关于底商住宅外墙外保温材料防火设计的探讨

秦彬

0 引言

当前房地产市场建筑防火问题日益突出，国家及地方相关部门针对建筑防火出台了很多法律、规范、措施、要求，其中针对建筑外保温材料防火做了很多较为详细的规定。因建筑外保温材料选用、设计或施工不当，造成的火灾损失触目惊心。比如2009 年2 月9 日晚中央电视台新址文化中心发生的特大火灾；2010 年11 月15 日下午上海静安区胶州路教师公寓火灾以及2011 年2 月3 日凌晨沈阳皇朝万鑫大厦火灾，均是因火源引燃外墙外保温材料，引发火势迅速蔓延造成的。针对外墙外保温材料防火这一突出问题，公安部消防局在2011 年3 月14 日发布了编号为公消[2011]65 号，题为《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》（简称65号文），将建筑外保温材料的燃烧性能统一确定为A 级。此举一度对房地产市场的设计、施工、材料生产、供应以及审批产生了较大影响。后来尽管在2012 年12 月3 日，公安部消防局下发《关于民用建筑外保温材料消防监督管理有关事项的通知》（350 号文），取消执行65 号文，但由此可以看出外墙外保温材料确实与建筑的防火安全密切相关。然而由于建筑类型的多样，以及对防火设计的从严要求，导致业内对外墙外保温材料适用类型及范围存在争议和分歧，需要进行必要的探讨和澄清。

关于外墙外保温材料的防火要求，目前绝大多数地区仍旧按《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018 年版）（以下简称《防火规范》）执行。当前很多住宅项目均涉及下部为底商上部住宅的业态布置方式。针对这类建筑，其外保温材料燃烧性能是按照人员密集场所要求的A 级确定，还是可以按照不同功能区域分别确定，业内存在着不同的看法。本文基于对《防火规范》的理解，根据建筑具体形式、火灾蔓延特点以及结合外墙外保温材料的特点进行分析。

1 常见的外墙外保温材料种类及相关性能

目前常见的外墙外保温材料按照其材料构成区分，可以分为无机型外墙保温材料和有机型外墙保温材料两大类。通常无机型保温材料可以达到A 级燃烧性能，即为不燃材料。而有机型保温材料通常其燃烧性能为B1 级或B2 级，即为难燃材料或可燃材料。对于B2 级的可燃性外墙保温材料，《防火规范》不建议使用，且针对B1 或B2 级的外墙保温材料，《防火规范》还要求“保温材料两侧的墙体应采用不燃材料且厚度均不应小于50mm”，通过采用不燃材料对难燃或可燃的保温材料进行有效包覆，进一步增强外墙外保温材料的防火性能。外墙外保温材料除了具备一定的防火要求外，需要满足热工、强度以及施工便利等要求。通常要求其导热系数低、热阻高，具备一定的强度、粘结性好，以及耐久、收缩率小等特点。本文着重就外墙外保温材料的燃烧性能展开讨论。

对于无机型外墙外保温材料常见的有玻璃棉、岩棉、膨胀玻化微珠保温浆料等。这类保温材料防火性能均为不燃材料，不存在火灾隐患，然而由于其他性能存在不足，导致其在建筑中难以大规模推广使用。例如玻璃棉、岩棉粘结性不好，材料强度低，导致外饰面施工困难，尤其是岩棉，当在外墙被水打湿浸泡后，其保温性能会大打折扣。因此对于大量涂料类外墙或贴砖类外墙不适用玻璃棉或岩棉作为外保温材料。再如膨胀玻化微珠保温浆料尽管粘结性好，但其保温性能欠佳，因此多用于非采暖区或房间的外墙。目前对于需要使用达到A 级防火性能的外墙保温材料，多采用无机活性墙体保温隔热材料，该材料具备保温隔热、安全防火、施工简便、耐候性佳、价格合理、运输方便等特点，得到越来越普遍的使用。

