浅析建筑物保温材料的防火性能

1、浅析建筑物保温材料的防火性能    摘要：我国提倡节能减排、低碳经济的同时, 特别要注意保温材料的防火性能, 在不同地方的建筑物因为使用了易燃的聚苯板做保温材料, 引发大火的现象屡屡可见, 因此要发展阻燃型的保温材料已迫在眉睫, 以顺应我国目前的安全发展、和谐发展。本文介绍了我国保温材料防火性能的要求和常用保温材料的防火性能，探讨了保温材料在施工中的防火措施。 关键词：建筑物；保温材料；防火；要求；性能；措施 中图分类号：G267 文献标识码：A 文章编号： 建筑物着火, 除了人为因素外, 易燃保温材料是重要的隐患,绝不可小视。所以正确选用防火保温材料、

2、防患于未然极其重要。岩棉保温材料不论从材料的防火性能还是结构的节能方面均能给用户提供一个安全、满意的选择。但是无论有机或无机保温材料, 皆无法完全避免燃烧。因此在高层建筑的外墙保温, 一般应采用具有优异防火、绝热性能的岩棉板等, 设立隔火条带, 将保温层分隔成若干块, 以免在发生火灾时蔓延, 从而达到延长建筑物的使用寿命的目的。同时要加大科研力度, 开发利用其他既有利于保温, 又有利于阻燃而且比较低廉的建筑保温材料, 以适应建筑行业高速发展的需要。 一、我国保温材料防火性能的要求 我国民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定中第二条要求：民用建筑外保温材料的燃烧性能宜为A 级，且不应低于B2

3、级。住宅建筑应符合下列规定：高度大于等于100m 的建筑，其保温材料的燃烧性能应为A 级；高度大于等于60m 小于100m 的建筑，其保温材料的燃烧性能不应低于B2 级。当采用B2 级保温材料时，每层应设置水平防火隔离带；高度大于等于24m 小于60m 的建筑，其保温材料的燃烧性能不应低于B2 级。当采用B2 级保温材料时，每两层应设置水平防火隔离带；高度小于24m 的建筑，其保温材料的燃烧性能不应低于B2 级。其中，当采用B2 级保温材料时，每三层应设置水平防火隔离带。其他民用建筑应符合下列规定：高度大于等于50m 的建筑，其保温材料的燃烧性能应为A 级；高度大于等于24m 小于50m 的建

4、筑，其保温材料的燃烧性能应为A 级或B1 级。其中，当采用B1 级保温材料时，每两层应设置水平防火隔离带；高度小于24m 的建筑，其保温材料的燃烧性能不应低于B2 级。其中，当采用B2 级保温材料时，每层应设置水平防火隔离带。由于近年来因外墙保温材料引起的火灾频发，2011 年3月14 日中华人民共和国公安部发布了“公消201165号”文件关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知，文中要求：民用建筑外保温材料采用燃烧性能为A 级的材料。 二、常用保温材料的防火性能 外墙所用的保温材料有EPS( 聚苯乙烯泡沫) 、XPS( 挤塑聚苯乙烯泡沫) 、PU( 聚氨酯泡沫) 、岩( 矿

5、) 棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等。目前国内用量较大的EPS、XPS 和PU。 EPS、XPS 和PU 凭借质量轻、保温和隔热性好的特点，在外墙保温体系得到广泛应用。然而，EPS、XPS 用打火机可能较难点燃，但当火源大、温度高或持续作用时，就会产生熔融变形滴落，形成很大的火势，并产生大量烟雾，释放出大量的苯、甲苯、甲醛等有毒气体; 同时，板材受热会产生的热熔、变形以及网格布过热会折断，导致表面层破坏，而引燃保温材料，使火灾迅速向大范围蔓延。因此，在美国、英国、德国等禁止使用在高层建筑上，而在我国广泛应用在高层甚至在超高层建筑上，造成了大量火灾的发生。 PU 导热性极差，容易造成热

