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關于建筑外保溫材料簡介及其火災隱患的幾點討論

來源:海南省消防協會 發布日期:2018-01-25 10:18:38 瀏覽次數: 字體:[大][中][小]關閉本頁

關于建筑外保溫材料簡介及其火災隱患的幾點討論

陳永麟

【摘要】隨著中國城市化的發展,大、中城市人口日益增多,建筑密集度加大和高層建筑的多元化,建筑火災安全在生活中越來越重要。新建建筑的保溫節能是國內新型建筑必須考慮的一個因素。實踐證明,選擇適合當地條件的節能技術,使用4%-7%的建筑造價,可達到30%的節能指標[1]。但是由保溫節能帶來的火災隱患和新型建筑的防火也成了新的消防難題。

【關鍵詞】消防 外保溫 裝修材料 火災隱患


建筑外保溫系統最先被運用在氣候寒冷的歐洲大陸,大約20世紀末進入我國北方寒冷的地區,其隨著我國建筑設計的發展而被推廣。良好的建筑外墻裝修不但能改善室內的熱環境,降低取暖制冷能源的消耗,還能減小對環境的污染,有利于環境的保護,外保溫材料也隨著外墻裝修的被重視而得到了更多發展與應用[2]。

由于外保溫材料本身的燃燒性能,使用了外保溫體系的建筑火災事故頻繁發生(09年連續發生的北京央視火災、南京中環國際廣場火災,讓建筑外保溫材料的防火性能又成為人們關注的焦點)。此類火災過火面積大,經濟損失較為嚴重,肇事者或火災責任人往往背負有巨大的壓力、面臨著較為嚴厲的懲罰措施,起火單位有可能和保溫材料廠商發生經濟糾紛,這要求火調人員必須更好更快的做好此類火災的調查工作。目前已有不少學者針對外保溫材料和外保溫體系的防火安全進行了分析并提出了各自的見解,但針對此類型火災事后調查的研究卻還有待加強。

一、建筑常用外保溫材料施工工藝

目前常用的外保溫材料主要運用于外墻的外保溫體系,除外墻外保溫體系之外,還有外墻內保溫體系、內外混合保溫體系等[3]。本文主要針對采用了外墻外保溫體系的建筑發生的火災展開研究。

外墻外保溫是將保溫隔熱體系置于外墻外側使建筑達到保溫的施工方法,就是給建筑穿上了厚厚的一層“棉衣”。常用的“穿棉衣”方式有兩種:一種是采用黏貼的方法將聚苯板或其他現成保溫隔熱板材固定在墻體的外側,然后在保溫板上涂抹抹面砂漿并將增強網鋪壓在抹面砂漿中;目前國內最常用的外墻外保溫系統是膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統。這一系統的基本構造為:用聚合物改性的水泥類粘結劑將作為保溫層的阻燃型絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料板連續地粘貼到外墻墻體上,再將聚合物抹面砂漿均勻地薄抹于粘貼好的保溫板表面,并將增強用的耐堿型玻璃纖維網格布埋入抹面砂漿中,飾面層材料以涂料和裝飾砂漿為主,也有采用墻磚或石材作為飾面材料的。在這個系統中,保溫板是完全被包裹在防護面層和裝飾層材料之中的。常用的保溫材料有粘貼式EPS(膨脹聚苯板系統)板、粘貼式XPS(擠塑聚苯板系統)板、PU(聚氨酯泡沫)板。另一種是采用傳統的抹灰工藝,將塑性的膏狀體復合保溫漿料在外墻上直接抹制干燥后形成保溫層,在保溫層外抹保護抗裂層,并將增強網鋪壓在保護抗裂層[4],如可以使用保溫膠粉聚苯顆粒漿料進行外墻的涂抹。但是從使用效果以及施工效益上都比不上第一種外墻保溫方式,所以國內粘貼式外墻保溫應用更為廣泛。


1.1 外保溫材料粘貼法裝飾工藝


二、外保溫材料和建筑外墻外保溫體系的火災隱患

2.1 外保溫材料自身火災隱患

作為重大建筑的火災隱患,外保溫材料引發火災的問題越來越被消防領域所重視。在建筑裝修中被大規模應用的建筑節能保溫材料主要為EPS(聚苯乙烯泡沫)、XPS(擠塑聚苯乙烯泡沫)和PU(聚氨酯泡沫)這三種[5]。EPS、XPS、PU都屬有機保溫材料,其主要優點是質量輕、保溫隔熱性能出色。但最大的缺點就是防火安全性差與容易老化。上述幾種常用有機保溫材料未經阻燃處理時均屬易燃體,容易起火,即使經過合格的阻燃處理也只能達到“難燃燒體”標準。

