本節(jié)簡(jiǎn)單介紹建筑外保溫系統(tǒng)防火的基本原則、建筑外保溫材料的分類、各種保溫材料的燃燒性能及其燃燒特性。
一、基本原則
1.建筑外保溫材料的燃燒性能宜為A級(jí),且不應(yīng)低于B2級(jí)。
2.建筑外保溫系統(tǒng)的防火設(shè)計(jì)、施工及使用,應(yīng)當(dāng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及國(guó)家有關(guān)法律法規(guī)的規(guī)定。
二、建筑外保溫材料
(一)外保溫材料分類
從材料燃燒性能的角度看,用于建筑外墻的保溫材料可以分為三大類:一是以礦棉和巖棉為代表的無機(jī)保溫材料,通常被認(rèn)定為不燃材料;二是以膠粉聚苯顆粒保溫漿料為代表的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合型保溫材料,通常被認(rèn)定為難燃材料;三是以聚苯乙烯泡沫塑料(包括EPS板和XPS板)、硬泡聚氨酯和改性酚醛樹脂為代表的有機(jī)保溫材料,通常被認(rèn)定為可燃材料。具體見表2-10-8。
表2-10-8 各種保溫材料的燃燒性能等級(jí)及導(dǎo)熱系數(shù)
材料名稱 膠粉聚苯顆粒漿料 EPS板 XPS板 聚氨酯 巖棉 礦棉 泡沫玻璃 加氣混凝土
導(dǎo)熱系數(shù)
(W/(m•K) 0.06 0.041 0.030 0.025 0.036~
0.041 0.053 0.066 0.116~
0.212
燃燒性能等級(jí) B1 B2 B2 B2 A A A A
(二)外保溫材料的燃燒特性
1.巖棉、礦棉類不燃材料的燃燒特性
巖棉、礦棉在常溫條件下(25℃左右)的導(dǎo)熱系數(shù)通常在(0.036~0.041)W/(m•K)之間,其本身屬于無機(jī)質(zhì)硅酸鹽纖維,不可燃。在加工成制品的過程中,要加入有機(jī)粘結(jié)劑或添加物,這些材料對(duì)制品的燃燒性能會(huì)產(chǎn)生一定的影響。但通常仍將它們認(rèn)定為不燃性材料。
2.膠粉聚苯顆粒保溫漿料的燃燒特性
符合《膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統(tǒng)》JG 158-2004的膠粉聚苯顆粒保溫漿料是一種有機(jī)、無機(jī)復(fù)合的保溫隔熱材料,聚苯顆粒的體積大約占80%左右,導(dǎo)熱系數(shù)為0.06W/(m•K),燃燒性能等級(jí)為B1級(jí),屬于難燃材料。膠粉聚苯顆粒保溫漿料在受熱時(shí),通常內(nèi)部包含的聚苯顆粒會(huì)軟化并熔化,但不會(huì)發(fā)生燃燒。由于聚苯顆粒被無機(jī)材料包裹,其熔融后將形成封閉的空腔,此時(shí)該保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)會(huì)更低、傳熱更慢,受熱全過程材料體積變化率為零。
3.有機(jī)保溫材料的燃燒特性
有機(jī)保溫材料一般被認(rèn)為是高效保溫材料,其導(dǎo)熱系數(shù)通常較低。目前我國(guó)應(yīng)用的有機(jī)保溫材料主要是聚苯乙烯泡沫塑料板(包括EPS板和XPS板)、硬泡聚氨酯和改性酚醛樹脂板等三種。其中,聚苯乙烯泡沫塑料板屬于熱塑性材料,它受火或熱的作用后,首先會(huì)發(fā)生收縮、熔化,然后才起火燃燒,燃燒后幾乎無殘留物存在。硬泡聚氨酯和改性酚醛樹脂板屬于熱固性材料,受火或熱的作用時(shí),幾乎不發(fā)生收縮現(xiàn)象,燃燒時(shí)成炭,體積變化較小。通常用于建筑外保溫的有機(jī)保溫材料的燃燒性能等級(jí)不低于B2級(jí)。
有機(jī)保溫材料保溫性能好、質(zhì)地輕,但屬于可燃材料,帶來了較大的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),近年來與外保溫可燃材料有關(guān)的火災(zāi)事故時(shí)有發(fā)生。如2009年中央電視臺(tái)新大樓北配樓火災(zāi)和2011年沈陽(yáng)皇朝萬(wàn)鑫酒店火災(zāi)事故,都是外來火源引起外保溫材料起火造成的重大火災(zāi)事故。另外,建設(shè)工程施工期間外保溫材料發(fā)生火災(zāi)的案例也較多,主要原因是電焊火花或用火不慎所致,還有一些保溫材料的燃燒性能不符合相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求也是原因之一。因此,應(yīng)嚴(yán)格控制建筑外保溫材料的燃燒性能。