外墙外保温系统的抗火问题研究
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【摘要】随着环保节能的不断推广，越来越多的建筑采用外墙外保温系统，如何解决外墙外保温系统的抗火问题是一项非常紧迫的任务。本文就外墙保温材料着火原因、安全性以及降低火灾的措施做出了详细的介绍。
【关键词】外墙保温安全性 防治措施
我国人口比较多，而资源有限，能源问题逐渐成为制约我国发展的问题，为了解决这个问题，一方面研究人员积极寻找新能源，另一方面提倡节约，我国建筑能耗就是一个高耗能行业，为了降低建筑施工过程中的能耗，贯彻执行我国建设节约型社会的要求，建筑施工研究人员从建筑施工角度出发，提出了一些节约能效的措施。
外墙保温系统作为一种建筑围护结构，在全国得到了广泛的使用，但是在使用过程中出现了许多问题，其中外墙保温层的抗火性能就是非常差，火灾事故频发，给人民和国家带来了巨大的经济损失，因此需要对外墙保温系统进行合理的设计，保证外墙的技能效果。下面笔者将从提高外墙外保温系统的防火安全性进行探讨。
一、外墙保温材料着火原因
外墙保温材料应该采用不燃烧材料制作，但是由于技术限制和成本限制，往往采用可燃的有机合成材料制作，这就增加了火灾的危险，尤其是我国常用的聚苯乙烯泡沫和硬泡聚氨酯等可燃性材料，在建筑外墙保温系统中使用非常广泛，这些材料都是热塑性高分子保温隔热材料，其保温和隔热效果非常好，但是这些材料在遇到高温时，会出现软化和变形，聚苯板的变形温度在100℃以下，并且还和制作工艺有关。并且这些高分子合成材料有碳氢元素组成，极易燃烧，并且释放出大量的烟气。
二、高层建筑火灾特点
（1）着火容易，火势蔓延块：外墙保温系统中大量使用了聚苯乙烯等泡沫材料，这些材料一旦受到高温，就可能发生燃烧现象，燃烧产生的热量大，并且火势迅速蔓延，沿着高层建筑的楼梯间、管道井、风道等竖向井道快速蔓延，根据试验，火势在管道井中的扩散速度可达3-4m/s。
（2）扑救困难：高层建筑高度比较高，并且外保温系统附着在外墙面，一旦发生火灾，室内的消防系统不能及时报警，影响了早期的扑救，一旦发生火灾，有机物燃耗会产生滴落物，造成二次火灾，给扑救带来了一定的困难；在外墙保温系统外侧贴有瓷砖或者干挂石材，火灾作用下，会使内部的钢材软化，结构受到破坏，并引起室内火灾。
（3）疏散困难：一旦外墙保温层出现了火灾，没有及时发现，就会引起室内火灾，并且在室内防火分区内形成火桥，加剧室内的火灾蔓延，对于高层建筑，内部人员众多，人们在受到火灾影响下心理恐慌，给疏散带来了一定的困难。
（4）产生大量的浓烟和有毒气体：在外墙保温材料聚苯乙烯泡沫材料生产过程中，常常会添加一些卤系阻燃剂，这样在发生火灾后这些材料不完全燃烧就会产生大量的烟尘、CO等有毒气体，给人们的疏散带来一定的难度，如果人们在火灾环境中吸收了大量的有毒气体可能出现一些身体不适。
（5）危害大：外墙保温系统覆盖在整个建筑的外层，一旦发生火灾后就会产生大量的火焰、浓烟和有毒气体，这些火焰包围这整个建筑物，一旦没有做好救援处理，火灾就会向室内蔓延，影响到室内人员的安全，并且火灾产生大量的热量最终导致保温材料融缩、钢骨架出现软化，导致主体结构受到破坏，降低了承载能力，甚至出现建筑倒塌现象。
三、外墙保温系统的防火安全性分析
外墙保温系统容易出现火灾，分析其原因主要有三个方面：
1、外墙保温材料存在问题
