建筑外保溫系統(tǒng)構(gòu)造防火措施

胡劍（山西省建筑設(shè)計(jì)研究院，山西　太原　030013）

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建筑外保溫系統(tǒng)構(gòu)造防火措施

胡劍
（山西省建筑設(shè)計(jì)研究院，山西太原030013）

摘要：簡(jiǎn)述了建筑外墻保溫系統(tǒng)的防火現(xiàn)狀及理論基礎(chǔ)，分析了外墻保溫系統(tǒng)防火構(gòu)造潛存的問(wèn)題，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，從隔斷、空腔封閉、保護(hù)層等方面，提出了外保溫系統(tǒng)構(gòu)造的防火措施，保證了建筑外墻保溫系統(tǒng)的安全性。

關(guān)鍵詞：建筑外墻，保溫系統(tǒng)，防火構(gòu)造

隨著建筑外墻保溫系統(tǒng)頻頻出現(xiàn)火災(zāi)，外墻保溫系統(tǒng)的防火措施與消防安全也越來(lái)越受到各部門與社會(huì)的關(guān)注。早在2009年，城鄉(xiāng)建設(shè)部、住房與公安部門就聯(lián)合發(fā)行了《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝置防火暫行規(guī)定》，針對(duì)外墻保溫材料選用與燃燒性能進(jìn)行了規(guī)定。隨后也陸續(xù)出臺(tái)了其他文件，雖然外墻保溫材料可選范圍得到了限制，但是材料供給明顯緊張，保溫與防火矛盾越來(lái)越被各界重視。鑒于此，在建筑施工中，必須結(jié)合實(shí)際情況，從保溫系統(tǒng)上優(yōu)化防火措施［1，2］。

1　建筑外墻保溫系統(tǒng)的防火概述

1.1建筑外墻保溫系統(tǒng)的防火現(xiàn)狀

從影響建筑外墻保溫系統(tǒng)防火性能的因素來(lái)看，主要涉及系統(tǒng)構(gòu)造與材料組成兩個(gè)方面。確保保溫系統(tǒng)防火安全，最常用的方式是：保溫材料防火性能可靠時(shí)，對(duì)構(gòu)造與保護(hù)層的要求就可相對(duì)降低；而保溫材料防火性能較差，就需要使用較好的構(gòu)造，同時(shí)對(duì)保護(hù)層有了更高的要求。它們兩者屬于互相制衡的關(guān)系。

從當(dāng)前的技術(shù)來(lái)看：改善保溫系統(tǒng)的阻燃性能，不僅會(huì)提高生產(chǎn)成本，部分阻燃劑還會(huì)帶來(lái)煙氣毒性與發(fā)煙量，從而造成更大幅度的影響。所以，不管從經(jīng)濟(jì)還是從安全進(jìn)行，單純改善保溫材料防火性是不可靠的，提高與改善外墻保溫系統(tǒng)防火性還需從其他領(lǐng)域入手。整體防火理論作為改善建筑防火節(jié)能安全的重要方式，和鋼結(jié)構(gòu)使用防火保護(hù)板、涂料一樣，一旦整體防火方案得到使用，其性能明顯優(yōu)于混凝土。截至目前，各地在大力研究怎樣提高保溫材料性能的情況下，積極探索防火構(gòu)造的可行性，將其納為改善建筑外墻保溫防火的重要領(lǐng)域。另外，在《民用建筑外墻保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》中，對(duì)防護(hù)層、隔離帶也進(jìn)行了規(guī)范，這標(biāo)志著對(duì)建筑外墻保溫的肯定［3，4］。

1.2建筑外墻保溫系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論

因?yàn)榛馂?zāi)一般以熱量釋放的形式成災(zāi)，為了降低外墻保溫系統(tǒng)的安全隱患，所以必須切斷熱量散播。從已有的研究結(jié)果來(lái)看：墻體基層與保溫層沒(méi)有空腔構(gòu)造，由A級(jí)保護(hù)層材料覆蓋表層，并且隔斷系統(tǒng)，阻擋火勢(shì)蔓延和外墻保溫被點(diǎn)燃，從而阻止火勢(shì)在內(nèi)部傳播，也就是防火構(gòu)造三要素。從實(shí)驗(yàn)來(lái)看：增強(qiáng)保護(hù)層厚度，能有效改善材料燃燒性能；防火隔離帶、分倉(cāng)、擋火梁能有效抑制熱量傳播，避免火勢(shì)蔓延；沒(méi)有空腔的設(shè)計(jì)能最大程度的約束系統(tǒng)內(nèi)部熱對(duì)流，進(jìn)行控火。對(duì)于惡劣的環(huán)境，貼近系統(tǒng)能很好的控制火勢(shì)蔓延，佐證上述理論。

2　建筑外墻保溫系統(tǒng)防火構(gòu)造潛存的問(wèn)題

2.1缺少技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)

