膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)防火構(gòu)造研究

黃曦，陳怡宏，段文川，楊霞

（重慶建工住宅建設(shè)有限公司，重慶400015）

膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)防火構(gòu)造研究

黃曦，陳怡宏，段文川，楊霞

（重慶建工住宅建設(shè)有限公司，重慶400015）

該研究采用大尺寸墻角火試驗(yàn)，對(duì)比研究了防火隔離帶對(duì)聚苯板外墻外保溫系統(tǒng)受到火源攻擊時(shí)的防火性能及火焰?zhèn)鞑バ浴Ｔ囼?yàn)結(jié)果證明：防火隔離帶能夠有效阻止火焰快速傳播，延緩火災(zāi)進(jìn)程，降低火苗高度，提高聚苯板外墻外保溫系統(tǒng)的整體防火安全性。

膨脹聚苯板外墻外保溫系統(tǒng)；聚苯板；特種膠粘劑；玻璃纖維網(wǎng)格布；飾面涂層；防火隔離帶；窗口火試驗(yàn)；墻角火對(duì)比試驗(yàn)

0 前言

國內(nèi)對(duì)外墻外保溫系統(tǒng)防火技術(shù)的研究和重視程度，已經(jīng)由發(fā)展初期的缺失到目前全行業(yè)的普遍關(guān)注，但多數(shù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品說明書中提及的內(nèi)容仍局限于保溫材料的燃燒性能指標(biāo)要求，對(duì)保溫系統(tǒng)的整體防火性能未作具體要求。

膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)是由特種膠粘劑、膨脹聚苯板、玻璃纖維網(wǎng)格布和飾面涂層組成的外墻保溫體系。該系統(tǒng)是在70年代石油危機(jī)以來，為最大限度地減少民用、工業(yè)建筑和設(shè)施的能耗逐步發(fā)展起來的，特別是隨著材料和應(yīng)用技術(shù)的不斷改進(jìn)，膨脹聚苯板外保溫系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)今建筑節(jié)能墻體中最具競爭力的體系之一。

隨著我國建筑節(jié)能政策的加強(qiáng)和完善，對(duì)建筑節(jié)能要求也越來越高，傳統(tǒng)的膠粉聚苯顆粒漿料或其他漿料類保溫材料因?qū)嵯禂?shù)較高難以滿足建筑節(jié)能的更高要求，近幾年特別是北方地區(qū)，聚苯板類的外保溫系統(tǒng)特別是薄抹灰聚苯板外墻外保溫系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。但由于使用人員對(duì)該系統(tǒng)缺乏正確認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致該外保溫系統(tǒng)出現(xiàn)了許多質(zhì)量問題，尤其是防火安全性、墻面開裂和苯板脫落等事故。由此，本項(xiàng)目重點(diǎn)研究了防火隔離帶對(duì)聚苯板外墻外保溫系統(tǒng)受到火源攻擊時(shí)的防火性能及火焰?zhèn)鞑バ缘挠绊憽?/p>

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦x擇

通過對(duì)已經(jīng)發(fā)生的聚苯板外保溫系統(tǒng)的火災(zāi)事故分析，發(fā)現(xiàn)在火災(zāi)過程中由于聚苯板材料的可燃性加速了該系統(tǒng)對(duì)火焰的傳播速度，導(dǎo)致火災(zāi)在很短的時(shí)間內(nèi)蔓延開來最終造成嚴(yán)重后果。因此，本項(xiàng)目試驗(yàn)方法參照全尺寸窗口火試驗(yàn)方法進(jìn)行。該方法能夠判定建筑外墻面上非承重保溫系統(tǒng)受到火源攻擊時(shí)的防火性能和火焰?zhèn)鞑バ訹1-2]。

火試驗(yàn)?zāi)Ｐ陀杀貕w的構(gòu)造材料組成，這些材料被安裝在要求的構(gòu)架內(nèi)，由兩面成90°正交直角的垂直墻體組成，形成尺寸6.10m×6.10m×9.15m的構(gòu)筑物；頂面采用不燃的無機(jī)板材遮蓋。外保溫系統(tǒng)施工完畢后自然養(yǎng)護(hù)28d開始試驗(yàn)。試驗(yàn)的點(diǎn)火源為（347±4.54）kg的木堆，其尺寸為1.22m× 1.22m×1.07m，每根木條截面尺寸為38.1mm×89mm，木堆由12層干燥的云杉、松木、杉木或其它類似密度的軟木構(gòu)成。每層木條應(yīng)均勻隔開并與下層木條成直角碼放，木堆放置在距每面墻體305mm的位置。點(diǎn)火采用兩個(gè)直徑為88.9mm、長度為152.40mm的棉絲火把，每個(gè)火把用0.23kg的庚烷浸泡。

