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[摘要]首先分析了外墙系统防火安全的原因和要求,探讨了有机可燃外保温材料的试验和评价。然后,建议不应以任何代价提高有机保温材料的耐火性能,以提高外保温系统的防火安全性,而应考虑系统整体结构的防火性能,包括三个关键要素:空腔,防火分区及防火面。【关键词】外墙保温;防火;构件;安全分析【中图分类号】tu111.4+1;tu998.12【文件标识码】a
外墙外保温系统防火安全性分析宋长友1、季广启2、陈丹林3(1)。北京振力高新技术有限公司,北京100073;2.中国建筑科学研究院,北京100013;3.北京六建建设有限公司,北京100039)
[摘要]分析了外墙外保温系统的火灾原因和防火要求,介绍了可燃性有机保温材料的试验情况。提高有机材料的不燃性是提高外保温系统防火安全性的重要手段。此外,还应考虑整个系统结构的防火性能,包括空腔、防火分隔和防火保护层。[关键词]外墙外保温、防火、因素、安全分析1外墙外保温系统是一种对建筑物外墙具有保温功能和一定装饰效果的系统。其核心功能材料为保温材料,通常占系统容积的80%以上;配套材料通常为砂浆、瓷砖等不燃材料,以及含山东省建筑外墙保温标准做法有少量可燃成分的塑料涂层玻璃纤维网格布等材料,油灰和油漆。
建筑外墙保温材料主要有三类:一类是无机保温材料,主要由矿物棉和玻璃棉组成,一般认为是不燃材料;另一种是以胶粉和聚苯乙烯颗粒保温浆料为主的有机-无机复合保温材料,一般认为是不燃材料;另一种是聚苯板(热塑性),聚氨酯(热固性)和酚醛树脂的有机保温材料一般被认为是可燃材料。详见表1。
岩棉和矿渣棉在常温(25℃左右)下的导热系数一般在0.036~0.041w/(m·K)之间。它们是无机硅酸盐纤维,不可燃。但在加工成产品的过程中,有时会加入有机粘结剂或添加剂,这会对产品的燃烧性能产生一定的影响。因此,岩棉和矿渣棉制品的燃烧性能取决于可燃粘结剂的用量。
胶粉聚苯乙烯颗粒保温浆料是一种有机-无机复合保温材料。聚苯乙烯颗粒体积约80%,导热系数0.06w/(m·K),燃烧等级B1,属耐火材料。当聚苯乙烯颗粒受热时,通常包含在胶粉中的聚苯乙烯颗粒会软化融化,但不会燃烧。由于聚苯乙烯颗粒被无机材料包裹,熔融后会形成封闭的空腔。此时,保温材料的导热系数较低,传热较慢,材料在整个加热过程中的体积变化率为零。
聚苯乙烯泡沫是一种导热系数为0.041w/(M.K)的热塑性聚合物绝热材料。加热时,通常会变软并融化。聚苯乙烯板的热变形温度仅为70-98℃,不同的热变形温度取决于配方的选择和后处理方法,玻璃化转变温度为100℃。聚苯乙烯是由碳氢化合物组成的,在自然界中很容易燃烧。未经阻燃处理,氧指数仅为18%。燃烧时,热量释放量大,产生大量烟雾。当它燃烧时,它会收缩和融化,导致外部隔热系统出现空腔。当它闪动时,它会剧烈燃烧,燃烧中的水滴会被点燃。
硬质泡沫聚氨酯是一种热固性聚合物保温材料,导热系数为0.024w/(M.K)。它是所有外保温材料中最好的。聚氨酯一般在202摄氏度以下不分解。聚氨酯泡沫的着火温度由ASTM D1929确定。点火温度310℃,自燃温度415。同时,聚氨酯泡沫在本质上是高度易燃的材料。未经阻燃处理时,氧指数仅为16.5%。热固性材料受热后,通常会分解可燃气体,形成炭化层。热分解燃烧的产物主要有氰化物、一氧化碳、异氰酸酯等。
酚醛树脂泡沫是一种导热系数为0.025w/(M.K)的高效保温材料。材料遇火源不易燃烧,仅在400℃以上燃烧或阴燃,无火焰。去掉火源后,可能会阴燃一段时间,有少量烟雾,几乎全部烧焦。但目前对其燃烧毒性的研究还很少,且报道的数据也不完整。酚醛树脂泡沫是高效有机绝缘材料中最好的阻燃材料。
因此,外保温系统的防火安全是由于系统中的有机保温材料有引发火灾的危险。