建筑外墙保温材料的防火设计研究

第４０卷第５期　２　０　１　４年２月　文章编号：１００９・６８２５（２０１４）０５－０１ｌ５一ｏ２　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣ　ｎＪＲＥ　Ｖｏ１．４０　Ｎｏ．５　Ｆｅｂ．　２０１４　・１ｌ５・　建筑外墙保温材料的防火设计研究　田映龙　（长治市公安消防支队，山西长治０４６０００）　摘要：对建筑外墙保温材料的种类和性能进行了介绍，并对各种材料当前存在的问题进行了讨论，指出建筑外墙保温材料的防　火设计应该从保温材料选型和防火措施两方面进行考虑。　关键词：建筑外墙，保温材料，防火　中图分类号：ＴＵ５６４　文献标识码：Ａ　随着时代的发展、社会的进步，现代社会均大力提倡绿色、节　复杂，成本较高，产品对环境和人体可能会产生一定危害，因此在　能、低碳、环保的生活方式。在建筑节能领域，外墙保温材料的选　民用建筑领域应用较少。有机保温材料具有优异的保温效果且　择是一个重要方面。然而保温材料在产品性能和防火效果上往　成本低廉、环境友好，已广泛应用于民用建筑，但防火安全性较　往不能同时兼顾，即保温性能好的外墙保温材料在防火效果上比　差。对于普通民用建筑，特别是民用高层建筑外墙保温材料一旦　较差，防火性能好的保温效果较差且价格较高。由于外墙保温与　发生火灾，火势容易形成竖向蔓延。２００９年２月９日中央电视台　防火安全两者同等重要，缺一不可，所以选择合理的外墙保温材　火灾、２０１０年上海“１１・１５”特大火灾事故就是典型的例子。该类　料以同时兼顾保温与防火两方面就显得至关重要　。　场所发生火灾后，建筑内消防设施无法使用，火灾向上蔓延极快，　外部扑救难度大，极易造成群死群伤事故…。　１　建筑外墙保温材料的类型及存在的问题　１．１　外墙系统保温材料的类型　２　建筑外墙保温材料的防火性能设计　建筑外墙保温材料根据材料种类不同，可以分成三大类：无　２．１　合适的保温材料选择及其改进措施　机保温材料，有机无机复合型保温材料以及有机高分子保温材　１）聚苯乙烯泡沫板（ＥＰＳ）。聚苯乙烯泡沫属于有机类保温　料。无机保温材料主要包括玻璃棉、岩棉、泡沫混凝土等材料。　材料，模塑后通过切割成不同厚度的板材作为建筑物的外墙保温　有机无机复合性保温材料多以胶粉聚苯颗粒保温浆为主要原料。　材料使用，ＥＰＳ聚苯板的导热系数一般不大于０．０４２　Ｗ／（ｍ・Ｋ），　有机高分子保温材料的组成结构多为聚氨酯硬泡材料和聚苯乙　该材料具有优异的保温隔热性能、良好的防水性能及抗风压、抗　烯泡沫塑料　Ｊ。　冲击性能。但ＥＰＳ聚苯板的防火性能较差，需要向其中引入阻燃　１．２外墙保温材料当前存在的问题　…】　…，　】●…】　…】　…，…】　…】●…剂以提高其防火性能，常用的阻燃方法有本体阻燃、卤素阻燃、磷　　虽然无机保温材料保温效果好，防火性能优异，但其生产工艺　系阻燃、无机阻燃、膨胀阻燃、粘土阻燃等。本体阻燃是指在聚苯　钢纤维再生混凝土与普通原生混凝土相比，虽然在力学性能　ｔｅｒｉｌａｓ　ｔｏ　Ｆｉｎａｌ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，１９１０，６（２）：２９６．　上有一定的不足，但是其对于环境保护、资源的可持续利用方面　不具备的，如果能在正常的工程环境中，合理的使用钢纤维再生　混凝土，那么其价值会与普通原生混凝土相当。　参考文献：　ｌｄ　Ｆ　Ｚ．Ｆｉｂｅｒ－ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ：ａｌｌ　ｏｖｅｒｖｉｅｗ　ａｆｔｅｒ　３０　ｙｅａｒｓ　具有重大的意义。其具有的独特的工程特性也是一般混凝土所　［５］　Ｒｏｎａｏｆ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｃｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，１９９７，１９　（２）：１０７－１２２．　　Ｊ　Ｐ．Ｍａｎｄｅｌ　Ｊ　Ａ．Ｔｅｎｓｉｌｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ａｆｆｅｃｔｅｄ　［６］　Ｒｏｍｕａｌｄｉｂｙ　ｕｎｉｆｏｒｍｌｙ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ａｎｄ　ｃｌｏｓｅｌｙ　ｓｐａｃｅｄ　ｓｈ０ｒｔ　ｌｅｎｇｔｈｓ　ｏｆ　ｗｉｒｅ　［１］　肖建庄．再生混凝土梁抗弯刚度计算公式的研究［Ａ］．首届　全国再生混凝土研究与应用学术交流会［Ｃ］．２００８．　［２］　杨海涛，田石柱．钢筋与再生混凝土握裹力的试验研究［Ｊ］．　混凝土与水泥制品，２０１３（３）：６—１０．　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ［Ｊ］．ＡＣＩ　Ｊｏｕｒｎａｌ，１９６４，６１（６）：６７－７１．　［７］　欧阳幼玲，陈迅捷，陆采荣，等．钢纤维和仿钢纤维喷射混凝　土性能［Ｊ］．东南大学学报（自然科学版），２０１０，４ｏ（ｚ２）：４４—４８．　　刘庆涛，岑国平，蔡良才，等．机场道面再生混凝土的性能与　［３］　刘岳鑫，丁一宁，刘思国，等．钢纤维对钢筋自密实混凝土梁　［８］抗剪性能的影响［Ｊ］．混凝土，２００９（１Ｏ）：８３－８７．　『４］Ｐｏ￣ｅｒ　Ｈ　Ｆ．Ｔｈｅ　Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｆｏｒｍ　Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍａ．　应用［Ｊ］．中南大学学报（自然科学版），２０１２，４３（８）：３２６３－　３２６９．　Ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　ｐｒｏｓｐｅｃｔ　ｏｆ　ｓｔｅｅｌ　ｆｉｂｅｒ　ｒｅｃｙｃｌｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ★　ＸＩＯＮＧＹｉ　ＪＩＡＮＧＨｕａ　ＨＥＹｏｎｇ　（Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎ　Ｕｎｉｖｅ￣ｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１００３９，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｃｏｕｒｓｅ　ｏｆ　ｓｔｅｅｌ　ｆｉｂｅｒ　ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ａｔ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ａｎｄ　ｆｏｒｅｉｇｎ，ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｔｅｅｌ　ｆｉｂｅｒ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ａｔ　ｄｏｍｅｓｔｉｃ　ａｎｄ　ｆｏｒｅｉｇｎ　ａｎｄ　ｒｅｃｙｃｌｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｆｉｅｌｄ，ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ　ｔｈｅ　ｂｏｔｈ，ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｈｅ　ｗｒａｐｐｅｄ　ｓｌｕｒｒｙ　ｒａｔｅ，ｓｔｅｅｌ　ｆｉｂｅｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｓｔｅｅｌ　ｆｉｅｒ　ｓｈａｐｅ　ａｎｄ　ｏｔｂｈｅｒ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｒｅｓｏｌｖｅｄ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ｓｔｅｅｌ　ｆｉｂｅｒ　ｒｅｃｙｃｌｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ａｇｇｒｅｇａｔｅ，ｆｉｎａｌｌｙ　ｐｏｉｎｔｅｄ　ｏｕｔ　ｔｈｅ　ｓｔｅｅｌ　ｆｉ－　ｂｅｒ　ｒｅｃｙｃｌｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃｏｕｌｄ　ｓｏｌｖｅ　ｓｏｍｅ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｉｎ　ａｃｔｕａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｒｅｃｙｃｌｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ａｇｇｒｅｇａｔｅ，ｗｒａｐｐｅｄ　ｓｌｕｒｒｙ　ｒａｔｅ，ｓｔｅｅｌ　ｆｉｂｅｒ　收稿日期：２０１３－１２－０３　作者简介：田映龙（１９７６－），男，工程师　・１１６・　第４０卷第５期　２　０　１　４年２月　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　山　西　建　筑　Ｖｏ１．４０　Ｎｏ．５　Ｆｅｂ．　２０１４　文章编号：１００９—６８２５（２０１４）０５—０１１６—０２　橡胶颗粒沥青混合料高温稳定性研究　乌兰格日勒　秦（１．中交三公局第－－ｑ－程有限公司，北京伟　吴诗尧　０１００７０）　１００１２４；２．内蒙古建筑职业技术学院，内蒙古呼和浩特摘要：通过在沥青混合料中掺入不同含量的废旧橡胶颗粒进行车辙试验研究，分析了废旧橡胶颗粒沥青混合料抗车辙的路用性　能，从而验证了以废旧橡胶颗粒作为骨料的形式掺入沥青混合料中，其高温稳定性比未掺入废旧沥青混合料要好的观点。　关键词：橡胶颗粒，沥青混合料，高温稳定性　中图分类号：ＴＵ５３５　随着经济的快速发展，汽车行业已经进入了快速发展的阶　文献标识码：Ａ　依据《公路工程集料试验规程》和《公路沥青路面施工技术规　段，随之带来的相关问题也给社会带来了严重考验，尤其是废旧　范》选取满足试验要求的粗集料为石灰岩；细集料为石灰岩和橡胶　轮胎的处理问题　１－３］。目前，将废旧橡胶颗粒加入至沥青混合料　颗粒（橡胶颗粒为常温法粉碎所得），矿粉由岩磨制而成。本试验　　ｍｌ／ｌ～　中，有利于增强路用沥青混合料抵抗车辙的形成和高温变形的性　中采用的沥青为克拉玛依Ａ级ＳＢＳ改性沥青，胶粒类型１能。因此，将废旧轮胎破碎后形成的橡胶颗粒已经应用于现阶段　２　ｍｉｌｌ的橡胶颗粒作为试验胶粒。沥青混合料的级配曲线见图１。　的公路建设中。　２　沥青混合料高温稳定性分析　沥青混合料在路用性能中的一个重要的衡量指标是沥青混合　１　材料选择与沥青混合料级配　乙烯分子链上引入具有阻燃效应的氮、磷、卤族元素，达到阻燃　防部门虽然对该文件不作要求，但仍规定建设单位在有条件时使　无法满足条件时也必须符合《民用建筑外　的效果，其他几种阻燃方法都属于添加型阻燃。２）泡沫混凝土。　用Ａ级外墙保温材料，泡沫混凝土主要是由水泥、石灰等钙质材料与石英砂、粉煤灰、　墙保温暂行管理规定》，并设置防火隔离带。２）构筑合适的防火　矿渣粉、页岩等硅质材料组成，并掺入合适的加气剂、外加剂等，　技术措施。对于已经采用可燃性保温材料的建筑物：第一，设置　第　经混合搅拌、浇筑成型而形成的一种多孔材料。导热系数为　防火隔断带。采用不燃性材料为保温层做水平和竖向分隔；０．０５１　ｗ／（ｍ・Ｋ）～０．０７６　ｗ／（ｍ・Ｋ）。泡沫混凝土有现浇和预　二，设置防火保护层，建筑物的外表层应用不燃性材料全面覆盖，　制品两种形式，发展初期以现浇泡沫混凝土为主，目前则以泡沫　可用水泥砂浆进行涂抹；第三，如建筑物外墙采用幕墙，必须用防　混凝土外墙保温板及其制品为主。泡沫混凝土材料在强度、防　火材料对幕墙与每层楼板、隔墙处的缝隙进行封堵　』。　火、耐久性等方面与有机材料相比具有巨大优势，但在密度、绝热　３结语　性等方面则有所不足，因此需要寻求进一步降低其密度和导热系　建筑外墙外保温材料的防火要遵循安全性、整体性和重要性　数的方法，使之在外墙外保温体系中得以应用。许多泡沫混凝土　的原则。相关统计资料显示：近年来因不合理建筑外墙设计而导　研究者都在研制开发超低密度的泡沫混凝土，即密度低于　致的建筑火灾事故占到了整个建筑火灾事故的４０％以上，其严重　２００　ｋｇ／ｍ　，甚至更低，以期在密度降低的同时导热系数也随之降　程度可想而知。本文针对有关建筑外墙保温材料在防火性能上　低。３）胶粉聚苯颗粒保温材料。