當外保溫材料受熱時,首先會發生軟化,普通的擠塑板(暨未經過阻燃處理的擠塑板)在80°C左右就會熔化,同時其在燃燒過程中,不斷滴落帶有火焰的熔融物,這些熔滴會將熱量傳播到其它未燃燒區域引發保溫材料的持續擴散燃燒[6]。聚苯乙烯大分子由碳、氫兩種元素組成,本質上為易燃材料,燃燒時的熱釋放量較大,其遭受火烤會發生收縮,在外保溫系統內部形成空腔,加大燃燒程度,容易形成轟燃,導致火焰在建筑外墻上迅速蔓延。此外,聚苯乙烯燃燒時煙霧大、毒性大,具有引發火災造成大量人員傷亡的危險性。

而無機材料(如纖維保溫材料有粉塵和細小纖維)既污染空氣又易滋生細菌,對人身健康不利,所以在使用上受到很大限制。聚苯顆粒保溫砂漿、巖棉等防火性能相對較好的保溫材料則由于在節能減排方面和施工簡易程度上達不到要求而被大多數建筑商忽視。

2.2 建筑外保溫體系設計存在的火災隱患

保溫材料的可燃易燃性決定了外保溫體系的防火性能必須從保溫體系的整體構造設計上提高。

外保溫隔熱體系通常采用粘貼的方法。這種方法一般會形成空腔,空腔的形成原因主要是粘結層與墻體、粘結層與保溫隔熱板材之間的粘結面積達不到百分之百,也就是粘結層與墻體、保溫隔熱板材之間一定會存在空隙而形成空腔。體系本身存在的空腔在火災中會形成“引火通道”使火災迅速蔓延[7]。

此外,不少建筑外保溫系統采用的是連片粘貼技術,外保溫材料在整個外墻連成一片,這類建筑一旦著火,火情將很難得到控制。

2.3 外墻外保溫體系施工過程中存在的火災隱患

近年案例統計資料表明,外保溫體系引發火災蔓延的案例超過80%發生在施工階段。追其原因主要有以下幾點:

首先我國建筑外保溫體系中的外保溫材料多采用高分子有機發泡輕質保溫板,如模塑聚苯板(EPS)、擠塑聚苯板(XPS)、硬脂發泡聚氨酯等,雖然均要求其為阻燃型,但材料本身的燃燒性能仍屬B2級可燃產品,材料無法做到不燃燒、不爆裂、不蔓延、不流淌、無毒氣。

其次外墻外保溫的施工是一個多工種、立體交叉作業的建筑施工工藝,建筑工地通常缺乏完善的防火構造,在施工時難免遇到火花濺落點燃施工現場堆放的施工材料引起火災,或在建筑施工中使用明火引發火災的狀況。如南京國際廣場火災就是由于施工工人消防意識薄弱,忽視施工地點火災危險性而動用明火施工導致。其在1.4 m×1.3 m空間的槽內進行焊接,三面是裸露的可燃外保溫材料,下面貫通到7層檐口平臺,平臺上留有可燃建筑垃圾。施工工人施工時用打濕的紙板作防護接焊渣,對焊渣處理不慎致使掉落到下方引燃可燃物導致火災[11]。

另一方面,由于施工現場一般缺少消防供水、消火栓等有效消防設施,起火后單憑滅火器難以控制,施工現場比較復雜,樓梯、通道、照明等環境條件較差,特別是貼在外墻上的保溫材料豎向蔓延燃燒很快,一般消防車到場后也難以及時發揮作用,滅火撲救難度大,容易導致火情迅速蔓延全樓[8]。

三、小結

適時的研究和探討對消防防滅火工作是不可或缺的一項重要內容,尤其是在我們當今社會各種科技成果實際運用日益漸快的時代,每一項利于民的成果投入使用離不開安全的大前提。外保溫材料是目前導致高層建筑火災的重要致災因素,只有剖析它、了解它,才能更好的解決它,利用它。

參考文獻

[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] 任鳳龍. 外墻外保溫的技術發展與質量控制[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] 闞捷華. 幾種墻體保溫材料的保溫、安全及防火性能的研究[J].工程建設,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]武玉強, 郭麗敏, 李世軍. 外墻保溫體系防火性能淺析[J]. 建筑,2009(8):62-63.

[7] 田東. 幾種外墻保溫體系的比較[J]. 山西建筑,2008(13):257-258.

[8] 李富征. 淺談建筑外墻保溫的火災危險性及改進方法[A]; 自主創新與持續增長第十一屆中國科協年會論文集(3) [C];2009年



作者簡介:陳永麟,男,海南省瓊海市公安消防支隊防火處指導科助理工程師,Tel: 13976610002



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