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国内外建筑外墙保温系统防火安全要求

供稿人:申群兵  供稿时间:2010-12-29   关键字:外墙保温系统  防火安全要求  燃烧性能分级    
我国目前正在大力推广建筑节能技术,所有建筑必须要达到相应的节能标准,但是目前我国采用的保温材料中,约有80%是有机可燃材料,外墙保温系统是以防火性能较差的薄抹灰有机保温系统材料为主,普遍存在防火安全隐患,因此如何进行外墙保温系统的防火安全性评价,提高各类建筑外墙保温系统的防火安全性,是目前迫切需要研究和解决的重大课题。本文主要介绍了国内外建筑外墙保温系统的防火安全要求,并通过防火安全要求的比较提出了几点认识与思考。
一、国外外墙保温系统防火安全要求
欧美发达国家对外墙保温系统均有严格的防火安全等级要求,不同的外墙保温系统和保温材料设有防火测试方法和分级标准(考虑燃烧时烟气及毒性释放),并对不同防火等级的外墙保温系统的使用范围有严格规定。
欧盟标准EOTA ETAG 004《有抹面层的外墙外保温复合系统欧洲技术标准认证》中规定,对保温防火性的测试方法要按照CEN分级文件EN13501-1《建筑产品或组件的燃烧性能分级》进行阻燃等级A1-E的测试。防火等级的测定和相关的测试需进行两次:一次为整个体系,另一次仅为保温材料。同时,对外墙外保温的防火要求将依据法律、法规和适用于建筑物最终使用的管理条例而定。
德国将防火等级分为A-B3级,要求聚苯板材料和保温系统的防火等级应达到B1级,而按照EN13501-1标准,聚苯板材料和保温系统要达到B/C级要求。德国在法律法规中明确规定超过22米的建筑严禁使用可燃保温材料,聚苯板外墙外保温系统只能用于不超过22米的建筑上,高于22米的建筑大部分使用岩棉外墙外保温系统。当聚苯板外墙外保温系统中的聚苯板厚度大于10mm时,需进行防火构造,达到建筑防火安全规定。构造做法是在每一个窗楣和门楣上口加入不燃高强矿棉防火隔离带,厚度同聚苯板一致,向上宽度≥200mm;长度方向应比窗口两侧延伸≥300mm,用满粘的方式铺帖,主要防止室内发生火灾时火焰从窗口窜出导致外墙外保温系统发生火灾。
此外,美国纽约州建筑指令(《BUILDING CODE OF NEW YORK》)中明确规定,耐火极限低于2h的聚苯板薄抹灰外墙外保温系统不允许用在高于75英尺(22.86m)的住宅建筑中。日本政府出台法规,将耐热性能好燃烧后发烟量低的酚醛泡沫作为公共建筑的标准耐燃物,耐燃烧性能低于酚醛泡沫的,不允许在公共建筑上使用。英国规定18m以上建筑物必须采用按英国标准0级或欧洲标准B级以上的材料,即必须采用不燃或难燃性材料,不允许使用聚苯板薄抹灰外墙外保温系统。
由岩棉等不燃材料组成的外墙保温系统则可广泛应用在各种类型的建筑中,该系统已经成为目前世界上应用范围最广的外墙保温做法之一。
二、国内外墙保温系统防火安全要求
我国目前大量使用的聚苯乙烯泡沫和聚氨酯泡沫等可燃烧的保温材料是墙体外保温产生消防隐患的重要原因,为有效防止建筑外保温系统火灾事故,外墙保温材料的选用和分级至关重要。
(一)外墙保温材料选用——《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》
2009年9月,我国公安部和住房和城乡建设部联合出台了《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》,对外墙保温的选材与防火构造作出了详细的规定。
对于非幕墙式住宅建筑,应符合下列规定:(1)高度大于等于100m的建筑,其保温材料的燃烧性能应为A级;(2)高度大于等于60m小于100m的建筑,其保温材料的燃烧性能不应低于B2级,当采用B2级保温材料时,每层应设置水平防火隔离带;(3)高度大于等于24m小于60m的建筑,其保温材料的燃烧性能不应低于B2级,当采用B2级保温材料时,每两层应设置水平防火隔离带;(4)高度小于24m的建筑,其保温材料的燃烧性能不应低于B2级,当采用B2级保温材料时,每三层应设置水平防火隔离带。对于其它非幕墙式民用建筑,应符合下列规定:(1)高度大于等于50m的建筑,其保温材料的燃烧性能应为A级;(2)高度大于等于24m小于50m的建筑,其保温材料的燃烧性能应为A级或B1级,当采用B1级保温材料时,每两层应设置水平防火隔离带;(3)高度小于24m的建筑,其保温材料的燃烧性能不应低于B2级,当采用B2级保温材料时,每层应设置水平防火隔离带。对于非幕墙式建筑,外保温系统应采用不燃或难燃材料作防护层,防护层应将保温材料完全覆盖,首层的防护层厚度不应小于6mm,其它层不应小于3mm。
