建筑外保溫材料的防火性能和使用建議

施藝飛

摘要： 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外因建筑外保溫系統(tǒng)選用易燃可燃保溫材料或外墻裝飾防火措施不當(dāng)導(dǎo)致經(jīng)常發(fā)生火災(zāi)案例，給人們的生命財(cái)產(chǎn)造成了嚴(yán)重的損失，而且影響了社會(huì)的穩(wěn)定性。建筑易燃可燃保溫材料是導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生的一個(gè)重要隱患，成為了建筑界和消防部門(mén)研究的重要課題。

Abstract： In recent years， fire cases often occur at home and abroad， caused by the use of the flammable and combustible insulation materials in the insulation system outside the buildings or improper external decorative fireproof measures， and it has caused serious losses to people's life and property， and also affected the social stability. Building flammable and combustible insulation material is an important hidden danger that causes fire， and has become an important topic for the construction and fire protection departments.

關(guān)鍵詞： 建筑外保溫材料；防火性能；使用建議

Key words： building exterior insulation material；fire protection performance；use suggestion

中圖分類(lèi)號(hào)：TU545 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）34-0162-020 引言

2009年2月9日，中央電視臺(tái)新址大樓發(fā)生了巨大火災(zāi)，導(dǎo)致一名消防員犧牲，六名消防員以及兩名施工人員受傷，經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)16383萬(wàn)元；2010年11月15日，上海市靜安區(qū)一處高層住宅內(nèi)發(fā)生重大火災(zāi)，死亡人數(shù)為58人；2011年2月3日，沈陽(yáng)的皇朝萬(wàn)鑫國(guó)際大廈發(fā)生嚴(yán)重火災(zāi)事故，造成巨大財(cái)產(chǎn)損失；2017年6月14日，英國(guó)倫敦北肯辛頓區(qū)一座24層公寓大樓發(fā)生火災(zāi)，造成17人死亡，教訓(xùn)十分慘痛。

為了遏制外保溫火災(zāi)多發(fā)勢(shì)頭，嚴(yán)把防控源頭關(guān)，公安部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等多部門(mén)相繼出臺(tái)了多項(xiàng)政策法規(guī)，對(duì)外保溫材料的設(shè)計(jì)施工進(jìn)行了規(guī)范，各監(jiān)管部門(mén)也加大了其執(zhí)法監(jiān)督執(zhí)法力度。2009年9月20日，公安部門(mén)、住房部門(mén)以及城鄉(xiāng)建設(shè)部門(mén)共同頒布了《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》（公通字[2009]46號(hào)文），其中明確規(guī)定了民用建筑墻體保溫材料的燃燒級(jí)別以及防火構(gòu)造。其中，民用建筑外保溫材料燃燒性最好為A級(jí)，而且必須要高于B2級(jí)。非住宅類(lèi)的高層建筑，外保溫材料的燃燒性能宜為A級(jí)，且不應(yīng)低于B1級(jí)。2014年8月27日，《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）頒布實(shí)施，將建筑保溫和外墻裝飾專(zhuān)門(mén)列入一個(gè)章節(jié)，對(duì)保溫系統(tǒng)的防火要求進(jìn)行了補(bǔ)充，要求建筑的內(nèi)、外保溫系統(tǒng)，宜采用燃燒性能為A級(jí)的保溫材料，不宜采用B2級(jí)保溫材料，嚴(yán)禁采用B3級(jí)保溫材料。

1 常見(jiàn)外保溫材料及基本性能參數(shù)

建筑外墻的保溫材料有很多種類(lèi)，根據(jù)材質(zhì)的不同可以進(jìn)行分類(lèi)，比如復(fù)合保溫材料、有機(jī)保溫材料和無(wú)機(jī)保溫材料。常見(jiàn)的有機(jī)保溫材料主要包括酚醛樹(shù)脂板、擠塑板（XPS）、聚苯板（EPS）、聚氨酯泡沫板等，常見(jiàn)的無(wú)機(jī)保溫材料包括加氣混凝土、巖棉板、玻璃棉板、泡沫水泥板等；復(fù)合保溫材料種類(lèi)較多，有酚醛復(fù)合板、菱鎂發(fā)泡板等等。根據(jù)保溫材料的耐火等級(jí)以及燃燒性能可以分成四個(gè)不同的等級(jí)，分別為A級(jí)、B1級(jí)、B2級(jí)、B3級(jí)，其中A級(jí)代表不燃材料，B1級(jí)代表難燃材料，B2級(jí)代表可燃材料，B3級(jí)代表易燃材料。A級(jí)材料大多為無(wú)機(jī)保溫材料，B1級(jí)材料大多為有機(jī)材料加入較大劑量的阻燃劑，B2級(jí)材料大多為有機(jī)材料添加適量的阻燃劑，B3級(jí)材料大多為有機(jī)材料不含阻燃劑。

