膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统防火构造研究

黄曦，陈怡宏，段文川，杨霞

（重庆建工住宅建设有限公司，重庆400015）

膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统防火构造研究

黄曦，陈怡宏，段文川，杨霞

（重庆建工住宅建设有限公司，重庆400015）

该研究采用大尺寸墙角火试验，对比研究了防火隔离带对聚苯板外墙外保温系统受到火源攻击时的防火性能及火焰传播性。试验结果证明：防火隔离带能够有效阻止火焰快速传播，延缓火灾进程，降低火苗高度，提高聚苯板外墙外保温系统的整体防火安全性。

膨胀聚苯板外墙外保温系统；聚苯板；特种胶粘剂；玻璃纤维网格布；饰面涂层；防火隔离带；窗口火试验；墙角火对比试验

0 前言

国内对外墙外保温系统防火技术的研究和重视程度，已经由发展初期的缺失到目前全行业的普遍关注，但多数技术标准和产品说明书中提及的内容仍局限于保温材料的燃烧性能指标要求，对保温系统的整体防火性能未作具体要求。

膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统是由特种胶粘剂、膨胀聚苯板、玻璃纤维网格布和饰面涂层组成的外墙保温体系。该系统是在70年代石油危机以来，为最大限度地减少民用、工业建筑和设施的能耗逐步发展起来的，特别是随着材料和应用技术的不断改进，膨胀聚苯板外保温系统已经成为当今建筑节能墙体中最具竞争力的体系之一。

随着我国建筑节能政策的加强和完善，对建筑节能要求也越来越高，传统的胶粉聚苯颗粒浆料或其他浆料类保温材料因导热系数较高难以满足建筑节能的更高要求，近几年特别是北方地区，聚苯板类的外保温系统特别是薄抹灰聚苯板外墙外保温系统得到了广泛应用。但由于使用人员对该系统缺乏正确认识，导致该外保温系统出现了许多质量问题，尤其是防火安全性、墙面开裂和苯板脱落等事故。由此，本项目重点研究了防火隔离带对聚苯板外墙外保温系统受到火源攻击时的防火性能及火焰传播性的影响。

1 实验

1.1 试验模型选择

通过对已经发生的聚苯板外保温系统的火灾事故分析，发现在火灾过程中由于聚苯板材料的可燃性加速了该系统对火焰的传播速度，导致火灾在很短的时间内蔓延开来最终造成严重后果。因此，本项目试验方法参照全尺寸窗口火试验方法进行。该方法能够判定建筑外墙面上非承重保温系统受到火源攻击时的防火性能和火焰传播性[1-2]。

火试验模型由保温墙体的构造材料组成，这些材料被安装在要求的构架内，由两面成90°正交直角的垂直墙体组成，形成尺寸6.10m×6.10m×9.15m的构筑物；顶面采用不燃的无机板材遮盖。外保温系统施工完毕后自然养护28d开始试验。试验的点火源为（347±4.54）kg的木堆，其尺寸为1.22m× 1.22m×1.07m，每根木条截面尺寸为38.1mm×89mm，木堆由12层干燥的云杉、松木、杉木或其它类似密度的软木构成。每层木条应均匀隔开并与下层木条成直角码放，木堆放置在距每面墙体305mm的位置。点火采用两个直径为88.9mm、长度为152.40mm的棉丝火把，每个火把用0.23kg的庚烷浸泡。

1.2 聚苯板外保温系统防火构造的研究

根据对现实中聚苯板外保温系统火灾事故及该系统结构特点的分析得出，要提高该系统防火安全性，就应减少该系统与建筑物之间的空腔结构。可以采用满粘的方式，既在聚苯板与建筑物外墙之间全部充满水泥基粘结砂浆，在聚苯板与外墙之间不留空腔，减少火焰传播的途径，另外还可以在聚苯板外保温系统中利用不燃材料来阻断火焰的传播，即在聚苯板外保温系统中增设防火隔离带[3]。但由于采用满粘方式施工，材料用量大幅增加，造成该系统成本过高，同时对建筑外墙的基层平整度要求也大大提高，本试验主要研究增设防火隔离带对聚苯板外保温系统防火性能的影响。

1.2.1 试验墙体制作

在防火构造的试验研究中，分别制作了有防火隔离带和没有防火隔离带的两个试验墙体见图1与图2，系统主要组成材料性能见表1与表2。试验墙体的制作方法为：建筑物外墙用水泥砂浆进行找平处理；采用点框粘法在建筑物外墙上粘贴聚苯板，聚苯板在粘结牢固后用塑料锚栓进行锚固；在聚苯板表面用专用抗裂胶浆进行面层涂覆处理，并用耐碱网格布对抗裂胶浆进行增强处理；防火隔离带材料选用玻化微珠无机保温板，采用粘贴方式固定于建筑物外墙表面，隔离带的宽度为400mm，玻化微珠无机保温板表面涂抹抗裂砂浆并复合耐碱网格布与聚苯板系统形成一体。