1.2 聚苯板外保溫系統(tǒng)防火構(gòu)造的研究

根據(jù)對(duì)現(xiàn)實(shí)中聚苯板外保溫系統(tǒng)火災(zāi)事故及該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分析得出，要提高該系統(tǒng)防火安全性，就應(yīng)減少該系統(tǒng)與建筑物之間的空腔結(jié)構(gòu)。可以采用滿粘的方式，既在聚苯板與建筑物外墻之間全部充滿水泥基粘結(jié)砂漿，在聚苯板與外墻之間不留空腔，減少火焰?zhèn)鞑サ耐緩?，另外還可以在聚苯板外保溫系統(tǒng)中利用不燃材料來阻斷火焰的傳播，即在聚苯板外保溫系統(tǒng)中增設(shè)防火隔離帶[3]。但由于采用滿粘方式施工，材料用量大幅增加，造成該系統(tǒng)成本過高，同時(shí)對(duì)建筑外墻的基層平整度要求也大大提高，本試驗(yàn)主要研究增設(shè)防火隔離帶對(duì)聚苯板外保溫系統(tǒng)防火性能的影響。

1.2.1 試驗(yàn)墻體制作

在防火構(gòu)造的試驗(yàn)研究中，分別制作了有防火隔離帶和沒有防火隔離帶的兩個(gè)試驗(yàn)墻體見圖1與圖2，系統(tǒng)主要組成材料性能見表1與表2。試驗(yàn)墻體的制作方法為：建筑物外墻用水泥砂漿進(jìn)行找平處理；采用點(diǎn)框粘法在建筑物外墻上粘貼聚苯板，聚苯板在粘結(jié)牢固后用塑料錨栓進(jìn)行錨固；在聚苯板表面用專用抗裂膠漿進(jìn)行面層涂覆處理，并用耐堿網(wǎng)格布對(duì)抗裂膠漿進(jìn)行增強(qiáng)處理；防火隔離帶材料選用?；⒅闊o機(jī)保溫板，采用粘貼方式固定于建筑物外墻表面，隔離帶的寬度為400mm，玻化微珠無機(jī)保溫板表面涂抹抗裂砂漿并復(fù)合耐堿網(wǎng)格布與聚苯板系統(tǒng)形成一體。

表1 聚苯板性能檢測結(jié)果

表2 膠粘劑性能檢測結(jié)果

1.2.2 實(shí)驗(yàn)過程

帶有防火隔離帶的聚苯板外保溫系統(tǒng)燃燒過程：在點(diǎn)火開始時(shí)，燃燒室內(nèi)產(chǎn)生出大量灰白色煙氣；點(diǎn)火開始約4min后，燃燒室內(nèi)開始竄出火苗，且火苗沿著外墻向上延伸，并引燃了建筑物外墻表面的聚苯板，木垛的燃燒越來越劇烈；木垛點(diǎn)火約9min，隨著木垛劇烈燃燒，燃燒室竄出的火苗高度到達(dá)二樓的下窗口，靠近燃燒室的聚苯板因劇烈燃燒有滴落物落下；經(jīng)過約17min的劇烈燃燒后，竄出燃燒室的火苗高度慢慢降下來，外墻上的火苗熄滅，但在隔離帶與聚苯板接縫處還有少許火苗存在，并有滴落物產(chǎn)生；經(jīng)過近30min的燃燒，燃燒室的木垛燃燒殆盡，火苗熄滅，外墻保溫系統(tǒng)破壞面積不大，但外墻上仍有少許火苗存在，因高溫烘烤，二樓的外窗遭到嚴(yán)重破壞，見圖3。

圖1 有防火隔離帶的保溫系統(tǒng)

圖2 沒有防火隔離帶的保溫系統(tǒng)

