建筑外墙保温材料的防火性能研究

摘要：无机有机复合保温材料主要是指胶粉聚苯颗粒保温砂浆。预混合型干拌砂浆为主要胶凝材料，加入适当的抗裂纤维及多种添加剂，以聚苯乙烯泡沫颗粒为轻骨料，按比例配置，在现场加以搅拌均匀即可。该材料导热系数低，保温隔热性能较好，具有强度高，黏接力强，附着力强等特点，且一般是现场抹灰成型，整体性能较好;但也有一定的缺点，结果表明，开放试件和封闭试件均不被点燃，厚度变化也为1%，防火性能较好。

关键词：保温;防火;材料性能

一、 建筑外墙各种保温材料防火性能的介绍

（一） 无机保温材料

首先，岩棉是矿物棉的一种，是以天然岩石及矿物为原料制成的蓬松短细纤维。其产品按制品形式分为岩棉、岩棉板、岩棉带、岩棉毡及岩棉管壳等。岩棉有着良好的绝热性能，常温下其导热系数为0.029～0.044W/m·K，是优良的保温材料。此外，岩棉也具有好的热和化学稳定性及一定的防水性，并且本身无毒害，应用广泛。但岩棉自重较重，且自撑性差，在施工中需要大量的人力物力。岩棉的防火性能等级非常高，是优良的防火材料。按照GB8624-1997分级标准，通过 GB/T5464-2010 试验方法检测可以达到 A 级。而岩棉的热荷重收缩温度也都大于 600℃，这就保证岩棉外保温系统在火灾中不会轻易收缩垮塌。

其次，玻璃棉属于玻璃纤维中的一个类别，是一种人造无机纤维。玻璃棉是将熔融玻璃纤维化，形成棉状材料，化学成分属玻璃类，是一种无机质纤维，具有成型好、体积密度小、热导率低、保温绝热、吸音性能好、耐腐蚀、化学性能稳定等优点。由于其独特的多孔结构，玻璃棉在吸声方面具有独一无二的优势。但由于玻璃棉抗拉强度过低，不太适合做外墙保温系统，通常用于屋顶屋面。玻璃棉和岩棉一样，防火性能都很优良，按照GB8624-1997分级标准也能达到 A 级。但玻璃棉的热荷重温度较低，一般不超过400℃。通过 GB/T5464-2010方法检测，质量损失在 30%左右，炉内温升在 20℃上下，表面可能出现零星火焰。实验结束后，玻璃棉外观显著变化，从原来的淡黄色蓬松纤维状收缩变成灰白色固体，表面光滑，具有一定的脆性。

（二） 有机高分子类保温材料

聚苯板，全称聚苯乙烯膨胀泡沫塑料（EPS）板，是由含有挥发性液体发泡剂的可发性聚苯乙烯珠粒，经加热预发后在模具中加热成型的具有微细闭孔结构的固体;挤塑板，全称挤塑聚苯乙烯泡沫（XPS）板，是以聚苯乙烯树脂辅以聚合物在加热混合的同时注入催化剂，而后挤塑压出连续性闭孔发泡的硬质泡沫塑料板。这两种板材相比，EPS板密度较小，硬度也较小。两种材料都具有优良的保温效果，轻便耐用，并且价格低廉，一直是最受欢迎的外保温材料。虽然这两种材料具有优良的物理性能，应用范围广泛，但不可否认的是，这两种材料的防火安全性差，易老化，易燃烧，受热时易分解产生大量的有毒气体，并通常发生软化和熔化。通常认定该两种材料为 B2 级易燃材料。在实验室的检测中，这两种材料在接触到火焰的瞬间就会猛烈燃烧，迅速收缩并产生黑烟。但当样品燃烧部分脱离火焰后，根据样品制作工艺以及所加阻燃剂的不同，会有截然不同的结果。质量较差的样品会持续猛烈燃烧，并伴随大量的滴落物出现，甚至引燃滤纸，同时产生大量刺鼻的烟气;而质量较好的样品会持续收缩而离开火焰，在板材中段形成空腔，已燃部分发生玻璃化，从而停止燃烧。这样也可以达到 GB8624-97 中的 B1 级的要求。

二、 外墙保温材料防火对策

（一） 严格外墙保温材料防火安全管理

强化管理，根据现有的消防条例和保温工程施工消防安全管理规定等有关法规规定，结合实际情况，提出保温工程施工消防安全管理措施，并认真贯彻执行。采取与外保温系统的构造相对应的合理的技术手段，如考虑在可燃保温板材进入施工现场前涂刷防火界面剂等，以期满足施工过程的防火安全性要求。

（二） 严格建设工程施工现场管理

要严格执行省建设厅发布的《建设工程施工现场消防安全标准》，加强建设工程施工现场的消防安全管理工作。尤其对动用明火必须实行严格的消防安全管理。需要进行明火作业的，动火部门和人员应当按照用火管理制度办理审批手续，落实现场监护人，在确认无火灾、爆炸危险后方可动火施工。动火施工人员应当遵守消防安全规定，并落实相应的消防安全措施，特别要严密高空焊等特殊电焊环境下的防护要求。电焊、气焊、电工等特殊工种人员必须持证上岗。将容易发生火灾、一旦发生火灾后果严重的部位确定为重点防火部位，实行严格管理。

（三） 外墙设置常见的防火构造措施

防火隔离带：水平设置在建筑的层与层之间的防火屏障，一般采用不燃或难燃保温材料，系统的任何材料之间都不留空隙，具有一定得宽度。挡火梁：与防火隔离带类似，水平设置在门窗洞口的上边缘，并伸出门窗洞口竖向边緣一定的长度。金属固件：采用热塑性保温材料的系统，为维持火灾条件下的系统的稳定，保障系统不具有火焰传播性，可考虑使用金属固件。

（四） 开展消防安全培训，增强人员安全意识

在建工程的建设单位和施工单位应当建立健全消防安全教育培训制度，在施工前对施工人员进行消防安全教育;在建设工地醒目位置、施工人员集中住宿场所设置消防安全宣传栏，悬挂消防安全挂图和消防安全警示标志;对明火作业人员进行经常性的消防安全教育;组织灭火和应急疏散演练等。

三、 结论

大量的实践证明，对于外墙外保温系统只要用严谨的科学态度，规范设计，规范施工，严格管理，就一定能够避免火灾的发生。

参考文献：

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[3]杨树清主编.建筑施工工艺[M].北京：高等教育出版社，2010.

[4]宋长友.外墙外保温系统的防火安全性分析[J].建筑科学，2011.

[5]有机保温材料的燃烧性能实验研究[J].建筑科学，2011（6）.

作者简介：

王迪，浙江省台州市，浙江省台州市椒江区台州学院。