1 建筑外墻系統保溫材料的類型及存在的隱患

1.1 外墻系統保溫材料的類型

從材料燃燒的角度上看,目前建筑外墻保溫材料的運用包括以下三大類:第一,無機保溫材料,玻璃棉、巖棉、膨脹玻化微珠保溫漿料等材料,屬不燃性,自身不存在火災隱患,但不能完全滿足外墻保溫的需求,就目前技術條件而言,這種材料尚不能廣泛使用;第二,有機無機符合性保溫材料。這種材料以膠粉聚苯顆粒保溫漿為主要原料,屬于難燃材料,不具備對火焰的傳播性,自身不存在防火隱患;第三,有機高分子保溫材料,這種材料以聚氨醋硬泡和聚苯乙烯飽沫塑料,屬于可燃材料,有存在引發火災的隱患。

1.2 外墻保溫系統的火災危險性

普通民用住宅,特別是高層住宅,一旦發生火災,火勢容易形成豎向蔓延。這是由于玻璃在火災的條件下熔點會降低,因為受熱不均和膨脹變形受到了窗框的限制和內外表溫差過大等原因導致開裂破碎。建筑物內發生火災時,在高溫火焰的作用下,門窗玻璃會快速的破碎脫落,火舌便從這些破碎的門窗中伸出,變形成了火勢的豎向蔓延。火勢通過外墻門窗口繼續蔓延的途徑基本有兩個:一是火焰的輻射熱通過外墻門窗口將對面建筑物烤燃;二是火勢從穿過窗口向上延伸,烤燃上層窗口的可燃物,火勢漸漸向上蔓延導致整個建筑物起火。

2 國內外建筑外墻保溫材料防火性能現狀

到目前為止,縱觀國內外,對于建筑外墻保溫材料防火性能的研究情況和重視程度還是遠遠不夠的,現在針對建筑外墻保溫材料的研究提及的內容幾乎都是關于保溫材料的燃燒性能,對于外墻保溫材料的要求也僅限于對氧指數和可燃性的檢測。我國現行的法規中對建筑外墻保溫材料的防火性能也沒作明確規定,由于缺乏適用范圍的限定和嚴格的分級標準,很多生產企業忽視了外墻保溫材料防火性能的重要性,產品的說明書中往往會缺少一項防火性能的指標。

3 建筑外墻保溫材料的防火性能設計

3.1 提高外墻保溫材料的防火性能,設置相應的防火構造物

(1)對于新建筑物。首先,在修訂的標準中,對于外墻保溫材料燃燒性能等級的規定,要能夠滿足建筑外墻保溫系統阻隔火焰傳播的能力;其次,由消防部門對建筑外墻保溫材料的防火性能進行測試和監督;再次對于使用聚苯板薄抹灰的外墻保溫系統,應相應的增設擋火梁合和防火隔離帶等防火構造物。

(2)對于已經采用可燃性保溫材料的建筑物。首先,應采用不燃性材料為保溫層做水平和豎向分隔;其次,建筑物的外墻轉角兩側以及窗口、門洞周圍應用不燃性材料進行分隔;再次,建筑物的外表層應用不燃性材料全面覆蓋,可用水泥砂漿進行涂抹;最后,如建筑物外墻采用幕墻,應用防火材料對幕墻與每層樓板、隔墻出的縫隙進行封堵。

3.2 選擇正確的外墻保溫材料

(1)泡沫玻璃。泡沫玻璃是一種無機硬質保溫材料,以無機玻璃為原料,加入碳酸鹽或碳素等發泡劑以及其他輔料,一起磨細混合均勻后,放入耐熱鋼模具,再在窯爐中經過800℃~900℃的高溫燒結發泡和退火冷卻處理后制成。泡沫玻璃具有較為突出的物理化性能:它具有耐多種化學物質和自然風化侵蝕的性能;不吸水、耐高溫、耐低溫,能有效提高外墻保溫系統的防水抗凍性能;不燃、無毒,安全環保。泡沫玻璃目前在我國保溫材料市場上使用程度并不高,在于其生產成本較高,與市場上常用的材料相比經濟上沒有優越性。

(2)聚氨酯PU。聚氨酯PU屬于熱固性保溫材料,呈網狀結構,是通過雙組分液料反應交聯固化發泡而成的。相比普通的塑料泡沫,聚氨酯PU的結構穩定性和耐高溫性要優越得多。聚氨酯PU在未經處理時屬于易燃材料,經過科學方法的改進,引入耐溫、難燃、低煙、低毒的環狀結構化合物,使其在遇火時不產生收縮反應,同時產生碳化層,有效地隔絕了氧分的滲透和熱量的傳遞,從而阻止了火勢的蔓延。像這類保溫層較薄、導熱系數低、耐高溫性能好、穩定性強的保溫材料,是值得推廣使用的。