对于幕墙式建筑,应符合下列规定:(1)建筑高度大于等于24m时,保温材料的燃烧性能应为A级;(2)建筑高度小于24m时,保温材料的燃烧性能应为A级或B1级,当采用B1级保温材料时,每层应设置水平防火隔离带;(3)保温材料应采用不燃材料作防护层,防护层应将保温材料完全覆盖,防护层厚度不应小于3mm。
另外,建筑外墙的装饰层,除采用涂料外,应采用不燃材料。当建筑外墙采用可燃保温材料时,不宜采用着火后易脱落的瓷砖等材料。按本规定需要设置防火隔离带时,应沿楼板位置设置宽度不小于300mm的A级保温材料,并且防火隔离带与墙面应进行全面积粘贴。
(二)外墙保温材料燃烧性能分级——GB50222-95(2001年修订版)《建筑内部装修设计防火规范》和GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》
《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》对外墙保温材料该如何选用做出了具体的规定,主要指标就是外墙保温材料的燃烧性能分级。我国目前针对保温材料的燃烧性能分级主要依据GB50222-95(2001年修订版)《建筑内部装修设计防火规范》和GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》两个国家标准。
在GB50222-95(2001年修订版)《建筑内部装修设计防火规范》中,装修材料按其燃烧性能被划分为四级:A级为不燃性材料,B1级为难燃性材料,B2级为可燃性材料,B3级为易燃性材料,并对装修材料燃烧性能等级的判定条件和试验方法做出了具体的规定。在GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》中,建筑材料及制品按其燃烧性能被划分为A1、A2、B、C、D、E、F七级,并对分级判据和试验方法做出了具体的规定。GB8624-2006主要参照欧盟标准EN 13501-1:2002,在检测项目上增加了对烟气的毒性、释放速度、密度、温度等项目的检测,因而燃烧性能等级划分更加细致和科学。
三、几点认识
通过对上述国内外外墙保温系统防火安全要求进行比较,作者有如下几点认识:
(1)我国对外墙保温材料的选用和分级已经逐渐与国际接轨。例如GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》主要参照了欧盟标准EN 13501-1:2002。另外,《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》也与国外类似的规定一样,针对建筑物高度不同,对保温材料的燃烧性能做出具体要求。
(2)我国对外墙保温材料的防火安全要求与国外相比还不够严格。德国在法律法规中明确规定超过22米的建筑严禁使用可燃保温材料,而我国在《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》中指出高度大于等于24m小于100m的建筑,仍可选燃烧性能为B2级的可燃性保温材料。
(3)《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》为我国外墙保温材料的安全选用提供了法规支持,但其实施效果还需依赖相关保温材料技术的发展。不燃性岩棉类外保温系统在德国等欧洲国家使用较为普遍,且技术成熟,而我国国产的岩棉板的技术性能(主要为抗拉强度和吸水率)较国外产品还有很大的差距,因此出于性能和成本的考虑,岩棉类外保温系统在我国应用较少,其推广还有待于我国岩棉制造技术的进一步发展。
 
参考文献
1、住房和城乡建设部,公安部. 《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》
2、GB50222-95(2001年修订版)《建筑内部装修设计防火规范》
3、GB8624-2006《建筑材料及制品燃烧性能分级》
4、李京,战峰. 建筑外墙保温材料的火灾危险性与防火措施. 安全、健康和环境,2009,(11)
5、EOTA ETAG 004《EXTERNAL THERMAL INSULATION COMPOSITE SYSTEMS WITH RENDERING》

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