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    淺析建筑外墻保溫材料的火災安全性與防火措施

    放大字體  縮小字體 瀏覽次數: 發布日期:2013/9/28 16:59:38

     一、外墻保溫材料的類型

        從保溫材料耐火等級的角度看,目前用于外保溫系統的保溫材料主要分3大類。

    1、有機高分子保溫材料:以聚苯乙烯泡沫(膨脹聚苯乙烯泡沫簡稱EPS、擠塑聚苯乙烯泡沫簡稱XPS)和聚氨酯泡沫(簡稱PU)為主,屬易燃材料,具有引發火災的危險性。

    2、無機類保溫材料:巖棉、玻璃棉、膨脹;⒅楸貪{料等,屬不燃性材料,自身不具有火災危險性,但上述無機材料如纖維保溫材料產生的粉塵和細小纖維既污染空氣又易滋生細菌,對人身健康易造成危害,另外還有怕水、施工不方便等缺點。

    3、有機無機復合保溫材料:以膠粉聚苯顆粒保溫砂漿為主的有機無機復合保溫材料,通常認定為難燃性材料,燃燒時僅產生少量一氧化碳有毒氣體,發煙量低、不會熔融、無滴落物,自身不存在防火安全問題。

     

    二、常用的外墻保溫材料的安全性分析

        目前我國建筑使用較多的有機保溫材料是聚苯乙烯和聚氨脂硬泡材料。他們最大優點是質量輕、保溫和隔熱性好,最大缺陷是防火安全性差。

    1、聚苯板

        聚苯乙烯泡沫塑料又分為模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、擠塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS),其中EPS價格由于相對便宜,目前應用最為廣泛。然而這些材料雖然均要求其為阻燃型,但其材料本身的燃燒性能仍屬B2級可燃產品,材料無法做到不燃燒、不爆裂、不蔓延、不流淌、無毒氣,因此存在明顯的火災隱患。其危險性在于:(1)聚苯板受熱是發生熔融和滴落,并沿著墻根形成一條熔融帶,遇到明火就會燃燒,燃燒會沿著這條熔融帶迅速蔓延,造成火勢增大;(2)一旦火災發生,有機保溫材料燃燒會產生大量的有毒氣體和煙霧會給逃生者帶來巨大危險。毒氣和煙霧,一直被消防界稱為“火災頭號殺手”。在我國以往火災中,近八成的傷亡是因建筑材料燃燒釋放的有毒氣體和濃煙所致;(3)因聚苯板受熱產生的熱熔縮變形以及網格布過熱折斷而導致瓷磚墜落,會造成人員傷亡以及救援人員不易展開內攻和搜救;(4)當墻體保溫材料表面砂漿龜裂、脫落后,也很快會引燃保溫材料,火災迅速向大范圍蔓延;(5)外墻著火之后,由于室內的自動消防設施不能覆蓋外墻,特別是當高層建筑外墻外保溫材料著火后,更是無計可施。

    2、 聚氨脂硬泡材料(PU)

        PU是目前世界公認的最佳保溫絕熱材料,導熱系數僅為0.018~0.023w/mk。聚氨酯泡沫塑料畢竟是一種有機高分子可燃材料,在生產、儲存以及使用過程中都有可能引發火災事故。然而生產單位對火災隱患視而不見,利用國家外墻保溫市場不規范和標準不健全的現狀,仍然在一些場合使用不達標的聚氨脂硬泡材料。其具有危險性在于:(1)硬質聚氨酯泡沫成品是多孔性的固體,導熱性極差,容易造成熱量積聚,一旦著火,材料的燃燒速度非?;(2)聚氨酯泡沫塑料在燃燒時多為不完全燃燒,這種不完全燃燒在火災中表現為很濃很黑的煙氣,包括大量的CO、CO,并釋放出大量的高溫和有毒氣體,包括劇毒氣體氰化氫、氰化苯;(3)大量的濃煙造成火場中的消防人員視線受到影響,不容易觀察到火點,以及無法進行人員搜救。

    三、外墻保溫火災的防范措施

    1、保溫材料的選擇

        外墻外保溫體系是復合在結構墻體外側的保溫裝飾系統, 其自身的燃燒性能和耐火極限無論是對于抵抗相鄰建筑火災的侵害, 還是對于阻止自身建筑火勢的蔓延都很重要。在考慮外墻防火安全性問題時, 首先應考慮其材料自身的燃燒性能如何, 所以外墻外保溫材料應首選不燃或難燃的保溫材料。目前, 我國保溫材料多為高分子有機化合物, 盡管進行了阻燃處理, 但當發生火災時, 還是會引起燃燒。無機不燃保溫系統具有防火性能好、施工周期短、無毒、無污染等優點, 可以作為目前較為流行的有機保溫材料的替代產品。

    2、合理設計保溫系統的防火構造

        根據目前的技術條件, 在滿足相關標準對保溫材料要求的前提下, 不需要也不能對有機保溫材料的阻燃性指標提出過高的要求, 而應更加重視與強調系統的整體防火安全性能。只有外墻外保溫系統的構造方式合理, 系統整體對火反應性能良好, 才能保證建筑外保溫系統的防火安全性能滿足要求。目前可以通過構造防火保護面層、防火隔斷和無空腔結構等手段, 增強外墻保溫結構的防火性能。盡管外墻外保溫的保溫層處于外墻外側, 但防火處理也不容忽視, 在建筑物所有門窗洞口周邊保溫層的外表面, 都必須全部用防火材料嚴密包覆, 不得有敞露部位, 以防保溫材料被窗口竄出的火苗點燃。在建筑物超過一定高度時, 需有專門的防火構造處理, 一般應每隔2~3 個樓層設置由巖棉板條構成的隔火條帶。試驗表明, 防火隔斷對于阻止火勢蔓延有著明顯的作用。無空腔結構不僅可以提高外保溫結構的穩定性,同時也可以降低火災危險性?涨唤Y構本身就存在整體連通的空氣層, 火災時很容易引起火災的快速蔓延。

    3、完善外墻保溫技術的標準規范

        盡管目前我國已出臺部分法規及設計標準, 但是外墻保溫行業亟需一整套產品標準、施工技術規程和驗收規范, 對外墻保溫技術有總的要求和使用范圍規定, 并通過統一的國家標準驗收建筑保溫工程。

    4、加強施工現場管理

        外墻有機保溫材料的火災發生分為3個時段:保溫材料進入施工現場碼放時段、保溫材料施工上墻時段、外墻外保溫系統投入使用時段。然而在第1階段發生的火災比例最大。因此加強施工現場的消防管理至關重要。強化施工現場管理應根據現有的消防條例和保溫工程施工消防安全管理規定并結合實際情況制定出消防安全管理制度,并認真貫徹執行。

    外墻保溫材料在我國應用的時間不長, 盡管發展速度較快, 但是與之配套的消防安全技術及法規并未得到相應發展, 不利于外墻保溫行業的進一步發展。我國外墻保溫的防火研究起步較晚, 應該更多地借鑒國外同類研究技術的成果, 注重基礎理論的研究,將研究成果引入到現有外墻保溫行業或者國家規范中, 進一步提高我國建筑保溫結構的防火安全性, 減少火災對生命財產造成的損失。

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