建筑外墙保温材料火灾隐患及应对策略研究

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摘要：频发火灾使得建筑外墙保温材料的防火安全问题日趋重要，保温材料所存在的火灾隐患及灾后危险性相关研究尤为重要，相关部门应采取何种措施减少此类安全隐患问题已是迫在眉睫，清楚主要保温材料所存在的火灾隐患，并及时采取应对策略防患于未然，才是减少此类火灾的长久之计。

关键词：建筑外保温材料；消防安全；应对策略

近年来随着各大城市建筑物越来越密集，建筑防火安全问题日趋重要。由外墙保温引起的火灾事件频发，2009年2月9日央视新址北配楼火灾，除了违规燃起烟花爆竹的人为原因，大楼保温层使用的保温材料的快速然绕，是火势迅速蔓延的重要原因。2009年南京中环国际广场再次发生类似火灾，济南奥体中心火灾，北京乔波滑雪馆火灾事件，北京大学乒乓球馆火灾等这一系列的时间让政府及广大民众加强了对建筑外保温防火问题的重视，对外墙保温系统的认识也日益重要。

1、外墙保温材料

外墙保温指采用一定的固定方式，把导热系数的绝热材料与建筑物外墙固定一体，增加墙体的平均热阻值，从而达到保温或隔热效果，有效地减少取暖或致冷用能的一种工程做法。外墙保温主要有两种形式，即外墙内保温形式和外墙外保温形式。

1.1 外墙内保温

外墙内保温施工，是在外墙结构内部加做保温层。

1.1.1 外墙内保温特点

外墙内保温技术的优点：它对保温材料的防水、耐候性等技术指标要求不高；施工简便，内保温材料被楼板所分隔，仅在一个层高范围内施工，不需搭设脚手架。

外墙内保温缺陷：许多种类的内保温做法由于材料、构造、施工等原因，饰面层出现开裂；不便于用户二次装修和吊挂饰物；占用室内使用空间；由于圈梁、楼板、构造柱等会引起热桥，热损失较大：冬季保温层两侧温差大，易产生结露现象；对既有建筑进行节能改造时，对居民的日常生活干扰较大。

1.1.2 常用内保温材料

目前常用的内保温材料：增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏、抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法、复合硅酸盐保温层、无机保温砂浆等。

1.1.3 外墙内保温应注意问题

（1）应尽可能采用导热系数小的高效保温材料，以减少保温层的厚度，少占室内使用面积。

（2）保温层表面应有护面层，以提高面层的强度和硬度。但不得直接用硬质砂浆（水泥砂浆、混合砂浆）抹灰，以防开裂。

（3）保温系统的防火性能应符合国家有关法规规定，采用不燃或难燃材料，如矿棉板、玻璃棉板以及保温砂浆等。如采用泡沫塑料类材料，其燃烧性能应达到B1级，并取得消防部门认可。

（4）有保温层的墙面上需要悬挂重物时，其挂钩的埋件必须固定在墙体基层内。

（5）应采用不产生污染的材料，这是不影响室内环境质量、不损害人体健康需要，包括不含有放射性物质和其他室内污染物等。

1.2 外墙外保温

同样规格、尺寸和性能的保温材料，外保温比内保温效果好。外墙外保温保温层采用的保温材料轻质、高效、吸水率低、耐候性好、耐火等级高、收缩率小，保温性优异、改善居住环境、减轻墙体质量、增加使用面积、降低工程造价、保护主体结构、延长建筑物使用寿命、施工灵活、便于旧房节能改造。

1.2.1 外墙外保温特点

1）适用范围广，外保温不仅适用于北方地区需冬季保温的采暖建筑，也适用于南方地区需夏季隔热的空调建筑；既适用于新建建筑，也适用于既有建筑的节能改造。

2）保护主体结构，减少了自然界温度、湿度、紫外线等对主体结构的影响，采用外保温技术可以降低温度在结构内部产生的应力。

3）有利于改善室内环境，外保温不仅提高了墙体的保温隔热性能，而且增加了室内的热稳定性。它在一定程度上阻止了雨水等对墙体的浸湿，提高了墙体的防潮性能，可避免室内的结露、霉斑等现象发生，因而创造了舒适的室内居住环境。