圖3 燃燒結(jié)束后的破壞情況

圖4 燃燒結(jié)束后的破壞情況

不帶有防火隔離帶的聚苯板外保溫系統(tǒng)燃燒過程：在點(diǎn)火開始時(shí)，燃燒室內(nèi)產(chǎn)生出大量灰白色煙氣；點(diǎn)火開始約4min后，燃燒室內(nèi)開始竄出火苗，且火苗沿著外墻向上延伸，并引燃了建筑物外墻表面的聚苯板，木垛燃燒越來越劇烈；木垛點(diǎn)火約9min后，隨著木垛劇烈燃燒，燃燒室竄出的火苗高度到達(dá)二樓的下窗口，靠近燃燒室的聚苯板因劇烈燃燒有滴落物落下；經(jīng)過約17min的劇烈燃燒后，竄出燃燒室的火苗引燃外墻上的聚苯板，火焰在外墻面快速的傳播一直燃燒到建筑物的三樓窗口上沿，二樓外窗破壞嚴(yán)重，見圖4。

通過兩次火災(zāi)模擬試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在點(diǎn)火開始約4min內(nèi)兩次試驗(yàn)結(jié)果基本相同，隨著木垛燃燒程度加劇，燃燒室的火苗都沿著外墻面向樓上延伸，防火隔離帶能夠阻止火焰的快速傳播，延緩火災(zāi)的進(jìn)程，降低火苗高度，提高聚苯板外墻保溫系統(tǒng)的防火安全性，不帶有防火隔離帶的聚苯板保溫系統(tǒng)被外界火源引燃后，火焰沿著外墻面迅速傳播，且燃燒速度較帶有防火隔離帶的聚苯板外保溫系統(tǒng)燃燒速度快，火災(zāi)破壞后果嚴(yán)重。

2 試驗(yàn)結(jié)論

通過對(duì)聚苯板外保溫系統(tǒng)大尺寸墻角火對(duì)比試驗(yàn)和理論分析，得出以下結(jié)論：

（1）聚苯板外保溫系統(tǒng)在火災(zāi)中的破壞主要是由于外界火焰的高溫導(dǎo)致聚苯板融化燃燒，造成整個(gè)保溫系統(tǒng)破壞。

（2）燃燒性能達(dá)到B2級(jí)的聚苯板，在實(shí)際火災(zāi)事故中并不能完全起到阻燃作用，單靠材料的阻燃性來提高整個(gè)保溫系統(tǒng)的防火安全性是不合理的。

（3）減少聚苯板與建筑物外墻之間的空腔結(jié)構(gòu)和增設(shè)防火隔離帶是提高聚苯板外墻保溫系統(tǒng)防火安全性的有效措施，但增設(shè)防火隔離帶的方法更加經(jīng)濟(jì)，施工更加方便。

（4）防火隔離帶的材料應(yīng)不具有燃燒性，例如巖棉板、?；⒅闊o機(jī)保溫板和無機(jī)砂漿等材料，防火隔離帶的寬度不應(yīng)小于400mm，且與基層墻體之間嚴(yán)禁有空腔存在。

[1]季廣其，朱春玲，陳丹林，等.建筑外墻保溫體系防火安全性能試驗(yàn)研究[C].第三屆國際智能、綠色建筑與建筑節(jié)能大會(huì)智能與綠色建筑文集，2007，3.

[2]朱春玲，季廣其.歐美外墻外保溫防火技術(shù)要求綜述及建議[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2012，39(9).

[3]卓萍，田亮，王宗存，等.國外建筑外墻外保溫系統(tǒng)防火性能評(píng)價(jià)方法與測試標(biāo)準(zhǔn)[J].消防科學(xué)與技術(shù)，2012(3).

責(zé)任編輯：孫蘇，李紅

Study on Fire Protection Construction of EPS with Expanded Polystyrene Panel

Through large sized corner fire test,the fire protection performance and flame propagation properties of fire barrier belt are comparatively studied when EPS is under fire attack.The results show thatfire beltcan effectively stop flame propagation,slow down fire process and enhance the fire prevention safety of the whole system.

EPS;polystyrene panel;specialadhesive;fiberglass mesh;paintcoat;fire-barrier belt;fire test;cornerfire contrastexperiment

Tu5

A

1671-9107（2013）05-0053-02

10.3969／j.issn.1671-9107.2013.05.053

2013-04-09

黃曦（1961-），女，重慶人，大專，工程師，從事建筑施工質(zhì)量技術(shù)管理工作。

陳怡宏（1967-），女，重慶人，本科，教授級(jí)高工，從事建筑施工質(zhì)量技術(shù)管理工作。