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第七节 建筑外保温系统防火

        本节简单介绍建筑外保温系统防火的基本原则、建筑外保温材料的分类、各种保温材料的燃烧性能及其燃烧特性。

        一、基本原则

        1)建筑的内、外保温系统宜采用燃烧性能为A级的保温材料,不宜采用B2级保温材料,严禁采用B3级保温材料。
        2)设有保温系统的基层墙体或屋面板的耐火极限应符合相应耐火等级建筑墙体或屋面板耐火极限的要求。
        二、建筑外保温材料

        (一)外保温材料分类
        从材料燃烧性能的角度看,用于建筑外墙的保温材料可以分为三大类:一是以矿棉和岩棉为代表的无机保温材料,通常被认定为不燃材料;二是以胶粉聚苯颗粒保温浆料为代表的有机-无机复合型保温材料,通常被认定为难燃材料;三是以聚苯乙烯泡沫塑料(包括EPS板和XPS板)、硬泡聚氨酯和改性酚醛树脂为代表的有机保温材料,通常被认定为可燃材料。各种保温材料的燃烧性能等级及热导率见表2-10-8。

表2-10-8  各种保温材料的燃烧性能等级及导热系数
 
        (二)外保温材料的燃烧特性
        1.岩棉、矿棉类不燃材料的燃烧特性
        岩棉、矿棉在常温条件下(25℃左右)的热导率通常在0.036~0.041W/(m·K)之间,其本身属于无机质硅酸盐纤维,不可燃。在加工成制品的过程中,要加入有机粘结剂或添加物,这些材料对制品的燃烧性能会产生一定的影响。但通常仍将它们认定为不燃性材料。
        2.胶粉聚苯颗粒保温浆料的燃烧特性
        符合《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统》(JG 158-2004)的胶粉聚苯颗粒保温浆料是一种有机、无机复合的保温隔热材料,聚苯颗粒的体积大约占80%左右,
热导率为0.06W/(m·K),燃烧性能等级为B1级,属于难燃材料。胶粉聚苯颗粒保温浆料在受热时,通常内部包含的聚苯颗粒会软化并熔化,但不会发生燃烧。由于聚苯颗粒被无机材料包裹,其熔融后将形成封闭的空腔,此时该保温材料热导率会更小、传热更慢,受热全过程材料体积变化率为零。
        3.有机保温材料的燃烧特性
        有机保温材料一般被认为是高效保温材料,其
热导率通常较小。目前,我国应用的有机保温材料主要是聚苯乙烯泡沫塑料板(包括EPS板和XPS板)、硬泡聚氨酯和改性酚醛树脂板3种。其中,聚苯乙烯泡沫塑料板属于热塑性材料,它受火或热的作用后,首先会发生收缩、熔化,然后才起火燃烧,燃烧后几乎无残留物存在。硬泡聚氨酯和改性酚醛树脂板属于热固性材料,受火或热的作用时,几乎不发生收缩现象,燃烧成炭,体积变化较小。通常用于建筑外保温的有机保温材料的燃烧性能等级不低于B2级。
        有机保温材料保温性能好、质地轻,但属于可燃材料,带来了较大的火灾风险,近年来与外保温可燃材料有关的火灾事故时有发生。如2009年中央电视台新大楼北配楼火灾和2011年沈阳皇朝万鑫酒店火灾事故,都是外来火源引起外保温材料起火造成的重大火灾事故。另外,建设工程施工期间外保温材料发生火灾的案例也较多,主要原因是电焊火花或用火不慎所致,还有一些保温材料的燃烧性能不符合相关产品标准的要求也是原因之一。因此,应严格控制建筑外保温材料的燃烧性能。

