高层建筑外墙外保温系统

潘姗姗

摘要：着重探讨了高层建筑外墙外保温系统的防火措施，建议通过科学合理使用现有的保温材料、研制适用的无机外墙保温体系、制定高层外墙外保温体系消防技术规范、做好建设施工现场建筑保温材料管理工作等举措，来进一步改善建筑保溫工程的整体消防安全性能。

关键词：高层建筑；外墙外保温系统；火灾原因；火灾隐患分析；防火措施

中图分类号：X45       文献标识码：A       文章编号：2096-1227（2022）12-0097-03

在高层建筑工程的建造过程与应用阶段都必须耗费巨大的资源，在可持续发展理念下，政府一定要重视对建筑能耗问题的防治，积极打造绿色工程，以减缓世界能源危机，满足人民日益增长的环保要求。外墙保温体系的形成正是绿色施工理念的有力反映，在当前的高层建筑施工中获得了普遍的运用，有待我们进行进一步的研发。本文将着力探讨高层建筑外墙外保温系统火灾原因，对高层建筑外墙外保温系统的火灾隐患进行分析，并提出相应的防火对策，以使高层建筑外墙保温系统的消防管理迈上一个全新的台阶。

1 高层建筑外墙外保温系统火灾原因

外墙外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧，使建筑达到保温的施工方法。因为该种方法工序比较简单，成本也比较小，所以是目前使用的较为普遍的一种方法。但是此种方法需要关注一个至关重要的问题，那便是它的防火性能问题。研究发现，高层建筑外墙外保温系统火灾的成因大致有以下几点：

1.1  建筑外墙外保温材料的可燃性

目前，EPS板、XPS板和PU板材等有机保温材料因为费用相对较少、保温效果好，在市场中的占有率最大，但由于这些有机建筑材料可燃性较高，特别是在建筑施工现场存放时稍有不慎就易引发火灾事故。如要防止外保温系统发生火灾事故，从理论上说必须先在建筑材料的选用上减少火灾事故发生，同时应该特别重视施工保温材料的自燃特性。随着我国政府逐步出台环保优惠政策，这种可燃性有机建筑保温材料将会有更广泛的使用范围且厚度也会相应增加，这也会逐步增加其火灾危险性，需引起相关管理部门的关注。

1.2  外保温系统中防火分区的缺失

在建筑物外墙外保温系统中，理应和建筑防火分区系统一样做出对不同防火分区的界定，以控制外保温系统中火势的扩散，但目前大部分外墙外保温系统在这方面都存在不足[1]。大部分外墙外保温系统设计都是在建筑物的整个外墙面形成紧密的贯通式覆盖状态，丝毫未顾及在各楼层之间分设防火分区的问题，而这些贯通式包覆构成了外保温技术体系内的连续可燃层，使得火势更容易扩散。

1.3  施工现场管控措施的不落实

大部分高层建筑外墙外保温系统火灾是由于建设施工现场管理不严格、外墙保温材料在建设施工现场存放方式不合理或者缺乏专业的防火措施等原因造成的。在高层建筑外墙外保温系统施工过程中，有些外墙建筑保温系统没有进行阻燃面料涂刷，若此时遇明火作业非常容易引燃外墙建筑保温材料，所以，如果施工现场管理人员对交叉作业未加以严格监督，将会造成火灾事故频发。另外，有些建筑工程中的保温和阻燃材料阻燃性指标不合格，也暴露出了建筑施工现场的管理问题，所以需要强化对建筑施工现场的监督管理，以防建筑失火。

2 高层建筑外墙外保温工程的火灾隐患分析

近些年，高层建筑外墙外保温技术取得了很大的进展，并逐渐广泛运用到了城市建设中。与此同时，由于高层建筑外墙外保温系统施工引起的火灾事故也越来越多。从建筑材料出厂到建筑材料的现场施工上墙再到建筑工程交付使用，都有可能引发火灾事故，即三个时期：建筑材料进入到工地码置时期、建筑材料现场施工上墙时期以及外墙外保温系统交付使用时期。

