高层建筑外墙保温材料防火安全管理

【摘　要】随着城市化进程的发展,建筑物越来越朝高层发展,这样就增大了火灾的严重程度.近年来我国发生的一些重大火灾事件,如“2·3”沈阳皇朝万鑫火灾、“11·15”上海教师公寓火灾等等,不仅造成了重大的财产损失,更造成了重大的人员伤亡.这些灾害给人们带来痛苦的同时,更给我们以警示,本文主要探讨了在建设外墙保温设计、保温材料的使用的同时,切实加强防火技术和安全管理.

【关 键 词】外墙保温；安全措施；现场管理

2010年11月15日,上海市中心胶州路教师公寓发生特大火灾,国务院11·15事故调查组指出违规使用大量聚氨酯泡沫等易燃材料,是导致“火烧连营”的重要原因,建筑外墙保温材料这种保温材料燃烧后可很快从起火部位蔓延到整个大楼形成立体式燃烧,目前这种保温材料在我国很多建筑中都有使用如何提高建筑外墙保温材料的防火安全已成为事关民生安全的重要课题.

１．外墙保温层构造

外墙保温层设置于外墙外侧或内侧,由界面层（混凝土等光面墙隔）热保温材料层和饰面层（涂料饰面和面砖饰面）构成,具有保温隔热节能和装饰作用的保温层如图1中a、b所示.

图1保温层结构

2.外墙保温材料的类型

从保温材料耐火等级的角度看,目前用于外保温系统的保温材料主要分3大类.

a）有机高分子保温材料：以聚苯乙烯泡沫（膨胀聚苯乙烯泡沫简称EPS、挤塑聚苯乙烯泡沫简称XPS）和聚氨酯泡沫（简称PU）为主,属易燃材料,具有引发火灾的危险性.

b）无机类保温材料：岩棉玻璃棉膨胀玻化微珠保温浆料等,属不燃性材料,自身不具有火灾危险性,但上述无机材料如纤维保温材料产生的粉尘和细小纤维既污染空气又易滋生细菌,对人身健康易造成危害,另外还有怕水施工不方便等缺点）有机无机复合保温材料：以胶粉聚苯颗粒保温砂浆为主的有机无机复合保温材料,通常认定为难燃性材料,燃烧时仅产生少量一氧化碳有毒气体,发烟量低不会熔融无滴落物,自身不存在防火安全问题.

3.各类外墙保温材料的应用

目前广泛应用的外墙外保温技术体系主要有膨胀聚苯乙烯泡沫（EPS）板薄抹灰外保温系统挤塑聚苯乙烯泡沫（XPS）板薄抹灰外保温系统聚氨酯泡沫（PU）薄抹灰外保温系统胶粉EPS颗粒保温浆料外保温系统现浇混凝土复合无网EPS板外保温系统岩棉薄抹灰外保温系统等,其中,EPS板薄抹灰外墙外保温系统为全国普遍推广使用的技术,几乎占节能建筑的90%以上.

PU是目前世界上公认的最佳保温绝热材料,导热系数仅为0.018～0.023W/m.k,25mm厚的PU的保温效果相当于40mm厚的EPS、45mm厚的岩棉、380mm厚的混凝土或860mm厚的普通砖.主要指标对比如下.

保温效果：PU最好,EPS次之,岩棉最差.

耐冷热性能：岩棉最好,PU次之,EPS最差.

吸水率（性）：PU最低,EPS次之,岩棉最易吸水.

使用寿命：岩棉最长,PU次之,苯板最差.

：PU最高,岩棉次之,EPS最低.

事实上,EPS、XPS、PU都属于有机保温材料,最大优点是质量轻保温和隔热性好,最大缺陷是防火安全性差,易老化易燃烧,在燃烧时产生大量烟雾,毒性很大,这些产品的承重性使用年限防火性都不如无机保温材料.

4.聚苯板外墙保温材料的火灾危险性

聚苯板薄抹灰系统在国内的外墙外保温中应用相当普遍,其危险性在于：（1）一旦火灾发生,有机保温板燃烧产生的有毒气体和火焰会给逃生者带来巨大危险；（2）因聚苯板受热产生的热熔缩变形以及网格布过热折断而导致瓷砖坠落,对逃生人员和救助人员造成的伤害也是致命的；（3）当墙体保温材料表面砂浆龟裂脱落后,也很快会引燃保温材料,火灾迅速向大范围蔓延；（4）外墙着火之后,由于室内的自动消防设施不能覆盖外墙,特别是当高层建筑外墙外保温材料着火后,更是无计可施.

5.国内外外墙保温系统防火技术现状

a）国外外墙保温防火技术现状：欧美等发达国家对外墙保温系统均有严格的防火安全等级要求,不同的外墙保温系统和保温材料设有防火测试方法和分级标准（考虑燃烧时烟气及毒性释放）,并对不同防火等级的外墙保温系统的使用范围有严格规定如欧洲标准E-TAG004《有抹面层的外墙外保温复合系统欧洲技术标准认证》中规定,对保温防火性的测试方法要按照CEN分级文件EN13501-1《建筑产品或组件的燃烧性能分级》进行阻燃等级A1—E的测试防火等级的测定和相关的测试需进行两次：一次为整个体系,另一次仅为保温材料同时,对外墙外保温的防火要求将依据法律法规和适用于建筑物最终使用的管理条例而定德国有因聚苯板薄抹灰系统防火安全性达不到要求而不能在22m以上建筑物使用的相关规定；英国有18m以上建筑物不允许使用聚苯板薄抹灰外墙外保温系统的规定；美国纽约州建筑指令中明确规定耐火极限低于2h的聚苯板薄抹灰外墙外保温系统不允许用在高于22.86m的住宅建筑中而由岩棉等不燃材料组成的外墙保温系统则可广泛应用在各种类型的建筑中,该系统已经成为目前世界上应用范围最广的外墙保温做法之一.

b）国内外墙保温防火技术现状：聚苯板薄抹灰系统因其防火性能较差,发达国家对其使用范围有严格的限制,而国内高层超高层建筑采用聚苯板薄抹灰网格布粘贴面砖的外墙外保温做法相当普遍,主要原因是国内没有标准对此作出限制规定,如我国现有的GB50016-2006《建筑设计防火规范》和GB50045-95《高层民用建筑设计防火规范》(2005年版)只规定了建筑构件的燃烧性能和耐火极限,附录A（各类建筑构件燃烧性能和耐火极限）对外墙的规定均为不燃烧体,但是其中却没规定外墙保温材料的燃烧性能在JGJ144-2004《外墙保温工程技术规程》的表4.0.11外墙外保温系统组成材料性能要求中,对胶粉EPS颗粒保温浆料的燃烧性能级别标注为B1（难燃性）,但对EPS板的燃烧性能级别标注却为“—”即没有规定.