建筑外墙外保温系统防火性能试验2

 

建筑外墙外保温系统防火性能试验2
 
 
 
试验结果
1.EPS外墙外保温系统
 
(1)对于采取岩棉防火隔离带的EPS薄抹灰系统,试验后判定系统火焰传播性较低,20cm的岩棉防火隔离带有效地阻止了火焰垂直向上的蔓延作用,特别是试验的EPS板的厚度达到20cm,具有足够的可燃物质。因此可以分析得出,在窗口火试验条件下,系统中设置20cm的岩棉防火隔离带足以起到抑制火焰蔓延的作用。
 
(2)对于采取了岩棉挡火梁的EPS薄抹灰系统,试验后判定系统火焰传播性较低,可见岩棉挡火梁也具有一定的阻止火焰垂直向上蔓延的作用。
 
(3)对于采用聚氨酯复合构造作为防火隔离带的EPS薄抹灰系统,试验后判定系统火焰传播性较低,30cm的聚氨酯复合构造防火隔离带有效地阻止了火焰垂直向上的蔓延作用,将火焰传播范围限制在第一条防火隔离带以下,作用比较突出。但如果系统自身的质量存在较大问题时,防火隔离带的阻火作用有限。如试验10表现为具有火焰传播性,原因与施工质量有关。在试验10进行至点火开始后17分20秒时,抹面胶浆中的玻璃纤维网格布发生了斜向断裂。点火开始后17分55秒时,悬空的面层自边缘上部开始被点燃,11秒后发生轰燃。因此可以认为,防火隔离带的阻火作用是相对的,它有效阻止火焰传播的前提应是EPS薄抹灰外保温系统的质量满足相关标准的要求。
 
(4)对于酚醛保温复合板防火隔离带EPS薄抹灰系统,试验后判定系统火焰传播性较低,30cm的酚醛防火复合板隔离带有效地阻止了火焰垂直向上的蔓延作用;对于泡沫水泥挑沿复合岩棉防火隔离带的EPS薄抹灰系统,试验后判定系统火焰传播性较低,进一步证明了岩棉防火隔离带的阻火作用;对于胶粉聚苯颗粒贴砌聚苯板薄抹灰外墙外保温系统,试验后判定系统火焰传播性较低。
 
(5)对于对EPS采用厚保护层的保护方式,包括胶粉聚苯颗粒保温浆料、膨胀玻化微珠保温防火砂浆、钢丝网瓷砖饰面,以及玻纤网瓷砖饰面等试验。结果表明,已经做过试验的厚保护层系统,在试验状态下火焰传播性较低。
 
2.硬泡聚氨酯外墙外保温系统
 
(1)对于没有采取任何构造措施的硬泡聚氨酯薄抹灰系统,试验后判定系统火焰传播性较低。可以认为,在窗口火试验条件下,硬泡聚氨酯薄抹灰系统火灾风险较小,可以不必设置防火隔离带。
 
(2)对于采用厚保护层的硬泡聚氨酯系统,共进行了5次试验:包括喷涂聚氨酯硬泡外墙外保温系统、高强耐火植物纤维复合保温板现场浇注发泡聚氨酯外墙外保温系统、喷涂聚氨酯硬泡加岩棉带封堵空腔幕墙保温系统、8cm硬泡聚氨酯板材-2cm膨胀珍珠岩砂浆抹面等。
 
在5次试验中,系统火焰传播性均较低,表现出良好的对火反应性能。可以认为,硬泡聚氨酯采用厚保护层时火灾风险较小。
 
3.XPS外墙外保温系统
 
XPS外墙外保温系统共进行3次试验:包括挤塑聚苯板薄抹灰外墙外保温系统-岩棉板防火隔离带、胶粉聚苯颗粒贴砌XPS板抹面系统、挤塑聚苯板薄抹灰外墙外保温系统(本试验采用B1级挤塑聚苯板)。
 