4）扩大室内的使用空间，与内保温相比，采用外墙外保温使每户使用面积约增加1.3m2-1.8m2。

5）利于旧房改造。采用外墙外保温对既有建筑进行节能改造时，不影响居民在室内的正常生活和工作。

6）便于丰富外立面，在施工外保温的同时，还可以利用聚苯板做成凹进或凸出墙面的线条，及其他各种形状的装饰物，不仅施工方便，而且丰富了建筑外立面。

1.2.2 常用外保温材料

目前，我国建筑外墙外保温所用材料主要为聚苯乙烯泡沫板（EPS）、挤塑聚苯乙烯泡沫板（XPS）和聚氨酯泡沫（全称为聚氨基甲酸酯，PU）等有机材料，以及岩棉、玻璃棉等无机材料。由于无机材料（如纤维保温材料有粉尘和细小纤维）既污染空气又易滋生细菌，对人身健康不利，所以使用上受到很大限制，有机保温材料则由于质轻、隔音、隔热、保温性好，生产工艺简单，施工安装容易，得到广泛推广应用。

1.2.3 外墙外保温应注意问题

由于外保温系统直接面向大气环境。除系统性能应承受室外多种不利因素的作用和满足外墙的保温隔热要求外，其可靠性、耐久性尤为重要。在高层建筑中使用，需要特别注意下列问题：

1）系统与基层墙体应可靠的固定。高层建筑应承受风荷载较大，而且墙体部分会产生很大负风压（吸力）。因此，保温层应与基层（无机材料）有可靠的粘结，尤其是采用（有机材料）保温板.一定要注意这个环节。

2）系统的防火性能应符合国家有关法律规定。现在用于高层建筑的外保温较多采用阻燃性聚苯板这类材料具有可燃性，用于高层建筑外墙应采取防火构造措施，如设置防火隔离带等。

3）外饰面层应采用涂料（或彩色砂浆）。系统中的保温层多为轻质多孔材料，抗剪强度较低，所以饰面层不宜采用面砖，如粘贴面砖必须要有可靠的措施，以防止面砖脱落伤人。

4）系统的耐久性能应满足要求。在正常使用和维护条件下，外墙外保温工程的使用年限应不少于25年。

2、外墙保温火灾隐患

由于外墙外保温优于外墙内保温的种种鲜明特点，现在，城市公共建筑和新建居住建筑的外墙保温多数采用墙体外加保温层的做法。接下来防火问题主要针对此进行研究讨论。

外墙外保温所采用的聚苯乙烯泡沫、挤塑聚苯乙烯泡沫、聚氨酯等有机保温材料，防火安全性差，致使外墙保温存在较大的火灾危险性，主要体现在：

2.1 有机保温那材料未经阻燃处理时均属燃体，容易起火

燃烧时烟雾大、毒性大。特别是普通的泡沫板、挤塑板，在80摄氏度就产生熔融变形滴落，一旦起火，火势蔓延速度特别快。

2.2 这些材料经过合格的阻燃处理后也只能达到“难燃烧体”标准

即在空气中遇明火或在高温作用下，“难起火、难微燃、难炭化，当火源移开后燃烧和微燃立即停止”。实际起火后，如果得不到及时控制，明火、高温一直在起作用，材料就会一直燃烧。专家组对央视附属大楼的火灾现场进行勘察后称，这次火灾系统中国成立以来建筑物燃烧最快的一例，燃烧主要集中在钛锌板下面的保温层，具有表皮过火的特点，这种保温材料燃烧后过火极快，因此瞬间从北配楼蔓延到整个大楼。

2.3 现阶段采用的外墙保温材料大部分是未经防火阻燃或阻燃不合格的产品

正因如此，所以造成保温材料更易燃烧，且烟气大、毒性强。由于现阶段我国对建筑外墙保温的防火要求尚无明确标准，阻燃材料市场上更多是低端产品，许多企业按照自己的质量标准，依靠明火检测去评估自己的产品，有的企业对阻燃材料的质量鉴定方法简单、粗糙，而且仅仅注重“自熄性和氧指数”等阻燃性能而忽略“烟密度、毒性”等其他特性，所以外墙保温的防火能力较差。

