國內(nèi)外外墻外保溫系統(tǒng)防火技術(shù)現(xiàn)狀及對比

國內(nèi)對外墻外保溫系統(tǒng)防火技術(shù)的研究和重視程度，已經(jīng)由發(fā)展初期的缺失到目前全行業(yè)的普遍關(guān)注，但多數(shù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品的說明書中提及的內(nèi)容都是關(guān)于保溫材料的燃燒性能指標(biāo)要求，如氧指數(shù)和通過可燃性試驗(yàn)確定B2級等，對保溫系統(tǒng)的防火性能都未作具體的要求。雖然正在修編的《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》和《建筑設(shè)計防火規(guī)范》中試圖加入外墻外保溫系統(tǒng)防火的原則性要求，但目前實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)中也沒有外墻外保溫系統(tǒng)的防火設(shè)計要求，缺少對不同外墻外保溫系統(tǒng)防火性能的等級劃分和適用建筑高度的規(guī)定。

　　縱觀市場上推廣應(yīng)用的一些外墻外保溫系統(tǒng)，普遍存在如下火災(zāi)隱患：一是有機(jī)保溫板薄抹灰系統(tǒng)在某些國家因防火性能要求對其使用范圍有嚴(yán)格的限制，但國內(nèi)沒有標(biāo)準(zhǔn)對此作出規(guī)定。在一些高層甚至超過170米的超高層建筑物上依然采用這類無防火構(gòu)造的系統(tǒng)，存在的火災(zāi)風(fēng)險應(yīng)引起有關(guān)部門的高度重視。二是國內(nèi)高層建筑應(yīng)用有機(jī)保溫板薄抹灰網(wǎng)格布粘貼面磚的工程很多，這種工藝做法的危險性在于粘貼面磚后，保護(hù)層厚度增大，一旦火災(zāi)發(fā)生，前期面磚系統(tǒng)的防火性能優(yōu)于涂料飾面系統(tǒng)，如果火勢持續(xù)，不僅有機(jī)保溫板燃燒產(chǎn)生的有毒氣體和火焰給逃生者帶來巨大危險，同時有機(jī)保溫板受熱產(chǎn)生的熱熔縮變形以及網(wǎng)格布過熱熔斷將導(dǎo)致面磚墜落，為逃生人員和救助人員帶來潛在的危險。三是目前的公共建筑，粘貼或填塞有機(jī)保溫材料且沒有防火隔離措施的做法普遍存在。通常這類外墻外保溫做法中有機(jī)保溫材料在幕墻內(nèi)側(cè)裸露，有機(jī)保溫板與幕墻之間存在的大空腔和保溫板與墻體之間存在的小空腔，都很容易形成煙囪效應(yīng)加快火勢蔓延速度，使火災(zāi)造成的后果更加嚴(yán)重。

　　相比之下，歐美等外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用較早的國家，對于外墻外保溫系統(tǒng)防火安全性的要求一直是該技術(shù)應(yīng)用的首選條件。外墻外保溫系統(tǒng)和保溫材料都有防火測試方法和分級評價標(biāo)準(zhǔn)，不同防火等級的外墻外保溫系統(tǒng)在建筑中的使用范圍都有限定。國外相關(guān)專家認(rèn)為：外墻外保溫系統(tǒng)最重要的是系統(tǒng)的質(zhì)量和安全，因此考慮建筑保溫的防火安全性很有必要，尤其是在大城市的高層建筑中。在世界范圍內(nèi)，對不同防火等級保溫系統(tǒng)的建筑應(yīng)用范圍進(jìn)行規(guī)定，因各國政府的政策和法規(guī)差異有所不同。如德國將保溫防火問題分為三個層面：一是在法律法規(guī)中明確規(guī)定超過22米的建筑嚴(yán)禁使用可燃保溫材料，聚苯板外墻外保溫系統(tǒng)只能用于不超過22米的建筑上，高于22米的建筑大部分使用巖棉外墻外保溫系統(tǒng)。二是在歐洲標(biāo)準(zhǔn)ETAG004《有抹面層的外保溫復(fù)合系統(tǒng)歐洲技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證》中規(guī)定，對外墻外保溫系統(tǒng)和保溫材料應(yīng)按照EN13501-1《建筑產(chǎn)品或組件的燃燒性能分級》第1部分―使用火反應(yīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分級進(jìn)行燃燒性能等級A1-E的評定，并規(guī)定要標(biāo)明火焰在保溫材料中傳播的可能性。為了阻止火焰的傳播，一些國家提出采用“防火屏障(防火隔斷)”的做法，對外墻外保溫系統(tǒng)的防火要求要依據(jù)法律、法規(guī)和適用于建筑物最終使用的管理?xiàng)l例而定。德國將防火等級分為A-B3級(GB8624-1997非等效采用)，標(biāo)準(zhǔn)要求聚苯板材料和保溫系統(tǒng)的防火等級應(yīng)達(dá)到B1級，按照EN13501-1標(biāo)準(zhǔn)，聚苯板材料和保溫系統(tǒng)要達(dá)到B/C級要求。三是聚苯板外墻外保溫系統(tǒng)中的聚苯板厚度大于10mm時，要在滿足第一個層面的條件下再進(jìn)行防火構(gòu)造，達(dá)到建筑防火安全規(guī)定。構(gòu)造做法是在每一個窗楣和門楣上口加入不燃高強(qiáng)礦棉防火隔離帶，厚度同聚苯板一致，向上寬度≥200mm;長度方向應(yīng)比窗口兩側(cè)延伸≥300mm，用滿粘的方式鋪帖，主要防止室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時火焰從窗口竄出導(dǎo)致外墻外保溫系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)。
　　在英國，規(guī)定18米以上的建筑物必須采用按英國標(biāo)準(zhǔn)0級或歐洲標(biāo)準(zhǔn)B級以上的材料，即必須采用不燃或難燃性材料;在美國紐約州的建筑指令(《BUILDINGCODEOFNEWYORK》)中明確規(guī)定，耐火極限低于2小時的聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)不允許用在高于75英尺(22.86米)的住宅建筑上。
　　事實(shí)上，目前全球建筑墻體保溫市場，由巖棉等不燃材料組成的外墻外保溫系統(tǒng)，已廣泛應(yīng)用于各種類型的建筑上，成為全球應(yīng)用范圍最廣的外墻外墻保溫系統(tǒng)之一。
　　應(yīng)該說，解決建筑物的外墻外保溫系統(tǒng)防火問題迫在眉睫。我國在此方面還有很長的路要走。