就現(xiàn)行的防火規(guī)范與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看：缺乏明確的外墻保溫防火規(guī)范，在防火設(shè)計(jì)與外墻保溫技術(shù)上缺少約束與標(biāo)準(zhǔn)，外墻保溫技術(shù)缺乏行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)要求，讓外墻保溫材料在使用與生產(chǎn)中缺乏標(biāo)準(zhǔn)。另外，外墻保溫材料產(chǎn)品說(shuō)明明顯缺乏耐火指標(biāo)。所以，由于保溫系統(tǒng)問(wèn)題導(dǎo)致火災(zāi)經(jīng)常發(fā)生［5，6］。

2.2保溫材料潛存火災(zāi)隱患

從隔熱保溫材料選用來(lái)看：外墻保溫使用的是聚氨酯、聚苯乙烯、擠塑型聚苯板、保溫砂漿等。大多數(shù)建筑外墻使用的都是可燃材料，并且工地材料無(wú)人看管、任意堆放，其局面相對(duì)混亂；在用電上也存在很多問(wèn)題，由于無(wú)人監(jiān)管，時(shí)常出現(xiàn)火災(zāi)。在現(xiàn)場(chǎng)施工中，消防設(shè)備經(jīng)常存在不足，所以經(jīng)常出現(xiàn)滅火撲救困難的問(wèn)題?；诂F(xiàn)實(shí)條件，建筑外墻使用較多的是聚氨酯與聚苯乙烯材料，然后再將其作為隔熱保溫層，沒(méi)有處理過(guò)的聚氨酯與聚苯乙烯屬于容易燃燒的材料，應(yīng)及時(shí)做好阻燃處理，反之很可能帶來(lái)火災(zāi)［7］。

2.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不科學(xué)

建筑外墻保溫系統(tǒng)使用的飾面通常是涂料與面磚飾面。其中，面磚是材料表層利用粘貼與抗裂材料，讓外墻保溫與面磚及時(shí)形成整體。當(dāng)然也存在很多需要完善改善的領(lǐng)域，如：砂漿抗裂強(qiáng)度不夠，保溫材料耐性就會(huì)降低，都會(huì)影響外墻面磚的耐用性，很可能使用幾年就出現(xiàn)問(wèn)題［8］。造成火災(zāi)蔓延最普遍的原因是外墻窗口，一旦聚苯乙烯保溫材料出現(xiàn)火災(zāi)，火苗就會(huì)自窗口向外、內(nèi)兩面實(shí)施深度燃燒，甚至燒到周邊的保溫層。當(dāng)溫度在60℃～100℃間，聚苯乙烯很可能出現(xiàn)熔解與收縮現(xiàn)象，明火時(shí)開始燃燒。此時(shí)，一旦缺少嚴(yán)密的防護(hù)與隔離方案，火勢(shì)就會(huì)從外保溫開始進(jìn)行深度拓展，甚至整個(gè)保溫領(lǐng)域都被毀滅。建筑物大于一定高度時(shí)，外墻保溫使用的是有機(jī)材質(zhì)，就必須進(jìn)行防火處理，反之將加快火勢(shì)蔓延。

3　建筑外墻保溫系統(tǒng)防火措施實(shí)驗(yàn)

針對(duì)外墻保溫系統(tǒng)引發(fā)的火災(zāi)問(wèn)題，北京振利節(jié)能環(huán)?？萍脊煞萦邢薰窘Y(jié)合豎爐燃燒、熱計(jì)錐形量、墻角火、窗口火實(shí)驗(yàn)，對(duì)外墻防火性能進(jìn)行了對(duì)比，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表1。

表1　熱計(jì)錐形量實(shí)驗(yàn)

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看：增加保護(hù)層表層厚度能有效改善保溫材料燃燒性能；擋火梁、隔離帶防火分倉(cāng)等防火隔斷都能有效約束熱傳導(dǎo)，控制火勢(shì)蔓延；沒(méi)有空腔的構(gòu)造設(shè)計(jì)能最大程度的減小保溫系統(tǒng)內(nèi)部對(duì)流，最后達(dá)到控火要求。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，面對(duì)苛刻的周邊環(huán)境，火勢(shì)始終沒(méi)有蔓延，這很好的說(shuō)明了上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

