建筑外墙保温材料燃烧性能研究

张孝明

（山东华邦建设集团有限公司 山东 潍坊 262500）

1 引言

随着科技发展观念的有效应用，建筑工程外墙保温技术与材料的绿色环保技术，成为目前阶段建筑行业的重点研究内容。外墙保温施工技术成为较为完善的施工体系，为了提升结构稳定的安全性，实现更为有效的防火效果，在施工过程中，要采用具有防火性能和环保性能的保温材料，实现规范化的材料管理，避免造成安全隐患。

部分国家针对建筑物外墙保温材料，制定了管理规范。目前来看，建筑外墙保温材料在我国应用时间不长，处于初步探索阶段。我国研究学者也针对外墙保温材料的应用性能展开了有效研究，并提出了在建筑保温材料中，要注重防火性能研究。建筑保温材料的防火性能受到多种因素影响，其一是自身材料的影响因素，其二是外界环境的影响因素。建筑保温材料分为无机保温材料和有机保温材料，在应用过程中，各有各的优势和弊端。技术人员在进行材料选择工作时，要针对实际问题，提出有效的改进方案，改善传统模式下外墙保温材料的易燃问题，提升外墙保温材料的防火水平，为未来阶段建筑外墙保温材料研究工作提供参考依据。

2 建筑外墙保温层防火性能的影响因素

2.1 外保温系统

最为常用的保温系统是利用有机保温板的薄抹灰方式。其防火性能不强，被经济发达国家进行了限制管理。我国针对这一问题没有详细规定，部分地区的高层建筑频繁使用这种非易燃物的保温材料，容易带来较大的安全隐患。一旦发生火灾事故，有机保温板会产生大量烟尘和有毒气体，阻碍人员逃生，不利于熄灭火灾。另外，有机保温板在受热情况下，会膨胀变形，外墙上的瓷砖也会由于结构变化而脱落，给消防救援工作带来极大阻碍，也给逃生人员带来安全威胁[1]。目前来看，部分高层建筑物的有机保温材料，尚未经过有效的防火处理，导致极大的安全隐患。在发生火灾的情况下，保温板和幕墙之间会形成一定空间，从而导致“烟囱效应”，不利于顺利开展火灾救援工作。可见，外保温系统是建筑外墙保温材料防火性能的重要影响因素。

2.2 保温材料

外墙建筑保温材料，在国际上已经有了极为广泛的应用，欧美等发达国家在进行外墙保温材料的防火性能研究工作时，得出了较为完善的研究成果。据有关调查表示，EPS板市场占有率为82%，岩棉系统市场占有率是15%，其他类型材料占剩下的份额[2]。岩棉保温材料在国外应用市场的应用效率较高，但在我国应用市场中，应用效率较高的为有机保温材料，不利于进行防火建设工作，再加之，施工过程中的安全管理不到位，也容易造成意外火灾。

3 建筑外墙保温材料的防火性能

3.1 无机保温材料

岩棉属于矿物棉的一种，是以天然岩石及矿物为原料制成的蓬松短细纤维。岩棉属于一种绝热物质，在常温状态下，其导热系数为0.029～0.044W/m·K，可谓是绝佳的保温应用材料。但岩棉属于质量较重且承受能力较差的应用物质，在施工过程中，需要投入大量的人力和物力，进行架设工作。岩棉的可燃性较低，属于一种良好的防火材料，按照GB8624-1997分级标准，通过GB/T5464-2010试验方法检测可以达到A级。岩棉的热负荷承受能力较强，在火灾的高温环境下不会轻易收缩变形，造成坍塌现象[3]。

玻璃棉属于一种人造无机纤维，在熔断过程中形成棉状材料，属于玻璃类纤维，也是一种无机类材料。玻璃棉的变形几率较小，体积密度较小，导热能力不强，具有较强的保温能力，隔音效果较好，抗腐蚀能力较强，能够保持较为稳定的化学状态和物理状态。玻璃棉的特殊之处，在于具备独特的多孔结构，具有极强的隔音效果。但玻璃棉的抗拉强度较低，不利于作为外墙防护系统，通常在屋顶层面进行应用。玻璃棉的热承重能力较低，在400℃以下不会出现变形状态。在实验过程中，炉内温度上升20℃时，会出现少量火焰，完成实验后外观出现明显变化。以肉眼可见的速度，从淡黄色的蓬松纤维状转变成灰白色固体，表面较为光滑，具有显著的脆性。玻璃棉也属于一种常见的防火材料，在实际应用的过程中，能够体现重要的应用价值，在建筑外墙保温材料中也得到了有效应用。

