城市高层建筑外墙外保温防火

摘 要：分析了我国外墙外保温系统的消防安全现状.在此基础上,讨论了加强城市高层建筑外墙外保温防火安全性能的几点措施,应从合理选择保温材料,采取有效的防火构造,强化制度、加强施工过程中的防火管理和制定外墙外保温系统防火规范等方面改善外墙保温材料的防火性能.

关 键 词：外墙外保温；高层建筑；防火性能；消防

1引言

随着建筑节能技术的发展,外墙外保温系统越来越多的应用于建筑中.特别是随着社会经济发展,城市化进程加快,市政建筑愈加密集,高层建筑越来越多,将会有更多的高层、人员密集型建筑采用外墙外保温系统.

2我国外墙外保温系统的消防安全现状

2.1外墙外保温系统火灾事故频发

近些年,外墙外保温技术在我国得到了长足的发展,越来越广泛的应用于城市建筑中.与此同时,因外墙外保温材料引发的火灾也越来越多.

从保温材料出厂到材料的施工上墙再到建筑投入使用,均可能发生火灾,即3个时段：保温材料进入施工现场码放时段、保温材料施工上墙时段和外墙外保温系统投入使用时段.在国内现有外保温工程火灾中,大部分发生在施工过程中.一方面是因为保温材料的阻燃性指标不符合相关产品标准的要求,另一方面在于施工过程中有机保温板裸放,无任何防火保护措施,施工现场的防火安全管理措施不到位,动火作业违规操作等因素造成的.

2.2常用保温材料的应用现状分析

保温材料分为有机保温材料和无机保温材料两大类,有机保温材料有模塑聚苯乙烯泡沫（EPS）、挤塑聚苯乙烯泡沫（XPS）、聚氨酯硬泡等,无机保温材料有有岩棉、矿棉、玻璃棉、陶瓷保温板和珍珠岩浆料等.总体来看,无机保温材料的保温性能良好,但具有可燃性,具有引发火灾的危险性；无机保温材料自身不存在防火安全问题,但其它性能不能完全满足外保温的要求,目前尚不具备广泛应用的技术条件.此外,保温材料还可以进行有机与无机材料的复合使用,不仅具有保温性能,还能有效的阻止火焰传播.

在国内高层甚至超高层建筑上采用聚苯板薄抹灰网格布贴面砖的外墙外保温作法相当普遍：一旦火灾发生,不仅有机保温板燃烧时释放出来的有毒气体和火焰给逃生者带来巨大危险,同时聚苯板受热产生的热熔缩变形易导致瓷砖坠落伤害逃生人员和救助人员,潜在着巨大的危险[1].

同时,目前国内现行建筑外墙保温施工技术体系尚无防火隔离分区技术应用.因在外墙外保温施工过程和施工完毕后对防火问题的忽视,由易燃外墙外保温材料导致火灾发生的案例比比皆是.

2.3外墙外保温防火技术现状

尽管我国的建筑节能技术迅速推进,但对外墙外保温防火技术的研究和重视程度还远远落后于发达国家.目前对系统防火性能提出的要求仅涉及到所采用保温材料的燃烧性能,在外保温行业标准中对有机保温材料的要求也仅仅是氧指数和可燃性试验指标.

3外墙外保温系统的防火措施

加强外墙外保温系统的防火性能,要从各外墙保温材料中选择保温性能和耐火性能良好的材料,并积极研发具有这类性质的材料,对于现有的常用保温材料,除了严格限制材料的燃烧性能外,还应通过进行防火构造的设置到达到预防和减少火灾危险的目的.同时,应对保温材料的生产、储存和使用过程中的各个环节进行监督,并加强验收工作.此外,积极开展的基础实验和应用性实验研究,制定符合我国国情的外墙外保温系统的防火规范,对该系统的类别及其应用范围进行规定,指导外墙外保温系统的合理应用.

3.1合理选择保温材料

3.2采取有效的防火构造

3.2.1无空腔构造

空腔构造的存在可能为系统中保温材料燃烧及火焰蔓延提供充足的氧.外保温系统中贯通的空腔构造和封闭的空腔构造对系统的防火安全性能的影响程度不同.特别指出的是,在火灾条件下,由于系统中热塑性保温材料受火后的收缩、熔化甚至燃烧,可能导致空腔的形成或封闭空腔的贯通,对系统的阻火性产生不利的影响,这类火灾危险常见于幕墙结构建筑中[2].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,避免空气通道导致的烟囱效应,以减小燃烧烈度.

