高层建筑外墙保温防火材料选择及施工要求
2015-04-16罗锋
罗锋
(浙江亚厦幕墙有限公司)
高层建筑外墙保温防火材料选择及施工要求
罗锋
(浙江亚厦幕墙有限公司)
近年来,我国高层建筑多发起火,其中多为高层建筑外墙保温起火,而建筑外层保温材料的不合理选择及不合格的施工就是不容忽视的火灾隐患。针对高层建筑外墙保温进行研究,以高层建筑外墙保温火灾多发原因为切入点,结合不同种类外墙保温材料的特性,进行分类分析,比较不同材料在施工使用中的应用程度,通过对数据分析,结合理论性能与实际效果,得出高层建筑保温防火材料中的最佳选择,并总结出相对应的施工技术要求,以便减少此类火灾带来的经济财产损失。
高层建筑;外墙保温;材料;施工;防火
随着当今环境日益恶化,能源紧缺问题成为每个国家的困扰,而建筑节能中保温材料的合理运用成为解决该问题的极为有效的方法。通过一定的固定方式,将保温隔热效果较好的绝热材料与建筑物墙体固定一体,增加墙体平均热阻值,既能保温也可隔热,从而降低能耗的外墙保温方法已经在建筑业中普遍通用。
[1]我国在《政府工作报告》中已经把节能列为重要任务,而在我国有占国土面积70%的采暖地区,如果合理使用外墙保温技术即可满足65%的寒冷地区节能指标,相比2005年,即可节省3.35亿t标准煤,约为每年节省1万亿元电力投资。[2]而我国在《民用建筑节能规定》中也同样鼓励发展新型节能墙体,通过外墙保温技术,有利于建筑节能改造,避免热桥现象及内墙面的冬季结露,保护建筑外墙,延长使用寿命,增加建筑物使用面积,稳定室温,同时带来可观的经济效益。但同时建筑外墙保温的防火性能也成为不可忽视的安全问题,如央视的配楼火灾,造成1.3亿的严重损失,尤其是高层建筑外墙保温起火,常有人员难以及时逃生而造成惨重损失。接下来将从火灾起因等多方面来研究外墙保温的材料选择。
1 保温材料的分类
建筑外墙外保温材料需要在合适的温度范围内,有稳定的保温隔热性能,有良好的化学稳定性,较高的机械强度,尽可能小的吸水率,便于施工,质轻,较长的使用寿命等特性。
[3]从材料燃烧性能上,我国用于建筑外墙的保温材料可主要分为三大类:①有机保温材料,以聚苯乙烯泡沫塑料①和聚氨酯硬泡②为主的,通常为可燃性材料;②有机——无机复合型保温材料,以胶粉聚苯颗粒保温浆料为主;③无机保温材料,以矿物棉、玻璃棉和无机保温砂浆为主。而在这几种材料中,考虑到材料自身性能如岩棉过重,保温差,支撑差;经济成本如酚醛泡沫价格高,产量小等等因素,可燃性材料聚苯乙烯和聚氨酯硬泡材料应用范围较广,自然成为了建筑外墙保温火灾的风险隐患。
2 施工分类
[4]外墙保温技术主要有四类:外墙自保温、外墙夹芯保温、外墙内保温和外墙外保温。自保温是指建造墙体达到一定厚度后,通过自身的节能阻热功能可满足保温要求。夹芯保温指将保温材料位于外墙内外墙壁之间。外墙内保温是将保温材料置于外墙体内侧,外保温则将其置于外侧。目前我国应用较广泛的为外墙外保温技术,聚苯乙烯使用中最常见为聚苯板外挂式保温,主要分为三种施工方法:①固定聚苯板于外墙上,将铝板、天然石材或彩色玻璃等外挂于龙骨上成装饰面;②聚苯板与墙体一次浇注成型,使混凝土与聚苯板成型为复合墙体;③聚苯板薄抹灰,将保温材料贴挂在外墙上,使用抗裂砂浆和玻璃纤维网格布形成保护层,再加做装饰面。
[5]在施工过程中,保温材料在施工现场堆放上墙后未进行面层施工,大量易燃保温材料和不合格阻燃材料的使用,将加大火灾风险,同时外墙保温体系跨越层与层之间的防火分区,将系统内部的可燃材料保温层连接,容易在极短时间内形成立体火灾,在高层建筑中尤为体现明显。