我国外墙保温系统所用的材料比较多，但是基本上都是高分子复合材料，诸如岩棉、挤塑聚苯乙烯泡沫塑料、模塑聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫板等。岩棉材料容易获得，造价较低，但是具有较强的吸水能力，在施工过程中，如果受潮、遇水就会失去保温效果，目前已经被淘汰了；对于目前常用的挤塑聚苯乙烯泡沫塑料、模塑聚苯乙烯塑料等高分子有机绝热材料，具有质量轻、隔音效果好、耐低温、具有一定的柔性，施工方便等优点，在我国得到了广泛的应用，但是这些高分子保温材料具有相同的通病，就是在遇到火灾时容易发生燃烧现象，并且燃烧速度相当快。
2、外墙保温系统构造本身的问题
外墙保温系统就是利用挤塑聚苯乙烯泡沫材料等制作的保温板覆盖在建筑物的外墙、覆盖跨越建筑物层与层之间的防火分区，外保温系统本身没有防火能力，一旦出现火灾，会迅速蔓延至整个建筑，同时还会威胁到室内防火安全。建筑物外墙装饰耐火等级低、保温层厚度不够，一旦出现火灾，保温层会立即燃烧；墙体基层与墙体之间的空腔、幕墙式建筑与基层墙体之间留有的孔隙没有按照要求在楼板外用防火材料封堵，为火灾蔓延提供了通道。
3、施工过程存在的问题
在钢结构施工、外墙金属杆件焊接过程中电气焊会产生火花，如果没有做好防护处理，就会导致保护层出现火灾隐患；在建筑物的施工过程中，施工人员对保温层表面没有做好必要的防护处理，导致表面破损脱落，在外墙装饰材料耐火等级较低的情况下，会为外墙火灾带来一定的隐患；当焊接产生的火花、高温飞溅物穿透了外墙装饰层，就会引燃保温材料，在燃烧过程中，会产生一定的负压，导致火灾迅速蔓延，最终向建筑物内部蔓延。
四、降低外墙保温火灾危险性的措施
1、保温材料的选择
常见的外保温材料包括无机绝热材料、有机绝热材料，常用的无机绝热材料有泡沫玻璃、岩棉等，常用的有机绝热材料有聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫等，而外墙外保温体系是复合在结构墙体外侧的保温装饰系统，其自身的燃烧性能和耐火极限无论是对于抵抗相邻建筑火灾的侵害，还是对于阻止自身建筑火势的蔓延都很重要。在考虑外墙防火安全性问题时,首先应考虑其材料自身的燃烧性能如何，所以外墙外保温材料应首选不燃或难燃的保温材料。目前,我国保温材料多为高分子有机化合物，尽管进行了阻燃处理，但当发生火灾时，还是会引起燃烧。无机不燃保温系统具有防火性能好、施工周期短、无毒、无污染等优点，可以作为目前较为流行的有机保温材料的替代产品。
2、合理设计保温系统的防火构造
要保证外墙保温系统的防火安全性，除了要提高保温材料的阻燃性，还要提高保温材料的燃烧性能等级，保证所使用的材料达到现行相关标准的技术要求。相比普通的高分子复合保温材料，经过阻燃处理后能有效的提高外保温系统的整体防火效果，满足防火安全要求。在防火系统设计中，应该从以下两个方面进行处理：一个是维持火灾条件下保温系统的稳定性，另一个就是保证保温系统阻止火焰传播的能力。目前我国常用的防火构造措施有：①设置防火隔离带：防火隔离带根据建筑物的形式、使用功能、建筑物高度、保温层的燃烧性能等分别进行防火带的设置，保证防火材料与外墙面能粘贴紧密，阻止火势的传播；②在外墙门窗洞口上设置挡火梁，采用不燃烧材料或者难燃烧材料，这样可以保证室内发生火灾后有效阻止火势从窗口引燃保温材料。
五、结束语
综上所述，外墙外保温系统的防火涉及多个方面，要想做好建筑外墙保温系统的防火，首先应根据建筑使用功能、高度、火灾隐患等确定使用哪种类型的外墙保温材料；其次在设计环节注意节点构造和防火构造的处理，避免火灾发生大规模的蔓延；最后在施工等多个环节注意防火，防止外墙保温材料在没有防护的施工阶段发生火灾。
参考文献：
【1】陈强《关于外墙外保温系统防火的技术探讨》2010年
【2】郭国旗 陈少松 朱国庆《建筑外墙保温防火问题探讨》2009年
【3】武玉强 郭丽敏 李世军《外墙保温体系防火性能浅析》2009年
明晓曦 肖建庄《外墙外保温系统的抗火问题研究》2010年