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浅谈建筑外墙外保温防火技术现状和问题

作者:中式古韵  发布时间:2015-04-15

 1 外墙外保温的作用 

  外墙外保温的作用主要体现在以下五方面:①保护外墙面;②保护主体结构,延长建筑物的寿命;③使室内冬暖夏凉,居住舒适;④有利于改善室内热环境的质量;⑤便于古建筑装修物的节能改造。基于以上优点,无论从建筑节能的机理,还是从实际节能的效果来看,做外保温是最佳的选择。 
  2 外墙外保温的材料 
  通过调研建筑市场现状,目前,市场外墙的保温材料主要有3种:①EPG胶粉聚苯颗粒保温系统。该系统以预混合型干拌沙浆为主要胶凝材料,加入适量的抗裂纤维和多种添加剂,以聚苯乙烯泡沫颗粒为轻骨料,按比例配置,在现场加以搅拌即可施工,属于难燃材料。②无机类保温材料。主要有岩棉、玻璃棉和膨胀玻化微珠保温浆料,属于不燃材料。③有机高分子保温材料。该材料以聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯硬泡材料为主,属于难燃性建筑材料。当前外墙外保温系统普遍采用聚苯乙烯泡沫塑料作为主要保温材料,具备工艺简单、成本较低等优点,但存在防火安全隐患,无论是哪种起火原因,有机保温材料都可帮助火势蔓延。火灾多数发生在立体交叉施工作业的施工阶段,其余发生在建筑物已竣工或投入使用后。建筑物内部起火或相邻建筑物发生火灾,均可导致保温系统的面层脱落,进而引燃保温材料,火焰和有机保温板燃烧产生的有毒气体会给逃生者埋下巨大的安全隐患,且聚苯板受热变形也会导致外墙黏贴材料脱落,进而威胁到逃生者和救助者的生命安全。南京市的中环国际广场、哈尔滨市的经纬360°双子星大厦、济南市的奥体中心、北京市的央视新址附属文化中心、上海市的胶州教师公寓和沈阳市的皇朝万鑫大厦等相继发生古建筑装修外保温材料火灾,造成了严重的人员伤亡和财产损失。古建筑装修易燃、可燃外保温材料已成为一类新的火灾隐患,由此引发的火灾已呈多发势头。 
  针对此状况,公安部消防局于2011-03-16下发通知:凡属于建设工程消防设计审核和消防验收范围内的设有外保温材料的民用建筑,均应将建筑外保温材料的燃烧性能纳入审核和验 
  荷能力较好,在烟气浓度和气量产生一定程度的波动的情况下, 
  收内容。对于《建设工程消防监督管理规定》(公安部令第106号)第十三条、第十四条规定范围以外设有外保温材料的民用建筑,全部纳入抽查范围。在新标准发布前,从严执行《民用古建筑装修外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》(公通字〔2009〕46号)第二条规定,民用建筑必须采用燃烧性能为A级的外保温材料。 
  此通知一出,建筑市场的A级防火材料像雨后春笋般层出不穷。但无论是阻止古建筑装修内部火势蔓延,还是抵抗相邻建筑火灾的侵害,保温材料自身的燃烧性能和耐火极限都非常重要。因此,针对建筑不同的高度和防火等级,选择适用的外墙外保温系统具有重大意义。 
  目前,防火等级为A级材料的体系为EPG胶粉聚苯颗粒保温系统、岩棉板保温系统、酚醛泡沫保温板系统和FTC自调温相变蓄能材料保温系统,以下结合工程实例,分析上述材料的优、缺点和适用性。 
  2.1 EPG胶粉聚苯颗粒保温系统 
  胶粉聚苯颗粒具有良好的防火效果,在保温体系的点火性、热释放、有毒气体的产生等方面都较聚苯板有明显的优势。另外,在承受高温辐射时,采用该材料的外保温体系的体积稳定性较好。具体而言,在起火时,该材料靠近火源的一面被无机胶凝材料包覆的聚苯颗粒热熔收缩形成由无机胶凝材料支撑的空腔,可保证在一定时间内该层材料不会发生变形,保持体系和体形的稳定,同时,还能对下层材料起到隔热的作用。但胶粉颗粒外保温大面积施工的难度较大,其表面的平整度和厚度难以保证,因此,该保温体系更多见于窗口沿边等施工部位。 
  2.2 岩棉板保温系统 
  岩棉板保温系统是公安部下发65号文后最符合标准的保温体系。岩棉板经国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心检验,其燃烧性能为A级。该板材具有施工简捷、工艺简单和施工周期较短的特点。但其也具有许多不足之处,比如,对墙体基层平整度的要求较高、误差较大位置需要抹灰处理、进场材料无法现场打磨、岩棉保温板容重较大、施工时每层需要设置嵌固带、岩棉板的吸水率较大等。如果水分积蓄在岩棉板内,则会增加外保温体系的质量,进而导致保温层脱落、返修率提高。此外,在工人施工时,岩棉纤维对皮肤的刺激也是其不足之一。 
  2.3 酚醛泡沫保温板系统 
  酚醛泡沫保温板芯材(酚醛泡沫板)的燃烧性能为B级,复合酚醛泡沫板经国家防火建筑材料质量监督检验中心检验,其燃烧性能为A级。该板材具有施工周期短、传热系数低等优点,5 cm的厚度即可满足一般的节能设计要求,但也存在施工过程中对基层平整度要求较高等不足之处。因其复合面层无机保温层的脆性较大,施工过程中需要用锚栓加以固定,但固定时容易出现放射状裂纹,进而影响系统整体的安全性。 
 2.4 FTC自调温相变蓄能材料保温系统 
  FTC自调温相变蓄能材料经国家固定灭火系统和耐火构件质量监督检验中心检验,其燃烧性能为A级。该材料以水镁石纤维等无机材料作为骨架材料,合理选用并添加相变材料,经科学配比和特殊工艺复合而成,具有保温、隔热、防火和隔声等功能。该材料突破了传统保温材料具有的单一热阻性能,具有热熔性和热阻性两大绝热性,通过二元相变原理,提升了相变潜热值,使节能效果更加明显。该材料用于外墙表面时,通过相变材料在相态变化时吸热和放热的过程,可在一定范围内调节室内温度。该材料与基层整体黏结,对基层的要求较低,具有施工简捷、工艺简单等优点,但存在需对基层进行扫毛处理、施工周期长、人工和机械投入较大、表面的平整度不易控制和保温的实际效果缺少国家的相关认证等不足。 
  
  通过分析国内古建筑装修市场保温材料的现状得知,完善外墙外保温系统技术、加快开发新型不燃材料、加强高耐火等级节能材料的研发力度等,对推动国内外墙外保温市场向规范化、良性化发展具有重要意义。加快技术创新,从技术层面提高我国的外墙外保温防火技术,开发出具有适用性的保温材料是改善我国该行业的根本途径。这样不仅能有效消除当前外保温系统的弊端和矛盾,还能为今后经外保温防火分级后的保温技术的应用提供更为广泛的选择,进而保障人们的生命、财产安全,为我国的现代化建设贡献力量。 
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