　　外墻外保溫系統(tǒng)的防火安全是事關(guān)民生安全的重要且緊急課題
　　從國外對因保溫材料引起的火災(zāi)或加劇火災(zāi)蔓延的案例進(jìn)行的研究和國內(nèi)已經(jīng)發(fā)生的火災(zāi)事故可以看出，當(dāng)前國內(nèi)的外墻外保溫系統(tǒng)普遍存在防火安全隱患已是不爭的事實(shí)。在我國大力推廣建筑節(jié)能的大背景下，所有建筑都須達(dá)到相應(yīng)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，但目前采用的保溫材料中，約有80%是有機(jī)的可燃材料，外墻外保溫系統(tǒng)是以防火性能較差的薄抹灰有機(jī)保溫系統(tǒng)材料為主。從現(xiàn)有的外墻外保溫系統(tǒng)防火技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)生的火災(zāi)頻率來看，如何進(jìn)行外墻外保溫系統(tǒng)的防火安全性試驗(yàn)，提高各類建筑外墻外保溫系統(tǒng)的防火安全性，是目前的一個重大課題。

　　實(shí)際國情決定外墻外保溫系統(tǒng)防火性能應(yīng)高于國外
　　我國城市住宅不同于以低層、多層建筑為主的歐美國家，中高層、高層甚至超高層建筑偏多，尤其是經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的東部地區(qū)，城市人口和建筑群密集，樓間距小。
　　高層建筑發(fā)生火災(zāi)具有如下特點(diǎn)：一是火勢蔓延快。高層建筑的樓梯間、電梯井、管道井、風(fēng)道等豎向井道多，外飾面內(nèi)空腔構(gòu)造多，形成高聳的煙囪效應(yīng)，一旦起火，燃燒猛烈，蔓延迅速。二是疏散困難。高層建筑容納的人數(shù)多，垂直距離大，加上火災(zāi)環(huán)境下人們的恐慌心理和火災(zāi)煙氣的毒害作用，安全疏散較難解決。層數(shù)越高，人員越多，逃生時間也越長。三是撲救難度大。高層建筑高達(dá)數(shù)十米甚至上百米，發(fā)生火災(zāi)時從室外進(jìn)行撲救相當(dāng)困難。通常在18層以上發(fā)生的火災(zāi)主要靠建筑內(nèi)部的消防設(shè)施和自救。
　　在這樣的國情下，如何保證建筑火災(zāi)不因保溫材料引發(fā)，如何保證火災(zāi)發(fā)生時保溫材料不助長火焰的蔓延和擴(kuò)展，如何避免火災(zāi)發(fā)生時的煙氣和熱釋放不會成為人們逃生的障礙，如何避免在火災(zāi)發(fā)生時保溫材料燃燒時不對消防救援帶來危害，都值得重點(diǎn)研究。
　　為解決上述問題，根據(jù)我國城市建筑的特點(diǎn)，理應(yīng)對外墻外保溫系統(tǒng)的防火要求更加嚴(yán)格。無論是國內(nèi)自主創(chuàng)新研發(fā)的系統(tǒng)產(chǎn)品，還是從國外引進(jìn)的系統(tǒng)產(chǎn)品，都一定要適合我國建筑的特點(diǎn)和國情，滿足防火安全要求。

