建筑外墙保温技术浅析
2016-04-17王强
王 强
(安徽新华学院土木与环境工程学院 安徽 合肥 230000)
建筑外墙保温技术浅析
王 强
(安徽新华学院土木与环境工程学院 安徽 合肥 230000)
根据我国外墙保温技术的现状,以及我国建筑特点和保温系统存在的安全隐患,提出相应的对策措施,以提高外墙外保温系统的安全性和技术的水平,尽快达到国际先进技术水平。
外墙;保温系统;技术
一、我国内外墙外保温技术现状
我国现阶段对外墙外保温技术的科研投入和重视程度,已经有发展的初期到目前普遍关注的程度,虽然安全技术已经普及,但还是不能满足技术现状的需要。对于外墙外保温系统的研究应更着重于实践中的应用,而理论性研究比较薄弱。我国现行的《高层民用建筑设计规范》和《建筑设计规范》中还缺少具体针对外墙外保温设计内容,也缺少对不同外保温分级标准和适用建筑高度范围界定,外墙外保温技术尚缺少国家或行业标准及规范。根据《外墙外保温工程技术规程》推荐的提供的五种外保材料:EPS板薄抹面外保温系统、胶粉EPS颗粒保温浆料外保温系统、现浇混凝土复合无网EPS板外保温系统、现浇混凝土复合EPS钢丝网架板外保温系统和机械固定EPS钢丝网架板外保温系统,其中聚苯板薄抹灰外保温系统对市场占有主导地位。但是聚苯板薄抹灰外保温系统也有不足的地方。聚苯板薄抹灰外保温系统在一些发达国家,对其使用是有要求的,但在我国却没有相应的规范标准,我国外保生产企业对外保系统的安全隐患的忽视,如果聚苯板被点燃则会迅速燃烧,还会导致网格布受热折断砖面坠落,给逃生以及救援的人员带来生命危险。
二、我国外墙外保温的技术途径分析
虽然聚苯乙烯泡沫和聚氨酚硬泡等有机保温材料在安全性方面存在问题,但其良好的保温隔热性能、优越的价格优势以及比较成熟的应用技术,在我国仍有着广泛的市场。就我国目前乃至今后相当一段时期仍将广泛采用的可燃有机保温材料而言,依靠大幅度提高其阻燃性指标来谋求较好的耐燃烧性能是小现实的:大幅提高阻燃性能不仅需要比较高的成本和技术要求,而且关于保温材料抗火性能的检测程序繁杂,保温材料的阻燃性能无法保障,这不符合我国经济社会还相对比较落后的国情,况且材料阻燃并不等于完全不燃,在火势较大的情况下,经过阻燃处理后虽然耐燃烧性能有一定的改善但仍能够被点燃。此外阻燃剂自身燃烧还可能产生大量含毒烟雾,会增加火灾时逃生人员被毒死或被熏死的可能。从建筑节能的大局和我国的特殊国情出发,有机保温材料暂时还没有较好的替代品可以选用,因此在加强施工现场消防安全管理和研究新型难燃或不燃保温材料和保温系统的同时,如何通过采取有效的构造措施来提高外墙外保温系统整体能力,以及如何测试和评价采用了不同构造的外墙外保温性能就成了摆在我们面前的重要课题。
三、外墙外保温要求
(一)外墙外保温系统保温材料分析。墙体的保温隔热层, 没有进行阻燃处理的普通聚苯乙烯和聚氨酯发泡材料是一种易燃材料, 阻燃的聚苯乙烯和聚氨酯发泡材料可达到可燃或难燃的等级, 而保温隔热层的抹面砂浆一般为不燃性材料。所以,保温隔热层的抹面砂浆的
质量和保温体系的构造是外保温隔热体系抗火能力安全的关键。保温隔热层的抹面砂浆的优质质量和保温体系的合理构造是保证保温隔热体系抗火安全的因素之一。而全球的保温隔热材料的发展也朝着环保无公害、耐水、价廉质优的方向进步。在研发新型保温系统的同时,更强调选用保温隔热的材料,提高系统保温隔热的效率。在建筑中采用良好保温隔热的材料与技术,会达到良好的效果。
(二)外墙外保温安全性要求
