關(guān)于底商住宅外墻外保溫材料防火設(shè)計(jì)的探討

秦彬

0 引言

當(dāng)前房地產(chǎn)市場(chǎng)建筑防火問題日益突出，國(guó)家及地方相關(guān)部門針對(duì)建筑防火出臺(tái)了很多法律、規(guī)范、措施、要求，其中針對(duì)建筑外保溫材料防火做了很多較為詳細(xì)的規(guī)定。因建筑外保溫材料選用、設(shè)計(jì)或施工不當(dāng)，造成的火災(zāi)損失觸目驚心。比如2009 年2 月9 日晚中央電視臺(tái)新址文化中心發(fā)生的特大火災(zāi)；2010 年11 月15 日下午上海靜安區(qū)膠州路教師公寓火災(zāi)以及2011 年2 月3 日凌晨沈陽(yáng)皇朝萬鑫大廈火災(zāi)，均是因火源引燃外墻外保溫材料，引發(fā)火勢(shì)迅速蔓延造成的。針對(duì)外墻外保溫材料防火這一突出問題，公安部消防局在2011 年3 月14 日發(fā)布了編號(hào)為公消[2011]65 號(hào)，題為《關(guān)于進(jìn)一步明確民用建筑外保溫材料消防監(jiān)督管理有關(guān)要求的通知》（簡(jiǎn)稱65號(hào)文），將建筑外保溫材料的燃燒性能統(tǒng)一確定為A 級(jí)。此舉一度對(duì)房地產(chǎn)市場(chǎng)的設(shè)計(jì)、施工、材料生產(chǎn)、供應(yīng)以及審批產(chǎn)生了較大影響。后來盡管在2012 年12 月3 日，公安部消防局下發(fā)《關(guān)于民用建筑外保溫材料消防監(jiān)督管理有關(guān)事項(xiàng)的通知》（350 號(hào)文），取消執(zhí)行65 號(hào)文，但由此可以看出外墻外保溫材料確實(shí)與建筑的防火安全密切相關(guān)。然而由于建筑類型的多樣，以及對(duì)防火設(shè)計(jì)的從嚴(yán)要求，導(dǎo)致業(yè)內(nèi)對(duì)外墻外保溫材料適用類型及范圍存在爭(zhēng)議和分歧，需要進(jìn)行必要的探討和澄清。

關(guān)于外墻外保溫材料的防火要求，目前絕大多數(shù)地區(qū)仍舊按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2014（2018 年版）（以下簡(jiǎn)稱《防火規(guī)范》）執(zhí)行。當(dāng)前很多住宅項(xiàng)目均涉及下部為底商上部住宅的業(yè)態(tài)布置方式。針對(duì)這類建筑，其外保溫材料燃燒性能是按照人員密集場(chǎng)所要求的A 級(jí)確定，還是可以按照不同功能區(qū)域分別確定，業(yè)內(nèi)存在著不同的看法。本文基于對(duì)《防火規(guī)范》的理解，根據(jù)建筑具體形式、火災(zāi)蔓延特點(diǎn)以及結(jié)合外墻外保溫材料的特點(diǎn)進(jìn)行分析。

1 常見的外墻外保溫材料種類及相關(guān)性能

目前常見的外墻外保溫材料按照其材料構(gòu)成區(qū)分，可以分為無機(jī)型外墻保溫材料和有機(jī)型外墻保溫材料兩大類。通常無機(jī)型保溫材料可以達(dá)到A 級(jí)燃燒性能，即為不燃材料。而有機(jī)型保溫材料通常其燃燒性能為B1 級(jí)或B2 級(jí)，即為難燃材料或可燃材料。對(duì)于B2 級(jí)的可燃性外墻保溫材料，《防火規(guī)范》不建議使用，且針對(duì)B1 或B2 級(jí)的外墻保溫材料，《防火規(guī)范》還要求“保溫材料兩側(cè)的墻體應(yīng)采用不燃材料且厚度均不應(yīng)小于50mm”，通過采用不燃材料對(duì)難燃或可燃的保溫材料進(jìn)行有效包覆，進(jìn)一步增強(qiáng)外墻外保溫材料的防火性能。外墻外保溫材料除了具備一定的防火要求外，需要滿足熱工、強(qiáng)度以及施工便利等要求。通常要求其導(dǎo)熱系數(shù)低、熱阻高，具備一定的強(qiáng)度、粘結(jié)性好，以及耐久、收縮率小等特點(diǎn)。本文著重就外墻外保溫材料的燃燒性能展開討論。

