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外保温系统防火安全性问题的起因外墙外保温系统是建筑外墙外侧具有保温隔热功能并具有一定装饰效果的系统，其核心功能材料是保温材料，通常占系统体积的80％以上，保温材料主要包括三大类，一类是以矿物棉和玻璃棉为主的无机保温材料，通常认定为不燃性材料；一类是以胶粉聚苯颗粒保温浆料为主的有机无机复合保温材料，通常认定为难燃性材料；另一类是以聚苯板（热塑性）和聚氨酯（热固性）和酚醛为主的有机保温材料，通常认定为可燃性材料。其他配套材料通常为不燃材料（如砂浆类、瓷砖等）和包含有少量可燃成分的材料（如涂塑玻璃纤维网格布、腻子和涂料等）。当外墙外保温系统的保温材料采用不燃性材料或难燃性材料时，外墙外保温系统几乎不存在防火安全性问题。但是，在我国目前的技术条件下，聚苯乙烯泡沫和硬泡聚氨酯等可燃材料在建筑外墙外保温系统中的使用最为广泛，这就产生了外保温系统防火安全性的问题，而随着节能标准的逐步提高，这个问题将更加凸显。因此，随着此类可燃有机保温材料的大面积应用和使用厚度的不断增加，建筑外墙火灾或火灾的蔓延问题应引起足够的重视。
（1）岩棉矿棉类不燃材料的燃烧特性。岩棉、矿渣棉在常温条件下（25摄氏度左右）的导热系数通常在0.03～0.047（瓦/米。开尔文）之间，其本身属无机质硅酸盐纤维，不可燃，但在加工成制品的过程中，有时要加入有机黏结剂或添加物，这些对制品的燃烧性能会产生一定的影响。因此，岩棉、矿渣棉制品的燃烧性能取决于其中可燃性黏接剂的多少。
（2）胶粉聚苯颗粒的热分解与燃烧特性。胶粉聚苯颗粒保温浆料是一种有机无机复合的保温隔热材料，聚苯颗粒的体积大约在80％左右，导热系数0.06（瓦/米。开尔文）。燃烧等级为B1级，属于难燃材料。胶粉聚苯颗粒在受热时，通常包含的聚苯颗粒会软化和熔化，但不会燃烧。由于聚苯颗粒被无机料包裹，聚苯颗粒熔融后将形成封闭的空腔，此时该保温材料的导热系数会更低，传热更慢。受热过程中材料体积的变化率为零。
（3）聚苯乙烯的热分解与燃烧特性。聚苯乙烯泡沫材料是热塑性高分子保温隔热材料，导热系数0.041（瓦/米。开尔文）。聚苯乙烯受热时，通常会软化和熔化。聚苯板的热变形温度仅为70摄氏度～98摄氏度，差异取决于所选用的配方和后处理方法，玻璃化温度为100摄氏度。聚苯乙烯全部由炭氢元素组成，本质上极易燃烧，未经阻燃处理，氧指数仅为18％；燃烧的热释放量较大，同时生烟量也较大，受火后收缩、熔化，导致外保温系统内产生空腔，轰燃状态下燃烧剧烈，燃烧的滴落物具有引燃性。
（4）聚氨酯的热分解与燃烧特性。硬质泡沫聚氨酯是一种高分子热固性保温隔热材料，导热系数0.024瓦/米。开尔文，在所有外墙用有机保温材料中是最优的。聚氨酯一般在202摄氏度以下不会分解。热固性材料在受热时通常分解出易燃气体，受火后形成炭化层。聚氨酯泡沫本质上属于高度易燃材料，未做阻燃处理时氧指数仅为16.5％。用ASTMD1929测定聚氨酯泡沫的点燃温度为强制点燃温度310摄氏度，自燃温度415摄氏度。热分解和燃烧的产物主要有氰化氢、一氧化碳、异氰酸酯等，因此对聚氨酯燃烧的毒性研究比较多。
（5）酚醛树脂的热分解与燃烧特性。酚醛树脂泡沫材料是高效保温材料之一，导热系数0.025（瓦/米。开尔文）。该材料遇火源时不易燃烧，在400摄氏度以上时它们只灼烧或阴燃，无火焰。除去火源后可能会阴燃一段时间，发烟量很小，几乎全部成炭。但关于其燃烧毒性的研究较少，报道的数据也不完全。是目前高效有机保温材料中阻燃性能最优的一种材料。
