田映龍
(長(zhǎng)治市公安消防支隊(duì),山西長(zhǎng)治 046000)
隨著時(shí)代的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步,現(xiàn)代社會(huì)均大力提倡綠色、節(jié)能、低碳、環(huán)保的生活方式。在建筑節(jié)能領(lǐng)域,外墻保溫材料的選擇是一個(gè)重要方面。然而保溫材料在產(chǎn)品性能和防火效果上往往不能同時(shí)兼顧,即保溫性能好的外墻保溫材料在防火效果上比較差,防火性能好的保溫效果較差且價(jià)格較高。由于外墻保溫與防火安全兩者同等重要,缺一不可,所以選擇合理的外墻保溫材料以同時(shí)兼顧保溫與防火兩方面就顯得至關(guān)重要[1]。
建筑外墻保溫材料根據(jù)材料種類不同,可以分成三大類:無機(jī)保溫材料,有機(jī)無機(jī)復(fù)合型保溫材料以及有機(jī)高分子保溫材料。無機(jī)保溫材料主要包括玻璃棉、巖棉、泡沫混凝土等材料。有機(jī)無機(jī)復(fù)合性保溫材料多以膠粉聚苯顆粒保溫漿為主要原料。有機(jī)高分子保溫材料的組成結(jié)構(gòu)多為聚氨酯硬泡材料和聚苯乙烯泡沫塑料[2,3]。
雖然無機(jī)保溫材料保溫效果好,防火性能優(yōu)異,但其生產(chǎn)工藝復(fù)雜,成本較高,產(chǎn)品對(duì)環(huán)境和人體可能會(huì)產(chǎn)生一定危害,因此在民用建筑領(lǐng)域應(yīng)用較少。有機(jī)保溫材料具有優(yōu)異的保溫效果且成本低廉、環(huán)境友好,已廣泛應(yīng)用于民用建筑,但防火安全性較差。對(duì)于普通民用建筑,特別是民用高層建筑外墻保溫材料一旦發(fā)生火災(zāi),火勢(shì)容易形成豎向蔓延。2009年2月9日中央電視臺(tái)火災(zāi)、2010年上?!?1·15”特大火災(zāi)事故就是典型的例子。該類場(chǎng)所發(fā)生火災(zāi)后,建筑內(nèi)消防設(shè)施無法使用,火災(zāi)向上蔓延極快,外部撲救難度大,極易造成群死群傷事故[1]。
1)聚苯乙烯泡沫板(EPS)。聚苯乙烯泡沫屬于有機(jī)類保溫材料,模塑后通過切割成不同厚度的板材作為建筑物的外墻保溫材料使用,EPS聚苯板的導(dǎo)熱系數(shù)一般不大于0.042 W/(m·K),該材料具有優(yōu)異的保溫隔熱性能、良好的防水性能及抗風(fēng)壓、抗沖擊性能。但EPS聚苯板的防火性能較差,需要向其中引入阻燃劑以提高其防火性能,常用的阻燃方法有本體阻燃、鹵素阻燃、磷系阻燃、無機(jī)阻燃、膨脹阻燃、粘土阻燃等。本體阻燃是指在聚苯乙烯分子鏈上引入具有阻燃效應(yīng)的氮、磷、鹵族元素,達(dá)到阻燃的效果,其他幾種阻燃方法都屬于添加型阻燃。2)泡沫混凝土。泡沫混凝土主要是由水泥、石灰等鈣質(zhì)材料與石英砂、粉煤灰、礦渣粉、頁(yè)巖等硅質(zhì)材料組成,并摻入合適的加氣劑、外加劑等,經(jīng)混合攪拌、澆筑成型而形成的一種多孔材料。導(dǎo)熱系數(shù)為0.051 W/(m·K)~0.076 W/(m·K)。泡沫混凝土有現(xiàn)澆和預(yù)制品兩種形式,發(fā)展初期以現(xiàn)澆泡沫混凝土為主,目前則以泡沫混凝土外墻保溫板及其制品為主。泡沫混凝土材料在強(qiáng)度、防火、耐久性等方面與有機(jī)材料相比具有巨大優(yōu)勢(shì),但在密度、絕熱性等方面則有所不足,因此需要尋求進(jìn)一步降低其密度和導(dǎo)熱系數(shù)的方法,使之在外墻外保溫體系中得以應(yīng)用。