2.1  建筑材料参差不齐

从建筑材料自燃特性来看，无机类建筑材料属于不燃性建筑材料，本身不具有消防安全问题。复合类建筑材料属于难燃性建筑材料，不具有火灾传递特性，因此火灾风险很小。而有机高分子类建筑材料则大多是泡沫塑料材质，其独特的物理化学结构决定了这些产品都是易燃材料，因此存在着引起火灾的巨大风险。当泡沫塑料受热后，温度逐步上升，从而使高聚物迅速溶解，并释放易燃气体，当易燃气体超过规定含量和工作温度时，与氧气发生化学反应，引起火灾或爆炸，爆炸释放出大量热能，进而加速聚合物的熔融和溶解，形成更多的可燃性气体，造成火势迅速扩散。

2.2  施工过程中隐患丛生

在国内，高层建筑保温系统火灾主要是出现在高层建筑施工过程中。但不管什么状况，建筑保温系统通常没有任何防火措施，由于施工工地的消防安全管理工作不严格，电焊、气焊、气割等动火作业的违章动作就极有可能造成建筑保温材料起火燃烧。特别是在外墙面上固定了建筑保温材料后，由于在上面进行电弧焊接时会有火星下落，极易引燃建筑保温材料。据目前的火灾事故案件分析，现场施工电焊引燃保温材料是保温施工火灾事故产生的主要因素。

2.3  工程竣工后隐患重重

建筑防火设计的主要目的就是为了在火灾发生后把火灾损失和火势扩散范围减至最小化。工程竣工阶段的火灾对人民生命的安全威胁最大，也是最难预防的阶段。一栋高层建筑一般会居住上百人，家家户户都有火源，消防安全管理难度较大，一旦着火，短则十几分钟，长则几十分钟，火势会在整栋大楼外墙外保温系统迅速蔓延，建筑内的人员很难逃生。尤其在冬季，各种生产生活用火、用电、用油、用气进入高峰，火灾发生概率明显增大；特别是重大节假日期间，高层建筑公共活动场所人流量增多，货物囤积量大幅上升，增加了火灾荷载[2]。

3 高层建筑外墙外保温系统的防火措施

随着高层建筑外墙外保温技术的应用与进一步蓬勃发展，其火灾风险也越发突出，我们必须对高层建筑外墙外保温系统的消防安全问题加强重视。根据当前外墙外保温技术的应用情况和消防安全状况，提出以下防火措施。

3.1  科学合理使用现有的保温材料

当前，国内外已经普遍采用了聚苯丙烯/发泡橡胶、聚氨酯等有机合成建材，不过，这些种类的建材耐热不高而且易于点燃，在燃烧的时候会伴随着大量的危险气体生成，所以，大型高层建筑外建筑物保温材料尽可能不采用有机合成建材。我国外保温材料生产技术发展较快，外保温材料类型更是多种多样，这就需要对各种外保温材料的防火性能等级和适用建筑高度作出规范，并在有关的建筑技术规范中进行具体规定。

3.2  研制适用的无机外墙保温体系

有机建筑材料的燃烧特性是影响外墙外保温系统耐火特性的重要因素，因此，建筑材料的燃烧特性必须满足现行有关规范所规定的技术指标，即符合正常建筑的安全耐火条件[3]。同时，消防隔离构造措施也应成为外保温技术体系的一部分。鉴于目前对于一些无机类建筑材料的外保温体系应用技术研究较为欠缺，而且无法制造出优质的建筑材料，所以需要大力加强对无机建筑材料外保温体系技术的发展研究，同时加大对一些复合型建筑材料技术的发展研究，以力求研发并生产出性价比高、保温效果好而且易燃成分较少的优质外墙外保温材料。

3.3  制定高层外墙外保温体系消防技术规范

当前外墙保温体系形式各异，今后很可能还会出现更多的外墙保温体系，为了解决当前外墙外保温体系的防火问题并满足今后发展的需求，应当大力开展建筑外保温耐火科学技术研究，建立相关的技术规范、准则，并对外墙保温体系耐火特性加以划分，界定建筑材料以及保温体系在建筑物中的适用范圍，这才是解决当前消防安全问题的最有效途径。提升建筑外墙外保温系统材质的阻燃效果，在高层建筑消防安全管理中固然十分关键但并不是唯一措施，另一种消防对策就是做好高层建筑外墙外保温体系的防火设计，并通过优化其耐火结构提升外保温系统的总体耐火等级。可选择并相应地增加聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯硬质发泡材料的阻燃性指数。此外，可参考国外相关规范，规定不同建筑物保温材料的应用范围，如规定高层民用建筑的外墙保温最宜使用不燃性建筑材料，而有机建筑物保温则只用于较低多层建筑[4]。