3.2.2设置防火分仓隔离构造

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面整体燃烧[3].防火隔断包括建筑层的防火隔离带、门窗洞口的隔火构造、系统自身的分仓构造等.建筑物超过一定高度时,特别是洞口周围,应使用不燃或难燃保温材料作防火隔离带,根据情况水平设置在建筑的层与层之间或垂直设置,材料之间应不留空隙,并具有一定的宽度.隔离带可使用岩棉条板,泡沫玻璃,玻化微珠保温砂浆等,聚苯砂浆稍差也可使用.

3.2.3防火保护面层

保护面层可以减少或者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.

3.3强化制度,加强防火管理

3.3.1强化保温材料的抽样检测制度

使用的保温材料的阻燃性指标要合格,应实行进场保温材的抽样检测制度.建议可燃保温板材在出厂前就涂刷防火界面剂等,以满足施工过程的防火安全性要求.

3.3.2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.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.3.3.3加强消防安全管理,完善消防设施配备

强化管理,根据现有的消防条例和保温工程施工消防安全管理规定等,结合实际情况,提出保温工程施工消防安全技术管理措施.施工现场的室内消防用水和室外消防栓一定要安装到位,配齐移动式灭火器材,并确保消防车道和通道畅通.

3.4制定外墙外保温系统防火规范

国外的外墙外保温技术发展较为成熟,对不同外墙外保温系统和保温材料均有防火测试方法和分级标准,同时,对不同防火等级的外墙外保温系统在建筑中的使用范围进行了规定.然而我国在大力发展外墙外保温技术的过程中,相应的实验研究和规范制定工作却没有跟上.因此,应结合结合中国国情,制定相关技术标准火规范,对外墙外保温材料及系统的燃烧性能、实验方法、构造要求、适用范围及施工要求作出具体规定,确保外墙外保温系统的防火安全.规范制定过程中,应明确以下几点内容.

3.4.1防火规范的制定应立足于中国国情

目前外墙外保温系统的现状是系统中约80%的主体保温材料为有机可燃材料；外墙外保温系统又以防火性能较差的有机保温材料薄抹灰系统为主；另外,我国的城市住宅不同于以低、多层建筑为主的欧美国家,中高层、高层甚至超高层偏多,影响因素和力度要比国外建筑大得多.尤其是经济比较发达的东部地区,城市人口和建筑群密集,楼间距小.鉴于这种国情,无论是国内依靠自主研发创新还是由国外引进外保温系统,都一定要适合我国的国情和建筑的特点,满足防火安全要求[4].

3.4.2系统整体构造的防火性能是外保温防火安全的关键

有机保温材料的燃烧性能是影响系统防火安全性能的基本条件.对保温材料燃烧性能的要求是达到现有相关标准所要求的技术指标,并满足正常施工过程的安全防火要求,而解决系统的整体构造防火安全性问题才更具现实意义.因此,在制定标准规范时,对外保温系统的燃烧性能等级不宜过高,应要求外保温系统具有阻止火焰传播能力.防火隔离构造措施宜作为外保温系统的组成部分.

3.4.3对外保温系统的防火性能进行等级划分是方向

我国的外保温市场需求巨大,外保温技术发展速度很快,不同地区、不同气候条件下对外保温的技术要求不同,这就决定了我国外保温系统的种类必然是多样化的,但不论是怎样的系统构造,对其防火安全性的要求应该是相同的.这就要求对我国外保温系统防火性能分进行级和适用建筑高度进行规定,并应在相关的标准规范中条文化.

4结论

随着外墙外保温技术的广泛应用和长足发展,其火灾危险性日益凸显,全社会对外墙外保温系统的防火安全性也更加关注.基于我国外墙外保温技术的应用和消防安全现状,应从合理选择保温材料,采取有效的防火构造,强化制度、加强施工过程中的防火管理和制定外墙外保温系统防火规范等方面改善外墙保温材料的防火性能.