我國(guó)外墻外保溫系統(tǒng)防火技術(shù)現(xiàn)狀及方向

我國(guó)外墻外保溫系統(tǒng)防火技術(shù)現(xiàn)狀及研究方向【內(nèi)容摘要】本本文分析了我我國(guó)外墻外保保溫系統(tǒng)防火火技術(shù)的現(xiàn)狀狀，根據(jù)國(guó)內(nèi)內(nèi)建筑特點(diǎn)和和外墻外保溫溫系統(tǒng)存在的的巨大安全隱隱患提出必須須盡早開(kāi)發(fā)防防火等級(jí)高的的外墻外保溫溫系統(tǒng)，并提提出其研究和和發(fā)展方向應(yīng)應(yīng)該是采取有有效的整體防防火構(gòu)造措施施才是最終的的目的?！娟P(guān)鍵詞】外墻墻外保溫系統(tǒng)統(tǒng)；防火；現(xiàn)現(xiàn)狀；研究方方向前言外墻外外保溫系統(tǒng)應(yīng)應(yīng)用的重要條條件之一是系系統(tǒng)的防火安安全性，而在在我國(guó)外保溫溫發(fā)展至今，該該技術(shù)領(lǐng)域的的研究還很滯滯后，現(xiàn)行的的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范范中沒(méi)有具體體的外保溫防防火相關(guān)內(nèi)容容，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)中也僅對(duì)保保溫材料的燃燃燒性能作了了規(guī)定。目前前外保溫系統(tǒng)統(tǒng)中約80%的主體保溫溫材料均采用用有機(jī)可燃材材料，系統(tǒng)無(wú)無(wú)任何防火構(gòu)構(gòu)造措施且可可用于任何高高度的建筑中中，導(dǎo)致火災(zāi)災(zāi)或加速火災(zāi)災(zāi)蔓延的案例例時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)嚴(yán)重威脅著人人們的生命和和財(cái)產(chǎn)安全，給給建筑帶來(lái)極極大的安全隱隱患。2004年4月，北京某某工程由于作作業(yè)時(shí)電焊的的火星濺到了了樓架底層的的聚苯板上，引引燃聚苯板發(fā)發(fā)生了火災(zāi)；；2005年12月，上海某某建筑工程因因工人施工時(shí)時(shí)違章切割產(chǎn)產(chǎn)生的火花引引燃了聚苯板板，導(dǎo)致了火火災(zāi)；2007年5月9日，沈陽(yáng)某某居民樓東山山墻下對(duì)方的的可燃物將東東山墻的聚苯苯板外墻外保保溫點(diǎn)燃，整整個(gè)山墻全部部燒毀；2006年5月，江蘇某某工程一層外外墻裝飾材料料與墻壁之間間的保溫材料料遇火燃燒，大大火迅速蔓延延至整個(gè)20層的外墻面面引起火災(zāi)-------這些頻繁而而慘烈的案例例給予了我們們足夠的警醒醒，而國(guó)內(nèi)已已報(bào)道和未報(bào)報(bào)道的火災(zāi)相相信還遠(yuǎn)不止止這些，建筑筑的防火安全全性能也成為為了人們關(guān)注注和研究的重重要課題。高層建筑發(fā)生火火災(zāi)時(shí)的特點(diǎn)點(diǎn)火勢(shì)蔓延快。高高層建筑的樓樓梯間、電梯梯井、管道井井、風(fēng)道等豎豎向井道多，如如果防火隔離離處理不好，發(fā)發(fā)生火災(zāi)時(shí)就就好像一座座座高聳的煙囪囪，成為火勢(shì)勢(shì)迅速蔓延的的途徑，一旦旦失火，燃燒燒猛烈，蔓延延迅速，形成成立體火災(zāi)，煙煙氣危害嚴(yán)重重。據(jù)測(cè)定，在在火焰燃燒猛猛烈階段，各各管井煙氣擴(kuò)擴(kuò)散速度可達(dá)達(dá)3~4m//s。疏散困難。高層層建筑內(nèi)容納納人數(shù)多，垂垂直距離大，加加之火災(zāi)環(huán)境境下人們的恐恐慌心理和煙煙氣的毒害作作用，使安全全疏散成為一一個(gè)較難解決決的問(wèn)題。層層數(shù)越高，人人員越多，所所需的疏散時(shí)時(shí)間也越長(zhǎng)。撲救難度大。