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建築外牆保溫的消防安全性分析
發布時間:2018-02-07    點擊次數:87次   
   我國的建築節能工作始於1986年,2005年開始逐步推行節能65%。北京市節能65%設計標準規定:節能指標提高完全由建築物圍護結構承擔實現,以降低冬季采暖能耗為主,兼顧降低夏季降溫能耗。外牆傳熱係數的降低主要是靠牆體保溫技術來實現的。
 
    我國的牆體保溫技術有外牆內保溫、夾心保溫和外牆外保溫三種形式,外牆外保溫技術以其熱工性能好、保溫效果高、保護主體結構、基本消除熱橋等諸多優點,已經成為目前市場的主流。隨著國家對建築節能工作的重視,外牆外保溫技術獲得了長足發展,湧現出了聚苯板薄抹灰、膠粉聚苯顆粒、噴塗硬泡聚氨酯、現澆無網聚苯板、現澆有網聚苯板、保溫裝飾一體化和幕牆保溫等大量的外牆外保溫係統,EPS、XPS和PU等高效保溫材料獲得了廣泛的應用。
 
    1、建築外牆外保溫防火問題
 
    隨著我國建築節能標準的不斷提高,膠粉聚苯顆粒、膨脹珍珠岩等漿料保溫材料因為其導熱係數高,無法滿足較高的節能標準,逐漸被限製和禁止使用。目前保溫市場上普遍使用的是具有低導熱係數的EPS、XPS和PU等高效保溫材料,但是這些保溫材料都是可燃保溫材料,防火性能較差,並且燃燒時產生大量的有毒煙霧,即使加入大量阻燃劑可以提高其難燃等級,由於一般阻燃劑的沸點不足300C°,火災發生時,環境溫度可高達1000C°,在此條件下阻燃劑易揮發,所以防火性能很不理想。我國開始大力推廣建築節能後,從2005年至今,因為有機保溫材料被引燃,發生的火災越來越多。
 
    2009年比較典型的火災有央視新址園區在建附屬文化中心大樓、中央美院彩鋼板宿舍樓、中國科技館新館、濟南全運會場館火災,2010年5月31日著火的南通新地標中海匯泉大廈,同年11月15日上海靜安區因外牆裝修材料著火引發的火災等。
 
    外保溫工程火災主要是由以下幾個方麵引起的:
 
    第一,保溫材料進入施工現場碼放時段;現場存放過程中保溫板裸放,無任何防火保護措施,防火安全管理措施不到位,旦遇到明火、煙頭、焊渣等極易引燃。
 
    第二,保溫材料施工上牆時段是發生火災最多的階段,在國內現有外保溫工程火災中,大部分發生在施工上牆過程中,主要原因在於保溫材料的阻燃性差,施工過程中保溫板裸放,無任何防火保護措施,施工現場的防火安全管理措施不到位,動火作業違規操作等因素造成。火調統計顯示,施工過程中的高溫焊渣滴落,引燃裸放保溫材料的幾率最大。因此,改進保溫係統構造,堅決不允許保溫材料在係統完成前後裸露在空氣中,對幕牆係統的防火隔斷等也要加強;避免建築物施工過程中火災的危害顯得尤為重要,提高保溫材料的可點燃性,即指數提高到32以上,使其不易被點燃,離火自熄;降低保溫板材的煙密度至15以下,達到A級;另外對保溫材料進場前進行表麵防火處理等,都是可行的方案。
 
    第三,外牆外保溫係統投入使用時段。鑒於外牆外保溫建築投入使用的時間不長,在火災案例中所占的比例較小,但是也有案例發生。建築物的使用壽命通常在50年以上,建築物使用過程中一旦發生火災,人員、財產安全和消防的救援能力將麵臨重大考驗。減少或避免建築物使用過程中火災的危害也相當重要。
 
