【中國幕墻網(wǎng)】
外墻外保溫防火先行
建筑
外墻保溫是
建筑節(jié)能的重要內(nèi)容之一，其核心是
保溫材料。不同類
型材料的
導(dǎo)熱系數(shù)差異較大，
導(dǎo)熱系數(shù)越小，其
保溫隔熱性能越好，一般來說，有機(jī)保溫材料
熱工性能要優(yōu)于一般
無機(jī)保溫材料。
與世界各國一樣，目前我國保溫材料大多采用有機(jī)高分子
發(fā)泡保溫材料，如
模塑聚苯板（
EPS）、
擠塑聚苯板（
XPS），硬質(zhì)發(fā)泡
聚氨酯等，雖然相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)都對其
阻燃性能提出了要求，但限于目前應(yīng)用的技術(shù)水平和技術(shù)條件，其本質(zhì)上仍屬可燃材料，材料自身的
阻燃性能指標(biāo)尚不能完全滿足
建筑防火安全的要求。
“
外墻外保溫系統(tǒng)”是指依附于建筑外墻上、位于建筑
主體結(jié)構(gòu)外墻外側(cè)的系統(tǒng)，對建筑起保溫作用。外墻
外保溫系統(tǒng)又可采用粘貼、
噴涂、
澆注和機(jī)械
錨固等多種施工方法，但保溫材料是直接附著在基層墻體上的，外部的
裝飾材料可以是
涂料、
面磚、
石材、
金屬板材等，也可以做成帶
龍骨的
幕墻保溫系統(tǒng)。系統(tǒng)都是有基層墻體作為支撐的，沒有基層墻體的全幕墻系統(tǒng)暫未列入研究內(nèi)容。根據(jù)國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，針對不同類型的外墻外保溫系統(tǒng)采取科學(xué)適度的防火構(gòu)造措施（例如設(shè)置
防火隔離帶、加厚防火
保護(hù)層）可以滿足建筑成品整體構(gòu)造防火安全的要求，確保建筑物在火災(zāi)發(fā)生時火情不會蔓延。
因此，完善外保溫系統(tǒng)的整體構(gòu)造應(yīng)作為提高我國建筑外墻外保溫系統(tǒng)防火安全性能的重要途徑。
防火評價試驗(yàn)先行
對外保溫系統(tǒng)進(jìn)行防火安全性能評價是以試驗(yàn)為基礎(chǔ)的，采用的試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛻?yīng)能夠表征系統(tǒng)在實(shí)際火災(zāi)中的狀態(tài)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)客觀地反映外保溫系統(tǒng)的防火安全性能。只有選擇正確的試驗(yàn)方法，才能客觀、科學(xué)地評價外保溫系統(tǒng)防火安全性能。
從試樣尺度劃分試驗(yàn)方法的類別，包括小尺寸試件試驗(yàn)、中尺寸試件試驗(yàn)和大尺寸模型火試驗(yàn)。小尺寸試驗(yàn)主要是對保溫材料的
燃燒性能進(jìn)行檢驗(yàn)；中尺寸試驗(yàn)可以對保溫材料的燃燒性能進(jìn)行檢驗(yàn)，也可以針對具有某種構(gòu)造的外保溫系統(tǒng)進(jìn)行檢驗(yàn)，但所涵蓋的系統(tǒng)構(gòu)造往往十分有限；大尺寸試驗(yàn)可以對整個外保溫系統(tǒng)的所有構(gòu)造進(jìn)行檢驗(yàn)。
對于外保溫系統(tǒng)整體構(gòu)造的防火安全性能或火焰?zhèn)鞑バ裕饕捎么蟪叽缒Ｐ突鹪囼?yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。目前在我國有試驗(yàn)基礎(chǔ)的大尺寸試驗(yàn)方法有兩個：一是美國的UL1040：2000標(biāo)準(zhǔn)，目前國內(nèi)通稱為“墻角火試驗(yàn)”；二是英國的BS8414-1：2002標(biāo)準(zhǔn)，目前國內(nèi)通稱為“
窗口火試驗(yàn)”，也是國際上采用的針對外保溫系統(tǒng)的防火試驗(yàn)方法。
墻角火試驗(yàn)以美國的UL1040為代表。試驗(yàn)時火源位于試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膲牵囼?yàn)?zāi)Ｐ秃驮囼?yàn)結(jié)果更適用于內(nèi)保溫。窗口火試驗(yàn)以英國的BS8414為代表，試驗(yàn)時火源位于試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷撞磕M窗口的燃燒室內(nèi)，試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃驮囼?yàn)結(jié)果更適用于外保溫。