對(duì)于無機(jī)型外墻外保溫材料常見的有玻璃棉、巖棉、膨脹?；⒅楸貪{料等。這類保溫材料防火性能均為不燃材料，不存在火災(zāi)隱患，然而由于其他性能存在不足，導(dǎo)致其在建筑中難以大規(guī)模推廣使用。例如玻璃棉、巖棉粘結(jié)性不好，材料強(qiáng)度低，導(dǎo)致外飾面施工困難，尤其是巖棉，當(dāng)在外墻被水打濕浸泡后，其保溫性能會(huì)大打折扣。因此對(duì)于大量涂料類外墻或貼磚類外墻不適用玻璃棉或巖棉作為外保溫材料。再如膨脹?；⒅楸貪{料盡管粘結(jié)性好，但其保溫性能欠佳，因此多用于非采暖區(qū)或房間的外墻。目前對(duì)于需要使用達(dá)到A 級(jí)防火性能的外墻保溫材料，多采用無機(jī)活性墻體保溫隔熱材料，該材料具備保溫隔熱、安全防火、施工簡(jiǎn)便、耐候性佳、價(jià)格合理、運(yùn)輸方便等特點(diǎn)，得到越來越普遍的使用。

有機(jī)型外墻外保溫材料有膨脹聚苯板（EPS 板）、擠塑聚苯板（XPS 板）、膠粉聚苯顆粒以及酚醛樹脂復(fù)合板等。前兩者燃燒性能為B2 級(jí)，后兩者燃燒性能為B1 級(jí)。目前市場(chǎng)上運(yùn)用較為普遍的是擠塑聚苯板。擠塑聚苯板的導(dǎo)熱系數(shù)約為0.028～0.030，保溫效果好，材料強(qiáng)度高，耐潮濕，為增強(qiáng)其防火性能，同時(shí)便于立面涂料、面磚施工，其表面通常需要采用掛網(wǎng)、抹灰處理。

2 底商住宅外墻外保溫材料防火設(shè)計(jì)分析

通常對(duì)于使用功能全部為住宅的建筑，其外墻外保溫材料如何設(shè)計(jì)，業(yè)內(nèi)沒有太多爭(zhēng)議?！斗阑鹨?guī)范》第6.7.2 條第二款明確指出，除第一款所列情況外，“對(duì)于其他場(chǎng)所，應(yīng)采用低煙、低毒且燃燒性能不低于B1 級(jí)的保溫材料”。但目前很多小區(qū)存在下部為商業(yè)，上部為住宅的復(fù)合使用功能的建筑類型。對(duì)于該類型建筑是否整棟樓都應(yīng)該完全按照《防火規(guī)范》第6.7.2 條第一款所述定義為“人員密集場(chǎng)所”，是值得商榷的。

首先就使用功能來看，下部為商業(yè)，上部為住宅的建筑，與相同層數(shù)全部為商業(yè)的建筑是有區(qū)別的。不僅人員密集程度有差異，而且火災(zāi)危險(xiǎn)性不盡相同，一旦著火，后者的危險(xiǎn)性和破壞性明顯超過前者。因此有必要對(duì)這兩類建筑區(qū)別對(duì)待。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，只要能夠做好底部商業(yè)和上部住宅兩者之間的防火隔離，就可以最大程度降低下部商業(yè)著火對(duì)上部住宅的影響。筆者建議根據(jù)實(shí)際使用功能不同，下部商業(yè)部分作為人員密集場(chǎng)所看待，上部住宅可按《防火規(guī)范》第6.7.2 條第二款的“其他場(chǎng)所”看待，具體理由如下：

就首、二層商業(yè)外墻與上部住宅外墻的剖面關(guān)系而言，存在上部住宅外墻與下部商業(yè)外墻重合（如圖1 所示）、上部住宅外墻相對(duì)商業(yè)外墻挑出（如圖2 所示）、上部住宅外墻相對(duì)商業(yè)外墻縮進(jìn)（如圖3 所示）三種情況。

