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外墙保温与建筑设计沙龙——北京站
发布时间: 2012-10-11   来源:畅言网 
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请大家看图1,互相成直角的两面墙,主墙宽度3.5米,副墙宽度2.5米,高度都是8.4米,主墙下面放置了木材,构成了2*2米的燃烧室,“壁炉”的进深大概是1.1米,木材重量大概是360千克,燃烧热值比刚才讲到的试验大得多。在燃烧室的地面往上2.5米画了一条线,再往上2.5米又花了一条线,所以上面那条线离底部是5米。开始点火,燃烧时间是35分钟,判断方法是让火从建筑物室内烧出来,从窗户往外冒火,沿外墙往上蔓延。这时我们需要查看外面的防护层到底损坏多少,里面保温板损坏的面积有多少,保温层里火焰的燃烧高度是多少。我们接着查看上面的第二条蓝线(L2)里面,也就是保温层的中心部位温度有多高,判断如果有阻止火焰蔓延的能力,L2线里面的温度不应该超过500度,同时里面保温层的燃烧高度不超过L2线以上300毫米。如果能达到这种要求,发生火灾时,燃烧火焰就能被控制在一定范围内。

图1

右边这面墙采用的是7厘米厚的EPS保温材料,没有防火隔离带,燃烧时内外夹攻,火焰一直达到顶部,由于氧气不足,聚酚醛板还保持白色,其他部分都受到了破坏。

图2

图2这面墙也是7厘米厚度的EPS,也没有隔离带,燃烧后果更厉害。燃烧过程中,外面3毫米的抹面砂浆变得像布一样,燃烧情况和前面那个基本差不多,只是抹面层破坏情况更厉害。在温度方面,刚才那面墙的燃烧温度是623度,这面墙温度是744度,两个都超过500度。

图3这面墙还是使用了7厘米厚度的EPS,添加了两条防火隔离带,首先是在燃烧室上面添加的一条20厘米高的岩棉隔离带,上方5.4米添加了另外一条,这个间隔的意思是相当于每两层设置一条隔离带。关于燃烧结果,之前两面墙的聚酚醛板全都烧黑了,而这面墙更多的是聚酚醛板被融化,并没有多少熏黑的情况,何况也可能是被烟雾而不是火焰熏黑,而上面一条隔离带的上方聚酚板只有收缩情况,这是由于砂浆温度过高,聚酚板到了80度就收缩,到了180度就融化流淌,因此存在融化情况,但靠近内结构墙的部分没出现融化,可以看出上方隔离带确实遏制了火势。

图3

下面介绍图4中5厘米厚度的挤塑板,燃烧情况和第三个试验情况差不多:上面是完好的,颜色深的部分表面有点融化。

图4

我们看这图5中两张图,左边这张图燃烧后果很可怕,副墙的砂浆有个裂口,里面融化的聚酚板从裂口外流,融化的材料滴到地上,继续燃烧,程度非常厉害。右面图是搭的架子没被拆的时候,主墙副墙都被燃烧形成了破损,从左边看,抹面砂浆都被扒掉,两层隔离带中间都被烧黑,下面被烧出了大窟窿,上面经判断是被熏黑的,原因是温度没达到燃点361度,上面一条隔离带上方的聚酚板是白色的。尽管要求隔离带要粘满,但靠近阴角的地方由于粘不严,热焰往上熏,产生了融化和熏黑现象。这个聚酚板的厚度是200毫米,防火隔离带材料都是岩棉,高度是200毫米。

图5

下面这张图6也是7厘米厚度的EPS,原本没打算做隔离带,算是歪打正着。施工时,燃烧室底面保温砂浆抹了两遍,经检查总厚度达到40-45毫米。上面什么都没有,只是有这样的挡板,由于没有隔离带,上面颜色已经不是白色了,融化现象比较多,但是温度没有达到500度。总结下温度,7厘米厚度EPS设有隔离带的,温度是299度;挤塑板是235度;20厘米高度的,温度是404度,全部没达到500度。因此看出防火隔离带的效果非常明显。

