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淺論建筑外墻外保溫系統(tǒng)與防火性能

來源:中國幕墻網收集整理  作者:*  日期:2012-9-18
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  “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)。
  2.硬泡聚氨酯外墻外保溫系統(tǒng)
  (1)對于沒有采取任何構造措施的硬泡聚氨酯薄抹灰系統(tǒng),試驗后判定系統(tǒng)火焰?zhèn)鞑バ暂^低。可以認為,在窗口火試驗條件下,硬泡聚氨酯薄抹灰系統(tǒng)火災風險較小,可以不必設置防火隔離帶。

  (2)對于采用厚保護層的硬泡聚氨酯系統(tǒng),共進行了5次試驗:包括噴涂聚氨酯硬泡外墻外保溫系統(tǒng)、高強耐火植物纖維復合保溫板現(xiàn)場澆注發(fā)泡聚氨酯外墻外保溫系統(tǒng)、噴涂聚氨酯硬泡加巖棉帶封堵空腔幕墻保溫系統(tǒng)、8cm硬泡聚氨酯板材-2cm膨脹珍珠巖砂漿抹面等。在5次試驗中,系統(tǒng)火焰?zhèn)鞑バ跃^低,表現(xiàn)出良好的對火反應性能。可以認為,硬泡聚氨酯采用厚保護層時火災風險較小。

  3.XPS外墻外保溫系統(tǒng)
  XPS外墻外保溫系統(tǒng)共進行3次試驗:包括擠塑聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)-巖棉板防火隔離帶、膠粉聚苯顆粒貼砌XPS板抹面系統(tǒng)、擠塑聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)(本試驗采用B1級擠塑聚苯板)。

  其中,采用巖棉防火隔離帶的系統(tǒng),火焰?zhèn)鞑バ暂^低;采用膠粉聚苯顆粒厚保護層的系統(tǒng),火焰?zhèn)鞑バ暂^低。

  分析認為,使用B1級XPS板又不設置防火隔離帶時,保證系統(tǒng)具有足夠的防火安全性能具有一定難度。

  4.酚醛-鋁單板幕墻系統(tǒng)
  對于酚醛-鋁單板幕墻系統(tǒng)共進行2次試驗,試驗27和試驗29。

  試驗27采用酚醛薄抹灰復合單板幕墻系統(tǒng),7cm的酚醛保溫板,點框粘的粘結方式(粘結面積≥40%),系統(tǒng)內部未采取其它的防火構造方式,在試驗狀態(tài)下破壞較為嚴重,具有一定的火焰?zhèn)鞑バ浴T囼?9采用貼砌法粘貼酚醛保溫板的施工方式,滿粘(粘結面積100%),在保溫板內部進行分倉、表面抹1cm膠粉聚苯顆粒,并在幕墻龍骨處用膠粉聚苯顆粒進行封堵,在試驗狀態(tài)表現(xiàn)出了很好的防火安全性能,火焰?zhèn)鞑バ暂^低。

  試驗結論與建議
  課題組綜合試驗結果及對各種外保溫材料系統(tǒng)類型的防火性能分析,初步得出以下結論:

  1.外保溫系統(tǒng)的防火性能
  (1)B2級的EPS板-薄抹灰系統(tǒng)具有一定的抗火能力。在系統(tǒng)中設置防火隔離帶(也可設置擋火梁)后,可以使系統(tǒng)整體的防火安全性能進一步提高,傳播火焰的風險降低。

  (2)20cm的巖棉防火隔離帶可以滿足防火隔離的需要,具有足夠的阻火能力。

  (3)B2級的硬泡聚氨酯板薄抹灰系統(tǒng)火焰?zhèn)鞑バ暂^低,可不設置防火隔離帶。

  (4)采用厚保護層的外墻外保溫系統(tǒng)火焰?zhèn)鞑バ暂^低,在系統(tǒng)內可不設置防火隔離帶。

  (5)外保溫系統(tǒng)中,保溫層外部如存在空腔,必須進行有效的封堵以減小火災蔓延的風險。

  2.施工質量對外保溫系統(tǒng)防火性能的影響
  外保溫系統(tǒng)防護層的施工質量對于系統(tǒng)的防火性能至關重要。

  2008年10月21日進行的膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)-聚氨酯硬泡保溫板防火隔離帶試驗和2009年3月18日進行的膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)-挑沿試驗,在試驗過程中都出現(xiàn)了防護面層瞬間大面積掀開的現(xiàn)象,導致系統(tǒng)內部保溫材料外露在空氣中,進而產生急劇的燃燒,增加了系統(tǒng)火焰?zhèn)鞑サ娘L險。

  因此,施工過程中必須嚴格按照相關標準進行施工操作,避免增強網干搭接。施工最好遵循自上而下或自下而上的順序方式,以保證外保溫系統(tǒng)內的連接部位不存在大的縫隙,從而減少在火災條件下產生破壞的風險。

  3.對保溫材料的基本要求
  應用于外墻外保溫的保溫材料的燃燒性能不應低于B2級,并嚴格按照相關材料的產品標準要求進行現(xiàn)場見證取樣檢驗。對于硬泡聚氨酯,燃燒性能要求B2級加氧指數≥26%;對于EPS,燃燒性能要求B2級加氧指數≥30%;對于XPS,燃燒性能要求為B2級。

  在現(xiàn)有的生產技術水平能夠達到的條件下,建議對XPS增加氧指數的要求,以控制材料的燃燒性能,其技術指標可規(guī)定為:氧指數≥26%。

  在設計和施工時采取有效的防火構造措施,通過大比例窗口火試驗檢驗構造措施的有效性,并結合對保溫材料燃燒性能等級不得低于B2級和對材料氧指數的限制,來保證建筑圍護結構的防火安全,是一條簡便易行的新途徑,在我國具有廣泛的應用研究前景。

  4.防火試驗的意義
  外墻外保溫系統(tǒng)的墻角火試驗和窗口火試驗,尤其是窗口火試驗可以同時模擬建筑室內、外火災對建筑物的攻擊,模型尺寸能夠涵蓋包括防火隔斷在內的所有系統(tǒng)構造,試驗狀態(tài)能夠充分反應外墻外保溫系統(tǒng)在實際火災中的抗火能力,能夠用于評價外墻外保溫系統(tǒng)整體的引燃性和傳播性。從實際火災對建筑物的攻擊概率來看,窗口火試驗更具有普遍意義,窗口火試驗應該成為今后的研究重點。

  行業(yè)標準《建筑外墻外保溫系統(tǒng)防火試驗方法》將英國標準BS8414-1:2002轉換成了適應我國國情的、更具操作性的外墻外保溫系統(tǒng)防火試驗方法,是我國編制的第一部用于外墻外保溫系統(tǒng)的大型防火試驗方法標準,將為我國外墻外保溫系統(tǒng)的防火安全性能評價提供科學統(tǒng)一的試驗方法,對研究提高我國外保溫系統(tǒng)的防火性能、推動外保溫系統(tǒng)的技術進步、引導外保溫行業(yè)健康發(fā)展都具有積極的作用。【完】
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