在使用聚苯乙烯挤塑板、聚氨酯板等板材的干挂法时,通常使用木(钢)龙骨干挂在建筑外墙,榫槽拼接,并保证与墙体间存有相对静止空气层,同时为达到密闭效果,门窗洞使用专用材料,但如其内部燃烧,救援过程将异常艰难,因为有外层金属材料的阻挡,同时板材燃烧滴落的火熔滴将加重火灾险情,如使用木龙骨,则龙骨在烧毁过程中失去支撑,更为严重。而在高层建筑中,由于人员过于集中而楼梯口可能只有两个甚至无法使用,如出口被火势围堵,则可能造成大量人员死伤的恶性火灾。
对于居民性住宅,大量的天然气管道铺设于墙体外部,一旦火灾烧毁管道,则会造成天然气泄漏燃烧,金属管道升温较快,而与进户管道相连的聚苯乙烯、聚氨酯材料自燃点低于300℃,造成险情难以控制。
3 施工注意
在施工建筑过程中,外墙保温的设计、材料选择等都需要慎之又慎,每一步中都存在许多的隐患,《民用建筑外墙保温系统及外墙装饰防火暂行规定》中虽已明确对可燃保温材料外保温系统中设置防火隔离带等要求,但对此种火灾事故并未起到强有力遏制。
[6]因此,许多的施工安全,往往需要施工单位自己来注意。具体施工注意事项如下:
3.1选择适宜的外墙构造
不单纯只使用外墙外保温一种构造形式,而应该结合不同地区的不同环境温差气候湿度等特点适当使用外墙夹芯保温与自保温技术的复合使用,来减少高层建筑外墙外保温火灾的发生。
3.2施工工地的安全防护
普通施工工地在火灾发生时往往因未有完整的灭火设备,或工人缺乏灭火的安全知识,而忽视施工中安全的安全隐患,因此需要对施工人员定期培训消防知识和急救逃生常识,保证工地现场有足够的灭火设备,安全妥善处理建筑材料的放置,避免可燃性材料靠近火源。
3.3建筑内部及部分材料的密封处理
干挂施工后,需要密封处理的部分,必要下要在安装门窗前先进行抹灰,确保建筑物内部和外保温材料相互隔绝,避免烟气扩散。
3.4确保材料的合格性
保证保温材料符合指标,严禁使用劣质不达标的保温材料。保温材料的施工要分区段进行,保证防火间距达标;经量减少保温材料裸露面积及时间,特殊情况下未涂抹防护层的保温材料的裸露施工高度不超三楼层。
3.5明火使用监管
工地明火应由受批准的部门及人员才可使用,并应办理相应手续,特殊工种需持证上岗,如电焊气焊电工等,动火前对现场可燃物进行清理,动火后需得检查确认无隐患后方可离开。
建筑外墙保温工程需要达到保温、稳定、防火、防水,耐久,耐冲击的功能,同时避免墙内凝结、温度效应等造成的影响。同时外保温体系应该着重开发研究适用的无机外保温材料,提高有机保温材料的燃烧性能等级等,以便延长建筑适用寿命并得到最大化经济效益。
注释:
①聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为主体,加入发泡剂等添加剂制成,它是目前使用最多的一种缓冲材料;
②聚氨酯硬泡,是由硬泡聚醚多元醇(聚氨酯硬泡组合聚醚又称白料),与聚合MDI(又称黑料)反应制备的。主要用于制备硬质聚氨酯泡沫塑料,广泛应用于冰箱、冷库、喷涂、太阳能、热力管线、建筑等领域。
[1]徐占发.建筑节能技术使用手册[S].北京:机械工业出版社,2004.
[2]李德英.建筑节能技术[J].北京:机械工业出版社,2006.
[3]杨西伟.中国外墙保温隔热技术展望[R].北京:中国建筑工业出版社,2009.
[4]龚艳,毛明福,张建荣.外墙保温技术的现状与发展[P].节能环保,2008.
[5]国家标准.建筑节能工程施工质量验收规范[S].中国建筑工业出版社,2007.
[6]张帅锋.浅谈外墙外保温技术要求与施工控制[J].科技资讯,2008.
TU761.1+2
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1673-0038(2015)13-0066-02
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