圖1 上部住宅外墻與下部商業(yè)外墻重合

圖2 上部住宅外墻相對(duì)下部商業(yè)外墻挑出

圖3 上部住宅外墻相對(duì)下部商業(yè)外墻縮進(jìn)

下面針對(duì)以上三種情況涉及的外墻外保溫材料的燃燒性能，分別予以討論。

對(duì)于圖1 剖面類型的底商住宅，由于人員密集場(chǎng)所火災(zāi)危害性較大，且商業(yè)業(yè)態(tài)往往存在可燃物較多，用電負(fù)荷較大，對(duì)于餐飲業(yè)態(tài)類商業(yè)還存在廚房等用火房間，火災(zāi)危險(xiǎn)性較住宅更大，因此下部商業(yè)外墻保溫材料可以采用燃燒性能為A 級(jí)的不燃燒材料做外墻保溫材料。而如果在商業(yè)外窗洞口上皮以上1.2m 的范圍設(shè)置通長(zhǎng)的A 級(jí)保溫材料，上部住宅的外墻保溫材料可以根據(jù)建筑高度采用B1 或B2 級(jí)保溫材料（如圖4 所示）。

圖4 上部住宅外墻與下部商業(yè)外墻重合外墻保溫示意

燃燒性能為A 級(jí)的外墻保溫材料可以起到阻斷保溫材料著火蔓延的作用。外墻外保溫材料規(guī)定燃燒性能，主要是為了防止因室內(nèi)外明火點(diǎn)燃外保溫材料，從而引起火災(zāi)向上蔓延。通常因室外火源點(diǎn)燃外墻保溫材料的情況不多見（此類情況多由鄰近樓棟失火造成防火隔離失效引起），更多的情況是由于下部樓層失火，造成火焰通過外門窗洞口向上蔓延，點(diǎn)燃上部外保溫材料或上層窗戶附近的可燃物引起。當(dāng)外墻保溫被點(diǎn)燃后有可能通過外墻門窗進(jìn)入上層室內(nèi)空間，從而加劇火災(zāi)的破壞程度。為增強(qiáng)外保溫材料的耐火性能，防火規(guī)范要求外墻外保溫系統(tǒng)采用不燃材料在其表面設(shè)置防護(hù)層，并且規(guī)定當(dāng)采用B1、B2 級(jí)保溫材料時(shí)，防護(hù)層厚度首層不應(yīng)小于15mm。同時(shí)，為阻斷因下層外墻保溫材料著火蔓延至上一層，規(guī)范還要求當(dāng)建筑的屋面和外墻外保溫系統(tǒng)均采用B1、B2 級(jí)保溫材料時(shí)，應(yīng)在保溫系統(tǒng)中每層設(shè)置水平防火隔離帶。防火隔離帶應(yīng)采用燃燒性能為A 級(jí)的材料，防火隔離帶的高度不應(yīng)小于300mm。這里看出燃燒性能為A 級(jí)的材料可以起到防火隔離的作用。

火災(zāi)蔓延對(duì)門窗洞口以上1.2m 范圍以外的區(qū)域影響不大。為阻斷下層火災(zāi)通過外門窗洞口向上蔓延，規(guī)范規(guī)定建筑外墻上、下層開口之間應(yīng)設(shè)置高度不小于1.2m 的實(shí)體墻或挑出寬度不小于1.0m、長(zhǎng)度不小于開口寬度的防火挑檐；當(dāng)室內(nèi)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)時(shí)，上、下層開口之間的實(shí)體墻高度不應(yīng)小于0.8m。當(dāng)上、下層開口之間設(shè)置實(shí)體墻確有困難時(shí)，可設(shè)置防火玻璃墻，但高層建筑的防火玻璃墻的耐火完整性不應(yīng)低于1.0h，多層建筑的防火玻璃墻的耐火完整性不應(yīng)低于0.5h。外窗的耐火完整性不應(yīng)低于防火玻璃墻的耐火完整性要求。可以將1.2m 高的實(shí)體墻或防火玻璃墻看作是上下層之間的防火隔離帶，當(dāng)此區(qū)域內(nèi)的保溫材料為A 級(jí)材料時(shí)，可以阻斷下部建筑著火對(duì)上部外墻保溫材料的影響。