         三、建筑保温系统防火的通用要求

        (一)采用内保温系统的建筑外墙外,其保温系统应符合下列要求:
        1.对于人员密集场所,用火、燃油、燃气等具有火灾危险性的场所以及各类建筑内的疏散楼梯间、避难走道、避难间、避难层等场所或部位,应采用燃烧性能火A级的保温材料。
        2.对于其他场所,应采用低烟,低毒且燃烧性能不低于B1级的保温材料。
        3.保温材料应采用不燃烧材料做防护层,采用燃烧性能为B1级的保温材料时,防护层厚度不应小于10mm。
        (二)采用外保温系统的建筑外墙,其保温材料应符合下列要求:
        1.与基层墙体、装饰层之间无空腔的建筑外墙外保温系统的保温材料应符合下列要求:
        (1)住宅建筑。
        1)建筑高度大于100m时,保温材料的燃烧性能应为A级。
        2)
建筑高度大于27m时,但不大于100m时,保温材料的燃烧性能不应低于B1级。
        3)
建筑高度不大于27m时,保温材料的燃烧性能不应低于B2级。
        (2)除住宅建筑和设置人员密集场所的建筑外,其他建筑:
        1)建筑高度大于50m时,保温材料的
燃烧性能应为A级。
        2)
建筑高度大于24m,但不大于50m时,保温材料的燃烧性能不应低于B1级。
        3)建筑高度不大于24m时,
保温材料的燃烧性能不应低于B2级。
        2.除
设置人员密集场所的建筑外,与基层墙体、装饰层之间有空腔的建筑外墙外保温系统,其保温材料应符合下列要求:
        1)
建筑高度大于24m时,保温材料的燃烧性能应为A级。
        2)
建筑高度不大于24m时,保温材料的燃烧性能不应低于B1级。
        3)
设置人员密集场所的建筑,其外墙外保温材料的燃烧性能应为A级。
        (三)建筑外墙采用保温材料与两侧墙体构成无空腔符合保温结构时,该结构体的耐火极限应符合有关技术规范的规定;当保温材料的燃烧性能为B1、B2级时,保温材料两侧的墙体应采用不燃材料且厚度均不应小于50mm。
        除上述情况外,当建筑的外墙外保温系统按规定采用燃烧性能为B1、B2级的保温材料时,应符合下列要求:
        1)除采用B1级保温材料且建筑高度不大于24m的公共建筑或采用B1级保温材料且建筑高度不大于27m的住宅建筑外,建筑外墙上门、窗的耐火完整性不应低于0.50h。
        2)应在保温系统中每层设置防火隔离带。防火隔离带应采用燃烧性能为A级的材料,防火隔离带的高度不应小于300mm。
        (四)建筑的外墙外保温系统应采用不燃材料在其表面设置防护层,防护层应将保温材料完全包覆。除耐火极限符合有关规定的无腔复合保温结构体外,当按有关规定采用B1、B2级保温材料时,防护层厚度首层不应小于15mm,其他层不应小于5mm。
        (五)建筑外墙外保温系统与基层墙体、装饰层之间的空腔,应在每层楼板处采用防火封堵材料封堵。
        (六)建筑的屋面外保温系统,当屋面板的耐火极限不低于1.00h时,保温材料的燃烧性能不应低于B2级;当屋面板的耐火极限低于1.00h时,不应低于B1级。采用B1、B2级保温材料的外保温系统应采用不燃材料做防护层,防护层的厚度不应小于10mm。
        当建筑的屋面和外墙外保温系统均采用B1、B2级保温材料时,屋面与外墙之间应采用宽度不小于500mm的不燃材料设置防火隔离带进行分隔。
        (七)电气线路不应穿越或敷设在燃烧性能为B1或B2的保温材料中;确需穿越或敷设时,应采取穿金属管并在金属管周围采用不燃隔热材料进行防火隔离等防火保护措施。设置开关、插座等电器配件的部位周围应采取不燃隔热材料进行防火隔离等防火保护措施。
        (八)建筑外墙的装饰层应采用燃烧性能为A级的材料;若建筑高度不大于50m时,则可采用B1级材料。
本章思考题:
        1.建筑装修材料是如何来分类与分级的?
        2.装修防火的通用要求有哪些?
        3.建筑特殊功能部位与用房装修防火要求有哪些?
        4.高层、多层、单层公共建筑装修防火各有哪些基本要求?
        5.建筑外保温系统防火要求有哪些?
 
参考文献
        [1]中华人民共和国住房和城乡建设部. GB50016-2014 建筑设计防火规范 [S].北京:中国计划出版社,2014.
        [2]
中华人民共和国住房和城乡建设部. GB50222-1995 建筑内部装修设计防火规范 [S].北京:中国建筑工业出版社,1995.

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