图6

我们看下刚才所说的三层小楼试验,燃烧热值很高,一、二层共四个房间,三层是一个房间,左边放置了家具,荷载超过每平米1000兆焦。南面墙的破坏程度不厉害,一、二层之间有裂缝,但是破损不大,火焰是往上烧的,往侧面有热辐射,通过抹面砂浆的外皮使里面融化,破坏最大的地方是在一、二层之间的窗改墙部分,分别在一层和三层窗加了一条隔离带。图7中我们看二层窗下方往右有一块聚酚板被烧光了,高度60厘米,宽度1.2米,所以往右边的火势影响最多是1.5米;左边到阳角处是1.2米,由于缺少氧气,破坏程度小于右边。这是一、二层间的窗改墙部分,存在融化现象,白色斑点是胶黏剂,上面流淌的是聚苯乙烯的融化物,证明它没有发生燃烧;图8这张图片是二、三层之间的窗改墙,只有外面靠近砂浆的地方出现融化,靠近里面部位温度较低,没有融化;图9这张图是三层隔离带在网上的聚酚板,我们看到没出现破坏,抹面砂浆和聚酚板间没有间隙,紧挨岩棉上面圆形部分里面是锚栓压盘,外面砂浆没被揭开,所以此处的厚度完全没影响。除去抹面砂浆时撕开了表皮,火焰到了这里肯定不能上去,岩棉没有过火痕迹,如果过火、胶黏剂烧着的话,会从黄色变成灰白色。图10是温度最高位置的阳角,聚酚板被破坏,但阳角没受一点影响,南墙靠近阳角的位置也没什么破坏情况。以后设置隔离带时,遇到阴角,隔离带应当延长一些;碰到阳角,可以不用理睬,火焰过不来。我们看下一、二、三层的最高温度,一层地面是1129度,一层顶棚1142度;图11中二层的塑钢窗在燃烧10分钟后出现软化,倒在室内地下,窗帘有三分之二没烧着,二层地面温度153度,二层顶棚温度338度,刚才说到聚酚板燃点是361度,二层房间放了聚酚板都烧不着,当然二层没放家具;三层地面温度只有32度。这张图显示出二层塑钢窗软化后倒在地上,玻璃被摔碎,窗帘只被烧掉三分之一,说明室内温度不高。

图7

图8 

图9 

图10 

图11

接下来谈谈试验结论。现在的外保温系统防火要求分成两个方面,一方面是材料的燃烧性能,新标准规定了A、B、C、D、E五种级别,老标准是A、B1、B2、B3级别;另一方面是外保温系统的防火性能,现在的测试定了两个标准,一是2010年制定的行业标准,到现在一直没批准执行,刚才介绍的两个判断标准:温度和垂直燃烧高度就来自于这个行标;另外,天津消防研究所编制了国标,大同小异,高度分别是8.4米和9米,宽度分别是3.5米和2.6米,一个是2.5米,另一个是2米,判断标准分别是2项和6项。这就是衡量外保温系统是否具有控制火焰传播性的判断标准。当建筑物发生火灾时,包括隔离带和不燃防护层以及防火过道在内,防火措施能有效阻止火焰传播。这个三层楼试验证明防火过道措施具有控制火焰传播的功能,这并不是侥幸的,首先国外有这样的做法,咱们来效仿,证明效果不错,而且在理论上完全能站住脚。我们知道燃烧发生的三个条件分别是可燃物、温度达到可燃物燃点、足够的氧气供应,防火就是消除这三个条件。咱们现在做的包括防火隔离带、不燃防护层在内的防火过道措施确实能起到防火效果。首先关于不燃材料,隔离带不可燃,防护层外面的抹面砂浆也是不燃材料,这样就形成了防火分区,火焰被局限在一个较小范围内。第二条是阻止温度达到燃点,方法是阻挡热量传递。即使设置了隔离带,由于温度非常高,部分区域还是会燃烧,燃烧室温度达到1000度,上面明火有热辐射,里面温度也在五六百度,温度最高的位置是离燃烧室底部1.5米的里面,只要有氧气,绝对会燃烧。由于防火隔离带的阻挡,火焰不能蔓延到上方,经过温度测试,隔离带上下方的温度差距非常大。另外,不燃砂浆也阻挡了热辐射,外面的明火燃烧,里面受热辐射影响温度升高,正是因为不燃材料阻挡,里外温度相差很多,因此不燃材料可以起到阻挡热量传递的效果。此外,燃烧和融化是不一样的,燃烧是放热过程,而融化是吸热过程,融化会使温度稍许降低,有些部位密封较好,不能直接燃烧,但也会出现融化。第三,关于氧气供应问题,即使抹面砂浆被烧出一个一平方米的窟窿,离窟窿越远的位置,氧气越不容易过去,燃烧要求有压力,不是负压状态,所以过了一定距离,氧气供应不上。因此,从机理层次讲,防火隔离带的防火功能也是有效的,检验结果也证明了这点,国外也是采用这种方式达到防火目的,不能说只通过使用防火材料达到防火效果,这是个简单的办法。火灾蔓延可以通过室外和室内,如果我们的家具和衣物及床上用品都采用不燃材料制作,这是不可想象的。

因为现在的建筑设计防火规范是有天津消防研究所起草的,内容肯定是经过消防部门认可的,并通过公安部的消防局认可。根据他们制定的条文规定,允许有条件低使用B级防火材料。要求使用A级防火材料的建筑包括超过100米的居住型建筑,超过50米的公共建筑,超过24米的幕墙式建筑,其他的建筑可以使用B1级材料。如果可以和分管区域的消防系统商议一下,也许材料的使用能够转向。

责任编辑: Helen
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