綜上，在下部商業(yè)外窗門洞口上皮以上1.2m 通長(zhǎng)范圍內(nèi)設(shè)置A 級(jí)防火保溫材料，可以阻斷下部商業(yè)著火對(duì)上部住宅的影響，上部住宅外墻保溫材料可以選用B1 或B2 級(jí)材料。同樣，該通長(zhǎng)范圍內(nèi)的A 級(jí)防火保溫材料也可有效阻止上部住宅著火后對(duì)下部商業(yè)的蔓延。

對(duì)于圖2 剖面類型的底商住宅，可以將住宅外挑部分看作是下部商業(yè)的防火挑檐，此時(shí)只要外挑部分底部采用A 級(jí)保溫材料，外挑長(zhǎng)度達(dá)到1m 以上，就可以阻斷下部商業(yè)著火對(duì)上部住宅的影響。因此住宅也是可以采用B 級(jí)外墻保溫材料的（如圖5 所示）。

圖5 上部住宅外墻相對(duì)下部商業(yè)外墻挑出外墻保溫示意

對(duì)于圖3 剖面類型的底商住宅，由于下部商業(yè)外門窗上口通常有結(jié)構(gòu)梁高度，再加上女兒墻高度，一般來講往往已經(jīng)大于1.2m，在這種情況下，上部住宅可以采用B 級(jí)外墻保溫材料。需要強(qiáng)調(diào)的是當(dāng)商業(yè)屋頂保溫材料為B2 或B1 級(jí)時(shí)，為防止住宅著火后通過外墻向下蔓延，商業(yè)屋面與住宅外墻之間應(yīng)采用寬度不小于500mm 的不燃材料設(shè)置防火隔離帶進(jìn)行分隔（如圖6 所示）。

圖6 上部住宅外墻相對(duì)下部商業(yè)外墻縮進(jìn)外墻保溫示意

3 結(jié)論

以上通過對(duì)《防火規(guī)范》條文的解讀，以及不同剖面形式底商住宅外墻保溫材料及構(gòu)造對(duì)于阻隔火災(zāi)蔓延的相關(guān)探討，可以得出如下結(jié)論：

（1）對(duì)于底商住宅類型建筑，應(yīng)將底商部分與住宅部分進(jìn)行區(qū)分，分別按照“人員密集場(chǎng)所”和“其他場(chǎng)所”進(jìn)行外墻保溫材料選擇和防火構(gòu)造設(shè)計(jì)。

（2）針對(duì)不同剖面類型的底商住宅，可以采用不同的構(gòu)造措施來阻止外墻火災(zāi)的蔓延，但上部住宅外墻均可選用B1級(jí)或B2 級(jí)外墻保溫材料，而下部商業(yè)外墻均應(yīng)采用A 級(jí)外墻保溫材料。

盡管目前偶爾仍有因外墻外保溫材料引發(fā)火災(zāi)蔓延的案例，但不應(yīng)籠統(tǒng)認(rèn)為均是保溫材料出了問題，需要具體問題具體分析。例如在幕墻式外墻中，當(dāng)保溫材料與外掛材料（玻璃、石材或金屬板）出現(xiàn)空腔時(shí)，極易引發(fā)煙囪效應(yīng)，造成火災(zāi)的蔓延。因此，阻止外墻保溫材料引起的火災(zāi)蔓延，除了需要依靠保溫材料自身的防火性能外，合理的構(gòu)造措施也是必不可少的。然而由于目前對(duì)于該底商住宅保溫材料缺乏明確的法規(guī)指導(dǎo)意見，再加上業(yè)內(nèi)普遍對(duì)防火設(shè)計(jì)的從嚴(yán)要求，導(dǎo)致很多地方實(shí)際上仍然將底商住宅當(dāng)做人員密集型建筑看待，并要求上部住宅與下部商業(yè)均采用A 級(jí)外墻保溫材料。希望通過本文對(duì)于該問題的探討，加深業(yè)內(nèi)相關(guān)部門及行業(yè)設(shè)計(jì)、研究人員對(duì)這一問題的理解，并促進(jìn)爭(zhēng)議問題的解決。