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关于建筑外保温材料简介及其火灾隐患的几点讨论

来源:海南省消防协会 发布日期:2018-01-25 10:18:38 浏览次数: 字体:[大][中][小]关闭本页

关于建筑外保温材料简介及其火灾隐患的几点讨论

陈永麟

【摘要】随着中国城市化的发展,大、中城市人口日益增多,建筑密集度加大和高层建筑的多元化,建筑火灾安全在生活中越来越重要。新建建筑的保温节能是国内新型建筑必须考虑的一个因素。实践证明,选择适合当地条件的节能技术,使用4%-7%的建筑造价,可达到30%的节能指标[1]。但是由保温节能带来的火灾隐患和新型建筑的防火也成了新的消防难题。

【关键词】消防 外保温 装修材料 火灾隐患


建筑外保温系统最先被运用在气候寒冷的欧洲大陆,大约20世纪末进入我国北方寒冷的地区,其随着我国建筑设计的发展而被推广。良好的建筑外墙装修不但能改善室内的热环境,降低取暖制冷能源的消耗,还能减小对环境的污染,有利于环境的保护,外保温材料也随着外墙装修的被重视而得到了更多发展与应用[2]。

由于外保温材料本身的燃烧性能,使用了外保温体系的建筑火灾事故频繁发生(09年连续发生的北京央视火灾、南京中环国际广场火灾,让建筑外保温材料的防火性能又成为人们关注的焦点)。此类火灾过火面积大,经济损失较为严重,肇事者或火灾责任人往往背负有巨大的压力、面临着较为严厉的惩罚措施,起火单位有可能和保温材料厂商发生经济纠纷,这要求火调人员必须更好更快的做好此类火灾的调查工作。目前已有不少学者针对外保温材料和外保温体系的防火安全进行了分析并提出了各自的见解,但针对此类型火灾事后调查的研究却还有待加强。

一、建筑常用外保温材料施工工艺

目前常用的外保温材料主要运用于外墙的外保温体系,除外墙外保温体系之外,还有外墙内保温体系、内外混合保温体系等[3]。本文主要针对采用了外墙外保温体系的建筑发生的火灾展开研究。

外墙外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧使建筑达到保温的施工方法,就是给建筑穿上了厚厚的一层“棉衣”。常用的“穿棉衣”方式有两种:一种是采用黏贴的方法将聚苯板或其他现成保温隔热板材固定在墙体的外侧,然后在保温板上涂抹抹面砂浆并将增强网铺压在抹面砂浆中;目前国内最常用的外墙外保温系统是膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统。这一系统的基本构造为:用聚合物改性的水泥类粘结剂将作为保温层的阻燃型绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料板连续地粘贴到外墙墙体上,再将聚合物抹面砂浆均匀地薄抹于粘贴好的保温板表面,并将增强用的耐碱型玻璃纤维网格布埋入抹面砂浆中,饰面层材料以涂料和装饰砂浆为主,也有采用墙砖或石材作为饰面材料的。在这个系统中,保温板是完全被包裹在防护面层和装饰层材料之中的。常用的保温材料有粘贴式EPS(膨胀聚苯板系统)板、粘贴式XPS(挤塑聚苯板系统)板、PU(聚氨酯泡沫)板。另一种是采用传统的抹灰工艺,将塑性的膏状体复合保温浆料在外墙上直接抹制干燥后形成保温层,在保温层外抹保护抗裂层,并将增强网铺压在保护抗裂层[4],如可以使用保温胶粉聚苯颗粒浆料进行外墙的涂抹。但是从使用效果以及施工效益上都比不上第一种外墙保温方式,所以国内粘贴式外墙保温应用更为广泛。


1.1 外保温材料粘贴法装饰工艺


二、外保温材料和建筑外墙外保温体系的火灾隐患

2.1 外保温材料自身火灾隐患

作为重大建筑的火灾隐患,外保温材料引发火灾的问题越来越被消防领域所重视。在建筑装修中被大规模应用的建筑节能保温材料主要为EPS(聚苯乙烯泡沫)、XPS(挤塑聚苯乙烯泡沫)和PU(聚氨酯泡沫)这三种[5]。EPS、XPS、PU都属有机保温材料,其主要优点是质量轻、保温隔热性能出色。但最大的缺点就是防火安全性差与容易老化。上述几种常用有机保温材料未经阻燃处理时均属易燃体,容易起火,即使经过合格的阻燃处理也只能达到“难燃烧体”标准。

当外保温材料受热时,首先会发生软化,普通的挤塑板(暨未经过阻燃处理的挤塑板)在80°C左右就会熔化,同时其在燃烧过程中,不断滴落带有火焰的熔融物,这些熔滴会将热量传播到其它未燃烧区域引发保温材料的持续扩散燃烧[6]。聚苯乙烯大分子由碳、氢两种元素组成,本质上为易燃材料,燃烧时的热释放量较大,其遭受火烤会发生收缩,在外保温系统内部形成空腔,加大燃烧程度,容易形成轰燃,导致火焰在建筑外墙上迅速蔓延。此外,聚苯乙烯燃烧时烟雾大、毒性大,具有引发火灾造成大量人员伤亡的危险性。