表1為常見(jiàn)的建筑外墻保溫材料的物理性能以及燃燒性能。

2 幾種常用的外保溫材料比較

常見(jiàn)的無(wú)機(jī)保溫材料包括玻化微珠、泡沫玻璃、巖棉、膨脹珍珠巖等，這些材料都具有較強(qiáng)的防火性能，而且導(dǎo)熱系數(shù)非常高，但是達(dá)不到理想的保溫以及節(jié)能效果，尤其是在嚴(yán)寒地區(qū)，節(jié)能效率比較低，無(wú)法達(dá)到超過(guò)65%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。

比如，巖棉板屬于A級(jí)材料，但是依然有很多問(wèn)題存在：第一，產(chǎn)量比較小。巖棉是一種礦物棉，資源比較少，而且?guī)r棉具有較長(zhǎng)的生產(chǎn)線投產(chǎn)周期，一個(gè)巖棉廠從建設(shè)到運(yùn)行最少要花費(fèi)兩年的時(shí)間，因此巖棉材料生產(chǎn)量目前還無(wú)法滿足我國(guó)的節(jié)能和防火需求。第二，性價(jià)比比較低。跟市場(chǎng)上的同類(lèi)保溫材料相比，每平方米巖棉的造價(jià)要高很多，建筑節(jié)能材料改造需要大量的保溫材料，但是巖棉的價(jià)格高、產(chǎn)量小根本無(wú)法滿足市場(chǎng)的需求，不能被人們所接受。第三，耗能比較大。巖棉生產(chǎn)過(guò)程比較復(fù)雜，要將原材料進(jìn)行重熔和纖維化，這個(gè)過(guò)程會(huì)有大量的廢水和廢氣產(chǎn)生，而且能源消耗量比較大，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，不符合國(guó)家節(jié)能減排的需要。第四，存在一定的技術(shù)缺陷。跟國(guó)外先進(jìn)的巖棉產(chǎn)品相比，我國(guó)生產(chǎn)的巖棉板性能比較差，比如吸水率低、抗拉強(qiáng)度比較弱等，這些指標(biāo)使巖棉板保溫功能受到了極大的限制。

有機(jī)類(lèi)外墻保溫材料的優(yōu)點(diǎn)為性價(jià)比比較高，生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)計(jì)技術(shù)和施工技術(shù)都非常成熟，是使用比較廣泛的一種保溫材料。比如聚苯乙烯泡沫塑料，在前些年的外墻保溫市場(chǎng)占有率達(dá)80%左右，主要原因是相比于無(wú)機(jī)保溫材料，有機(jī)保溫材料具有較好的保溫和隔熱效果，而且價(jià)格較低，施工技術(shù)比較成熟，具備相對(duì)比較系統(tǒng)、完善的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范體系，但同時(shí)也存在很多不足之處，比如防火性能比較差、容易燃燒，有毒性，如何提高防火性能仍是一個(gè)迫需解決的問(wèn)題。endprint