胶粉聚苯颗粒保温浆料以破碎　存在的问题，就材料选择与防火措施的设计等问题进行简要分　的回收废聚苯乙烯颗粒为保温隔热主体材料，并能够使用一定量　析，提出了个人建议。　的粉煤灰，具有较大的社会效益。该材料导热系数低，保温隔热　参考文献：　抗结露性能好、抗压强度高、粘结力强、附着力强、耐冻融、不易空　［１］　杨晓丹，张宏，陈亿雄．浅谈建筑外墙保温材料防火性能　鼓、开裂。本系统采用现场成型抹灰工艺，施工效率高，成型后整　设计［Ｊ］．中国市场，２０１０，３２（４１）：９５－９７．　体性能好，避免了块材保温材料接缝易开裂的弊病，且在各种转　［２］　姚家伟，侯兆铭，姚亦舒．几种建筑外墙保温材料的抗火性　角处无需裁板做处理，施工工艺简单。　能分析［Ｊ］．低温建筑技术，２０１２（７）：４－６．　２．２　建筑外墙保温材料的防火安全措施分析　１）加强监管，选用安全的保温材料。公安部在２０１０年上海　［３］　胡验君，苏振国，杨金龙．建筑外墙外保温材料的研究与应　用［Ｊ］．材料导报，２０１２，２６（１１）：２９０－２９４．　与思路［Ｊ］．消防科学与技术，２０１０，２９（４）：２８２—２８７．　特大火灾后于２０１　１年下发文件要求从严执行《民用建筑外墙保　【４］　欧志华，马保国，蹇守卫．建筑外墙外保温系统防火的原则　温暂行管理规定》一律使用Ａ级不燃外墙保温材料，２０１３年后消　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｆｉｒｅｐｒｏｏｆ　ｄｅｓｉｇｎ　ｆｏｒ　ｅｘｔｅｒｉｏｒ　ｗａｌｌ　ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｏｆ　ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ　ＴＩＡＮ　Ｙｉｎｇ－ｌｏｎｇ　（Ｃｈａｎｇｚｈｉ　Ｐｕｂｌｉｃ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　Ｆｉｒｅ－ｉｆｇｈｔｉｎｇ　Ｂｒｉｇａｄｅ，Ｃｈａｎｇｚｈｉ　０４６０００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｔｙｐｅｓ　ａｎｄ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｅｘｔｅｒｉｏｒ　ｗａｌｌ　ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｓｏｍｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ａｌｌ　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ａｎｄ　ｃｏｎｓｉｄｅｒｓ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒｐｒｏｏｆ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｅｘｔｅｒｉｏｒ　ｗａｌｌ　ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ　ｍａｔｅｒｉｌｓ　ａｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ　ｍａｔｅｒｉｌｓ　ｓｅｌａｅｃｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｆｉｒｅ—　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｍｅａｓｕｒｅｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｅｘｔｅｒｉｏｒ　ｗａｌｌ，ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ　ｍａｔｅｒｉａｌ，ｆｉｒｅｐｒｏｏｆ　收稿日期：２０１３—１２—１７　作者简介：乌兰格曰勒（１９８３一），女，助理工程师：秦伟（１９８３一），男，讲师；吴诗尧（１９８４一），男，助理工程师