而无机材料(如纤维保温材料有粉尘和细小纤维)既污染空气又易滋生细菌,对人身健康不利,所以在使用上受到很大限制。聚苯颗粒保温砂浆、岩棉等防火性能相对较好的保温材料则由于在节能减排方面和施工简易程度上达不到要求而被大多数建筑商忽视。

2.2 建筑外保温体系设计存在的火灾隐患

保温材料的可燃易燃性决定了外保温体系的防火性能必须从保温体系的整体构造设计上提高。

外保温隔热体系通常采用粘贴的方法。这种方法一般会形成空腔,空腔的形成原因主要是粘结层与墙体、粘结层与保温隔热板材之间的粘结面积达不到百分之百,也就是粘结层与墙体、保温隔热板材之间一定会存在空隙而形成空腔。体系本身存在的空腔在火灾中会形成“引火通道”使火灾迅速蔓延[7]。

此外,不少建筑外保温系统采用的是连片粘贴技术,外保温材料在整个外墙连成一片,这类建筑一旦着火,火情将很难得到控制。

2.3 外墙外保温体系施工过程中存在的火灾隐患

近年案例统计资料表明,外保温体系引发火灾蔓延的案例超过80%发生在施工阶段。追其原因主要有以下几点:

首先我国建筑外保温体系中的外保温材料多采用高分子有机发泡轻质保温板,如模塑聚苯板(EPS)、挤塑聚苯板(XPS)、硬脂发泡聚氨酯等,虽然均要求其为阻燃型,但材料本身的燃烧性能仍属B2级可燃产品,材料无法做到不燃烧、不爆裂、不蔓延、不流淌、无毒气。

其次外墙外保温的施工是一个多工种、立体交叉作业的建筑施工工艺,建筑工地通常缺乏完善的防火构造,在施工时难免遇到火花溅落点燃施工现场堆放的施工材料引起火灾,或在建筑施工中使用明火引发火灾的状况。如南京国际广场火灾就是由于施工工人消防意识薄弱,忽视施工地点火灾危险性而动用明火施工导致。其在1.4 m×1.3 m空间的槽内进行焊接,三面是裸露的可燃外保温材料,下面贯通到7层檐口平台,平台上留有可燃建筑垃圾。施工工人施工时用打湿的纸板作防护接焊渣,对焊渣处理不慎致使掉落到下方引燃可燃物导致火灾[11]。

另一方面,由于施工现场一般缺少消防供水、消火栓等有效消防设施,起火后单凭灭火器难以控制,施工现场比较复杂,楼梯、通道、照明等环境条件较差,特别是贴在外墙上的保温材料竖向蔓延燃烧很快,一般消防车到场后也难以及时发挥作用,灭火扑救难度大,容易导致火情迅速蔓延全楼[8]。

三、小结

适时的研究和探讨对消防防灭火工作是不可或缺的一项重要内容,尤其是在我们当今社会各种科技成果实际运用日益渐快的时代,每一项利于民的成果投入使用离不开安全的大前提。外保温材料是目前导致高层建筑火灾的重要致灾因素,只有剖析它、了解它,才能更好的解决它,利用它。

参考文献

[1] Prof.Wang Tiehong. Expectation in Chance and Challenge ofTechnological Development in Building Industry in China. ChinaHangzhou(International) Optimum Human Settlements & Environment Seminar .April,2003:21-25.

[2] 任凤龙. 外墙外保温的技术发展与质量控制[J]. 科技信息,2007(30):66.

[3] Guoung-Seok Choi, Jae-Sik Kanga, Young-Sun Jeong, Seung-EonLee,Jang-Yeul Sohn. An experimental study on thermal properties of compositioninsulation[J]. Thermochimica Acta2007(455):75-79.

[4] 阚捷华. 几种墙体保温材料的保温、安全及防火性能的研究[J].工程建设,2009(2):14-18.

[5] D.Salmon.Thermal conductivity of insulations using guarded hotplates,including recent developments and sources of referencematerials[J].        Meas.Sci.Technol.2001(12):89-98.

[6]武玉强, 郭丽敏, 李世军. 外墙保温体系防火性能浅析[J]. 建筑,2009(8):62-63.

[7] 田东. 几种外墙保温体系的比较[J]. 山西建筑,2008(13):257-258.

[8] 李富征. 浅谈建筑外墙保温的火灾危险性及改进方法[A]; 自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(3) [C];2009年



作者简介:陈永麟,男,海南省琼海市公安消防支队防火处指导科助理工程师,Tel: 13976610002



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