今年連續(xù)發(fā)生的北京央視火災、南京中環(huán)國際廣場火災,讓擠塑板等建筑外墻保溫材料成為人們關(guān)注的焦點。在我國,對外墻保溫材料的安全性的要求在標準和規(guī)范上還未得到充分體現(xiàn),尤其在防火安全性方面一直都存在著較大隱患。如何提高國內(nèi)各類建筑外墻保溫材料防火安全已成為事關(guān)民生安全的重要課題。
一、外墻保溫體系的火災危險性
1、外墻保溫材料的類型
從材料燃燒的角度看,目前用于外保溫系統(tǒng)的保溫材料主要包括三大類。
無機類保溫材料:我國的巖棉、玻璃棉、膨脹?;⒅楸貪{料等,屬不燃性材料,自身不存在防火安全問題。但其它性能不能完全滿足外保溫的要求,目前尚不具備廣泛應用的技術(shù)條件。
有機無機復合保溫材料:以膠粉聚苯顆粒保溫漿料為主, 屬難燃材料,且不具有火焰?zhèn)鞑バ?,自身不存在防火安全問題。
有機高分子保溫材料:以聚苯乙烯飽沫塑料和聚氨醋硬泡為主,屬可燃材料,具有引發(fā)火災的危險性。
2、外墻保溫火災危險性
民用建筑特別是高層建筑火災往往容易形成豎向蔓延,這是因為窗戶玻璃雖然在900℃左右才會熔化,但在火災條件下,由于玻璃受熱不均勻和膨脹變形受到窗框的限制,以及內(nèi)外表面溫差太大等原因,往往在250℃左右就開裂破碎。建筑內(nèi)起火時,門窗玻璃在火焰或高溫作用下,很快破碎脫落,火舌從這些破碎了的門窗口伸出,就是這個緣故?;鹕嗤ㄟ^外墻門窗口向外蔓延的基本途徑有兩個:一是火焰的輻射熱穿過門窗口烤燃對面建筑物;二是火舌從窗口伸出向上竄,將上層窗口的可燃物烤燃,逐層向上蔓延,致使整個建筑物起火。特別是外墻發(fā)生火災后,由于煙囪效應火災蔓延特別迅速。在現(xiàn)行《建筑設(shè)計防火規(guī)范》和《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》中均未包含對外墻保溫的防火設(shè)計要求,致使對外墻保溫材料防火性能沒有明確要求,發(fā)生火災時由于受高溫的作用,墻體保溫材料表面砂漿龜裂、脫落,很快會引燃保溫材料,火災迅速向大范圍蔓延。同時,外墻著火之后,由于室內(nèi)的自動消防設(shè)施不能覆蓋外墻,特別是當高層建筑外墻外保溫材料著火后,更是無計可施。
二、國內(nèi)、外外墻保溫系統(tǒng)防火技術(shù)現(xiàn)狀
1、國外外墻保溫防火技術(shù)現(xiàn)狀
從國外外墻保溫系統(tǒng)的發(fā)展歷史可以看到,對外墻保溫材料的防火安全性要求一直被作為該技術(shù)應用的首選條件。歐美等外墻保溫技術(shù)應用先進的國家,對外墻保溫系統(tǒng)均有嚴格的防火安全等級要求,不同的外墻保溫系統(tǒng)和保溫材料設(shè)有防火測試方法和分級標準(考慮燃燒時煙氣及毒性釋放),并對不同防火等級的外墻保溫系統(tǒng)在建筑的使用范圍有嚴格規(guī)定。
在歐洲標準規(guī)范ETAG004《有抹面層的外墻外保溫復合系統(tǒng)歐洲技術(shù)標準認證》中規(guī)定,對保溫防火性的測試方法要按照CEN分級文件EN13501-1《建筑產(chǎn)品或組件的燃燒性能分級》進行阻燃等級A1-E的測試。防火等級的測定和相關(guān)的測試需進行兩次:一次為整個體系,另一次僅為保溫材料。在測試時需要考慮火焰在保溫材料中蔓延的可能性,系統(tǒng)供應商應推薦一種防火隔離來防止火勢蔓延,作為系統(tǒng)的一部分,其防火性能可參照產(chǎn)品性能列表或大尺寸試驗的結(jié)果而定。同時,對外墻外保溫的防火要求將依據(jù)法律、法規(guī)和適用于建筑物最終使用的管理條例而定。在德國有因聚苯板薄抹灰系統(tǒng)防火安全性達不到要求而不能在22米以上建筑使用的相關(guān)規(guī)定;在英國有18米以上建筑不允許使用聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)的規(guī)定;在美國紐約州建筑指令中明確規(guī)定耐火極限低于兩個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英尺即22.86米的住宅建筑中。而由巖棉等不燃材料組成的外墻保溫系統(tǒng)則可廣泛應用在各種類型的建筑中,該系統(tǒng)已經(jīng)成為目前世界上應用范圍最廣的外墻保溫作法之一。
2、國內(nèi)外墻保溫防火技術(shù)現(xiàn)狀
目前,國內(nèi)對外墻保溫系統(tǒng)防火技術(shù)的研究和重視程度還遠遠不夠,幾乎所有提及的內(nèi)容都是關(guān)于系統(tǒng)所采用保溫材料的燃燒性能,即使在外墻保溫行業(yè)標準中對有機保溫材料的要求也僅僅是氧指數(shù)和可燃性試驗指標。目前,我國現(xiàn)行的《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》中尚無針對外墻保溫材料的防火設(shè)計內(nèi)容,對外墻保溫系統(tǒng)缺乏分級標準和使用范圍限定,外墻保溫防火技術(shù)也沒有國家或行業(yè)標準及規(guī)范,生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品說明書中一般缺少防火性能指標。