论建筑外墙保温材料防火性能设计.pdf

河南建材2 0 2 3年第8 期论建筑外墙保温材料防火性能设计李杰山西天宇通建筑工程检测有限公司（0 30 0 2 4)摘要：随着全球经济一体化建设的不断推进，城市化建设的不断扩大，建筑业进入了一个新的发展时期。在这个过程中，不但要注意建筑工程项目的整体结构质量，更要注意建筑项目使用阶段的防火安全。但是，目前的现实状况是，不合理的设计方式对建筑外墙保温系统造成了很大的影响，已经成为造成建筑项目火灾事故的最根本原因。对这一问题，必须予以高度关注。因此，文章对建筑外墙保温材料防火性能设计进行探讨。关键词：建筑外墙；保温材料；防火性能设计近几年，伴随着国家经济的高速发展，城市化的步伐越来越快，建筑业的发展也越来越快，高层和超高层建筑层出不穷。为适应当今社会对环境保护的需求，外墙保温材料已被广泛采用。但是，因为在建筑中,没有充分考虑材料的防火性能,所以外墙保温材料产生火灾隐灾，从而造成严重的人员伤设亡和财产损失。因此，一定要加强建筑外墙保温材料防火性能设计工作，并与当前建筑外墙保温材料计的实际使用情况相结合，为优化防火性能设计提供与建议。施1建筑外墙保温系统的分类工1.1内保温系统外墙内保温就是在外墙的内侧加保温层。该方法施工简便，造价低廉，而且不受外部环境影响，耐久性好，但是也有较为明显的缺陷，即保温层增大了墙壁的体积，造成了建筑的使用面积减小；墙体内部和外部容易发生温度变化，造成墙体开裂；将会对房屋的二次装饰及使用造成影响。此种内保温体系并非适用于任何地区，在气候较暖和的地区,可考虑使用。1.2外墙外保温系统外墙外保温是指在外墙外面加有机或无机的保温层。这种保温方式对外墙墙体起到了一定的保护作用，墙体受温度的影响较小，墙体温度变化较为平稳，大大减少了外墙裂缝和破损的风险。目前，国内建筑外墙材料体系多为聚苯泡沫材料。为增强其耐火性，目前普遍采用在聚苯泡沫中添加卤素类助剂的方法，但助剂一旦着火，就会产生大量的毒气、热气，并快速燃烧 2。除此之外，采用外墙保温体系的房屋内部通常都会铺上一层防水涂料、瓷砖或干挂石材。所以，在灭火的时候，保温材料上的明火是不能直接接触、扑灭的，很容易造成火势蔓延。581.3外墙夹芯保温系统该保温系统是在墙体内一次浇筑混凝土与保温材料，使墙体的保温与防火性能得到了很大的改善，并且还具有施工周期短、耐久性强等优点。但是，在同一时间内，将混凝土与保温材料一起浇筑而成的芯体，会增大墙体的厚度，减小建筑的可使用面积,而且成本也比较高3。所以，在我国的建筑工程中，很少采用这种保温系统。2建筑外墙保温材料的种类2.1无机材料无机保温材料主要有两种，一种是岩棉，一种是玻璃棉。其中，岩棉是一种蓬松的短细纤维，是一种矿物棉，它的主要组成成分是天然岩石及矿物，导热系数很低，所以拥有很好的保温性能和阻燃性能。岩棉板材料是一种专门用于建筑外墙外保温、薄壁粉刷的新型墙体保温材料，主要用于新建筑的外墙保温与节能改造。因为岩棉化学性质是稳定的,所以在遇到高温的时候，不会产生有毒的物质。根据国家标准，防火等级是A类，所以被广泛的应用于建筑保温等方面。随着国家对外墙保温材料耐火要求的不断提高，岩棉在国内的应用越来越广泛，对建筑施工消防工作也有很大的促进作用。另外,岩棉具有良好的防水性能、收缩性，在建筑中使用时不容易塌陷和收缩。但岩棉也有其不足之处，如自重大、自支撑能力差，极易导致机器损坏，且不利于节省人力、物力。无机保温材料可提高建筑外墙的保温性能。在应用无机材料的时候，要考虑各种无机材料的具体特性和相关的使用方式，并与无机材料的具体结构相结合，从而探索出一种全新的建筑外墙保温施工方法。玻璃棉则不同，它的组成并非天然物质，其工艺特征是利用纤维化技术，将玻璃熔融成棉状材Henan Building Materials2023 年第8 期河南建材料，通过此工艺，变成一种玻璃纤维的人造无机纤维 5。