论建筑外墙保温材料的燃烧性能

刘广义

【摘 要】随着人们的安全意识不断提高，要求在建筑建设时，就必须要做好防火性能的设计。其中建筑外墙保温材料的选择是重要研究部分，在保证材料满足外观、实用等方面要求基础上，还需要加强对其燃烧性能的研究，严格遵循国家相关规定选择材料，并加强试验研究，以求能够有效提高建筑防火能力。本文对建筑外墙保温材料的燃烧性能进行了分析。

【关键词】建筑外墙；保温材料；燃烧性能

引言

建筑外墙保温系统在我国的建筑行业中应用越来越广泛，但建筑外墙保温材料在降低建筑能耗的同时，也带来了一系列问题。其中，火灾危险性是建筑外墙保温材料最为重要，并且亟待解决的问题。有机保温材料是建筑外墙保温系统中最常用的保温材料。但是，有机保温材料均容易燃烧。采用有机保温材料的建筑外墙保温系统在火灾情况下极易造成火势迅速蔓延至整栋建筑物。

因此，建筑外墙有机保温材料的燃烧性能一直是国内外学者关注的热点问题。

目前建筑外墙保温系统中常用的有机保温材料有酚醛板、聚苯乙烯保温板、阻燃聚苯乙烯、XPS挤塑板、阻燃挤塑板、聚氨酯泡沫保温材料、阻燃聚氨酯保温材料、橡塑保温材料等，本文将选取这些常见的有机保温材料分别进行燃烧热值测试和单体燃烧试验，探讨这些材料的燃烧性能，分析其火灾危险性。

一、对于我国墙体保温系统的现状的探讨和分析

1、建筑外墙保温材料的种类和性能

现阶段，我们国家的墙体保温系统主要可以分为外墙内保温系统和墙体夹心保温系统以及外墙外保温系统三个类型。在这三种类型中，由于外墙外保温体系具有许多显而易见的优点，在我国建筑行业市场上已经逐渐的成为了墙体保温形式的主要形式。而在我们国家内，建筑外墙的保温材料可以被分为三种类型：即为热塑性保温材料、热固性保温材料以及无机保温材料。

2、我国墙体保温系统的现状

由于建筑物外墙保温材料的防火性能过于低下，或者在使用这些材料的时候对于这些材料的相关性能的了解不够全面，或者在施工时还有许多其他欠考虑的地方，导致许多城市发生了很多火灾事故。

二、建筑外墙保温材料的防火安全性能的重要作用

从某些方面来看，建筑物的外保温材料具有十分显著的危险性，比如说，从材料自身的燃烧性能方面来看，可以引发或者是助长火灾。例如，现在我们国内市场上比较流行的EPS、XPS板等建筑物外保温材料，由于它们的自身绝热性能比较好，导致了其散热过程比较缓慢，因此在長时间接触到外界热源物质的情况下，往往会出现材料温度持续升高的状况，而这又会导致材料本身物质的降解反应或者是分解过程的发生，进一步产生更多的可燃气体，在这种时候便会极易出现保温材料的燃烧现象，进而引起整个建筑物的燃烧，对建筑物内人们的人身安全和财产安全造成严重危害。

由此可知，建筑外墙保温材料的防火安全性能的是具有十分重要的作用的。只有建筑外墙保温材料的防火安全性能得到有效提高，人们的生命和财产安全才能够得到进一步的保障。

三、建筑外墙保温材料燃烧性能分析

1、燃烧性能分析

按照相关规定，保温材料燃烧性能主要分为四个级别，即：A级不燃性建筑材料，如岩棉、无机保温砂浆等；Bi级难燃性建筑材料，如胶粉聚苯颗粒以及酚醛等；B2级可燃性建筑材料，如挤塑聚苯板、模塑聚苯板等；.3级易燃性建筑材料。

保温材料主要是以降低热损失为目的卜般清况下导热系数在0.14W/（m·K）以下的材料，导热系数小于O.OSW/（m·K）的材料即可成为高效保温材料。

不同保温材料燃烧性能不同，在选择时应结合其特点来确定。如防火隔离带的保温材料可以采用无机保温砂浆以及泡沫玻璃等A级材料。而对于建筑外保温系统以及外墙装饰防火设计应以国家规定为准，选择的材料燃烧性能最佳为A级，墙体外保温系统保温材料应为不燃或者是难燃材料。

2、性能分析实验

2.1实验方法与设备

主要是对几种比较常见的保温材料进行实验分析，例如有机材料聚苯乙烯、聚氨醋、酚醛等，无机材料岩棉、硅酸钙板、胶粉聚苯颗粒以及水泥砂浆等。

实验方法为热值测定法，设备为C200型氧弹量热仪，对聚苯乙烯、岩棉、聚氨醋以及水泥砂浆的燃烧热值进行测定阎。并对测定数据进行研究分析，准确评价几种材料的燃烧性能以及防火性能。

