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外墙保温防火试验及建筑应用的研究

外墙外保温系统的推广应用在我国已历经10多年的发展，在国家建筑节能政策、法规的推动下，国内自主开发的外保温技术表现出蓬勃发展的趋势，相关标准、规范和工法等得到不断完善。尽管如此，国内外的外墙外保温技术发展水平仍然存在差异，但对外墙外保温系统的原则要求都是一致的，即安全性、耐久性和有效性。在我国，耐久性和有效性方面现已形成一定的测试方法和评判标准，安全性方面在标准和规范的要求中还未充分体现，尤其在防火安全性方面一直都存在着较大隐患。对于高层、超高层建筑或密集型建筑群来说，防火安全性问题尤为重要。
　　对于高层建筑的防火，多年来一直是相关单位的重点研究课题。从国内外一些高层建筑的火灾案例分析表明，高层建筑火灾的主要特点是烟囱效应强，烟气危害严重，且火焰蔓延迅速，极易形成几层同时燃烧的态势，形成立体火灾，直接威胁着人们的生命安全。因此，及时控制火势蔓延是避免发生重大伤亡的关键。对于国内刚刚开始推广的高层建筑外墙外保温节能系统技术而言，如何有效地控制火灾蔓延，是一项迫切需要解决的课题。

　　国外外墙外保温防火技术现状

　　从国外外墙外保温系统的发展历史可以看到，对外墙外保温防火安全性的要求一直被作为该技术应用的首选条件。欧美等外墙外保温技术应用先进的国家，对外墙外保温系统均有严格的防火安全等级要求，不同的外墙外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外保温系统在建筑的使用范围有严格规定。

　　在欧洲标准规范ETAG004《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，对外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。在测试时需要考虑火焰在保温材料中蔓延的可能性，系统供应商应推荐一种防火隔离来防止火势蔓延，作为系统的一部分，其防火性能可参照产品性能列表或大尺寸试验的结果而定。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。在德国有因聚苯板薄抹灰系统防火安全性达不到要求而不能在22米以上建筑使用的相关规定；在英国有18米以上建筑不允许使用聚苯板薄抹灰外墙外保温系统的规定；在美国纽约州建筑指令中明确规定耐火极限低于两个小时的聚苯板薄抹灰外墙外保温系统不允许用在高于75英尺即22.86米的住宅建筑中。而由岩棉等不燃材料组成的外墙外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作法之一。

　　国内外墙外保温系统防火技术现状

　　目前，国内对外墙外保温系统防火技术的研究和重视程度还远远不够，几乎所有提及的内容都是关于系统所采用保温材料的燃烧性能，即使在外保温行业标准中对有机保温材料的要求也仅仅是氧指数和可燃性试验指标。目前我国现行的《高层民用建筑设计防火规范》中尚无针对外墙保温的防火设计内容，对外墙外保温系统缺乏分级标准和使用范围限定，外墙保温防火技术也没有国家或行业标准及规范，生产企业的产品说明书中一般缺少防火性指标。在国内外墙外保温系统中占有主导地位的聚苯板薄抹灰系统存在如下问题。

聚苯板薄抹灰系统在发达国家因其防火性能较差，而对其使用范围有严格的限制，但在国内没有标准对此作出规定。几乎所有聚苯板薄抹灰外墙外保温做法的生产单位对聚苯板薄抹灰系统的火灾隐患都视而不见，一些国际著名的外墙外保温公司进入中国市场后没有表现出对社会、对人民的生命财产应承担责任的态度，隐瞒其产品在本国因防火安全性达不到要求而对其产品的使用范围进行限制的规定，他们利用我国外墙外保温市场不规范的现状，在高层甚至在超过170米的超高层建筑物上依然采用此种产品，这种欺瞒行为应引起国内相关部门的高度重视。国内高层、超高层建筑上用聚苯板薄抹灰网格布粘贴面砖的外墙外保温做法也相当普遍，这种做法的危险性在于：一旦火灾发生，不仅有机保温板燃烧产生的有毒气体和火焰会给逃生者带来巨大危险，同时因聚苯板受热产生的热熔缩变形以及网格布过热折断而导致瓷砖坠落，对逃生人员和救助人员造成的潜在危险也是致命的。正是因为在外墙外保温设计、施工过程中和施工完毕后对防火问题的忽视和侥幸心理，由可燃外墙外保温材料导致火灾发生或加速蔓延的案例令人触目惊心。从国外对该问题的研究和国内已经发生的火灾事故中可以看出，当前国内的外墙外保温系统大多存在防火安全隐患已是不争的事实，如何提高国内各类建筑的防火安全是事关民生安全的重要课题。在我国，当前正在大力推广节能建筑，但目前外墙外保温系统的现状是，系统中约80％的主体保温材料为有机可燃材料，而且系统又以防火性能较差的聚苯板薄抹灰系统为主。

　　另外，我国的城市住宅不同于以低、多层建筑为主的欧美国家，多是中高层、高层甚至超高层建筑，外墙保温防火性能的影响因素和力度要比国外建筑大得多。尤其在经济发达的东部地区，城市人口和建筑群密集，楼间距小。在这样的国情下，如何保证建筑火灾不因外墙保温材料引发？如何保证火灾发生时保温材料不助长火焰的蔓延和扩大？为了解决上述问题，根据我国城市建筑的特点，理应对外墙外保温系统要求更加严格，应从技术标准中体现更高的要求而不是降低对防火安全性的要求。无论是国内自主研发的还是国外引进的外保温系统，一定要适合国家建筑的特点和国情，满足防火安全要求。

　　可以理解的是，在我国，外保温发展处于粗放式发展的初期，虽然意识到外墙外保温系统防火安全性应该得到重视并且在标准中有所体现，但由于当时基础研究薄弱，缺乏试验研究的基础数据支撑，受技术水平所限，在已经发布的JG149－2003、JG158－2004、JG/J144-2005标准中只是提到了保温材料的防火性能。随着外保温技术的发展和火灾事故的频繁发生，防火问题迫在眉睫。作为国内专业从事建筑外墙外保温系统技术研究的知名企业，北京振利高新技术公司通过对国外先进技术的借鉴和针对国情的自主创新标准，开发出了具有独立知识产权的、能解决大部分现有外墙外保温系统防火性差等弊病的外墙外保温系统。该项《高层建筑外墙耐火外保温综合技术研究》的课题研究，已于2006年通过技术鉴定，为建筑物防火分级后的外保温技术应用提供了更多的选择，也为外墙外保温行业未来的发展指引了方向。该课题从构造及系统整体的角度对外墙外保温防火性能进行试验研究。从查新报告中可以看出，在国际上也未见完全相同的综合性防火试验研究。它同时填补了国内外墙外保温系统防火试验和分级标准研究的空白，对完善国内外墙外保温系统技术，推动国内外墙外保温市场向有序化、规范化良性发展具有重大意义，对提高中国建筑的防火安全性具有重要的现实意义。
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