宋耀宇

摘 要：隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，我國(guó)建筑行業(yè)迎來(lái)了發(fā)展的高峰期，同時(shí)建筑行業(yè)也面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。建筑土地越來(lái)越少，為了滿足人們居住的需要高層住宅成為我國(guó)民建的發(fā)展新趨勢(shì)，由于高層住宅的特殊性，住宅外保溫系統(tǒng)成為社會(huì)各界廣泛關(guān)注的焦點(diǎn)。文章旨在通過(guò)對(duì)高層住宅外保溫層火災(zāi)特性的研究，提出相應(yīng)的防火措施。

關(guān)鍵詞：高層住宅；外保溫層；火災(zāi)特性；防火策略

建筑的不斷發(fā)展，為了實(shí)現(xiàn)建筑物良好的保溫性能，高層建筑的外保溫獲得了較快發(fā)展，但是近年來(lái)我國(guó)高層住宅由于外保溫材料的問(wèn)題導(dǎo)致了重大的火災(zāi)事故，使得人民的生命和財(cái)產(chǎn)造成了重大損失，這在一定程度上也給建筑行業(yè)的發(fā)展造成困擾。因此加強(qiáng)對(duì)保溫層火災(zāi)特性以及防火策略的研究具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 高層住宅外保溫層火災(zāi)特性

高層住宅保溫層作為加速火災(zāi)發(fā)生的重要原因之一，進(jìn)行外保溫系統(tǒng)特性研究可以為提高防火災(zāi)措施提供方向。以下針對(duì)保溫材料對(duì)防火性能的影響、保溫層空腔對(duì)防火性能的影響和防火隔離帶對(duì)勢(shì)蔓延的影響三個(gè)方面進(jìn)行保溫層防火特性的分析。

1.1 保溫材料對(duì)防火性能的影響

建筑外保溫材料的常用有機(jī)保溫材料主要包括EPS、PU、XPS等。針對(duì)這三種保溫材料進(jìn)行FDS燃燒特性分析，對(duì)比材料熱釋放速率和溫度變化（如圖1、2）。經(jīng)過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)三者熱釋放速率最快的是EPS，PU較慢，升溫較慢的PU，EPS和XPS最高溫度大致相同，但是XPS升溫較快。有上述分析可知PU相對(duì)于EPS、XPS防火性能和保溫性能均比較優(yōu)越。

1.2 保溫層空腔對(duì)防火性能的影響

在進(jìn)行保溫系統(tǒng)施工時(shí)為了實(shí)現(xiàn)保溫要求，通常加將保溫層與墻體通過(guò)粘結(jié)劑相結(jié)合形成粘結(jié)層，但是部分建筑企業(yè)為了降低成本未進(jìn)行填充形成空腔?？涨豢梢詫?shí)現(xiàn)滿足住宅良好保溫的要求，保溫結(jié)構(gòu)的安全性提高，但是空腔的存在使得火災(zāi)發(fā)生時(shí)極易加速保溫層的破損，大量煙霧進(jìn)入空腔，形成對(duì)流產(chǎn)生煙囪效應(yīng)，從而加速火勢(shì)蔓延[1]。保溫層無(wú)空腔與保溫層有空腔在相同條件下，有空腔的熱釋放速率和火勢(shì)蔓延遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于無(wú)空腔的保溫層。同時(shí)無(wú)空腔火災(zāi)是最高溫度要遠(yuǎn)低于有空腔時(shí)最高溫度，這就在一定程度上再次加劇火勢(shì)的蔓延，降低了高層建筑的防火性能。

1.3 防火隔離帶對(duì)火勢(shì)蔓延的影響

為了保證我國(guó)建筑安全性能的提升，一部分企業(yè)在施工時(shí)將防火隔離帶與保溫層同時(shí)施工以實(shí)現(xiàn)防火性能的提升。以下針對(duì)有無(wú)防火隔離帶對(duì)火勢(shì)蔓延的影響進(jìn)行具體的試驗(yàn)研究。如圖3所示，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，無(wú)隔離帶的建筑火勢(shì)在2分鐘左右已經(jīng)蔓延至頂層，而設(shè)置隔離帶的建筑火勢(shì)蔓延建筑物高度的一半左右，這就說(shuō)明隔離帶對(duì)火災(zāi)蔓延的阻擋有著明顯的作用。有無(wú)隔離帶在火災(zāi)升溫方面還存在顯著地差別。無(wú)防火隔離帶的火災(zāi)發(fā)生時(shí)最高溫度達(dá)1700℃，裝有防火隔離帶的建筑發(fā)生火災(zāi)時(shí)最高溫度在1200℃左右。由此可見防火隔離帶一方面可以降低火勢(shì)蔓延的速度另外一方面還可以降低火災(zāi)的最高溫度以減小火勢(shì)。