首先，在取样时为保证样品具有代表性与均匀性，选择手锯垂直取样法，即以普通的手锯在材料不同位置沿着与材料表面垂直的方向锯开长短不一的小口，对存在的粉末进行收集，并将其充分和匀，经过2、3次缩样后选取1g试样。

其次，按照规定要求，至少要对同一样品的3份试样进行检测，并在结果满足有效性的基础上取3份检测数据的平均值，如果结果不满足有效性要求，则需要取另外2份试样进行试验，将5份试验结果去除最大值与最小值，取剩余3份数据平均值。

最后，对于建筑复合型外墙保温材料，相关规定表明，燃烧热值即单位质量材料完全燃烧，并将其燃烧产物水蒸气均凝结为液态时所放出的热量，单位为MJ/kg，计算公式为：

式中：

PCSn—复合材料中第n中组分燃烧热值，MJ/kg；

Mn-复合材料中第n种组份面密度，kb/m2

2.2结果分析

对不同厂家生产不同的批次保温材料抽取5个批次进行试验，所得数据如表

从表中可以看出聚氨醋与聚苯乙烯燃烧热值均达到20MJ/kg以上，具有很高的火灾危险性，在建筑外墙建设时应谨慎使用。另外可以看出，即便同为A级材料，其燃烧值差距也比较大.在选择时应加强对不同材料燃烧性能的研究。

2.3分析结果

岩棉、水泥砂浆等无机材料燃烧性能比较低，一般都在1MJ/kg以下，火灾危险性比较低，可以选择其作为复合材料外层防护层，起到良好的防护作用。

对建筑外墙保温进行处理时，应首先选择燃烧性能较低的材料，而施工时，需要用建筑外墙防护层将保温材料完全覆盖，其中首层防护层厚度超过6mm，其他部位也应超过3mm。对于建筑外墙装饰层必须选择不燃材料。

另外，为提高建筑防火性能，还需要建立相应的防火隔离带，即沿着楼板位置设置宽度大于30cm的A级保温材料。

四、建筑保温材料应特别注意的几个要素

1、温度环境

应根据当地的气候温度环境来选择保温材料，比如北方一些寒冷地区选择保温隔热性能比较好的保温材料，如有机保温材料聚苯板等；而南方一些温差不大的地方可以选择无机保温砂浆板材料，如玻化微珠保温砂浆等。

2、导热系数

在满足保温效果的条件下，应优先选用具有最小导热系数的保温材料，这样不仅满足设计要求，施工方便、减少运输等费用，而且占用空间小。

3、稳定性

选择的保温材料应有良好的化学稳定性和遇冷遇热稳定性，延长建筑物的使用寿命。

4、机械强度外墙保温材料应能承受一定荷载并能抵抗外力撞击。

5、性价比

用外墙保温材料单位热阻与价格比较来选用相对低价的保温材料。

6、阻燃性

在建筑结构中，防火要求高的区域应优先选择阻燃好的保温材料，如A级无机保温材料；防火要求不高的区域应选择B级有机保温材料。

7、吸水率

外墙保温材料吸水后导热系数会增加而保温效果就会降低，因此应该选用吸水率低或憎水性好的保温材料，避免保温材料吸水而增加其导热系数。

8、密度

尽量选用低密度的外墙保温材料，可以减轻建筑物的荷载，且施工方便。

9、施工性

外墙保温材料应具有施工方便、操作简便、易保证质量等特点，在复杂墙面应选择保温砂浆材料，现场加水搅拌均匀即可施工；在平整的大墻面应选择保温板类材料。

10、使用寿命

建筑上外墙保温材料，常年经受自然界冻融循环和风雨倾蚀的影响，随着时间的延长，保温材料的物理性能难免出现下降，保温节能效果也会降低。因此，应选择物理性能指标稳定、耐老化性好的保温材料，以保证节能效果，延长使用寿命。

结束语

总之，提高建筑物的外墙保温材料的防火安全性能是必修的一个重要课程。

而要想达到有效预防火灾的目的，我们必须在宣传引导人们提高防火意识并且做好防火措施的同时，也要加大教育和宣传的力度，教会人们如何在火灾中进行自救。

更重要的是，作为火灾问题中心的建筑界，必须认识到提高建筑物的外墙保温材料的防火安全性能对于预防火灾的重要性，并且同时调动工作人员的积极性，致力于研究出防火安全性能更好更有效的外墙保温材料，尽早的进行设计和投入施工，以使能够其在遇到火灾时发挥应有的作用。

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