4　建筑外墻保溫系統(tǒng)防火構(gòu)造的具體措施

4.1隔斷

隔斷主要針對(duì)的是隔絕系統(tǒng)熱量傳播。目前已經(jīng)驗(yàn)證的方案有：保溫層的隔離防火帶、門洞口擋火梁、分倉(cāng)構(gòu)造等。在這期間，隔離防火帶是建筑外墻保溫系統(tǒng)垂直或者水平設(shè)置，并且能阻止火勢(shì)延伸的防火帶狀構(gòu)造。擋火梁主要針對(duì)的是隔離門窗洞口，和隔離防火帶相似，一般水平設(shè)置于門窗洞口，并且伸出門窗洞口一定長(zhǎng)度。分倉(cāng)構(gòu)造主要針對(duì)的是保溫材料周邊保溫板和保溫漿料的分隔。在應(yīng)用隔斷方案時(shí)，必須注意以下內(nèi)容：1）擋火梁與防火隔離帶在受火狀態(tài)下，必須維持自身系統(tǒng)表層與構(gòu)造的穩(wěn)定性。所以，無(wú)機(jī)保溫漿料與巖棉可應(yīng)用到防火隔離帶中，而可收縮熔化的玻璃棉不能用于防火隔離帶。2）分倉(cāng)防火面積一般在250 cm2。分倉(cāng)太大，會(huì)影響滿貼與施工；太小則會(huì)對(duì)施工進(jìn)度構(gòu)成影響。另外，分倉(cāng)縫還應(yīng)擁有一定寬度，最好在1 cm左右。太小很難發(fā)揮隔火功能，太大將會(huì)影響保溫能力。3）擋火梁（隔離帶）的距離應(yīng)該適當(dāng)，不能直接將其設(shè)置在窗口。

4.2空腔封閉

在建筑外保溫中，空腔能為系統(tǒng)燃料與火勢(shì)拓展提供空氣，幫助火勢(shì)蔓延和燃燒，空腔愈連貫、越大，就越影響防火安全，從而帶來(lái)煙囪效應(yīng)。所以外保溫應(yīng)該盡量使用滿貼法，避免帶來(lái)空腔，尤其是幕墻，必須做好隔斷工作，這樣才能阻止生成連貫空腔，避免火災(zāi)隱患。另外，還要避免火災(zāi)背景下，因?yàn)樗苄蜗到y(tǒng)保溫材料受到熔化與收縮，出現(xiàn)空腔或者貫通封閉空腔。同時(shí)，還要注意保溫材料的選用，從而做好質(zhì)量管理。

4.3保護(hù)層

防火保護(hù)層主要包含飾面層與抹面層，保護(hù)層構(gòu)造、材料、施工質(zhì)量不同，其防火能力不同。其受火穩(wěn)定性直接影響反應(yīng)性能，厚度對(duì)保溫系統(tǒng)內(nèi)部材料的受損程度與狀態(tài)也有很大影響，增加厚度能有效減少內(nèi)部保溫材料傳輸，此時(shí)材料才越不容易被破壞和點(diǎn)燃?？紤]其抗裂要求，盡量參考相關(guān)文件與施工規(guī)范，將保護(hù)層的厚度控制在3 mm～6 mm。

4.4深化安全管理，增強(qiáng)消防監(jiān)管

為了做好消防管理，應(yīng)逐步深化消防安全部門的自糾自查工作，對(duì)于建筑構(gòu)造中不規(guī)范的問(wèn)題，及時(shí)解決。單位除了要落實(shí)安全生產(chǎn)制度，還必須制定對(duì)應(yīng)的應(yīng)急消防機(jī)制，科學(xué)設(shè)置安全出口與指標(biāo)，通過(guò)做好安全培訓(xùn)，尤其是特殊工種，在持證上崗的情況下，做好火災(zāi)預(yù)防布局。在監(jiān)管中，相關(guān)部門必須深入單位進(jìn)行檢查監(jiān)督，及時(shí)找出潛存問(wèn)題，并且落實(shí)到單位和個(gè)人，這樣消防單位才能及時(shí)懲處。

5　結(jié)語(yǔ)

建筑外墻保溫系統(tǒng)的防火構(gòu)造直接關(guān)系著消費(fèi)者的人身與財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)大眾生活質(zhì)量有著很大影響，所以在建筑外墻施工中，必須結(jié)合防火標(biāo)準(zhǔn)施工。只有外墻具備了防火性能與恰當(dāng)?shù)臉?gòu)造，才能保障系統(tǒng)安全性，提高工程價(jià)值。如果只強(qiáng)調(diào)外墻外保溫系統(tǒng)材料阻燃能力，將投入更多精力，并且難度較大。因此，在現(xiàn)實(shí)工作中，必須深入防火構(gòu)造與保溫系統(tǒng)研究，只有把握相關(guān)因素，才能及時(shí)預(yù)防，解決問(wèn)題。

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Building exterior insulation system of fire prevention measures

Hu Jian
（Shanxi Architectural Design Research Institute，Taiyuan 030013，China）

Abstract：The paper indicates the fire prevention and theoretic foundation for the building exterior insulation system，analyzes some potential problems for the fire-prevention components of the system，through the experiment，and points out some measure for the reconstruction from the partition walls，enclosed cavity，and protection layer，so as to ensure the safety of the exterior insulation system.

Key words：architectural exterior wall，insulation system，fire-prevention component

中圖分類號(hào)：TU761

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-6825（2016）06-0184-02

收稿日期：2015-11-04

作者簡(jiǎn)介：胡劍（1979-），男，工程師