其中,采用岩棉防火隔离带的系统,火焰传播性较低;采用胶粉聚苯颗粒厚保护层的系统,火焰传播性较低。
 
分析认为,使用B1级XPS板又不设置防火隔离带时,保证系统具有足够的防火安全性能具有一定难度。
 
4.酚醛-铝单板幕墙系统
 
对于酚醛-铝单板幕墙系统共进行2次试验,试验27和试验29。
 
试验27采用酚醛薄抹灰复合铝单板幕墙系统,7cm的酚醛保温板,点框粘的粘结方式(粘结面积≥40%),系统内部未采取其它的防火构造方式,在试验状态下破坏较为严重,具有一定的火焰传播性。试验29采用贴砌法粘贴酚醛保温板的施工方式,满粘(粘结面积100%),在保温板内部进行分仓、表面抹1cm胶粉聚苯颗粒,并在幕墙龙骨处用胶粉聚苯颗粒进行封堵,在试验状态表现出了很好的防火安全性能,火焰传播性较低。
 
试验结论与建议
课题组综合试验结果及对各种外保温材料系统类型的防火性能分析,初步得出以下结论:
 
1.外保温系统的防火性能
 
(1)B2级的EPS板-薄抹灰系统具有一定的抗火能力。在系统中设置防火隔离带(也可设置挡火梁)后,可以使系统整体的防火安全性能进一步提高,传播火焰的风险降低。
 
(2)20cm的岩棉防火隔离带可以满足防火隔离的需要,具有足够的阻火能力。
 
(3)B2级的硬泡聚氨酯板薄抹灰系统火焰传播性较低,可不设置防火隔离带。
 
(4)采用厚保护层的外墙外保温系统火焰传播性较低,在系统内可不设置防火隔离带。
 
(5)外保温系统中,保温层外部如存在空腔,必须进行有效的封堵以减小火灾蔓延的风险。
 
2.施工质量对外保温系统防火性能的影响
 
外保温系统防护层的施工质量对于系统的防火性能至关重要。
 
2008年10月21日进行的膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统-聚氨酯硬泡保温板防火隔离带试验和2009年3月18日进行的膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统-挑沿试验,在试验过程中都出现了防护面层瞬间大面积掀开的现象,导致系统内部保温材料外露在空气中,进而产生急剧的燃烧,增加了系统火焰传播的风险。
 
因此,施工过程中必须严格按照相关标准进行施工操作,避免增强网干搭接。施工最好遵循自上而下或自下而上的顺序方式,以保证外保温系统内的连接部位不存在大的缝隙,从而减少在火灾条件下产生破坏的风险。
 
3.对保温材料的基本要求
 
应用于外墙外保温的保温材料的燃烧性能不应低于B2级,并严格按照相关材料的产品标准要求进行现场见证取样检验。对于硬泡聚氨酯,燃烧性能要求B2级加氧指数≥26%;对于EPS,燃烧性能要求B2级加氧指数≥30%;对于XPS,燃烧性能要求为B2级。
 
在现有的生产技术水平能够达到的条件下,建议对XPS增加氧指数的要求,以控制材料的燃烧性能,其技术指标可规定为:氧指数≥26%。
 
在设计和施工时采取有效的防火构造措施,通过大比例窗口火试验检验构造措施的有效性,并结合对保温材料燃烧性能等级不得低于B2级和对材料氧指数的限制,来保证建筑围护结构的防火安全,是一条简便易行的新途径,在我国具有广泛的应用研究前景。
 
4.防火试验的意义
 
外墙外保温系统的墙角火试验和窗口火试验,尤其是窗口火试验可以同时模拟建筑室内、外火灾对建筑物的攻击,模型尺寸能够涵盖包括防火隔断在内的所有系统构造,试验状态能够充分反应外墙外保温系统在实际火灾中的抗火能力,能够用于评价外墙外保温系统整体的引燃性和传播性。从实际火灾对建筑物的攻击概率来看,窗口火试验更具有普遍意义,窗口火试验应该成为今后的研究重点。
 
 
 
 
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