高高層建筑高達(dá)達(dá)數(shù)十米，甚甚至上百米，發(fā)發(fā)生火災(zāi)時(shí)從從室外進(jìn)行撲撲救相當(dāng)困難難。我國(guó)有些些經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)達(dá)的城市的消消防部門(mén)購(gòu)置置了少量的登登高消防車(chē)，但但大多數(shù)城市市尚沒(méi)有配備備，而且高度度也不能滿(mǎn)足足安全疏散和和撲救的需要要。外墻外保溫系統(tǒng)統(tǒng)防火安全性性問(wèn)題的起因因用于建筑外墻的的保溫材料主主要包括三大類(lèi)，一類(lèi)類(lèi)是以礦物棉棉和玻璃棉為為主的無(wú)機(jī)保保溫材料，通通常認(rèn)定為不不燃性材料；；一類(lèi)是以膠膠粉聚苯顆粒粒保溫漿料為為主的有機(jī)無(wú)無(wú)機(jī)復(fù)合保溫溫材料，通常常認(rèn)定為難燃燃性材料；另另一類(lèi)是以聚聚苯板（熱塑塑性）和聚氨酯（熱熱固性）為主主的有機(jī)保溫溫材料，通常常認(rèn)定為可燃燃性材料。當(dāng)外墻外外保溫系統(tǒng)的的保溫材料采采用不燃性材材料或不具有有傳播火焰的的難燃性材料料時(shí)，外墻外外保溫系統(tǒng)幾幾乎不存在防防火安全性問(wèn)問(wèn)題。但是，在在我國(guó)目前的的技術(shù)條件下下，聚苯乙烯烯泡沫和硬泡泡聚氨酯等可可燃材料在建建筑外墻外保保溫系統(tǒng)中的的使用最為廣廣泛，這是產(chǎn)產(chǎn)生外保溫系系統(tǒng)防火安全全性問(wèn)題的起起因，而隨著著節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的的逐步提高，這這個(gè)問(wèn)題將更更加凸顯。因因此，隨著此此類(lèi)可燃有機(jī)機(jī)保溫材料的的大面積應(yīng)用用和使用厚度度的不斷增加加，建筑外墻墻火災(zāi)或火災(zāi)災(zāi)的蔓延問(wèn)題題應(yīng)引起人們們足夠的重視視。1、巖棉礦棉類(lèi)類(lèi)不燃材料的的燃燒特性巖棉、礦礦渣棉在常溫溫條件下它們們的導(dǎo)熱系數(shù)數(shù)通常在0..036～0.0411W/(m··K)之間，其其本身屬無(wú)機(jī)機(jī)質(zhì)硅酸鹽纖纖維，不可燃燃，但在加工工成制品的過(guò)過(guò)程中，有時(shí)時(shí)要加入有機(jī)機(jī)粘結(jié)劑或添添加物，這些些對(duì)制品的燃燃燒性能會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生一定的影影響。因此，巖巖棉、礦渣棉棉制品的燃燒燒性能取決于于其中可燃性性粘結(jié)劑的多多少。2、膠粉聚苯顆顆粒的熱分解解與燃燒特性性膠粉聚聚苯顆粒保溫溫漿料是一種種有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)復(fù)合的保溫隔隔熱材料，聚聚苯顆粒的體體積大約在880％左右，導(dǎo)導(dǎo)熱系數(shù)為00.06W//(m·K)，燃燒等等級(jí)為B1級(jí)，屬于于難燃材料。膠膠粉聚苯顆粒粒在受熱時(shí)，通通常包含的聚聚苯顆粒會(huì)軟軟化并熔化，但但不會(huì)發(fā)生燃燃燒。由于聚聚苯顆粒被無(wú)無(wú)機(jī)料包裹，其其熔融后將形形成封閉的空空腔，此時(shí)該該保溫材料的的導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)會(huì)更低、傳熱熱更慢，受熱熱全過(guò)程材料料體積變化率率為零。3、聚苯乙烯的的熱分解與燃燃燒特性聚苯乙烯泡泡沫材料是熱熱塑性高分子子保溫隔熱材材料，受熱時(shí)時(shí)，通常發(fā)生生軟化和熔化化。聚苯板的的熱變形溫度度僅為70～98℃，差異取決決于選用配方方和后處理方方法，玻璃化化溫度為1000℃。