2.4 外墙保温在施工阶段火灾危险性最大

由于外墙保温材料容易被明火或高温点燃，所在在这些材料进入施工现场码放时段和贴墙施工时段发生火灾的风险最高。而且由于施工现场一般缺少消防供水、消火栓等扑救这类火灾的有效措施，起火后单凭灭火器难以控制，往往会蔓延成灾，加之施工现场比较复杂，楼梯、通道、照明等环境条件较差，特别是贴在外墙上的保温材料竖向蔓延燃烧很快，一般消防车到场后也难以及时发挥作用，所以灭火扑救难度大，施工人员一旦被困，疏散逃生比较困难。

2.5 外墙保温施工完成后仍存在火灾危险性

建筑墙体虽然是采用不燃的砖砌体或混凝土砌体制成，但采用上述有机保温材料加保温层后，就成为一种“难燃或可燃的复合型墙体”，仍存在一定的火灾危险性。保温施工完成后，由于保温材料外面有饰面层保护一般不会燃烧起火，但外墙饰面层一旦遭到破坏或剥落，则可能会失火；如果发生火灾或爆炸事故，导致外墙饰面层破坏或受高温烘烤时，破坏、剥落，燃烧失火的可能性更大。这种情况对建筑使用者的安全是不利的，特别是建筑低楼层发生火灾后，如果又引起外墙保温材料燃烧发烟，则会严重影响楼内人员的疏散以及灭火救援工作。

2.6 采用可燃材料做外保温对我国建筑危害性更大

我国大部分城市人口高度密集、以多层和高层为主的建筑群密集，特别是当前大量开发的高层住宅建筑较多，由于大面积使用可燃材料作为外墙保温，存在一定的火灾隐患。而且不少公共建筑体量大、立面造型丰富，一旦外墙保温失火，引发的火灾危害性更大。

3、消防部门所采取的应对方法

3.1 进一步加大对外墙保温系统防火技术的研究

应该不断提升我国外墙保温防火技术水平由于建筑防火安全的重要性，国外对保温材料及系统几乎毫无例外地都进行了燃烧性能分级，并不断修订以使其更趋于合理并更符合实际使用时的情况。我国也应立足于本国的国情，加大对外墙保温系统防火技术的研究，建立适合中国国情的外墙外保温防火试验方法：通过这些试验和对发达国家相关标准的借鉴，对不同外保温系统进行防火安全性能分级评价和应用范围限定，形成具有强制力的标准；在高层和超高层建筑的外墙上规定使用防火安全性更高的外墙外保温系统，进一步规范外墙外保温市场，减少火灾安全隐患，降低火灾发生时外墙外保温系统对火灾的促进作用，逐步达到并超过发达国家外墙外保温的防火技术水平。

3.2 进一步加大对既节能又防火的外墙保温材料产品的开发

我们应该明确不能因为外保温层着火就否定建筑节能的目标和做法，最好的办法就是通过对国外先进技术的借鉴和针对国情的自主创新标准，开发出具有独立知识产权的，能彻底解决大部分现有外保温系统防火性差等弊病的外保温系统。为未来的防火分级后的外保温技术应用提供了更多的选择，这也是外保温行业未来的发展方向。

3.3 提高公众对外保温材料的认知水平

科学预防从现实情况来看，建筑外保温材料的使用关键在于安全化的规范使用。如果规范合理使用外保温材料，加大对外保温材料的监管力度，灭火措施齐全，提高安全意识，绝大多数由外保温材料引发的火灾是可以预防的。目前，国内新建建筑大量使用有机类外保温材料，如模塑聚苯板、挤塑聚苯板及现场发泡聚氨酯，它们的保温性能要优于大部分无机材料，是主流的建筑保温材料。但从材料性能上来讲，它们燃点低是可燃的，如果在建筑上大量包裹这种有一定可燃性的保温材料，必然给建筑留下火灾隐患。

4、结语

外墙保温材料的隐患问题必须得到足够的重视，有关部门必须加强对此类建筑的消防管理，并提高公众对这些材料的科学认识，做到科学预防。消防部门要给市民灌输火灾防范的意识，还要要求在建工地保证每个工作面具备消防水源，以备火灾后自救。