建筑保温材料与建筑防火性能的分析
2020-02-17赵小鹏
赵小鹏
(山西柱石建筑设计有限公司,山西 太原 030032)
0 引言
现阶段,我国的建筑行业开始探索绿色、环保的发展理念,尤其是对建筑保温材料的研发与运用,更成为建筑行业发展的重点方向之一。保温材料的性能与保温防火设计技术也开始慢慢趋于成熟,在建筑墙体中运用保温材料,例如岩棉板,可以很好实现隔热保温性能,并且减少火灾的发生;其次,岩棉板具有一定的厚度,很好地阻断了火灾的持续蔓延,保障了人们的生命财产安全。
1 建筑保温材料概述
目前,对建筑保温系统的运用已经遍及全球,在欧洲等西方国家运用十分成熟,由于欧洲等西方国家对保温材料性能以及技术运用探究较为透彻,因此,整体建筑物保温性能较好。现阶段,在建筑行业中使用率较高的保温材料主要为塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)、模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、硬质聚氨酯泡沫塑料(PU)等有机质绝热材料。这几种保温材料具有一定的价格优势,同时保温性能较好、操作便捷,被广泛地运用到建筑墙体的保温设计中。但是,此类有机保温材料很容易引发火灾,如果在施工过程中没有做好对保温材料管理、安全施工管理、现场消防管理或者施工人员防火意识培训管理等等,也会增加发生火灾的概率,对建筑物及人身安全造成较大的危害。
2 建筑保温材料类型
在建筑中使用较多的保温材料主要为以下三类:无机保温材料、有机复合保温材料、无机保温材料。这几种材料的组成成分不同,故而材料性质有很大的差异,施工工艺也各有特点。所以需要结合不同建筑物的特征与功能需求,使用不同的保温材料,并且做好防火措施,确保建筑物的安全性。
(1)无机类保温材料:主要成分是无机物,所以具有不可燃烧性,自身易燃性不高,并不会造成火灾。但是在安装使用的时候,会产生较大的灰尘、颗粒,污染周边的空气,不具备节能环保性。
(2)有机高分子保温材料:防火性较差,主要成分都是易燃材料,可以分为EPS、XPS、聚氨酯硬泡、聚苯乙烯薄膜塑料等,如果前期的设计与安装处理不当,极其容易引发火灾。
(3)有机无机复合保温材料:属于新型的环保性保温材料范畴,在市场上的使用率较高,主要以胶粉聚苯颗粒保温浆料作为主要成分,不容易点燃,产生火焰的可能性较低,大多数都是使用到高层建筑物的外墙施工中。
3 保温材料的性能与特征
目前,使用较多的有机保温材料为EPS、PU,其优势为材质比较轻、保温隔热效果较好,但是缺点也十分明显,容易燃烧与老化、防火性能较差。当出现燃烧的情况,会散发较多的有毒气体、烟雾较大。因此,在某个程度上来说,有机保温材料与无机保温材料相比,在防火性能上更胜一筹。尤其是对于EPS 泡沫、XPS泡沫而言,其防火、耐火性能非常差,当温度超过80℃就会出现熔融、变形而脱落的情况。针对此类情况,欧洲等西方国家在开展高层建筑物墙面保温设计的时候,会对墙体的保温系统、绝热材料的防火、耐火、燃烧等性能进行极限试验,然后根据实验结果,将保温材料进行耐火等级的划分,根据房屋设计要求将相应等级的保温材料运用到不同防火需求的建筑物中。
4 保温系统的火灾危险性
对建筑物墙体保温而言,使用保温材料进行保温系统设计具有十分重要的现实意义,可以提升建筑物墙体的保温隔热性能,增加居住舒适度。所以,做好保温系统的防火设计及火灾预防具有重要意义。在高层建筑中有火灾发生的时候,由于楼层较高,且容易产生烟囱效应,火势一旦竖向蔓延就造成较大的安全事故。其次,对于高层建筑物而言,门窗会使用大量的玻璃,当火灾温度上升到一定的极限值,墙体内外温度差异过大,再加上受到门窗框的限制,墙体就会出现膨胀、变形等情况;门窗玻璃也会随之开裂、脱落。因此,建筑物墙体保温材料及保温系统的防火性能是十分重要的,如果保温材料具备可燃性,一旦遇到火灾将无法进行有效控制,直接引发较大的安全事故,且火势十分迅猛,迅速引起整个建筑物起火,对人身财产造成较大的危害。
5 建筑墙体保温材料的防火管理措施
对于不同建筑物的保温材料,可以开展相应的防火设计,设置不同的防火构造物,以实现增加保温材料的防火性能。