3.2 有机高分子类保温材料

聚苯板是具有挥发性质的液体发泡剂，经过预热处理后，在模具中生成具有细微闭孔结构的固体材料。挤塑板是一种以聚苯乙烯树脂为主料的混合物，在加热处理的过程中加入催化剂，利用挤塑剂的连续反应，生成硬质泡沫塑料板。这两种板材进行分析比较，可了解到聚苯板的分子密度较小，材料强度较小。但作为有机高分子类保温材料，这两种板材的价格较低，应用效果较好，应用周期较长，具有较强的性价比，在我国建筑市场中的应用效率较高。

综合来看，有机高分子类保温材料的应用范围广泛，且造价较低，但从防火安全的角度来看，这两种板材都属于易燃物质，抗腐蚀能力不强，在受热环境下易分解出大量的有毒气体。在高温条件下也会出现软化现象和融化现象。这两种板材都被认定为B2级易燃物质，在实验室的检测过程中，根据检测结果，了解到这两种材料，在点燃的一瞬间，就开始猛烈燃烧，急速变形，产生大量的黑烟气体。部分样品脱离火焰，加入不同的阻燃剂会有不同的阻燃效果。在这样情况下，质量水平较差的检测样品会继续燃烧，同时出现严重的熔化现象，产生具有刺激性气味的烟气。质量水平较高的检测样品，会缓慢变形而逐步离开火焰在燃烧过程中形成空腔。经过对比分析，可了解到缓慢停止燃烧的检测样品，符合GB8624-97中的B1级的要求。可见，有机高分子类保温材料，在经过适当的阻燃处理后，燃烧性能能够得到有效改进。

4 外墙保温材料的防火对策

4.1 严格进行外墙保温材料的安全管理

根据我国消防条例法规，在施工过程中，要根据实际要求，采用合适的工程保温管理措施，采用合适的技术管理手段，根据外保温系统的构造要求，贯彻外墙保温措施的安全管理工作。可考虑在有机保温板中涂刷防火界面剂，改善有机保温板的易燃问题，满足外墙保温材料的防火性要求，提升外墙保温材料的安全管理力度，规避外墙保温材料的火灾隐患。

4.2 严格进行建设工程施工现场管理

要严格执行《建设工程施工现场消防安全标准》，完善施工现场的安全管理体系。针对动用明火的技术操作，要进行更为完善的消防安排。消防管理人员严格按照用火管理制度，进行审批工作，落实工作人员的实际职责，确定没有火灾隐患后，方可进行动火施工。工作人员要严格按照消防要求，落实消防措施，做好有效防护。电焊，气焊，电工等特殊施工人员要经过专业培训，拿到合格证书后持证上岗。一旦出现意外火灾，受灾严重区域则为重要防火地带，在后续施工中进行规范管理。

4.3 建设常用的防火安全设施

在施工区域，根据具体要求，建设常用的防火安全设施。可采用不易燃的保温材料建设防火隔离带，系统内部任何事物之间不留空隙。可以在门窗洞口的上边缘，水平摆放挡火梁，可适当延伸至竖向边缘外[4]。在热塑性保温材料的建筑外墙中，为了维护稳定的工作状态，一旦发生火灾，为了减少火势蔓延的可能性，可采用采用金属固件进行加固操作。

4.4 定期开展消防安全培训

建设单位和施工单位，要注重消防安全教育，提升工作人员的消防意识，针对施工人员展开专门的消防教育讲座。在施工场地张贴消防标语，在员工的居住区域设立消防安全宣传栏。在施工区域内悬挂消防安全警示图，定期进行作业人员的消防技能培训，定期开展消防疏散演习，提升工作人员的消防应变能力。

5 结语

目前阶段，建筑外墙保温系统在我国的应用效率逐步提升，在提升环保效益的同时，也带来了防火问题。火灾危险性是建筑外墙材料的危险因素，为了有效规避火灾隐患，要提升保温材料的防火性能。有机保温材料属于易燃物，如果不进行有效处理，可能会造成毁灭性的火灾事故。要进行外墙保温材料的燃烧性能研究，提升保温材料的防火性能，为建筑行业提供安全保障，减少安全隐患，规避火灾风险。