聚苯乙烯烯全部由碳?xì)錃湓亟M成，本本質(zhì)上極易燃燃燒，未經(jīng)阻阻燃處理，氧氧指數(shù)僅為118％；燃燒燒時(shí)熱釋放量量較大，同時(shí)時(shí)生成大量煙煙，受火后收收縮、熔化，導(dǎo)導(dǎo)致外保溫系系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生空空腔，轟燃狀狀態(tài)下燃燒劇劇烈，燃燒的的滴落物具有有引燃性。44、聚氨酯的熱熱分解與燃燒燒特性硬硬質(zhì)泡沫聚氨氨酯是一種高高分子熱固性性保溫隔熱材材料，導(dǎo)熱系系數(shù)為0.0024W//(m·K)，在所有有外墻用有機(jī)機(jī)保溫材料中中是最優(yōu)的。聚聚氨酯一般在在202℃以下不會(huì)分分解，用ASSTMD11929測(cè)定定聚氨酯泡沫沫的點(diǎn)燃溫度度為強(qiáng)制點(diǎn)燃燃溫度3100℃，自燃溫度度415℃；聚氨酯泡泡沫本質(zhì)上屬屬于高度易燃燃材料，未做做阻燃處理時(shí)時(shí)氧指數(shù)僅為為16.5％；；熱固性材料料在受熱時(shí)通通常分解出易易燃?xì)怏w，受受火后形成炭炭化層，熱分分解和燃燒的的產(chǎn)物主要有有氰化氫、CCO、異氰酸酸酯等，對(duì)聚聚氨酯燃燒的的毒性研究也也比較多。因此，外保溫系統(tǒng)統(tǒng)防火安全性性的起因是由由于系統(tǒng)中有有機(jī)保溫材料料具備了引發(fā)發(fā)火災(zāi)和加速速火災(zāi)蔓延的的危險(xiǎn)性。三、國(guó)內(nèi)外墻外外保溫系統(tǒng)防防火技術(shù)現(xiàn)狀狀目前，國(guó)內(nèi)對(duì)外外墻外保溫系系統(tǒng)防火技術(shù)術(shù)的研究和重重視程度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，幾幾乎所有提及及的內(nèi)容都是是關(guān)于系統(tǒng)所所采用保溫材材料的燃燒性性能，即使在在外保溫行業(yè)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)有有機(jī)保溫材料料的要求也僅僅僅是氧指數(shù)數(shù)和可燃性試試驗(yàn)指標(biāo)。目目前我國(guó)現(xiàn)行行的《高層民民用建筑設(shè)計(jì)計(jì)防火規(guī)范》中中尚無(wú)針對(duì)外外墻保溫的防防火設(shè)計(jì)內(nèi)容容，對(duì)外墻外外保溫系統(tǒng)缺缺乏分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)和使用范圍圍限定，外墻墻保溫防火技技術(shù)也沒(méi)有國(guó)國(guó)家或行業(yè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，生生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中中一般缺少防防火性指標(biāo)。在在國(guó)內(nèi)外墻外外保溫系統(tǒng)中中占有很大比比例的聚苯板板薄抹灰系統(tǒng)統(tǒng)存在如下問(wèn)問(wèn)題：（一）聚苯板薄抹灰系統(tǒng)在發(fā)達(dá)國(guó)家因其防火性能較差，而對(duì)其使用范圍有嚴(yán)格的限制，但在國(guó)內(nèi)沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)對(duì)此作出規(guī)定。幾乎所有聚苯板薄抹灰外墻外保溫做法的生產(chǎn)單位對(duì)聚苯板薄抹灰系統(tǒng)的火災(zāi)隱患都視而不見(jiàn)，一些國(guó)外的外墻外保溫公司進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)后沒(méi)有表現(xiàn)出對(duì)社會(huì)、對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)應(yīng)承擔(dān)責(zé)任的態(tài)度，隱瞞其產(chǎn)品在本國(guó)因防火安全性達(dá)不到要求而對(duì)其產(chǎn)品的使用范圍進(jìn)行限制的規(guī)定，他們利用我國(guó)外墻外保溫市場(chǎng)不規(guī)范的現(xiàn)狀，在高層、甚至在超過(guò)170米的超高層建筑物上依然采用此種產(chǎn)品，這種欺瞞行為應(yīng)引起國(guó)內(nèi)相關(guān)部門(mén)的高度重視。