　　外墻外保溫火災(zāi)案例分析
　　今年以來，國內(nèi)因保溫材料發(fā)生的幾起火災(zāi)事故，已讓人們清楚地意識到了推廣應(yīng)用外墻外保溫系統(tǒng)材料必須重視系統(tǒng)材料的防火性能研究。這些火災(zāi)的發(fā)生，大部分是在施工階段立體交叉作業(yè)，遇到明火或電焊渣引燃保溫材料引起的火災(zāi)，少部分是建筑物投入使用后由外因引起?；鹧嫱ㄟ^相鄰建筑物火災(zāi)造成的熱輻射或靠近外墻的易燃物燃燒或建筑物內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)，火焰從窗口溢出并向上蔓延，都能使可燃保溫材料被引燃，進(jìn)一步助長火勢的蔓延，增加火災(zāi)造成的損失。另外煙氣散發(fā)到室外，對建筑物內(nèi)人員逃生和消防人員施救工作也帶來很大的危害。無論起火原因如何，建筑保溫有機(jī)材料成了火勢蔓延的幫兇。
　　從外墻外保溫系統(tǒng)中有機(jī)保溫材料發(fā)生火災(zāi)或加速火勢蔓延的案例頻繁發(fā)生來看，火災(zāi)的發(fā)生大體分為3個時段：保溫材料進(jìn)入施工現(xiàn)場碼放時段;保溫材料施工上墻時段;外墻外保溫系統(tǒng)投入使用時段。仔細(xì)分析3個時段發(fā)生火災(zāi)的特點(diǎn)，可以更好地指導(dǎo)外墻外保溫系統(tǒng)的防火工作，有利于政府、企業(yè)、用戶高度重視外墻外保溫系統(tǒng)的防火安全性問題。
　　觸目驚心的火災(zāi)案例給我們足夠的警示。因此，建筑尤其是高層建筑的外墻外保溫系統(tǒng)的防火安全性問題必須提上日程，通過有針對性提出預(yù)防或解決措施，來減少因外墻外保溫系統(tǒng)和材料引起的建筑火災(zāi)和火勢蔓延，給人們的逃生和救援贏得寶貴時間。

　　防火安全性問題的起因
　　外墻外保溫系統(tǒng)是建筑外墻外側(cè)具有保溫隔熱功能并具有一定裝飾效果的系統(tǒng)。系統(tǒng)的核心功能材料是保溫材料，占系統(tǒng)體積的80%以上，配套材料是不燃材料如砂漿、瓷磚等。另外還包含有少量可燃成分的材料如涂塑玻璃纖維網(wǎng)格布、膩?zhàn)雍屯苛系取?BR> 　　用于建筑外墻的保溫材料主要有三類：第一類是以礦物棉和玻璃棉為主的無機(jī)保溫材料，通常認(rèn)定為不燃性材料;第二類是以膠粉聚苯顆粒保溫漿料為主的有機(jī)無機(jī)復(fù)合保溫材料，通常認(rèn)定為難燃性材料;第三類是以聚苯板(熱塑性)、聚氨酯(熱固性)和酚醛為主的有機(jī)保溫材料，通常認(rèn)定為可燃性材料。
　　當(dāng)外墻外保溫系統(tǒng)的保溫材料采用不燃性材料或不傳播火焰的難燃性材料時，外墻外保溫系統(tǒng)幾乎不存在防火安全性問題。在我國目前的技術(shù)條件下，聚苯乙烯泡沫和硬泡聚氨酯等可燃性材料在建筑外墻外保溫系統(tǒng)中的使用最為廣泛，這是產(chǎn)生外墻外保溫系統(tǒng)防火安全性問題的起因。隨著節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高，采用可燃性有機(jī)保溫材料的厚度不斷增加，建筑外墻火災(zāi)和火災(zāi)蔓延的問題更加突出。

　　火災(zāi)的危害因素
　　通過對有機(jī)保溫材料燃燒過程進(jìn)行分析，有機(jī)保溫材料在空氣或有氧環(huán)境中都會燃燒，會直接造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。易燃性正是有機(jī)保溫材料的主要缺陷，因此認(rèn)識火災(zāi)中有機(jī)保溫材料燃燒的危害因素對進(jìn)行有效火災(zāi)防護(hù)極為重要。有機(jī)保溫材料對人和物形成的直接危害可以歸結(jié)為以下幾個方面。