1 建筑外墙系统保温材料的类型及存在的隐患

1.1 外墙系统保温材料的类型

从材料燃烧的角度上看,目前建筑外墙保温材料的运用包括以下三大类:第一,无机保温材料,玻璃棉、岩棉、膨胀玻化微珠保温浆料等材料,属不燃性,自身不存在火灾隐患,但不能完全满足外墙保温的需求,就目前技术条件而言,这种材料尚不能广泛使用;第二,有机无机符合性保温材料。这种材料以胶粉聚苯颗粒保温浆为主要原料,属于难燃材料,不具备对火焰的传播性,自身不存在防火隐患;第三,有机高分子保温材料,这种材料以聚氨醋硬泡和聚苯乙烯饱沫塑料,属于可燃材料,有存在引发火灾的隐患。

1.2 外墙保温系统的火灾危险性

普通民用住宅,特别是高层住宅,一旦发生火灾,火势容易形成竖向蔓延。这是由于玻璃在火灾的条件下熔点会降低,因为受热不均和膨胀变形受到了窗框的限制和内外表温差过大等原因导致开裂破碎。建筑物内发生火灾时,在高温火焰的作用下,门窗玻璃会快速的破碎脱落,火舌便从这些破碎的门窗中伸出,变形成了火势的竖向蔓延。火势通过外墙门窗口继续蔓延的途径基本有两个:一是火焰的辐射热通过外墙门窗口将对面建筑物烤燃;二是火势从穿过窗口向上延伸,烤燃上层窗口的可燃物,火势渐渐向上蔓延导致整个建筑物起火。

2 国内外建筑外墙保温材料防火性能现状

到目前为止,纵观国内外,对于建筑外墙保温材料防火性能的研究情况和重视程度还是远远不够的,现在针对建筑外墙保温材料的研究提及的内容几乎都是关于保温材料的燃烧性能,对于外墙保温材料的要求也仅限于对氧指数和可燃性的检测。我国现行的法规中对建筑外墙保温材料的防火性能也没作明确规定,由于缺乏适用范围的限定和严格的分级标准,很多生产企业忽视了外墙保温材料防火性能的重要性,产品的说明书中往往会缺少一项防火性能的指标。

3 建筑外墙保温材料的防火性能设计

3.1 提高外墙保温材料的防火性能,设置相应的防火构造物

(1)对于新建筑物。首先,在修订的标准中,对于外墙保温材料燃烧性能等级的规定,要能够满足建筑外墙保温系统阻隔火焰传播的能力;其次,由消防部门对建筑外墙保温材料的防火性能进行测试和监督;再次对于使用聚苯板薄抹灰的外墙保温系统,应相应的增设挡火梁合和防火隔离带等防火构造物。

(2)对于已经采用可燃性保温材料的建筑物。首先,应采用不燃性材料为保温层做水平和竖向分隔;其次,建筑物的外墙转角两侧以及窗口、门洞周围应用不燃性材料进行分隔;再次,建筑物的外表层应用不燃性材料全面覆盖,可用水泥砂浆进行涂抹;最后,如建筑物外墙采用幕墙,应用防火材料对幕墙与每层楼板、隔墙出的缝隙进行封堵。

3.2 选择正确的外墙保温材料

(1)泡沫玻璃。泡沫玻璃是一种无机硬质保温材料,以无机玻璃为原料,加入碳酸盐或碳素等发泡剂以及其他辅料,一起磨细混合均匀后,放入耐热钢模具,再在窑炉中经过800℃~900℃的高温烧结发泡和退火冷却处理后制成。泡沫玻璃具有较为突出的物理化性能:它具有耐多种化学物质和自然风化侵蚀的性能;不吸水、耐高温、耐低温,能有效提高外墙保温系统的防水抗冻性能;不燃、无毒,安全环保。泡沫玻璃目前在我国保温材料市场上使用程度并不高,在于其生产成本较高,与市场上常用的材料相比经济上没有优越性。

(2)聚氨酯PU。聚氨酯PU属于热固性保温材料,呈网状结构,是通过双组分液料反应交联固化发泡而成的。相比普通的塑料泡沫,聚氨酯PU的结构稳定性和耐高温性要优越得多。聚氨酯PU在未经处理时属于易燃材料,经过科学方法的改进,引入耐温、难燃、低烟、低毒的环状结构化合物,使其在遇火时不产生收缩反应,同时产生碳化层,有效地隔绝了氧分的渗透和热量的传递,从而阻止了火势的蔓延。像这类保温层较薄、导热系数低、耐高温性能好、稳定性强的保温材料,是值得推广使用的。