有机型外墙外保温材料有膨胀聚苯板（EPS 板）、挤塑聚苯板（XPS 板）、胶粉聚苯颗粒以及酚醛树脂复合板等。前两者燃烧性能为B2 级，后两者燃烧性能为B1 级。目前市场上运用较为普遍的是挤塑聚苯板。挤塑聚苯板的导热系数约为0.028～0.030，保温效果好，材料强度高，耐潮湿，为增强其防火性能，同时便于立面涂料、面砖施工，其表面通常需要采用挂网、抹灰处理。

2 底商住宅外墙外保温材料防火设计分析

通常对于使用功能全部为住宅的建筑，其外墙外保温材料如何设计，业内没有太多争议。《防火规范》第6.7.2 条第二款明确指出，除第一款所列情况外，“对于其他场所，应采用低烟、低毒且燃烧性能不低于B1 级的保温材料”。但目前很多小区存在下部为商业，上部为住宅的复合使用功能的建筑类型。对于该类型建筑是否整栋楼都应该完全按照《防火规范》第6.7.2 条第一款所述定义为“人员密集场所”，是值得商榷的。

首先就使用功能来看，下部为商业，上部为住宅的建筑，与相同层数全部为商业的建筑是有区别的。不仅人员密集程度有差异，而且火灾危险性不尽相同，一旦着火，后者的危险性和破坏性明显超过前者。因此有必要对这两类建筑区别对待。在实际工程设计中，只要能够做好底部商业和上部住宅两者之间的防火隔离，就可以最大程度降低下部商业着火对上部住宅的影响。笔者建议根据实际使用功能不同，下部商业部分作为人员密集场所看待，上部住宅可按《防火规范》第6.7.2 条第二款的“其他场所”看待，具体理由如下：

就首、二层商业外墙与上部住宅外墙的剖面关系而言，存在上部住宅外墙与下部商业外墙重合（如图1 所示）、上部住宅外墙相对商业外墙挑出（如图2 所示）、上部住宅外墙相对商业外墙缩进（如图3 所示）三种情况。

图1 上部住宅外墙与下部商业外墙重合

图2 上部住宅外墙相对下部商业外墙挑出

图3 上部住宅外墙相对下部商业外墙缩进

下面针对以上三种情况涉及的外墙外保温材料的燃烧性能，分别予以讨论。

对于图1 剖面类型的底商住宅，由于人员密集场所火灾危害性较大，且商业业态往往存在可燃物较多，用电负荷较大，对于餐饮业态类商业还存在厨房等用火房间，火灾危险性较住宅更大，因此下部商业外墙保温材料可以采用燃烧性能为A 级的不燃烧材料做外墙保温材料。而如果在商业外窗洞口上皮以上1.2m 的范围设置通长的A 级保温材料，上部住宅的外墙保温材料可以根据建筑高度采用B1 或B2 级保温材料（如图4 所示）。

图4 上部住宅外墙与下部商业外墙重合外墙保温示意

燃烧性能为A 级的外墙保温材料可以起到阻断保温材料着火蔓延的作用。外墙外保温材料规定燃烧性能，主要是为了防止因室内外明火点燃外保温材料，从而引起火灾向上蔓延。通常因室外火源点燃外墙保温材料的情况不多见（此类情况多由邻近楼栋失火造成防火隔离失效引起），更多的情况是由于下部楼层失火，造成火焰通过外门窗洞口向上蔓延，点燃上部外保温材料或上层窗户附近的可燃物引起。当外墙保温被点燃后有可能通过外墙门窗进入上层室内空间，从而加剧火灾的破坏程度。为增强外保温材料的耐火性能，防火规范要求外墙外保温系统采用不燃材料在其表面设置防护层，并且规定当采用B1、B2 级保温材料时，防护层厚度首层不应小于15mm。同时，为阻断因下层外墙保温材料着火蔓延至上一层，规范还要求当建筑的屋面和外墙外保温系统均采用B1、B2 级保温材料时，应在保温系统中每层设置水平防火隔离带。防火隔离带应采用燃烧性能为A 级的材料，防火隔离带的高度不应小于300mm。这里看出燃烧性能为A 级的材料可以起到防火隔离的作用。