建筑外保温系统的防火性能要求
外墙保温的火灾事例表明，外保温的火灾发生分为三个时段：保温材料进入施工现场码放时段发生的火灾；保温材料施工上墙时段发生的火灾；建筑物投入使用时段发生的火灾。建筑外保温系统是否具有防火安全性，应考虑以下两个方面的问题：第一，点火性：在有火源或火种的条件下，材料或系统是否能够被点燃或引起燃烧，系统自身的燃烧性能要求。第二，传播性：当发生燃烧或火灾时，材料或系统是否具有传播火焰的能力，系统对外部火源攻击的抵抗能力或防火性能要求。那么，聚苯乙烯和聚氨酯硬质泡沫材料的阻燃性能达到何等程度才能保证整个系统的防火安全？是否需要在现有的技术条件下大幅提高聚苯乙烯和聚氨酯硬质泡沫的阻燃性指标？过高地要求其阻燃性能是否现实、合理？ #p#分页标题#e#
从目前的科学研究和工程实践来看，材料的燃烧性能通常是指材料在规定的实验条件下，材料的对火反应行为。由于规定的实验条件与真实火灾的环境条件相差甚远，因此，材料的燃烧特性与其火灾特性也大相径庭。如普通PVC材料在通常条件下燃烧时，具有自熄性，氧指数较高，属难燃材料，但相同的材料，在真实的建筑火灾中，受高温、高热辐射的作用时，仍然能够剧烈燃烧，放出大量的热和有毒气体，从而增大火灾强度和火灾危害，这已被大量火灾案例所证实。在目前的技术条件下，不需要也不能过高地要求聚苯乙烯和聚氨酯硬质泡沫的现有阻燃性指标，但其燃烧性能必须首先达到现有相关标准要求，再通过其他措施满足施工过程中的防火安全性要求。作为墙体的保温隔热材料，未进行阻燃处理的普通聚苯乙烯泡沫和硬泡聚氨酯材料被划定为易燃材料，阻燃的聚苯乙烯泡沫和硬泡聚氨酯材料可达到可燃或难燃的等级。
国家标准GB/T10801.1：2002和GB/T10801.2：2002中规定：膨胀聚苯乙烯泡沫塑料（简称EPS板）和挤塑型聚苯乙烯泡沫塑料（简称XPS板）燃烧性能等级应达到B2级，同时EPS板的氧指数应不小于30%%。JG149：2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》和JG144－2005《外墙外保温技术规程》中对EPS板也有同样的规定，并在JG149标准中被列为强制性条款。在试验中发现，通过对有机保温材料进入施工现场前涂刷界面砂浆的方式能提高可燃材料在存放和施工期间的防火性能。未涂刷界面砂浆的聚苯板氧指数为31％，涂刷界面砂浆后氧指数为36％，点火性和火焰传播性要比未涂界面砂浆的聚苯板低，防火能力得到一定的提高。涂刷界面砂浆的聚苯板如果在上墙之后采取防火分仓的构造措施，则效果更好。因为界面砂浆可以将小火源与有机保温材料隔离，起到一定的保护层作用。上述措施对预防可燃保温材料在存放和施工过程中的火灾有一定效果，但不能满足火源较大且持续作用的情况下对保温系统防火性能的要求。在有机保温材料达到上述相关标准要求后，更应强调系统的整体防火安全性。因为过于追求有机保温材料的阻燃性能不仅大大增加了材料的成本，同时某些阻燃剂在阻止燃烧过程中往往会增加材料的发烟量和烟气毒性，可能带来更大的危害。保温材料防火等级的评价不能代表系统的整体防火安全性能或火灾发生时的真实状况，即使某些难燃级的材料在条件具备时也能剧烈燃烧。所以应该抓住外保温防火问题的重点，只有外墙外保温系统整体的对火反应性能良好，系统的构造方式合理，才能保证建筑外保温系统的防火安全性能满足要求，对工程应用才具有广泛的实际意义。