1、外墙外保温基本要求。外保温系统要具备两方面的具有良好的抗火性能:其一,在保温系统的部分被点燃时,系统自身能够阻断火焰扩散的能力。其二,在火源存在的情况下,保温系统是否还存在被引燃的能力。
2、我国外墙外保温要求的特殊性。随着我国城市化进程的加快,城市土地资源变得越来越稀缺,多数大中城市的高层建筑越建越多,越长越高,这似乎已经成为一个普遍发展的趋势。由于我国的人口密度大,城市住宅大部分是高层建筑建筑,火灾危险系数大,消防设备落后,火灾发生时消防扑救难度较大。我国外保温系统的现状是绝大部分主体保温隔热材料是可燃的有机材料,抗火性能较差的聚苯板薄抹灰系统是外保温系统存在的主要形式,安全形势异常突出。因此,新研发的外保温系统,一定要符合我国特殊国情和建筑特征,在满足建筑保温隔热性能要求的基础上,满足建筑安全性能要求也必须作为首要条件。根据我国城市建筑的特征与基本国情,对外保温领域安全的要求应更加严格,尤其是要对外保温安全性的相关技术标准和规范中体现更高的要求。
四、影响外墙外保温安全的构造技术
(一)构造措施是外墙外保温的关键要素。针对目前我国特殊国情和外保温技术水平而言,外保温性能的关键是采用一些构造措施。从外保温系统的构造特征来看,分析影响外保温安全性能的构造措施有以下三种:
保护层即为覆盖在保温系统保温层外侧的防护层和饰面层。保护层通常由不燃或难燃的抹面浆料构成,其厚度和质量可靠性决定系统受到辐射热或火焰攻击时对内侧有机保温板材的保护能力。保护层的存在可以减缓辐射热或火焰对保温材料的侵袭,从而降低外保温系统整体被点燃的危险性。
隔断(分仓构造)就是采用不燃或难燃的保温材料将连续的可燃保温层分割成相互独立区域的系统构造。用作隔断构造的保温材料应满足能够阻遏火焰蔓延和热传导,并能在高温状态保持良好完整性的要求。外保温系统沿垂直和水平两个方向设置隔断或分仓构造,能够有效地阻断火焰从一个燃烧区域蔓延至其他区域和相邻区域间,从而避免外保温系统的整体燃烧。
空腔通常有闭合空腔和非闭合空腔之分。有机保温层与围护墙体或幕墙等装饰面层之间采用局部点框粘结时会形成非闭合空腔,非闭合空腔的存在会有助于燃烧热的对流,形成火焰传播通道,还可能为火焰在系统中蔓延提供氧气等助燃剂,而且极易在火灾发生时形成“烟囱效应”,加速火势扩散。所以对外保温安全性能的要求不能仅限于保温材料的耐燃烧特性而应更注重系统整体的安全特性,只有系统整体具备较好耐燃烧性能,再加上恰当的构造措施,才能确保外保温系统满足安全的需要。因此,如何对采用可燃有机保温材料的不同外保温系统,科学、合理、有效的采用构造措施,改善和提高系统整体的安全性能,以达到安全性能的需要,才对工程实践应用具有广泛的现实意义。
五、总结
在保温系统以聚苯板薄抹灰外墙外保温系统为主的现状下,该如何提高高层建筑、等级要求高的建筑等类型建筑的安全性。要根据国情的自主创新开发出具有独立知识产权的能彻底解决大部分现有外墙外保温系统耐火性差等外墙外保温系统。同时迫切需要建立适合我国国情的标准和规范,限制性能差的外墙外保温体系使用范围,尤其注意在高层和超高层的外墙上的使用限制,鼓励推广使用安全系数高的外墙外保温系统,减少火灾的发生,降低火灾发生时外墙保温系统对火灾的促进作用,进一步规范外墙外保温市场,逐步达到并超过发达国家外墙外保温的技术水平。
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王强(1994-),男,汉,江苏南通市人,本科,安徽新华学院土木与环境工程学院建筑学专业,研究方向:建筑学。