    2、外牆外保溫防火技術現狀
 
    我國建築的火災,多為幕牆保溫和高層建築火災,尤其是高層幕牆保溫建築,具有多發性、火勢蔓延快、燃燒產生大量有毒煙塵、施救難度大等特點。
 
    針對外牆外保溫工程日益頻發的火災,從2006年開始,國內相關領域的研究機構和行業領先的公司,相繼投入了大量的人力、物力,開展了外牆外保溫防火技術的研究。例如:北京住總集團、中國建科院防火所和北京萊恩斯公司等,共同承擔的北京市科研課題高層建築外牆外保溫防火安全及防火措施的研究,對岩棉、OPF傲德防火酚醛保溫板、泡沫混凝土等作為防火隔離帶材料對提高聚苯板薄抹灰係統防火安全性的作用,進行了大型火災模擬實驗研究;中國建科院防火所、北京萊恩斯公司等共同編寫的行業標準建築外牆外保溫係統防火試驗方法;北京萊恩斯公司研究開發的高效防火保溫係統傲德改性酚醛保溫板外牆外保溫係統於2008年通過建設部科技發展促進中心的評估。
 
    目前,國內對外牆外保溫防火安全性問題形成共識,認為易燃保溫材料是外牆外保溫火災的罪魁禍首,提高外牆外保溫係統的防火安全性迫在眉睫,並形成了兩種技術路線。第一種認為,目前提高保溫材料的防火性能,技術上和經濟上不符合中國的國情,提倡采用防火隔離帶、防火分倉、防火麵層等構造措施來提高外牆外保溫係統的防火安全性;第二種認為,外牆保溫火災的根源在於易燃保溫材料,提倡開發難燃或不燃的高效保溫材料來逐步替代易燃保溫材料,從根本上解決建築的火災隱患。構造防火,能部分緩解外牆保溫的火災,可以作為一種提高建築防火安全性的過渡措施,但由於仍舊采用易燃保溫材料,依然存在火災隱患。
 
    為有效防止建築外牆外保溫係統火災事故,公安部、住房和城鄉建設部聯合製定了最新的民用建築外保溫係統及外牆裝飾防火規定,並於2011年7月27日頒布執行,規定指出,民用建築外保溫材料的燃燒性能宜為A級,且不應低於B1級。
 
    2.1難燃或不燃保溫材料
 
    材料燃燒性能分級方法達到B1級的材料,不燃材料為A級。目前市場上能達到B1級或A級的保溫材料,主要有岩棉、玻璃棉等無機材料,PF、PU等有機保溫材料和膠粉聚苯顆粒等有機無機複合材料,分述如下:無機保溫材料雖然能達到A級不燃,但基本達不到建築節能標準規定的65%的保溫效果。多用於高溫或低溫的保溫工程,這裏不做具體介紹。
 
    EPS即模塑聚苯乙烯泡沫塑料,是由可發性聚苯乙烯顆粒經加熱預發泡後,在模具中加熱成型而製得的具有閉孔結構的使用溫度不超過75C°的泡沫塑料。用於外牆外保溫的EPS容重1822kg/m3,導熱係數小於燃劑。也有廠家生產出B1級的EPS,但是一般認為屬於B2級或B3級。
 
    XPS即擠塑聚苯乙烯泡沫塑料,是以聚苯乙烯樹脂或其共聚物為主要成分,添加少量添加劑,通過加熱擠塑成型而製得的具有閉孔結構的硬質泡沫塑料。導熱係數小於0.030W/(MK),一般為B2級,通過加阻燃劑也有廠家生產出B1級XPS,但是一般認為屬於B2級或B3級。
 
    PU即聚氨酯,是由多異氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等擴鏈劑或交聯劑等原料製成的聚合物泡沫塑料。建築外牆外保溫應用的為硬質聚氨酯泡沫塑料,導熱係數小於0.024W/(MK),燃燒性能一般為B2級,通過加阻燃劑也可達到B1級,但是一般認為屬於B2級。A

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