浅议如何加强管理建筑外墙外保温材料的使用

宋洋

摘要：近年来，我国发生了多起与外墙外保温系统有关的火灾事故，这引起了人们对外墙外保温系统防火问题的重视和关注。提高外墙外保温系统的防火性能，应当将建筑科学、材料科学、消防科学和环保科学四大学科有机结合起来。

关键词：外墙外保温;防火;对策探讨

Abstract: In recent years, there has happened many fire accidents related to the outside wall exterior insulation system in our country, which caused the peoples attention to the fireproofing of outside wall exterior insulation system. To improve the fire prevention function of outside wall external insulation system should combine four discipline of building science, materials science, fire-fighting science and environmental protection science.

Keywords: outside wall exterior insulation; fire prevention; solutions discussion

中图分类号: TU5 文献标识码：A文章编号：

1.引言

近年来，我国发生了多起与外墙外保温系统有关的火灾事故，如南京中环国际广场、哈尔滨经纬360度双子星大厦、济南奥体中心、北京央视新址附属文化中心、上海胶州教师公寓、沈阳皇朝万鑫大厦等相继发生建筑外保温材料火灾，造成严重人员伤亡和财产损失，建筑易燃可燃外保温材料已成为一类新的火灾隐患，由此引发的火灾已呈多发势头。外墙外保温系统的防火问题也因此受到越来越多的关注。随着建筑节能的实施，外墙外保温系统在我国将得到更大的推广应用，因此，必须采取措施提高外墙外保温系统的防火性能。 2.外墙外保温材料的种类及防火性能分析

目前我国外墙外保温材料主要分为三类：一是热塑性保温材料，现在市场上应用最多最广泛的是EPS(聚苯乙烯泡沫)薄抹灰外墙外保温系统，其次是XPS(挤塑聚苯乙烯泡沫)薄抹灰外墙外保温系统，再有就是有网现浇无网现浇系统，复合保温板系统；二是热固性保温材料，PU(聚氨酯泡沫)现场发泡系统，酚醛板类；三是无机保温材料：泡沫玻璃，岩棉外墙保温系统。这些体系防火性能不尽相同，具体如下：

热塑性保温材料：EPS板的燃烧等级是B2级，目前国内把EPS板做到B1级比较困难，因此在各地方规程和国标中要求是B2级防火。EPS板做好抹面砂浆后的防火性能大大改观，防火等级可达到A级不燃，但是EPS板的变形温度仅为70～98℃，当饰面层外温度高于这个温度时，EPS板就会软化，燃烧。如果EPS板的燃烧性能到B1级就能很好的起到阻燃效果。XPS板的燃烧分级一般的也是B2级，国内能够做到B1级燃烧性能的板材，B1级的XPS薄抹灰系统的防火性能要比EPS的薄抹灰系统的防火性能好的多，XPS的软化温度要略高于EPS板，软化温度在110℃左右，阻燃效果相比明显优于EPS板。当XPS板抹灰后的防火性能也是A级。

热固性保温材料：聚氨酯发泡的防火等级也是B2级，目前没有聚氨酯发泡能做到B1级防火要求。但是材料本身的特性所在，它是燃烧碳化型材料，软化温度在120℃左右，酚醛泡沫的防火性能要优于聚氨酯发泡，它的燃烧性能接近于A级材料，目前是有机保温材料中比较好的防火的保温材料。

无机保温材料：无机保温材料中又以岩棉和泡沫玻璃为代表。岩棉、矿渣棉在常温条件下（25℃左右）导热系数通常在0.036～0.041W/(m•K)之间，其本身属无机质硅酸盐纤维，不可燃，其具备了A级防火的特点。

3.外墙外保温火灾危险性

3.1外墙外保温材料自身的火灾危险性

由于价格和市场需求的关系，目前市场上绝大多数绝热保温材料选用均为有机发泡可燃材料，这些以有机泡沫塑料为材质的保温材料中含有大量的不饱基（—N=C=O），属于化学反应性极高的化合物，如EPS、XPS等，由于大多数保温材料的绝热性能较好，与外来热源接触后，热量不易散发，导致温度迅速升高，当达到分解温度时，这些大部分为有机保温材料就会发生分解反应或降解反应，产生大量可燃气体，而产生的可燃气体与空气中的氧气发生化学反应，引起燃烧，并引燃周围其它可燃保温材料。由于大多数的保温材料在生产加工中加入各种助剂，包括阻燃剂，发泡剂等，绝热保温材料的燃烧大多数为不完全燃烧，从而产生大量烟气，而烟气中的有毒气体又是导致人员伤亡的主要原因。

3.2外墙外保温材料用于建筑中造成的火灾危险性

建筑外墙发生火灾后，由于烟囱效应火灾蔓延特别迅速。而在现行《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》中均未包含对外墙保温的防火设计要求，致使对外墙保温材料防火性能没有明确要求，发生火灾时由于受高温的作用，墙体保温材料表面砂浆龟裂、脱落，很快会引燃保温材料，火灾迅速向大范围蔓延。特别是当高层建筑外墙外保温材料着火后，火灾往往容易形成竖向蔓延，这是因为窗户玻璃虽然在900℃左右才会熔化，但在火灾条件下，由于玻璃受热不均匀和膨胀变形受到窗框的限制，以及内外表面温差太大等原因，往往在250℃左右就开裂破碎。一旦建筑内起火时，门窗玻璃在火焰或高温作用下，很快破碎脱落，火舌从窗口伸出向上窜，将上层窗口的可燃物烤燃，逐层向上蔓延，致使整个建筑物起火。