許多泡沫混凝土研究者都在研制開發(fā)超低密度的泡沫混凝土,即密度低于200 kg/m3,甚至更低,以期在密度降低的同時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)也隨之降低。3)膠粉聚苯顆粒保溫材料。膠粉聚苯顆粒保溫漿料以破碎的回收廢聚苯乙烯顆粒為保溫隔熱主體材料,并能夠使用一定量的粉煤灰,具有較大的社會(huì)效益。該材料導(dǎo)熱系數(shù)低,保溫隔熱抗結(jié)露性能好、抗壓強(qiáng)度高、粘結(jié)力強(qiáng)、附著力強(qiáng)、耐凍融、不易空鼓、開裂。本系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)成型抹灰工藝,施工效率高,成型后整體性能好,避免了塊材保溫材料接縫易開裂的弊病,且在各種轉(zhuǎn)角處無需裁板做處理,施工工藝簡(jiǎn)單。
1)加強(qiáng)監(jiān)管,選用安全的保溫材料。公安部在2010年上海特大火災(zāi)后于2011年下發(fā)文件要求從嚴(yán)執(zhí)行《民用建筑外墻保溫暫行管理規(guī)定》一律使用A級(jí)不燃外墻保溫材料,2013年后消防部門雖然對(duì)該文件不作要求,但仍規(guī)定建設(shè)單位在有條件時(shí)使用A級(jí)外墻保溫材料,無法滿足條件時(shí)也必須符合《民用建筑外墻保溫暫行管理規(guī)定》,并設(shè)置防火隔離帶。2)構(gòu)筑合適的防火技術(shù)措施。對(duì)于已經(jīng)采用可燃性保溫材料的建筑物:第一,設(shè)置防火隔斷帶。采用不燃性材料為保溫層做水平和豎向分隔;第二,設(shè)置防火保護(hù)層,建筑物的外表層應(yīng)用不燃性材料全面覆蓋,可用水泥砂漿進(jìn)行涂抹;第三,如建筑物外墻采用幕墻,必須用防火材料對(duì)幕墻與每層樓板、隔墻處的縫隙進(jìn)行封堵[4]。
建筑外墻外保溫材料的防火要遵循安全性、整體性和重要性的原則。相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示:近年來因不合理建筑外墻設(shè)計(jì)而導(dǎo)致的建筑火災(zāi)事故占到了整個(gè)建筑火災(zāi)事故的40%以上,其嚴(yán)重程度可想而知。本文針對(duì)有關(guān)建筑外墻保溫材料在防火性能上存在的問題,就材料選擇與防火措施的設(shè)計(jì)等問題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析,提出了個(gè)人建議。
[1]楊曉丹,張 宏,陳億雄.淺談建筑外墻保溫材料防火性能設(shè)計(jì)[J].中國(guó)市場(chǎng),2010,32(41):95-97.
[2]姚家偉,侯兆銘,姚亦舒.幾種建筑外墻保溫材料的抗火性能分析[J].低溫建筑技術(shù),2012(7):4-6.
[3]胡驗(yàn)君,蘇振國(guó),楊金龍.建筑外墻外保溫材料的研究與應(yīng)用[J].材料導(dǎo)報(bào),2012,26(11):290-294.
[4]歐志華,馬保國(guó),蹇守衛(wèi).建筑外墻外保溫系統(tǒng)防火的原則與思路[J].消防科學(xué)與技術(shù),2010,29(4):282-287.