关于薄抹灰外墙外保温系统防火安全性的探讨论文_崔琪

关于薄抹灰外墙外保温系统防火安全性的探讨论文_崔琪

崔琪

华诚博远工程技术集团有限公司 北京 100052

摘要:建筑节能是我国节能减排的节能工作的最重要内容。据统计,采暖空调能耗占到了我国建筑使用过程中能耗的65%,而目前我国建筑围护结构的传热系数是同纬度国家的2-3倍,导致我国建筑能耗是同比地区国家的2-3倍。所以,对建筑实施围护结构的保温隔热是实现建筑节能的主要措施,其中建筑外墙外保温薄抹灰系统是目前主流的保温隔热措施。但是最近几年几场大火将外墙外保温的防火安全性推到了风口浪尖。本文就外墙外保温薄抹灰系统的防火安全性进行了系统研究,并提出了相关建议。

关键词:薄抹灰外墙外保温系统;防火;安全性

1、前言

正是由于近年来我国外墙外保温防火要求的不断演变和多起恶性火灾的频频出现,相关行业、社会大众及专家对外墙外保温系统的防火安全性众说纷纭,各种宣称A级防火的材料和系统也粉墨登场;有关研究机构和专家也针对外墙外保温系统的防火安全性开展了一系列的研究。

2、我国建筑外墙外保温薄抹灰系统防火要求

我国的建筑外墙外保温薄抹灰系统防火要求经历了五个阶段。

第一阶段是2007年前,外墙外保温薄抹灰系统保温材料

燃烧性能要达到B2级别以上,其中材料燃烧性能分级按照G B8624-1997标准执行,此标准是参照德国标准DI N4102-1制定的。

第二阶段,G B8624-2006执行,2007年4月,公安部发布通知,要求材料燃烧性能分级按照G B8624-2006标准执行,此标准是参照欧盟标准E N 13501-1制定的,G B8624-1997同期废止。

第三阶段,随着央视大火的出现,2009年4月,公安部和住房和城乡建设部联合发布46号文《民用建筑外墙保温系统和外墙装饰防火暂行规定》,要求建筑外墙外保温系统防火要满足该暂行规定。值得注意的是,该标准对材料一的燃烧性能分级方法采用的G B8624-1997的方法,即A不燃,B1难燃,B2可燃,B3易燃。

第四阶段,随着上海教师公寓、沈阳皇朝万鑫等火灾的出现,公安部消防局对外墙外保温的要求越来越严,2011年3月发布了公安部消防局65号文件,要求新标准发布前,从严执行46号文,要求保温材料燃烧性能全部为A级不燃材料。

第五阶段,新标准的制定阶段。期间在2012年底,公安部消防局发布通知,取消了2011年发布的65号文件。新标准主要包含三部分:材料燃烧性能新标准G B8624-2012、外保温模型火实验方法G B/T29416-2012、建筑设计防火规范G B50016的修编。其中G B8624-2012和G B/T29416已经发布,并从2013年10月1日开始执行;G B 50016因外墙外保温防火部分(两部委46号文的完善)迟迟形不成统一意见,还处于修编过程中。

其中中国建筑研究院防火所参照国外的标准进行了一系列模型火实验;公安部天津消防研究所承担了外墙外保温模型火实验国家标准G B/丁29416《建筑外墙外保温系统的防火性能实验方法》的编制;公安部天津消防研究所承担了住房和城乡建设部和公安部消防局课题《外墙外保温防火关键技术研究》;公安部四川消防研究所承担了公安部科技局课题《建筑外墙外保温防火安全设计研究》。

3、外墙外保温薄抹灰系统在使用过程中的防火安全性

外墙外保温系统在使用过程中的火灾可以分为两种情况,一种是建筑外部火源的攻击,如垃圾桶、汽车燃烧,烟火鞭炮攻击等;另外一种是室内起火,火焰从窗口攻击外墙。经过试验研究发现,室内火灾对外墙外保温的攻击强度远远大于室外火源的攻击。

在使用过程中,什么样的外墙外保温系统防火性能是安全的?最直观的做法就是对完工后的外墙外保温系统进行防火性能测试。国外已有一系列的模型火试验方法,比较典型的有英国标准BS8414,德国标准DIN4102-20,美国标准U L1040等。这些标准都属于大尺寸的系统模型火试验。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我国的防火研究机构和专家对上述标准进行了系列研究,最终决定参照英国标准BS8414-1制定我国的模型火试验方法G B/丁29416,其中在制定过程中,在采取了比B S8414-1更严的保险行业标准LPS的判据的基础上,对L2线温度限值提出了更高的要求。