所以,玻璃棉化学的稳定性和玻璃一样好,而且还具有抗腐蚀性、体积密度小、容易成形等优点。同时，这种特殊的加工方法使玻璃棉具有良好的孔隙结构,从而使其具有优异的吸声性能。但是玻璃棉有一定的脆性，不能用来作外墙保温，一般都是用来作屋顶保温2.2有机高分子材料有机高分子材料分为两大类，即聚苯板和挤塑板等,其都是通过人工化学工艺制成的。聚苯板的密度、硬度较低，这种保温材料物性好，比无机材料更便宜、更轻、更耐用，保温效果更好，是一种应用很广的外保温材料。根据实验室的测试，这种材料在与火焰直接接触的时候，会快速地燃烧、收缩，并且会产生大量的烟雾，有机高分子这种材料的耐火性和安全性都很差，而且在燃烧的时候其还会释放出一些有毒的物质，很难长期地保证建筑的安全。2.3有机无机复合型材料以胶粉聚苯颗粒为基料制备的有机无机复合保温材料，其易燃性低，火灾不易蔓延，可以用作建筑外墙的耐火保温材料。胶粉聚苯颗粒浆体是施工简便、黏性高、密度大、传热性能好的保温材料。在建筑外墙保温施工过程中，胶粉的黏稠度高，易于均匀涂于外墙,并能长期保持强度,因此，该材料可大大缩短施工周期,降低成本。将有机无机复合型材料进行合理应用，能够将有机材料和无机材料的优点充分地发挥出来，还能够尽量避免由于无机材料而导致的环境污染问题、资源浪费问题，还能够将建筑外墙的保温性能和防火性能得到极大地提升7。在此前提下，可引导施工人员对有机无机复合型材料的应用过程进行优化，逐渐改进具体流程。3建筑外墙保温材料的火灾安全隐患建筑外保温材料本身的耐热、阻燃性能较差，在施工时会产生一些火灾隐患。一是此类保温材料因在建筑外墙工程施工过程中，与明火直接接触或长期处于较高温度的工作条件下，被引燃而引起火灾；二是施工人员在铺设外墙保温层的过程中，出现了焊接液滴，极易引起保温层着火；三是建筑物在使用期间，内部发生火灾，外部装潢脱落，导致外部保温材料发生着火。4建筑外墙保温材料的防火性能设计4.1对建筑外保温存在的火灾隐患分析一旦建筑失火，尤其是高层民房，其火势基本都是垂直方向的。主要原因是，在发生火灾时，玻璃的熔点会下降，造成受热不均匀，膨胀变形，而这些变形又会受到窗框的约束，从而导致玻璃的破碎。当建筑内部发生火灾时，窗户玻璃会因温度的影响而快速掉落，火舌则会从这些破碎的窗户中伸出，使火势垂直蔓延。接下来，火势会从两个方向蔓延开来，一是从窗户蔓延到对面建筑，二是从窗户蔓延到楼上，最后将整栋楼都点燃8。4.2重视建筑外墙面的保温选材4.2.1无机保温材料目前在建筑外墙使用过程中所涉及的无机保温材料，包括岩棉、膨胀玻化微珠和玻璃棉等。通过实践研究发现，虽然无机保温材料本身不具有可燃性，从应用的角度来看，不会对整个建筑外墙产生火灾事故的威胁和隐患，但其综合性能较差，环保优势不明显，而且在实际使用中会产生对人体有危害的颗粒和粉尘污染,增加了设计应用难度。4.2.2有机保温材料根据目前的技术要求，实际使用中，有机保温材料呈现出的耐火性能最低级。造成这一问题的主要原因是，建筑外墙有机保温材料的多为聚苯乙烯薄膜塑料、聚氨酯硬泡材料,其最明显的共同之处为均呈现出比较明显的可燃性特征,如果在建筑外墙施工中操作不规范,就有发生火灾的可能性9。4.2.3有机无机复合保温材料这类保温材料在目前阶段使用最多，是具有优异综合性能的保温材料。从结构组成来看,这类有机无机复合保温材料主要是由胶粉聚苯颗粒浆料构成，这类浆料本身具有很高的燃点。因此，目前的有机无机复合保温材料具有较好的可燃性，并且在发生燃烧性火灾事故时，不会呈现出火焰传播特性。同时，材料自身没有防火安全问题，因此被广泛地用于建筑施工。4.3重视防护层和其他建材的阻燃在建筑外墙保温设计中,采用防护层能有效地阻止保温材料在火灾时发生化学反应，从而减少因室内火灾而引发的外墙保温层自燃的风险。在采用保温浆料作为建筑外墙保温材料的设计中，防护层厚度应该不低于8 mm；在采用板材类保温材料设计时，防护层厚度应该不低于6 mm，从而起到良好的防护隔离作用 1 0 。