3.4  做好建设施工现场建筑保温材料管理工作

做好建设施工现场的消防管理工作，必须严格遵守、落实《建设工程施工现场消防安全标准》。首先，进行明火作业前需要及时办理相关的批准手续，在落实好现场的监督工作人员，并确定好现场状况以后，方可开展施工。其次，工作人员还必须严格按照国家有关消防规定，严格执行保护措施，特别是加强对高空焊接等工作的防护措施。对容易引起火灾和失火后易导致严重损失的部位，都必须确定为重要保护部位加强安全管理。当建筑保温材料进入施工现场以后，都必须摆放在远离可燃物、产生火花的区域，同时必须在摆放区域清楚地标示严禁烟火，并设置专门的灭火器材及设备，为其临时堆放提供安全保护。最后，在现场要经过仔细检查，科学合理地安排建筑工序，力求消除火灾事故隐患，防止工人与电工、明火作业人员等工种的交叉作业；在各部位或阶段的作业结束时，都要仔细清扫工作现场，把多余的物料及时退回到仓库里；在下班前须把多余可燃建筑材料、零星保温建筑材料等全部清理完毕；在下班离开时，必须把临时用电的电源全部断开。

3.5  进行完善的外墙外保温系统防火试验研究

外墙外保温系统的防火安全问题现已开始受到关注，建议根据当前应用的外保温技术体系及其组成材料、结构特点和技术状况，对不同外墙外保温系统的耐火特性展开实验研究，经过大规模的实验以及对国家有关标准的参考研究，对各种外墙外保温系统进行分类评估，建立强制性规范与标准，明确不同影响外墙外保温系统耐火安全的建筑材料性质与结构要求，形成适用于我国国情的外墙外保温系统防火测试方法，以减少火灾隐患。

3.6  建筑设计上选择安全特性较好的耐火结构方案

在目前的外墙外保温系统工程设计中，人们普遍选择的耐火结构方案一般包括合适的防火保护层（即面层的厚薄）、与整体结构较好的连接方法（即固定方式）以及较强的耐火隔断保护措施等[5]。在外墙外保温系统防火设计上如果没有选用无机类型的耐火建筑材料时，防火设计就需要通过改善耐火结构改善保温系统的整体耐火性。具体可以选择的耐火结构方案目前有选用无腔室结构、采取防火隔断结构、调整耐火保温面层的厚度。

4 结语

目前，结合国内现有的高层建筑外墙外保温系统耐火技术标准和规范，需要人们根据外墙外保温系统存在的关键消防安全隐患，着重研究高耐火性的无机外墙保温体系，进行完善的外墙外保温系统防火试验研究，选择安全特性较好的耐火结构方案，全面提高高层建筑外墙外保温系统的安全水平。

参考文献：

[1]季广其.如何看待外保温的防火问题[J].建设科技，2008（8）：35-39+43.

[2]沈连红.外墙保温施工中防火管理的分析[J].民营科技，2013

（4）：329.

[3]张国强.高层建筑节能外墙外保温施工中的防火技术要点[J].房地产导刊，2014（9）：215.

[4]石金柱.外墙外保温系统的防火措施分析[J].建筑节能，2009

（7）：13-14.

[5]陈冠冲，张登超.聚苯乙烯泡沫塑料板外墙外保温系统修缮[J]，科技视界，2017（4）：239+210.

Fire reason analysis and prevention

measures of external wall thermal

insulation system of high-rise buildings

Pan Shanshan

（Shijiazhuang Fire and Rescue Brigade，Hebei Shijiazhuang 050011）

Abstract：This paper emphatically discusses the prevention measures for the external wall thermal insulation system of high-rise buildings， and suggests that the overall fire safety performance of the building thermal insulation project can be further improved through scientific and rational use of existing thermal insulation materials， development of applicable inorganic external wall thermal insulation system， formulation of fire protection technical specifications for the external wall thermal insulation system of high-rise buildings， and good management of building thermal insulation materials at the construction site.

Keywords：high-rise building; External wall thermal insulation system; Fire causes; Fire hazard analysis; Fire prevention measures