（二）國(guó)內(nèi)高層、超高層建筑上用聚苯板薄抹灰網(wǎng)格布粘貼面磚的外墻外保溫做法也相當(dāng)普遍，這種做法的危險(xiǎn)性在于：一旦火災(zāi)發(fā)生，不僅有機(jī)保溫板燃燒產(chǎn)生的有毒氣體和火焰會(huì)給逃生者帶來(lái)巨大危險(xiǎn)，同時(shí)因聚苯板受熱產(chǎn)生的熱熔縮變形以及網(wǎng)格布過(guò)熱折斷而導(dǎo)致瓷磚墜落，對(duì)逃生人員和救助人員造成的潛在危險(xiǎn)也是致命的。正是因?yàn)樵谕鈮ν獗卦O(shè)計(jì)計(jì)、施工過(guò)程程中和施工完完畢后對(duì)防火火問(wèn)題的忽視視和僥幸心理理，由可燃外外墻外保溫材材料導(dǎo)致火災(zāi)災(zāi)發(fā)生或加速速蔓延的案例例令人觸目驚驚心。從國(guó)外外對(duì)該問(wèn)題的的研究和國(guó)內(nèi)內(nèi)已經(jīng)發(fā)生的的火災(zāi)事故中中可以看出，當(dāng)當(dāng)前國(guó)內(nèi)的外外墻外保溫系系統(tǒng)大多存在在防火安全隱隱患已是不爭(zhēng)爭(zhēng)的事實(shí)。在在我國(guó)，當(dāng)前前正在大力推推廣節(jié)能建筑筑，但目前外外墻外保溫系系統(tǒng)的現(xiàn)狀是是，系統(tǒng)中約約80％的主體保保溫材料為有有機(jī)可燃材料料，而且系統(tǒng)統(tǒng)又以防火性性能較差的聚聚苯板薄抹灰灰系統(tǒng)為主。在這樣的狀況下，如何提高多層建筑、高層建筑、防火等級(jí)要求高的建筑的安全性是擺在我們當(dāng)前事關(guān)民生安全、刻不容緩的課題。四、國(guó)內(nèi)外墻外外保溫系統(tǒng)防防火技術(shù)的研研究方向外墻保溫的火災(zāi)災(zāi)案例表明，外外保溫火災(zāi)一一般發(fā)生在三三個(gè)時(shí)段：保保溫材料進(jìn)入入施工現(xiàn)場(chǎng)堆堆放時(shí)段；保保溫材料施工工上墻時(shí)段；；建筑物投入入使用時(shí)段。建建筑外保溫系系統(tǒng)是否具有有防火安全性性，主要應(yīng)該該考慮兩個(gè)方方面的問(wèn)題：：點(diǎn)火性：在有火火源或火種的的條件下，材材料或系統(tǒng)是是否能夠被點(diǎn)點(diǎn)燃或引起燃燃燒的產(chǎn)生，系系統(tǒng)自身的燃燃燒性能要求求。傳播性：當(dāng)有燃燃燒或火災(zāi)時(shí)時(shí)，材料或系系統(tǒng)是否具有有傳播火焰的的能力，系統(tǒng)統(tǒng)對(duì)外部火源源攻擊的抵抗抗能力或防火火性能要求。從目前的科學(xué)研研究和實(shí)踐來(lái)來(lái)看，材料的的燃燒性能通通常是指材料料在規(guī)定的實(shí)實(shí)驗(yàn)條件下材材料對(duì)火的反反應(yīng)。由于規(guī)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條條件與真實(shí)火火災(zāi)的環(huán)境條條件相差很遠(yuǎn)遠(yuǎn)，因此，材材料的燃燒特特性與其火災(zāi)災(zāi)特性也大相相徑庭。如普普通PVC材料在通常常條件下燃燒燒時(shí)具有自熄熄性，氧指數(shù)數(shù)較高，屬于于難燃材料。但但相同的材料料在真實(shí)的建建筑火災(zāi)中，受受高溫、高熱熱輻射的作用用時(shí)，仍然能能夠劇烈燃燒燒，放出大量量的熱和有毒毒氣體，從而而增大火災(zāi)強(qiáng)強(qiáng)度和危害。