除此之外，在选择建筑外墙其他材料时，也应该选择具有一定阻燃性的材料，有效地降低火灾风险，提高结构整体的防火性能，Henan Building Materials设计与施工59河南建材2 0 2 3年第8 期4.4外墙保温材料的应用在各种类型的建筑中,外墙保温材料的耐火性能是一个非常突出的指标。当前,用于建筑外墙的保温材料有很多,其中,聚氨酯泡沫作为一种最好的保温材料，具有较低的导热系数和较高的保温效果,其保温效果比传统材料高出2 倍。在此基础上，一些技术人员提出了在我国大力推广和发展新型保温材料的设想。通过对聚氨酯、聚苯乙烯、岩棉三种材料的技术经济性能对比,聚氨酯的保温性能优于聚苯硫醚和岩棉，岩棉的耐冷性、耐热性优于聚氨酯、聚苯乙烯。在吸水率方面，聚氨酯优于EPS和岩棉。在价格方面,聚氨酯泡沫较为低廉。这三种材料具有轻质、保温等优点，但其共性问题是，燃烧时会生成大量的烟尘、微粒、有毒气体等。所以，在应用材料时，必须从多个角度进行对比，并对其进行严格的检测。4.5外墙保温材料的防火安全措施设建筑工程外墙保温层、结构拐角处、结构承重计墙处，应采用非易燃材料进行竖向划分，并在建筑外墙保温层的关键部位，设置相应的隔离横梁。目与前，较为通用的防火安全设计方法是利用以钢体原施材料为主的非燃性材料，在整个建筑外墙保温层施工工中作为填料。在建筑工程的外墙保温工程的防火性能设计中,应该考虑选择阻燃材料，对建筑墙壁进行均匀喷涂，以保证材料可以完全覆盖整个建筑的墙壁。使用较为广泛的涂料是水泥砂浆基材。在使用过程中,还应该将与建筑外墙结构相连的各种易起火或易导电的终端设备嵌人到墙面中。在进行建筑工程的外墙保温防火设计时，应根据保温材料的实际使用情况，增加一定数量的筒体，以保证筒体四个侧面都能更好地发挥出保温和防火效果。同时，在建设项目的后续施工中，还应考虑在筒体装置中设置水源,其目的是在建筑项目发生火灾事故时，水源能够起到一定的灭火作用，从而有效减少火灾造成的影响与损失。5结语建筑外墙保温材料的防火性能，与建筑整体的安全有直接的关系，并且涉及建筑使用的人身和财产安全。所以，在建筑外墙保温材料的防火设计中，应该注重以建筑防火等级和需求为依据，选择与之相适应的保温材料，利用科学的设计手段，提升建筑外墙保温材料的防火性能，减少火灾隐患的发生，打造安全的建筑使用环境。参考文献：1徐晶.浅析建筑外墙保温隔热材料与防火性能.中国建筑装饰装修,2 0 2 2(1 2):6 0-6 2.2宋京.建筑外墙外保温隔热材料防火性能分析.建筑技术开发,2 0 2 1,4 8(9):1 2 5-1 2 6.3刘博.提升建筑节能外墙保温材料防火性能的研究.门窗,2 0 2 2(2 1):1 6-1 8.4王锡琴,蒲海萍.建筑节能外墙保温材料防火性能研究技术与市场,2 0 2 1,2 8(5):51-52+55.5赵栅.建筑节能外墙保温材料防火性能研究.建筑工程技术与设计,2 0 2 1(31):2 0 1 9-2 0 2 0.6袁鉴.建筑物外墙保温材料的火灾危险性与防火措施陶瓷,2 0 2 3(1):9 9-1 0 1.7黄烈.建筑外墙保温材料的防火性能设计与施工管理中国房地产业,2 0 2 0(2 7):9 6.8李毅明.建筑外墙外保温材料防火安全的选型设计探讨.工程建设与设计,2 0 2 1(4):2 55-2 56.9程银霞.建筑外墙外保温材料防火安全的选型设计探讨.建材发展导向(下),2 0 2 1,1 9(7):1 0 4-1 0 5.10朱小杨.高层建筑外墙保温系统防火材料选型及防火措施研究.中国建筑装饰装修,2 0 2 2(2):55-56.作者简介：李杰，男，1 9 8 6 年出生，山西太原，本科,2 0 1 5年1 月毕业于太原理工大学,土木工程专业,从事建筑节能检测。60Henan Building Materials