為了將BS8414-1：2002標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為適合我國外墻外保溫系統(tǒng)應(yīng)用的試驗(yàn)和評價方法，2008年，中國建筑科學(xué)研究院建筑防火研究所申請了住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部建工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑外墻外保溫系統(tǒng)防火試驗(yàn)方法》的編制任務(wù)。經(jīng)過幾十次大比例窗口火的試驗(yàn)研究，確立了非等效采用英國BS8414-1：2002的編制原則，目前已進(jìn)入報批階段。在《建筑外墻外保溫系統(tǒng)防火試驗(yàn)方法》規(guī)定的窗口火試驗(yàn)中，試驗(yàn)?zāi)Ｐ湍M垂直的建筑面由主墻和與之垂直的副墻構(gòu)成。外保溫系統(tǒng)安裝在建筑面上。試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷撞咳紵业拈_口模擬實(shí)際建筑中樓層的窗口或洞口，點(diǎn)燃的
木材或燃?xì)獾幕鹧鎻拇翱谝绯觯M房間內(nèi)發(fā)生轟燃后的火焰從窗口或洞口溢出時對外保溫系統(tǒng)的攻擊，檢驗(yàn)外保溫系統(tǒng)的受損程度，并對其火焰?zhèn)鞑バ赃M(jìn)行判定。試驗(yàn)用火源采用約400kg的木材，30分鐘內(nèi)釋放的總熱量約為4500MJ，熱釋放速率峰值約為(3±0.5)MW，比正常使用條件下建筑內(nèi)可燃燒物的量要大很多，試驗(yàn)條件非常苛刻。
從實(shí)際火災(zāi)對建筑物的攻擊概率來看，中國建筑科學(xué)研究院建筑防火研究所與相關(guān)科研團(tuán)隊(duì)一起，選擇了窗口火試驗(yàn)這一具有普遍意義的方法。從2006年3月開始至
2011年11月，研究團(tuán)隊(duì)針對不同構(gòu)造的外墻外保溫系統(tǒng)，先后進(jìn)行了56次外保溫系統(tǒng)的大尺寸模型火試驗(yàn)，其中，墻角火試驗(yàn)10次，窗口火試驗(yàn)46次。
試驗(yàn)結(jié)果
1.EPS外墻外保溫系統(tǒng)
（1）對于采取
巖棉防火隔離帶的EPS薄抹灰系統(tǒng)，試驗(yàn)后判定系統(tǒng)火焰?zhèn)鞑バ暂^低，20cm的巖棉防火隔離帶有效地阻止了火焰垂直向上的蔓延作用，特別是試驗(yàn)的E
PS板的厚度達(dá)到20cm，具有足夠的可燃物質(zhì)。因此可以分析得出，在窗口火試驗(yàn)條件下，系統(tǒng)中設(shè)置20cm的巖棉防火隔離帶足以起到抑制火焰蔓延的作用。
（2）對于采取了巖棉擋火梁的EPS薄抹灰系統(tǒng)，試驗(yàn)后判定系統(tǒng)火焰?zhèn)鞑バ暂^低，可見巖棉擋火梁也具有一定的阻止火焰垂直向上蔓延的作用。
（3）對于采用聚氨酯復(fù)合構(gòu)造作為防火隔離帶的EPS薄抹灰系統(tǒng)，試驗(yàn)后判定系統(tǒng)火焰?zhèn)鞑バ暂^低，30cm的聚氨酯復(fù)合構(gòu)造防火隔離帶有效地阻止了火焰垂直向上的蔓延作用，將火焰?zhèn)鞑シ秶拗圃诘谝粭l防火隔離帶以下，作用比較突出。但如果系統(tǒng)自身的質(zhì)量存在較大問題時，防火隔離帶的阻火作用有限。如試驗(yàn)10表現(xiàn)為具有火焰?zhèn)鞑バ裕蚺c施工質(zhì)量有關(guān)。在試驗(yàn)10進(jìn)行至點(diǎn)火開始后17分20秒時，抹面
膠漿中的
玻璃纖維網(wǎng)格布發(fā)生了斜向
斷裂。點(diǎn)火開始后17分55秒時，懸空的面層自邊緣上部開始被點(diǎn)燃，11秒后發(fā)生轟燃。因此可以認(rèn)為，防火隔離帶的阻火作用是相對的，它有效阻止火焰?zhèn)鞑サ那疤釕?yīng)是EPS薄抹灰外保溫系統(tǒng)的質(zhì)量滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
（4）對于酚醛保溫
復(fù)合板防火隔離帶EPS薄抹灰系統(tǒng)，試驗(yàn)后判定系統(tǒng)火焰?zhèn)鞑バ暂^低，30cm的酚醛
防火復(fù)合板隔離帶有效地阻止了火焰垂直向上的蔓延作用；對于泡沫水泥挑沿復(fù)合巖棉防火隔離帶的EPS薄抹灰系統(tǒng)，試驗(yàn)后判定系統(tǒng)火焰?zhèn)鞑バ暂^低，進(jìn)一步證明了巖棉防火隔離帶的阻火作用；對于
膠粉聚苯顆粒貼砌
聚苯板薄抹灰外墻外保溫 （5）對于對EPS采用厚保護(hù)層的保護(hù)方式，包括
膠粉聚苯顆粒保溫漿料、膨脹玻化微珠保溫防火
砂漿、鋼絲網(wǎng)瓷磚飾面，以及玻纖網(wǎng)瓷磚飾面等試驗(yàn)。結(jié)果表明，已經(jīng)做過試驗(yàn)的厚保護(hù)層系統(tǒng)，在試驗(yàn)狀態(tài)下火焰?zhèn)鞑バ暂^低。
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