2 高層住宅外保溫層防火策略

針對(duì)高層住宅保溫層火災(zāi)特性的分析，為了實(shí)現(xiàn)較好的防火性能可以從構(gòu)造上入手[2]。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，具有防火構(gòu)造的外墻保溫系統(tǒng)防火性能明顯優(yōu)于有機(jī)保溫材料，以下針對(duì)設(shè)置外覆蓋保護(hù)層、避免保溫層空腔、設(shè)置防火隔離帶三個(gè)方面進(jìn)行具體闡述提高高層住宅保溫層防火能力。

2.1 設(shè)置外覆蓋保護(hù)層

設(shè)置外覆蓋保護(hù)層的作用是將保護(hù)層置于保溫層上方，使其與空氣隔離實(shí)現(xiàn)防火的目的[3]?？扇夹暂^低或者不燃材料均可作為防火保護(hù)層材料，其中應(yīng)用較為廣泛的材料是膠粉聚苯顆粒。防火保護(hù)層可以實(shí)現(xiàn)防火能力的提高，但是在設(shè)置時(shí)必須綜合考慮外墻保溫層承重和防火要求兩方面的問(wèn)題。在具體施工過(guò)程中多采用非A級(jí)保溫材料上涂抹保溫性能優(yōu)良的混合砂漿或者A級(jí)砂漿，一方面可以保證保溫層性能的改善，另一方面也可以提高保溫層防火能力。

2.2 消除保溫層空腔

保溫層空腔的存在雖然實(shí)現(xiàn)了良好的保溫要求，卻大大加快了火勢(shì)的蔓延，因此在進(jìn)行防火能力的提升時(shí)必須消除保溫層內(nèi)的空腔，使得保溫層與基層和面層之間進(jìn)行完全的填充不留空隙。大多數(shù)建筑企業(yè)多采用點(diǎn)粘法進(jìn)行建筑的外保溫系統(tǒng)的施工，點(diǎn)粘法極容易使得苯板與墻面之間產(chǎn)生空隙，從而在火災(zāi)發(fā)生時(shí)加快火勢(shì)的蔓延。為了消除保溫層空腔，在進(jìn)行施工時(shí)應(yīng)采用滿粘法[4]。

2.3 設(shè)置防火隔離帶

根據(jù)有無(wú)防火隔離帶的試驗(yàn)研究顯示防火隔離帶可以大大降低火勢(shì)的蔓延。主要是防止建筑外墻外保溫系統(tǒng)墻面的的燃燒。防火隔離帶一般采用無(wú)機(jī)保溫材料，并且要求和保溫層同時(shí)施工操作，同時(shí)也可以利用窗臺(tái)或者建筑伸縮縫進(jìn)行防火隔離帶的設(shè)置。保溫層施工時(shí)要禁止有機(jī)保溫材料的全覆蓋墻面式粘貼，防火隔離帶設(shè)置時(shí)將保溫層分割成塊，避免火災(zāi)發(fā)生時(shí)，保溫系統(tǒng)的整體燃燒，

3 結(jié)束語(yǔ)

由于高層建筑的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和火災(zāi)發(fā)生后波及范圍較廣的特點(diǎn)，使得高層建筑滅火成為消防界的一大難題，因此為了實(shí)現(xiàn)高層建筑的消防安全，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮建筑的防火性能。高層建筑的外保溫系統(tǒng)作為高層建筑火災(zāi)事故發(fā)生的主要原因之一，建筑企業(yè)在施工時(shí)應(yīng)在保溫材料的選擇、保溫層空腔的消除、防火隔離帶的設(shè)置以及設(shè)置保護(hù)層等方面上進(jìn)行完善，以提高我國(guó)建筑物的質(zhì)量，保證人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全。

參考文獻(xiàn)

[1]章濤林，周曉冬，雷昊.高層建筑典型外墻保溫材料火蔓延特性數(shù)值模擬研究[J].防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào)，2012（02）：230-234.

[2]趙平，季經(jīng)緯，武爽.基于數(shù)值模擬的外墻保溫體系防火問(wèn)題研究[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2011（19）：6020-6024.

[3]季廣其，朱春玲，陳丹林等.建筑外墻保溫體系防火安全性能試驗(yàn)研究[J].墻材革新與建筑節(jié)能，2010（05）：36-38.

[4]朱春玲，陳景輝，呂振剛，季廣其.高層建筑外墻外保溫防火研究[J].墻體保溫與圍護(hù)結(jié)構(gòu)，2012（09）：66-69.