構造防火為何是建筑外墻防火首選?



·開篇介紹·

近幾年,外墻外保溫安全事故頻發,而火災和脫落是其兩大特點。


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那么為何事故屢屢頻發呢,除了在外墻外保溫施工過程中偷工減料外,還有一個重要原因就是外墻外保溫構造不能滿足五種自然破壞力(熱應力、水、風、火、地震力等五個方面)對保溫墻體的影響,而火對外墻外保溫墻體的影響和損害是巨大的。我們這期就探討下在外墻外保溫技術系統中,究竟怎樣做好防火呢?



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外墻外保溫系統防火安全性問題的主要原因

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外墻外保溫系統是建筑外墻外側具有保溫隔熱功能并具有一定裝飾效果的系統,其核心功能材料是保溫材料,通常占系統的80%以上。用于建筑外墻的保溫材料主要包括三大類:


一類是以礦物棉和玻璃棉為主的無機保溫材料,通常認定為不燃型材料;二類是以膠粉聚苯顆粒保溫漿料為主的有機無機復合保溫材料,通常認定為難燃性材料;三類是以聚苯板、擠塑板、硬泡聚氨酯和酚醛泡沫板為主的有機保溫材料,通常認定為可燃性材料。


當外墻外保溫系統的保溫材料采用不燃材料或不具有火焰傳播行的難燃材料時,外墻外保溫系統幾乎不存在防火安全風險。


但是,目前我國的外墻外保溫系統中,主要使用的還是可燃的聚苯板、擠塑板、硬泡聚氨酯和酚醛泡沫板等有機保溫材料在建筑外保溫系統中使用最為廣泛,這些有機保溫材料有些進行了改性,據說能達到難燃等級,也出具了難燃的檢測報告,但是作為有機材料,其仍然很容易被點燃,況且應用到工程中的保溫材料很有可能與送到檢測站的保溫材料不是相同的材料,其燃燒性能很難達到難燃等級,甚至可燃等級都達不到,很有可能是易燃等級,這就是產生外墻外保溫系統防火性火災頻發的主要原因。


因此,可燃或難燃的有機保溫材料應用于外墻外保溫系統中,就應該采取可靠的構造防火措施。



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對外墻外保溫系統的防火性能要求


由于外墻外保溫系統包覆于建筑的整體外墻,跨越了建筑為物層與層之間的防火分區,當外墻外保溫系統不具有阻止火焰蔓延的能力時,火焰就有可能通過外墻上的穿窗洞口進入樓內,在建筑物使用階段發生火災。因此,對外墻外保溫系統的防火要求主要是阻止火焰蔓延,特別是我國大中城市高層建筑居多,一定要解決外墻外保溫系統著火后的蔓延問題,主要有兩種情況:(1)當建筑室內出現火災時,火焰由窗口或洞口溢出是否引起外墻外保溫系統的燃燒;(2)臨近物體燃燒是否引起外墻外保溫系統的燃燒。


因此外墻外保溫系統是否具有防火安全性,應考慮兩個方面的問題:

1

點火性:在有火源和火種的條件下,材料或系統是否能夠被點燃或引起燃燒的產生。


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2

傳播性:考察當有燃燒或火災發生時,保溫材料或者外保溫系統是否具有傳播火焰的能力。


在解決外墻外保溫系統的防火問題上,國際通行的做法是:如果保溫材料的防火性能好,則對保護層和構造措施的要求相對低一些;如果保溫材料的防火性能差,則要采用好的構造措施,對保護層的要求也高一些,總體兩者應該是平衡的?;谶@一思想,目前解決我國外墻外保溫防火的主要途徑應采取構造防火的形式。在評價外保溫系統的防火安全時,應充分認識到:外保溫系統的保溫材料都是被無機材料包覆在系統內部的,應該將保溫材料、防護層以及防火構造作為一個整體來考慮。

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由于火災通常是以釋放熱量的方式來形成災害。因此,要想解決外保溫系統的防火問題,歸根結底還要從熱的三種傳播方式-熱傳導,熱對流和熱輻射談起。熱作用于外墻外保溫系統,最終使其中的可燃物質產生燃燒并使火焰向其他部位蔓延,只要阻斷熱的這三種作用方式就能防止可燃材料被點燃或點燃后阻止火焰的蔓延。


因此,外墻外保溫系統的防火構造措施的作用有兩點,一是阻止或減緩火源對直接受火區域外墻外保溫系統的攻擊,更主要的是阻止火焰通過外墻外保溫系統自身的傳播。


根據已有的研究成果,可以認為:保溫層與墻體基層連接的無空腔構造,覆蓋保溫層表面的保護層,以及將系統隔斷、阻止火焰蔓延的防火構造,能有效阻止外墻外保溫系統被點燃、阻止火在外墻外保溫系統內的傳播。


無空腔構造限制了外墻外保溫系統內的熱對流作用;增加防護層厚度可明顯減少外部火焰對內部保溫材料的輻射熱作用;防火隔斷構造可以有效地抑制熱傳導,阻止火焰蔓延,包括防火分倉、防火隔離帶和擋火梁等。

三種構造措施對熱的阻隔作用

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系統構造防火的幾種做法

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無空腔系統做法

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防火分倉

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防火保護面層

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防火保護面層







綜上所述,解決外墻外保溫系統防火問題的重點應是提高外墻外保溫系統整體的防火安全性能。只有外墻外保溫系統整體對防火反應性能良好,系統的構造方式合理,才能保證外墻外保溫防火的安全性,對外墻外保溫防火應用才有實際意義。

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