6、量积聚，一旦着火，燃烧速度也非常快，在燃烧时多为不完全燃烧，这种不完全燃烧在火灾中表现为很浓很黑的烟气，包括大量的CO、CO2，并释放出大量的高温和有毒气体如氰化氢、氰化苯。为了提高其防火性，通常加入阻燃剂，延缓火苗的蔓延速度。在国内应用较多的阻燃剂是卤素和磷系阻燃剂，但其沸点不足300 ，在燃烧中易挥发，且会形成二恶英、卤化氢等，增加了烟气的毒性。有效的方法是在聚氨酯分子链中引入耐温基团结构，如芳茎聚酯多元醇，利用催化剂使分子链生成聚异氰脲酸酯、聚酰亚胺基、巨聚恶唑酮结构等，通过双组分液料反应交联固化发泡而成的网状结构，不存在阻燃剂挥发、溶出、迁移等问题，遇火时不会产生收缩反应，同时产生碳化

7、层，有效地隔绝了氧分的渗透和热量的传递，从而阻止了火势的蔓延，提高了耐燃性。 酚醛泡沫保温效果良好，导热系数在0 022 0 3 之间，透气性也很好，且其耐热性好，大量试验表明，25 mm 厚的酚醛泡沫板可经受1 700 的火焰喷射10 min，仅表面略有炭化而不会被烧穿，有效了防止火灾发生和火势蔓延，同时在燃烧时无滴落物、发烟量低，而且几乎不产生一氧化碳等有毒气体。因此，酚醛泡沫板作为目前封闭与控制火势的建筑外墙优秀保温材料，已在国外广泛投入使用。 岩棉板具有很好的防火性能，在国外的应用已非常成熟，但进口岩棉板价格很高( 1 700 1 800 元/m3 ) ，而国产岩棉板抗拉强度低，浸泡吸

8、水量很高，在潮湿状态下强度会大幅下降，保温性能相对较差，很难达到外墙外保温要求。 从上面分析来看，交联固化的聚氨酯泡沫和酚醛泡沫的防火性较好，将会逐渐占领市场，而防火性好的岩棉板随着其生产技术的改进，也会占一定的市场份额。 三、保温材料在施工中的防火措施 据报道，国内能够生产防火性达到B 级的保温材料厂家很少，而且价格很高。当利用现有的保温材料，同时改善外保温工程的防火性能，阻止火焰蔓延时，必须设置防火隔离带、防火梁和防火分仓等防火构造。 防火隔离带指能有效阻止外保温系统内火焰蔓延的带形防火构造。防火隔离带宽度一般要大于300 mm，通常沿水平方向通长和交圈设置。当遇到窗洞阻挡时，设置在窗口上

9、方200 400 mm 处，且需要在窗四周加挡火梁，增强防火效果。当无窗洞时，可在墙转角处设置纵向的阳角防火隔离带，横向火隔离带接至纵向防火隔离带止。为了减少楼层间遭受火灾时相互影响，可在楼层之间设置防火隔离带。防火隔离带的材料可采用酚醛或岩棉保温板。 挡火梁指能阻止或减缓外部火焰对外保温系统内可燃保温材料攻击的带状防火构造。通常环状设置在门窗洞口的四周、或水平设置在门窗洞口上边缘。当水平设置在门窗洞口上边缘时，应伸出门窗洞口竖向边缘一定的长度。 防火分仓是指用不燃或难燃保温材料将连续可燃保温层分隔成相匀独立的小而体积固定尺寸区域( 如图一) ，可以防止非闭合空腔在火灾发生后产生烟囱效应( 为

10、体系中的保温材料的燃烧提供一定氧气，加速火灾蔓延的现象) 。因此，防火分仓可防止火焰的直接传播，相当于在每块可燃类保温材料四周设置一条防火隔离带。防火分仓材料可采用保温浆料，同时避免了保温板之间的缝隙出现热桥。采用防火分仓的外墙外保温体系可不另设防火隔离带。 此外，保温材料堆放时，应用不燃材料覆盖，且周围10 m 内及上空不能有明火作业。施工时应分区段进行，各区要保持一定的距离，并尽早安排覆盖层( 抹面层或界面层) 的施工。 图一防火分仓 总之，正确认识保温材料的防火性能，了解相应的测试方法，和在工程中采取一定的措施提高建筑物的防火性，显得尤为重要。目前，我国对建筑保温材料的防火性主要考虑的是可燃性、不燃性、燃烧时热释放速率、热释放量、烟密度和烟毒性，在这些常用材料中酚醛泡沫是一种很有发展前景的保温材料，当前在工程中可以通过设置防