表1 聚苯板性能检测结果

表2 胶粘剂性能检测结果

1.2.2 实验过程

带有防火隔离带的聚苯板外保温系统燃烧过程：在点火开始时，燃烧室内产生出大量灰白色烟气；点火开始约4min后，燃烧室内开始窜出火苗，且火苗沿着外墙向上延伸，并引燃了建筑物外墙表面的聚苯板，木垛的燃烧越来越剧烈；木垛点火约9min，随着木垛剧烈燃烧，燃烧室窜出的火苗高度到达二楼的下窗口，靠近燃烧室的聚苯板因剧烈燃烧有滴落物落下；经过约17min的剧烈燃烧后，窜出燃烧室的火苗高度慢慢降下来，外墙上的火苗熄灭，但在隔离带与聚苯板接缝处还有少许火苗存在，并有滴落物产生；经过近30min的燃烧，燃烧室的木垛燃烧殆尽，火苗熄灭，外墙保温系统破坏面积不大，但外墙上仍有少许火苗存在，因高温烘烤，二楼的外窗遭到严重破坏，见图3。

图1 有防火隔离带的保温系统

图2 没有防火隔离带的保温系统

图3 燃烧结束后的破坏情况

图4 燃烧结束后的破坏情况

不带有防火隔离带的聚苯板外保温系统燃烧过程：在点火开始时，燃烧室内产生出大量灰白色烟气；点火开始约4min后，燃烧室内开始窜出火苗，且火苗沿着外墙向上延伸，并引燃了建筑物外墙表面的聚苯板，木垛燃烧越来越剧烈；木垛点火约9min后，随着木垛剧烈燃烧，燃烧室窜出的火苗高度到达二楼的下窗口，靠近燃烧室的聚苯板因剧烈燃烧有滴落物落下；经过约17min的剧烈燃烧后，窜出燃烧室的火苗引燃外墙上的聚苯板，火焰在外墙面快速的传播一直燃烧到建筑物的三楼窗口上沿，二楼外窗破坏严重，见图4。

通过两次火灾模拟试验发现，在点火开始约4min内两次试验结果基本相同，随着木垛燃烧程度加剧，燃烧室的火苗都沿着外墙面向楼上延伸，防火隔离带能够阻止火焰的快速传播，延缓火灾的进程，降低火苗高度，提高聚苯板外墙保温系统的防火安全性，不带有防火隔离带的聚苯板保温系统被外界火源引燃后，火焰沿着外墙面迅速传播，且燃烧速度较带有防火隔离带的聚苯板外保温系统燃烧速度快，火灾破坏后果严重。

2 试验结论

通过对聚苯板外保温系统大尺寸墙角火对比试验和理论分析，得出以下结论：

（1）聚苯板外保温系统在火灾中的破坏主要是由于外界火焰的高温导致聚苯板融化燃烧，造成整个保温系统破坏。

（2）燃烧性能达到B2级的聚苯板，在实际火灾事故中并不能完全起到阻燃作用，单靠材料的阻燃性来提高整个保温系统的防火安全性是不合理的。

（3）减少聚苯板与建筑物外墙之间的空腔结构和增设防火隔离带是提高聚苯板外墙保温系统防火安全性的有效措施，但增设防火隔离带的方法更加经济，施工更加方便。

（4）防火隔离带的材料应不具有燃烧性，例如岩棉板、玻化微珠无机保温板和无机砂浆等材料，防火隔离带的宽度不应小于400mm，且与基层墙体之间严禁有空腔存在。

[1]季广其，朱春玲，陈丹林，等.建筑外墙保温体系防火安全性能试验研究[C].第三届国际智能、绿色建筑与建筑节能大会智能与绿色建筑文集，2007，3.

[2]朱春玲，季广其.欧美外墙外保温防火技术要求综述及建议[J].建筑技术开发，2012，39(9).

[3]卓萍，田亮，王宗存，等.国外建筑外墙外保温系统防火性能评价方法与测试标准[J].消防科学与技术，2012(3).

责任编辑：孙苏，李红

Study on Fire Protection Construction of EPS with Expanded Polystyrene Panel

Through large sized corner fire test,the fire protection performance and flame propagation properties of fire barrier belt are comparatively studied when EPS is under fire attack.The results show thatfire beltcan effectively stop flame propagation,slow down fire process and enhance the fire prevention safety of the whole system.

EPS;polystyrene panel;specialadhesive;fiberglass mesh;paintcoat;fire-barrier belt;fire test;cornerfire contrastexperiment

Tu5

A

1671-9107（2013）05-0053-02

10.3969／j.issn.1671-9107.2013.05.053

2013-04-09

黄曦（1961-），女，重庆人，大专，工程师，从事建筑施工质量技术管理工作。

陈怡宏（1967-），女，重庆人，本科，教授级高工，从事建筑施工质量技术管理工作。