【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
導熱系數(shù)差異較大，
導熱系數(shù)越小，其
保溫隔熱性能越好，一般來說，有機保溫材料
熱工性能要優(yōu)于一般
無機保溫材料。
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，雖然相應的產(chǎn)品標準都對其
阻燃性能提出了要求，但限于目前應用的技術水平和技術條件，其本質(zhì)上仍屬可燃材料，材料自身的
阻燃性能指標尚不能完全滿足
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
主體結構外墻外側(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)國外的先進經(jīng)驗，針對不同類型的外墻外保溫系統(tǒng)采取科學適度的防火構造措施（例如設置
防火隔離帶、加厚防火
保護層）可以滿足建筑成品整體構造防火安全的要求，確保建筑物在火災發(fā)生時火情不會蔓延。
因此，完善外保溫系統(tǒng)的整體構造應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。
防火評價試驗先行
對外保溫系統(tǒng)進行防火安全性能評價是以試驗為基礎的，采用的試驗模型應能夠表征系統(tǒng)在實際火災中的狀態(tài)，試驗結果應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方法，才能客觀、科學地評價外保溫系統(tǒng)防火安全性能。
從試樣尺度劃分試驗方法的類別，包括小尺寸試件試驗、中尺寸試件試驗和大尺寸模型火試驗。小尺寸試驗主要是對保溫材料的
燃燒性能進行檢驗；中尺寸試驗可以對保溫材料的燃燒性能進行檢驗，也可以針對具有某種構造的外保溫系統(tǒng)進行檢驗，但所涵蓋的系統(tǒng)構造往往十分有限；大尺寸試驗可以對整個外保溫系統(tǒng)的所有構造進行檢驗。
對于外保溫系統(tǒng)整體構造的防火安全性能或火焰?zhèn)鞑バ裕饕捎么蟪叽缒Ｐ突鹪囼炦M行檢驗。目前在我國有試驗基礎的大尺寸試驗方法有兩個：一是美國的UL1040：2000標準，目前國內(nèi)通稱為“墻角火試驗”；二是英國的BS8414-1：2002標準，目前國內(nèi)通稱為“
窗口火試驗”，也是國際上采用的針對外保溫系統(tǒng)的防火試驗方法。
墻角火試驗以美國的UL1040為代表。試驗時火源位于試驗模型的墻角，試驗模型和試驗結果更適用于內(nèi)保溫。窗口火試驗以英國的BS8414為代表，試驗時火源位于試驗模型底部模擬窗口的燃燒室內(nèi)，試驗模型和試驗結果更適用于外保溫。
為了將BS8414-1：2002標準轉(zhuǎn)化為適合我國外墻外保溫系統(tǒng)應用的試驗和評價方法，2008年，中國建筑科學研究院建筑防火研究所申請了住房和城鄉(xiāng)建設部建工行業(yè)標準《建筑外墻外保溫系統(tǒng)防火試驗方法》的編制任務。經(jīng)過幾十次大比例窗口火的試驗研究，確立了非等效采用英國BS8414-1：2002的編制原則，目前已進入報批階段。在《建筑外墻外保溫系統(tǒng)防火試驗方法》規(guī)定的窗口火試驗中，試驗模型模擬垂直的建筑面由主墻和與之垂直的副墻構成。外保溫系統(tǒng)安裝在建筑面上。試驗模型底部燃燒室的開口模擬實際建筑中樓層的窗口或洞口，點燃的
木材或燃氣的火焰從窗口溢出，模擬房間內(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，檢驗外保溫系統(tǒng)的受損程度，并對其火焰?zhèn)鞑バ赃M行判定。試驗用火源采用約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，試驗條件非常苛刻。
從實際火災對建筑物的攻擊概率來看，中國建筑科學研究院建筑防火研究所與相關科研團隊一起，選擇了窗口火試驗這一具有普遍意義的方法。從2006年3月開始至
2011年11月，研究團隊針對不同構造的外墻外保溫系統(tǒng)，先后進行了56次外保溫系統(tǒng)的大尺寸模型火試驗，其中，墻角火試驗10次，窗口火試驗46次。
試驗結果
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，特別是試驗的E
PS板的厚度達到20cm，具有足夠的可燃物質(zhì)。因此可以分析得出，在窗口火試驗條件下，系統(tǒng)中設置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）對于采用聚氨酯復合構造作為防火隔離帶的EPS薄抹灰系統(tǒng)，試驗后判定系統(tǒng)火焰?zhèn)鞑バ暂^低，30cm的聚氨酯復合構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10表現(xiàn)為具有火焰?zhèn)鞑バ裕蚺c施工質(zhì)量有關。在試驗10進行至點火開始后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。點火開始后17分55秒時，懸空的面層自邊緣上部開始被點燃，11秒后發(fā)生轟燃。因此可以認為，防火隔離帶的阻火作用是相對的，它有效阻止火焰?zhèn)鞑サ那疤釕荅PS薄抹灰外保溫系統(tǒng)的質(zhì)量滿足相關標準的要求。
（4）對于酚醛保溫
復合板防火隔離帶EPS薄抹灰系統(tǒng)，試驗后判定系統(tǒng)火焰?zhèn)鞑バ暂^低，30cm的酚醛
防火復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合巖棉防火隔離帶的EPS薄抹灰系統(tǒng)，試驗后判定系統(tǒng)火焰?zhèn)鞑バ暂^低，進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采用厚保護層的保護方式，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。結果表明，已經(jīng)做過試驗的厚保護層系統(tǒng)，在試驗狀態(tài)下火焰?zhèn)鞑バ暂^低。
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