幾種常見(jiàn)外保溫材料優(yōu)缺點(diǎn)舉例見(jiàn)表2。

3 外保溫材料的火災(zāi)危險(xiǎn)性

3.1 外墻保溫材料具有較強(qiáng)的可燃性和易燃性

當(dāng)前，我國(guó)建筑中使用的外保溫材料一般都是易燃性、可燃性的材料，這兩種材料市場(chǎng)份額超過(guò)80%，這些材料燃燒以后，會(huì)產(chǎn)生很多有毒氣體，比如CO、HCN等，人一旦吸入后就會(huì)中毒身亡，而且燃燒會(huì)產(chǎn)生大量的煙氣，使空間的能見(jiàn)度大大降低，進(jìn)而導(dǎo)致人無(wú)法順利逃生。此外，由于外保溫系統(tǒng)特殊的構(gòu)造，發(fā)生火災(zāi)后，火焰從下往上卷吸導(dǎo)致熱塑性外保溫材料燃燒之后出現(xiàn)滴落和流淌，進(jìn)而引發(fā)垂直方向上的火災(zāi)蔓延。而一些燃燒性能相對(duì)較好的外保溫材料，因?yàn)榄h(huán)境污染、保溫效果差、吸水性高、施工難度大等原因，不能得到廣泛的使用，當(dāng)前考慮保溫材料，還沒(méi)有一種同時(shí)具備防火、保溫、環(huán)保以及施工方便的材料。

3.2 施工構(gòu)造中的缺陷性

通常幕墻都是現(xiàn)場(chǎng)噴涂或者薄抹灰，然后再對(duì)幕墻進(jìn)行施工，通常保溫墻的構(gòu)造為幕墻-空氣間層-保溫層，幕墻跟保溫板之間有一定的空隙，中間會(huì)有空氣，當(dāng)外保溫材料著火后，內(nèi)部很容易出現(xiàn)煙囪效應(yīng)，導(dǎo)致火災(zāi)迅速蔓延。

3.3 施工現(xiàn)場(chǎng)比較復(fù)雜

外墻保溫材料施工施工過(guò)程中，特別是在寒冷地區(qū)，通常需要采取一定的采暖和烘干措施，這就需要拉結(jié)臨時(shí)的線路，容易出現(xiàn)電氣火災(zāi)。此外，施工過(guò)程中應(yīng)用的切割機(jī)等工具，使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生火花，一旦遇到周?chē)目扇嘉锞蜁?huì)研發(fā)火災(zāi)。在對(duì)一些設(shè)備進(jìn)行焊接時(shí)，如果操作不正確，也容易引發(fā)火災(zāi)。另外，現(xiàn)場(chǎng)的照明設(shè)施由于表面發(fā)熱也有可能引起火災(zāi)。

4 關(guān)于使用外保溫材料的建議

①完善法規(guī)體系。嚴(yán)格按照法律規(guī)范生產(chǎn)和使用外墻保溫材料，嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)政策。

②應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)。當(dāng)前我國(guó)市場(chǎng)上的A級(jí)材料比較少，而且質(zhì)量比較差，不能滿足現(xiàn)實(shí)的需要，要加強(qiáng)新技術(shù)創(chuàng)新，生產(chǎn)出安全環(huán)保又節(jié)能的新型保溫材料。

③加大監(jiān)管力度。要加強(qiáng)源頭管控，從設(shè)計(jì)、施工開(kāi)始加強(qiáng)檢查，對(duì)選用不符合要求的保溫材料的，依法從重處罰。

④防范意識(shí)要加強(qiáng)。加強(qiáng)對(duì)施工人員、管理人員、監(jiān)理人員以及建筑用戶的安全教育，以防患于未然。

5 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，全球隔熱保溫材料正朝著高效、節(jié)能、薄層、一體化發(fā)展，開(kāi)發(fā)耐火性能好、保溫性能好、易于施工的外墻保溫材料是目前國(guó)內(nèi)外研究的一個(gè)熱門(mén)方向。一系列火災(zāi)事故的慘痛教訓(xùn)要求我們必須從火災(zāi)防控、安全保障的需求出發(fā)，進(jìn)一步改善材料的燃燒性能，提高材料的耐火等級(jí)。由于外保溫行業(yè)在我國(guó)起步較晚，各項(xiàng)政策法規(guī)還在逐步完善，低端產(chǎn)品正在被淘汰，高能產(chǎn)品逐漸得到推廣和發(fā)展，在此過(guò)程中，必須嚴(yán)格監(jiān)管，加強(qiáng)行業(yè)自律，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，不斷創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用和生產(chǎn)工藝，保證產(chǎn)業(yè)健康安全發(fā)展，城市安全才有保障。

參考文獻(xiàn)：

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[3]賈令龍.建筑防火中外墻保溫材料防火性能的重要性[J].科技資訊，2013.endprint