4.外墙保温材料在建筑使用中的防火对策

全国各地发生的建筑火灾事故证明，外墙保温如果应用不合理，就会给建筑带来巨大的消防安全隐患。尽管我国相关标准对外墙外保温材料的阻燃性提出了要求，但对外墙保温的防火安全性却缺乏明确具体的规定。对此，尽快提出预防方法或解决措施是十分必要的。

4.1制定外墙外保温系统防火规范

国外对外墙外保温防火安全性的要求一直作为技术应用的首选条件，在欧美等国家，对不同外墙外保温系统和保温材料均有防火测试方法和分级标准，同时对不同防火等级的外墙外保温系统在建筑中的使用范围进行了规定：在德国的法律法规中明确规定超过22m的建筑严禁使用有机可燃保温材料，因此聚苯板外保温系统只能用于低于22m的建筑中，高于22m的建筑大部分使用岩棉外保温系统；在欧洲标准规范ETAG 004《有抹面层的外墙外保温复合系统欧洲技术标准认证》中规定对外保温防火性的测试需进行2次：一次为整个体系，另一次仅为保温材料；在英国18m以上建筑必须采用按英国标准0级或欧洲标准B级以上的材料，即必须采用不燃或难燃性材料；在美国纽约州建筑指令中明确规定耐火极限低于2h的聚苯板薄抹灰外墙外保温系统不允许应用在高于22.86m的住宅建筑中。遗憾的是，我国的外墙外保温技术尽管推广应用多年，现行标准中除了对保温材料的燃烧性能有所规定外，并没有对系统的燃烧性能、适用范围作具体的规定。

4.2合理选择保温材料 保温材料的选择是提高外墙外保温系统防火性能的核心，所以最好不要使用有机保温材料，特别是在高层建筑和公共建筑。应该大力推广使用无机类保温材料，如岩棉、玻璃棉、膨胀玻化微珠保温浆料和自保温系统等，岩棉、玻璃棉价格比较高，不一定适宜大面积推广，且技术尚未成熟。相比之下，膨胀玻化微珠保温浆料防火性能和经济性能都好，值得推广。 4.3在建筑结构或构件上采取防火分隔

若不能选择防火无机保温材料，就必须考虑一些构造措施，提高外墙外保温系统的整体防火安全性。外墙外保温系统的防火构造措施主要有三个方面：无空腔构造、防火隔断和防火保护面层。4.3.1无空腔构造有机保温板与基层墙体之间或与装饰面层之间如果有空腔存在，将在火灾发生时为燃烧提供氧气，在火灾发生后提供烟囱通道，加速火灾的蔓延。因此，无空腔做法可解决空腔带来的火灾危害。所以在保温板的施工工艺中，要避免使用产生空腔的点粘法，尽量采用满粘法。 4.3.2防火隔断防火隔断即系统的防火隔离条带构造或防火分仓构造，能够有效地阻止火焰蔓延，防止外墙外保温系统墙面整体燃烧。防火隔断可选择矿棉和玻化微珠保温浆料等不燃材料，并且在垂直方向和水平方向都应该设置。也可以利用窗台或伸缩缝，采用混凝土板做隔火条带。防火隔断的尺寸应该根据建筑的重要性和保温材料的燃烧性能确定，外形要与建筑里面效果协调。4.3.3防火保护面层保护面层可以减少和消除火灾对保温材料的侵袭，水泥砂浆就可以作为保温层的防火保护面层，不过在火灾条件下，普通水泥砂浆容易开裂，影响防护效果，应该改善防护砂浆的耐火性能；也可以采用玻化微珠保温浆料和岩棉等不燃材料作为防火保护面层。防火面层的厚度越厚，防火保护效果越好，应该通过试验和外墙外保温的防火要求确定防火保护面层的种类和厚度。4.4加强施工过程中的防火组织与管理

外墙外保温很多火灾事故都是发生在施工期间，在施工中一定要加强施工现场的消防安全管理工作，尤其对动用明火必须实行严格的消防安全管理。需要进行明火作业的，动火部门和人员应当按照用火管理制度办理审批手续，落实现场监护人，在确认无火灾、爆炸危险后方可动火施工；动火施工人员应当遵守消防安全规定，并落实相应的消防安全措施，特别要严密高空焊等特殊电焊环境下的防护要求；电焊、气焊、电工等特殊工种人员必须持证上岗；将容易发生火灾、一旦发生火灾后果严重的部位确定为重点防火部位，实行严格管理。

5.结语

外墙外保温的防火不能顾此失彼，既不能只讲究防火而放松对保温效果的要求，也不能只要求保温效果而忽视防火性能，更不能因为害怕火灾的产生而不要节能。外墙保温的防火问题是一个综合性的问题，不能单单靠保温材料的防火性能来防止火灾的发生。我们应该在规范制定、保温材料选择、防火构造、施工组织与管理方面采取各种措施，确保外墙外保温系统的防火安全。