火灾蔓延对门窗洞口以上1.2m 范围以外的区域影响不大。为阻断下层火灾通过外门窗洞口向上蔓延，规范规定建筑外墙上、下层开口之间应设置高度不小于1.2m 的实体墙或挑出宽度不小于1.0m、长度不小于开口宽度的防火挑檐；当室内设置自动喷水灭火系统时，上、下层开口之间的实体墙高度不应小于0.8m。当上、下层开口之间设置实体墙确有困难时，可设置防火玻璃墙，但高层建筑的防火玻璃墙的耐火完整性不应低于1.0h，多层建筑的防火玻璃墙的耐火完整性不应低于0.5h。外窗的耐火完整性不应低于防火玻璃墙的耐火完整性要求。可以将1.2m 高的实体墙或防火玻璃墙看作是上下层之间的防火隔离带，当此区域内的保温材料为A 级材料时，可以阻断下部建筑着火对上部外墙保温材料的影响。

综上，在下部商业外窗门洞口上皮以上1.2m 通长范围内设置A 级防火保温材料，可以阻断下部商业着火对上部住宅的影响，上部住宅外墙保温材料可以选用B1 或B2 级材料。同样，该通长范围内的A 级防火保温材料也可有效阻止上部住宅着火后对下部商业的蔓延。

对于图2 剖面类型的底商住宅，可以将住宅外挑部分看作是下部商业的防火挑檐，此时只要外挑部分底部采用A 级保温材料，外挑长度达到1m 以上，就可以阻断下部商业着火对上部住宅的影响。因此住宅也是可以采用B 级外墙保温材料的（如图5 所示）。

图5 上部住宅外墙相对下部商业外墙挑出外墙保温示意

对于图3 剖面类型的底商住宅，由于下部商业外门窗上口通常有结构梁高度，再加上女儿墙高度，一般来讲往往已经大于1.2m，在这种情况下，上部住宅可以采用B 级外墙保温材料。需要强调的是当商业屋顶保温材料为B2 或B1 级时，为防止住宅着火后通过外墙向下蔓延，商业屋面与住宅外墙之间应采用宽度不小于500mm 的不燃材料设置防火隔离带进行分隔（如图6 所示）。

图6 上部住宅外墙相对下部商业外墙缩进外墙保温示意

3 结论

以上通过对《防火规范》条文的解读，以及不同剖面形式底商住宅外墙保温材料及构造对于阻隔火灾蔓延的相关探讨，可以得出如下结论：

（1）对于底商住宅类型建筑，应将底商部分与住宅部分进行区分，分别按照“人员密集场所”和“其他场所”进行外墙保温材料选择和防火构造设计。

（2）针对不同剖面类型的底商住宅，可以采用不同的构造措施来阻止外墙火灾的蔓延，但上部住宅外墙均可选用B1级或B2 级外墙保温材料，而下部商业外墙均应采用A 级外墙保温材料。

尽管目前偶尔仍有因外墙外保温材料引发火灾蔓延的案例，但不应笼统认为均是保温材料出了问题，需要具体问题具体分析。例如在幕墙式外墙中，当保温材料与外挂材料（玻璃、石材或金属板）出现空腔时，极易引发烟囱效应，造成火灾的蔓延。因此，阻止外墙保温材料引起的火灾蔓延，除了需要依靠保温材料自身的防火性能外，合理的构造措施也是必不可少的。然而由于目前对于该底商住宅保温材料缺乏明确的法规指导意见，再加上业内普遍对防火设计的从严要求，导致很多地方实际上仍然将底商住宅当做人员密集型建筑看待，并要求上部住宅与下部商业均采用A 级外墙保温材料。希望通过本文对于该问题的探讨，加深业内相关部门及行业设计、研究人员对这一问题的理解，并促进争议问题的解决。