(1)对于还未开始建设的新建筑物,在使用墙体保温材料的时候,需要设定相关的标准,对于不同的建筑物,使用不同防火性能与燃烧性能的保温材料,以增强保温系统对于火焰的阻隔与传播能力;其次,国家的消防部门可以积极参与其中,规定建筑外墙保温材料的防火性参数,并且对其试验、测试进行监督与管理;另一方面,在建筑墙体的保温系统中使用聚苯板作为保温层,同时设置防火隔离带,对建筑防火具有重要作用。
(2)在墙体中使用有机保温材料的情况下,可以使用不易燃烧的材料将保温层进行水平与竖向分割;然后对建筑物的外墙转角两侧位置、窗口位置、门洞四周的位置,使用不易燃烧的材料进行分隔;其次,对于已经建成的建筑物,使用不易燃烧的材料在表层全面覆盖,再用水泥砂浆涂抹均匀;如果建筑物表面是玻璃幕墙形式,在每层楼板、隔墙缝隙等位置使用防火材料进行密封。
6 建筑保温材料的管理措施
6.1 严格管控保温材料的采购、进场流程
首先,当施工现场采购了有机保温材料,无论是总包方还是分包方都需要做好对有机保温材料的安全管理工作,以免发生火灾等危险事故;其次,当保温材料进场的时候,需要严格查看保温材料的资质证书,如《备案证书》《质量保证书》等等,确保保温材料的性能符合行业规定与标准,燃烧等级符合施工要求;此外,当可燃类保温材料进入施工现场后,随机抽取样品对其开展其燃烧性试验,判断该批次保温材料的品质是否可靠,如果发现试验结果不合格的保温材料,需立即移出现场,不得使用;最后,对于已经进场的保温材料,指派专人随机进行消防安全巡查,杜绝安全事故的发生。
6.2 规范保管建筑保温材料
首先,将有机保温材料存放在制定仓库内,指派专人监管,仓库内不能有存放可燃性材料,以确保保温材料的安全。在施工现场存放有机保温材料时,在料堆附近禁止存放易燃易爆物品,同时禁止在料堆附近进行电焊等引起带电火花的工艺,并使用不易燃烧的材料在四周堆放阻隔,且将堆放区设置为禁火区域,张贴明显的禁火标志;此外,堆放场还需要配备应急灭火器等设备,以防出现火灾后,可以及时扑灭。需要注意的是,室外的有机保温材料按照品类堆放整齐、有序,如果施工现场条件有限,不能做到以上防火措施,则要求对有机保温材料进行集中覆盖,杜绝与外界环境直接接触,避免材料性质发生变化,同时隔绝明火。
7 建筑保温材料的防火性能设计及施工技术分析
7.1 防火隔离带
在建筑物的每层楼之间使用水平或竖直的防火隔离带,防火隔离带一般使用不易燃烧的材料,在安装的时候,每类材料之间紧密贴实,不得留有空隙。例如,对于某种建筑物阳台挑梁,建筑的主体是呈现出向外部延伸出一定距离的形状,此时使用不易燃烧的材料以实现隔离、防火的效果;此外,没有建筑物的窗楣和门楣设计,使用不易燃烧的高强矿棉设计成防火隔离带,高度呈现向上趋势,且大于2m,宽度是以窗口为原点,向两侧外部延伸,长度大于3m。其设计的目的主要是避免建筑内部发生火灾时,火焰蔓延至外墙,引起保温材料燃烧,从而引发火势的进一步蔓延。
7.2 防火保护层
在建筑物的表面覆盖可燃保温层,可以有效避免火灾蔓延的情况,即设置防火保护层。在建筑物的表面设置防火保护层,防火保护层具备一定的厚度,稳定性佳,当出现火灾侵袭的时候,可以对内部保温材料形成一定的保护,防止火灾侵蚀内部保温材料,防火保护层的保温板外厚度大于3mm。
8 严格管控施工现场的管理规范
首先,对建筑保温材料需要严格管理,指派专人负责保温材料的管理,一方面严格把控保温材料的品质,杜绝残次品、不合格产品进入施工现场;另一方面做好对建筑保温材料的防火、防盗、防腐蚀等管理工作,确保建筑保温材料性能的完好性;其次,严格把控施工技术,在使用保温材料进行施工的时候,遵守相关的操作标准与工序,确保施工的规范性与标准性,避免出现施工失误等情况。此外,对于施工单位的上岗资质进行严格监管,杜绝不符合资质、假证的施工单位上岗,强化对建设单位、施工单位、监理单位的工作职责,依法查处违法行为,做好对消防安全的监督管理,增加从业人员的消防安全意识,尽可能避免建筑物出现火灾的情况。
9 结语
综上所述,对于建筑物而言,保温材料与防火性能直接关乎到人们的居住舒适度与生命财产安全。为了更好地提升建筑物的品质,需要重视对保温材料及其防火性能的研究与分析。对于保温材料而言,做好日常管理工作,确保材料的品质性。对于建筑防火性能设计而言,规范施工工序标准化,加强防火设计合理性,重视防火管理措施,从而保证建筑物的节能、环保与安全性。