参照BS8414-1,我国防火研究机构和专家对常见的几种主流外墙外保温薄抹灰系统进行了试验测试,试验的系统都是按照JGJ144的相关要求进行施工。经过模型火测试发现:C1 > B1级的EPS/XPS外墙外保温薄抹灰系统在没有防火隔离带的情况下,是无法通过模型火试验验证的;C2> B1和B2级EPS/XPS外墙外保温薄抹灰系统设置了防火隔离带后,可有效降低和避免因热塑性保温材料一在抹面层内的密闭空间内熔融、气化所导致的轰燃风险。

经过模型火测试发现:C1 > B1和B2级的聚氨酷硬泡外墙外保温薄抹灰系统在没有防火隔离带的情况下,都能通过模型火试验验证;C2)防火隔离带对于热固性泡沫类的聚氨酷硬泡而言,基本无作用,原因在于聚氨酷硬泡在燃烧过程中是碳化过程,并不会在密闭空间内熔融气化,导致轰燃。

仅仅要求材料一的燃烧性能,并不能完全反映外墙外保温系统的防火安全性;相同燃烧性能等级的不同材料一,其在系统模型火中的表现差异很大。硬泡聚氨酷、酚醛保温材料一遇火燃烧时,其表面燃烧形成炭化层,会阻止火焰的向内传播,不会产生熔融滴落和气化,这与EPS和XPS热塑性保温材料一性能完全不同。如B2级的聚氨酷硬泡在没有隔离带的情况下可以通过模型火试验验证,而B1级的EPS/XPS在没有隔离带的情况下却无法通过。

使用燃烧等级为B2级以上的聚氨硬泡、酚醛泡沫材料一制备的薄抹灰外墙外保温系统,在没有防火隔离带的情况下,其系统完全能够通过模型火试验测试。

燃烧性能为B2级以上的EPS/XPS制备的薄抹灰外墙外保温系统,在设置了防火隔离带的情况下,可以通过模型火试验验证。三、外保温薄抹灰系统施工过程中的防火安全性建筑保温材料发生火灾多数与违规操作、交叉施工,监管不到位、产品不合格有关。北京市曾经有过统计,与建筑节能保温有关的火灾,约90%发生在建筑施工过程中,公安部消防局和住建部都认为加强工地的防火安全管理对减少和杜绝建筑保温类火灾尤为重要。

施工过程中的火灾风险来源于:1、外部火源的存在(烟头、电焊、气割);2、各种可燃类燃烧物的存在CB1&B2&B3)。严格意义说管住上述的任何一条,工地的火灾就可以避免。解决工地火灾一方面是技术问题,另一方面是管理问题,我们既不能要求工地完全杜绝外部火源(管理问题),也不能要求工地全部都是不燃材料一(技术问题)。

从管理方面,2011年8月,住房和城乡建设部发布了G B50720-2011《建设工程施工现场消防安全技术规范》。

从技术方面,G B 8624-2012《建筑材料一燃烧性能分级》已经发布,将于2013.10.1执行。测试方法沿用G B8624-2006版的内容,分级将1997版的分级级别也纳入其中,形成固定的对应关系;同时对于墙体保温材料,将氧指数纳入新标准,燃烧等级为E级和D级时,氧指数不得低于26%,燃烧等级为C级或者B级时,氧指数不得低于30%,以期解决工地难以判断材料的燃烧性能。对此,笔者有如下的认识:

氧指数的数据引入对工地的假冒伪劣材料的管理具有积极的意义;2,氧指数纳入分级不科学,一方面G B8624-2006的分级方法和欧盟标准是完全一致的,并不含氧指数指标,如果将氧指数纳入分级,会导致我国的分级和欧盟不一致,会对国际贸易和技术交流产生阻碍;另一方面,不同种类的材料其氧指数和材料一燃烧性能分级的对应关系是不同的,氧指数的测试方法公允误差也较大。如:同为B1材料,EPS对应的氧指数值最高.

4、结束语

在我国高层建筑多,密度大,消防能力、应急救援和医疗水平不足等背景下,我国的建筑保温防火面临的挑战将会比国外更高。经过大量的研究和实验表明:B2级以上的保温材料制备的外墙外保温薄抹灰系统(按照JGJ144施工,热塑性材料必须要设置防火隔离带),在使用过程中是安全的;建议国家有关部门能尽快出台国家层面的标准规范,指导地方标准的出台,推动外墙外保温行业的持续健康发展。

参考文献:

[1]张乐.关于薄抹灰外墙外保温系统防火安全性的探讨[J].门窗,2017(09):204.

[2]王喆. 乌鲁木齐居住建筑外保温体系适应性研究[D].新疆大学,2017.

论文作者:崔琪

论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第11期

论文发表时间:2019/5/23

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