版将建筑材料及其制品的燃烧性能分为A1、A2、B、C、D、E、F七个等级。

当出现火灾或者是燃烧现象时，建筑材料性能以及系统是否具有可燃性，是否在出现火灾时能够传播火焰，这是外墙保温系统研究关键技术之一。根据相关标准规定，对C级材料有相应要求，在比较短暂时间内，能够阻挡火灾衍生出的小火焰继续燃烧，在持续燃烧中杜绝出现单体燃烧试验火源再持续燃烧。在进行燃烧时，这些预存的热量会积累在一起，在同一时间内会出现横向火焰传播形式。在当前建筑保温材料中，有两种材料被认定为易燃烧材料，其分别为硬泡聚氨酯材料以及聚苯乙烯泡沫，这些易燃材料等级为F级。材料在后期经过处理之后，燃烧性能能够达到C级要求，达到该要求之后，这类型的材料被称为难烧材料，材料燃烧性以及传播性得到降低。另外，还有其他做法，可以使用复合材料替代其他材料，提升材料防火性能。持续沿用燃烧概念解释：用那些燃烧点比较高的材料制作成外墙，当遇到火灾时，燃点比较高，比较难以着火，当燃烧之火源被移走之后，会立即停止燃烧。为了进一步保障这些材料，在出现火灾时能够更好保护墙体不会发生自燃现象，可以在材料上涂上一层水泥砂浆。该做法能够预防当出现小火源时，能够将这些火源消灭掉。而且在这些墙体进行包敷之后，这些墙体表面厚度逐渐提升，形成一层大约厚为10mm的胶粉聚苯颗粒砂浆。这些材料在一定条件下，能够有效提升材料性能，将其燃烧点提升到C级以上。材料厚度得到提升之后，那些建筑施工中需要的复合材料性能经过检测也达到A级要求。

从2006版GB8624实施情况看，存在燃烧性能分级过细，与我国当前工程建设实际不相匹配等问题，为增强标准的应用性和协调性，2012年对GB8624标准进行了第3次修订，明确了建筑材料及制品燃烧性能的基本分级仍为A、B1、B2、B3，同时建立了与欧盟标准分级A1、A2、B、C、D、E、F的对应关系，并采用了欧盟标准EN13501-1：2007的分级判据。甘肃省住房和城乡建设厅和甘肃省公安厅于3013年9月3日联合下发甘建设（2013）454号文《甘肃省关于规范我省建筑外墙保温材料燃烧性能的通知》，该通知根据相关技术标准和公安部《关于对民用建筑外保温材料消防监督管理有关事项的通知》精神，结合我省实际，对我省外墙保温材料燃烧性能做了具体规定。其中规定，非幕墙式建筑高度大于等于50米时，其保温材料的燃烧性能应为A级；医院、养老院、幼儿园、学生宿舍、宾馆、商场及人员密集的场所的保温材料燃烧性能应为A级；建筑高度大于24米、小于50米时，其保温材料的燃烧性能不应低于B1级，当采用B1级材料时，应在每层设置防火隔离带，同时应采用不燃材料做防护层，建筑首层防护层厚度不小于10mm，其他楼层不小于5mm；通知对建筑高度24米以下建筑和幕墙式建筑也有相应规定，同时规定普通聚苯板和挤塑板不得用于民用建筑。

（二）保温构造防火策略。众多周知，建筑墙体应该具备防火性能，不断提高外墙保温系统功能之后，它能够应对外墙保温问题，这也是处理外墙保温火灾之关键。火灾在形成之时，它主要靠散发热能形成灾害。在这过程中，如果有效的阻止热量转移或者传递，保障系统被点燃后阻止火势蔓延，起到保护作用，实现防火目的。面对建筑外墙火灾时，可以采用以下几种方式进行应对。第一，使用防火隔离带进行防护。防火隔离带它是建筑外墙防火系统依赖防火方式之一，它垂直摆放或者水平排放时，能够有效阻碍火焰继续传播，有效控制火焰。依据墙体防火要求，该防火隔离带应采用燃烧性能为A级的无机保温材料，并沿楼板位置设置，宽度不能低于30cm。防火隔离带与基层墙面应全面积粘贴，且应与外墙保温同步施工。该隔离带在外墙防火中的作用，就如同防火区一样。实际使用时，会形成一道隔离带，将出现火灾和未出现火灾的区域进行隔离，使得火势蔓延力度越来越小。第二，使用挡火梁进行挡火。该挡火梁时常被安置在门窗位置，当出现火灾时，能够起到阻断火源作用。它就如同隔离带一般，在发生火灾时，起到主导作用。它的安置应该参照 “防火挑檐”实际做法，它的作用是隔断火灾。第三，也可以使用无机保温材料，这些材料具有不燃性质，将其当成保温材料使用。在实际使用过程中，它也发挥出隔离带作用。在墙体门窗中加入这些此类隔离带，它的施工时间应该同保温材料一同，同时进行。

（三）防火分仓。防火分仓它的构造比较简单，同其他墙体保温材料一样，是要将其进行隔开，保障无机保温浆料同其他保温材质隔开，形成一种防火构造。一般而言，分仓缝它的厚度应该小于10mm。从实践上看，当前保温材料最常使用的方法是：使用胶粘剂将其固定在墙体层面上，如果固定效率不够，可以使用锚栓帮助固定。进行粘贴时，粘贴面积不能超过40%。这项要求主要考虑到施工成本，保障在限制的防火要求之内。

二、外墙保温系统的防火安全性影响因素分析

在一些发达国家，墙体保温系统应用已经有十几年的时间，技术比较成熟。在我国墙体保温系统应用时间比较短，技术水平比较低，随着社会不断发展，我国建筑行业迅猛发展，需求的保温材料也逐渐猛增。在选择保温材料时，主要考虑这些材料的可燃性能。从我国使用保温材料类型上看，有机保温材料占据市场份额。当前，材料使用不合理现象比较明显，一旦出现火灾将造成巨大危害。有些材料性能不符合防火需求，应该将其摒弃，保障材料质量。当前这些材料保温最常做法为：在有机材料上建立起抹灰系统，该系统保温作用比较弱，防火性能不强。一旦发生火灾，这些燃烧的物体带来的有毒气体以及火焰，将危害人们生命安全。因此，需要对这些材料进行研究，提升墙体保温材料使用效率，保障人们生活安全。一般而言，火焰的传播方式为热辐射、传导以及对流等等，在实际防火时，只要根据这些传热方式，将其隔离或者杜绝，将降低火灾危害。

结束语：众所周知，外墙保温防火是项复杂工程，进行研究时应该从防火等级、防火构造等等方面进行分析。当前，人们已经研究出外墙保温防火方面的较好措施，这些措施能够提高保温系统建筑构造，能够提升燃烧性能，人们不约而同的认为，开展无机保温材料研究是解决保温防火性能的有效方式之一。

参考文献：

[1] 李聚刚，韦银华.外墙外保温防火关键技术研究与应用科研项目获北京市科技二等奖[J].墙材革新与建筑节能，2013年3期

[2] 王基生 吴丹山东胶粉聚苯颗粒复合型外墙外保温系统规程通过专家审查[J].墙材革新与建筑节能，2013（3）