所以我認(rèn)為，在在目前的技術(shù)術(shù)條件下，不不需要也不能能過(guò)高的要求求某一種保溫溫材料的現(xiàn)有有阻燃性指標(biāo)標(biāo)能大幅的提提高，但其燃燃燒性能首先先必須達(dá)到相相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求求，然后再通通過(guò)其他措施施（如涂刷界界面劑、采取取防火分倉(cāng)的的構(gòu)造等）來(lái)來(lái)滿(mǎn)足施工過(guò)過(guò)程中的防火火安全性要求求。因?yàn)檫^(guò)于于追求有機(jī)保保溫材料的阻阻燃性能不僅僅大大的增加加了材料的成成本，同時(shí)某某些阻燃劑在在阻止燃燒的的過(guò)程中往往往會(huì)增加材料料的發(fā)煙量和和煙氣毒性，可可能會(huì)帶來(lái)更更大的危害。而而且保溫材料料防火等級(jí)的的評(píng)價(jià)并不能能代表整個(gè)系系統(tǒng)整體防火火安全性能或或火災(zāi)發(fā)生時(shí)時(shí)的真實(shí)狀況況，即使某些些難燃級(jí)材料料在條件具備備時(shí)也能劇烈烈燃燒。尤其其當(dāng)外保溫系系統(tǒng)的保溫層層為可燃材料料時(shí)，系統(tǒng)的的構(gòu)造方式就就是決定整個(gè)個(gè)系統(tǒng)防火安安全性能的關(guān)關(guān)鍵要素。影影響外保溫系系統(tǒng)防火性能能的構(gòu)造包括括：保護(hù)層或或面層的厚度度、有無(wú)空腔腔構(gòu)造、有無(wú)無(wú)防火隔斷的的構(gòu)造等，這這些影響因素素都是我們?cè)谠谝院蟮墓ぷ髯髦袘?yīng)該重點(diǎn)點(diǎn)研究的技術(shù)術(shù)課題。所以以我們應(yīng)該抓抓住外保溫防防火問(wèn)題的重重點(diǎn)，只有外外墻外保溫系系統(tǒng)整體的對(duì)對(duì)火反應(yīng)性能能良好，系統(tǒng)統(tǒng)的構(gòu)造方式式合理，才能能保證建筑外外保溫系統(tǒng)的的防火安全性性能滿(mǎn)足要求求，對(duì)工程應(yīng)應(yīng)用才具有廣廣泛的實(shí)際意意義。五、總結(jié)很顯然，提高整整個(gè)系統(tǒng)的防防火能力才是是我們的最終終目的。因此此，擺在我們們面前的工作作是如何采取取有效的防火火構(gòu)造措施來(lái)來(lái)提高外保溫溫系統(tǒng)的整體體防火能力。首首先可以通過(guò)過(guò)對(duì)國(guó)外先進(jìn)進(jìn)技術(shù)的借鑒鑒和針對(duì)國(guó)情情的自主創(chuàng)新新，開(kāi)發(fā)出具具有良好效果果的、能徹底底解決大部分分現(xiàn)有保溫系系統(tǒng)弊病的外外保溫系統(tǒng)；；其次，根據(jù)據(jù)我國(guó)目前保保溫系統(tǒng)的組組成材料、構(gòu)構(gòu)造和技術(shù)現(xiàn)現(xiàn)狀，通過(guò)對(duì)對(duì)各種外保溫溫系統(tǒng)防火性性能的試驗(yàn)和和研究，確定定各種影響外外墻外保溫系系統(tǒng)防火安全全性能的材料料和構(gòu)造要素素，建立適合合中國(guó)實(shí)際情情況的外墻外外保溫防火試試驗(yàn)方法，然然后對(duì)不同外外保溫系統(tǒng)進(jìn)進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)價(jià)和建筑應(yīng)用用范圍的限定定，形成具有有強(qiáng)制力的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，尤尤其在高層和和超高層的外外墻使用上加加以限制。鼓鼓勵(lì)推廣使用用防火安全性性能更高的外外墻外保溫系系統(tǒng)，減少或或消除火災(zāi)發(fā)發(fā)生的隱患，從從根本上解決決和攻克建筑筑保溫系統(tǒng)防防火的技術(shù)難難題。參考文獻(xiàn)《外墻保溫體系系防火安全性性能試