[摘要]本文首先對外墻外保溫系統(tǒng)防火安全性問題的起因和防火性要求進行了分析，并對外保溫用有機可燃保溫材料的試驗與評定予以論述。而后提出不宜不惜代價地提高有機保溫材料的阻燃性能來以此提高外保溫系統(tǒng)的防火安全性，而應(yīng)重點考慮系統(tǒng)整體構(gòu)造的防火性能，其中主要包括空腔、防火隔斷和防火保護面層3個關(guān)鍵要素。


    [關(guān)鍵詞]外墻外保溫；防火；要素；安全性分析

    1外保溫系統(tǒng)防火安全性問題的起因

    外墻外保溫系統(tǒng)是建筑外墻外側(cè)具有保溫隔熱功能并具有一定裝飾效果的系統(tǒng)。其核心功能材料是保溫材料，通常占系統(tǒng)體積的80％以上；配套材料通常為不燃材料如砂漿類、瓷磚等及包含有少量可燃成分的材料如涂塑玻璃纖維網(wǎng)格布、膩子和涂料等。


    用于建筑外墻的保溫材料主要包括3大類，一類是以礦物棉和玻璃棉為主的無機保溫材料，通常認定為不燃性材料；一類是以膠粉聚苯顆粒保溫漿料為主的有機無機復(fù)合保溫材料，通常認定為難燃性材料；另一類是以聚苯板（熱塑性）、聚氨酯（熱固性）和酚醛為主的有機保溫材料，通常認定為可燃性材料。具體見表1。


    當外墻外保溫系統(tǒng)的保溫材料采用不燃性材料或不具有傳播火焰的難燃性材料時，外墻外保溫系統(tǒng)幾乎不存在防火安全性問題。但是，在我國目前的技術(shù)條件下，聚苯乙烯泡沫和硬泡聚氨酯等可燃材料在建筑外墻外保溫系統(tǒng)中的使用最為廣泛，這是產(chǎn)生外保溫系統(tǒng)防火安全性問題的起因，而隨著節(jié)能標準的逐步提高，這個問題將更加凸顯。因此，隨著此類可燃有機保溫材料的大面積應(yīng)用和使用厚度的不斷增加，建筑外墻火災(zāi)或火災(zāi)的蔓延問題應(yīng)引起人們足夠的重視。


    1）巖棉礦棉類不燃材料的燃燒特性

    巖棉、礦渣棉在常溫條件下（25℃左右）它們的導(dǎo)熱系數(shù)通常在0.036～0.041W/(m·K)之間，其本身屬無機質(zhì)硅酸鹽纖維，不可燃，但在加工成制品的過程中，有時要加入有機粘結(jié)劑或添加物，這些對制品的燃燒性能會產(chǎn)生一定的影響。因此，巖棉、礦渣棉制品的燃燒性能取決于其中可燃性粘結(jié)劑的多少。


    2）膠粉聚苯顆粒的熱分解與燃燒特性

    膠粉聚苯顆粒保溫漿料是一種有機無機復(fù)合的保溫隔熱材料，聚苯顆粒的體積大約在80％左右，導(dǎo)熱系數(shù)為0.06W/(m·K)，燃燒等級為B1級，屬于難燃材料。膠粉聚苯顆粒在受熱時，通常包含的聚苯顆粒會軟化并熔化，但不會發(fā)生燃燒。由于聚苯顆粒被無機料包裹，其熔融后將形成封閉的空腔，此時該保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)會更低、傳熱更慢，受熱全過程材料體積變化率為零。


    3）聚苯乙烯的熱分解與燃燒特性

    聚苯乙烯泡沫材料是熱塑性高分子保溫隔熱材料，導(dǎo)熱系數(shù)為0.041W/(m·K)。受熱時，通常發(fā)生軟化和熔化。聚苯板的熱變形溫度僅為70～98℃，差異取決于選用配方和后處理方法，玻璃化溫度為100℃。聚苯乙烯全部由碳氫元素組成，本質(zhì)上極易燃燒，未經(jīng)阻燃處理，氧指數(shù)僅為18％；燃燒時熱釋放量較大，同時生成大量煙，受火后收縮、熔化，導(dǎo)致外保溫系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生空腔，轟燃狀態(tài)下燃燒劇烈，燃燒的滴落物具有引燃性。


    4）聚氨酯的熱分解與燃燒特性

    硬質(zhì)泡沫聚氨酯是一種高分子熱固性保溫隔熱材料，導(dǎo)熱系數(shù)為0.024W/(m·K)，在所有外墻用有

    機保溫材料中是最優(yōu)的。聚氨酯一般在202℃以下不會分解，用ASTMD1929測定聚氨酯泡沫的點燃溫度為強制點燃溫度310℃，自燃溫度415℃；聚氨酯泡沫本質(zhì)上屬于高度易燃材料，未做阻燃處理時氧指數(shù)僅為16.5％；熱固性材料在受熱時通常分解出易燃氣體，受火后形成炭化層，熱分解和燃燒的產(chǎn)物主要有氰化氫、CO、異氰酸酯等，對聚氨酯燃燒的毒性研究也比較多。


    5）酚醛樹脂的熱分解與燃燒特性

    酚醛樹脂泡沫材料是高效保溫材料之一，導(dǎo)熱系數(shù)為0.025W/(m·K)。該材料遇火焰火源時不易燃燒，在400℃以上時只灼燒或陰燃，無火焰。除去火源后可能會陰燃一段時間，發(fā)煙量很小，幾乎全部成炭。但關(guān)于其燃燒毒性的研究較少，報道的數(shù)據(jù)也不完全。酚醛樹脂泡沫材料是目前高效有機保溫中阻燃性能最優(yōu)的一種材料。


    因此，外保溫系統(tǒng)防火安全性的起因是由于系統(tǒng)中有機保溫材料具備了引發(fā)火災(zāi)和加速火災(zāi)蔓延的危險性。

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