玻化微珠保温砂浆在外墙防火构造中的应用

0 引言 目前,我国广泛采用的建筑保温材料是有机材料(聚氨酯硬泡、EPS、XPS),这些材料的防火阻燃性较差,存在一定的防火安全隐患,通过单纯提高其阻燃性能不仅带来成本上升,其阻燃…

0 引言
目前,我国广泛采用的建筑保温材料是有机材料(聚氨酯硬泡、EPS、XPS),这些材料的防火阻燃性较差,存在一定的防火安全隐患,通过单纯提高其阻燃性能不仅带来成本上升,其阻燃剂的毒性也会对人的生命构成极大的威胁。建筑外墙外保温系统整体的防火安全,需要从外墙外保温的防火构造考虑,以玻化微珠保温砂浆为代表的无机类保温砂浆具有强度高、轻质保温隔热、粘接强度高、防火、耐候等优点,不但满足节能保温隔热要求,还能达到A 级防火要求,可广泛用作外墙外保温系统的防火构造中。

1 玻化微珠保温砂浆的性能
玻化微珠保温砂浆是一种无机绝热材料,与聚苯板颗粒等有机材料相比,玻化微珠保温砂浆克服了有机材料易燃,防火性能差、高温下产生有害气体和耐老化,耐候性差等缺陷,玻化微珠保温砂浆的性能[1]见表1。
玻化微珠保温砂浆的性能
玻化微珠保温砂浆耐火温度在1000 ℃时,不软化、不收缩、无裂缝。玻化微珠燃烧性能试验(见图1),测试结果见表2。
玻化微珠保温砂浆防火性能现场检测
玻化微珠燃烧性能测试结果
2 玻化微珠保温砂浆外墙外保温系统的防火构造措施
不同的外墙外保温系统具有不同的防火构造,对于采用可燃保温材料且系统自身不具有阻止火焰传播能力的外保温系统,应根据系统的具体构造,相应采取科学有效的防火构造措施,改善或提高系统整体防火安全性能,以期满足防火安全的要求,通过外墙外保温构造措施的设计,完全可以解决有机保温材料高效保温和系统防火安全性难以兼顾的矛盾。其中3 个关键构造措施包括:(1)粘结或固定方式(有无空腔);(2)防火隔断(防火分仓或防火隔离带)的构造;(3)防火保护面层及面层的厚度等。
2.1 粘结或固定方式
空腔构造的存在可能为系统中保温材料的燃烧及火焰的蔓延提供需要的氧,并且在火灾发生时形成烟囱效应,加快燃烧速度。从防火角度讲,无空腔优于有空腔,封闭空腔优于贯通空腔,因此,无空腔的做法是系统最佳选择。火灾中的助燃物通常是空气中的氧气,玻化微珠保温砂浆的施工工艺流程决定其不存在助燃物,其施工工艺流程为[2]:
基层墙面清理→吊垂直、套方、弹抹灰厚度控制线→ 涂刷界面砂浆→钉定位针(做灰饼、冲筋)→抹玻化微珠保温砂浆→弹分割线、开分割槽→保温层验收→抹抗裂砂浆同时压入耐碱网布→涂料饰面施工(面砖饰面施工)。
由于玻化微珠的特殊施工工艺,施工人员在施工过程中一定要做到以下几点:
(1)保温层与基层以及各构造层之间必须粘结牢固、无脱层、空鼓及裂缝,面层无粉化、起皮、爆灰等现象。
(2)耐碱网布应铺压严实,不得有空鼓、褶皱、翘曲外漏等现象,搭接宽度不应小于100 mm。
(3)边角表面应光滑、平顺、门窗框与墙体间缝隙填塞密实,表面平整。
采用上述玻化微珠保温砂浆特殊的施工工艺并精心施工,玻化微珠保温砂浆保温系统即可形成无裂缝、无脱层、无空鼓、无褶皱及表面平整的保温层结构,使该保温系统不存在空腔和空气层,从而保证外保温系统的防火性能。
2.2 防火分隔
系统防火分隔构造或分仓构造的存在,能够有效阻止火焰的蔓延。防火分隔包括建筑层的防火隔离带、门窗洞口的隔火构造等。
2.2.1 建筑层的防火隔离带
根据GB 50016—2006《建筑设计防火规范》,室内建筑竖向防火分区划分是以楼板作为分隔层,再根据《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》的要求,建筑外墙外保温系统采用B1、B2 级保温材料时,每隔一定的距离(通常是1~3 倍层高)要设置≥300 mm 的水平隔离带。因此,玻化微珠保温砂浆水平防火隔离带应设置在楼板处[3],宽度≥300 mm,水平防火隔离带之间的距离取3~9 m。通过设置水平隔离带将外墙外保温系统划分成多个防火区域,从而最大限度地阻止火焰传播。
2.2.2 窗户等大洞口处的隔离带
外墙外保温系统火灾蔓延的主要途径是建筑物室内的火灾通过窗户蔓延到外墙,在这种情况下,窗户玻璃的热膨胀变形受到窗框的限制和玻璃内外表面温差太大等原因,往往导致玻璃在250 ℃左右开裂破碎,室内火焰通过窗户等向上窜火,引燃上层窗口的可燃物,并逐层向上蔓延,致使整个建筑物着火燃烧。所以需要在窗户等洞口两侧和顶部设置宽度≥300 mm 的玻化微珠保温砂浆防火隔离带。
2.2.3 防火保护面层
防火隔离带阻止火焰传播的能力是相对有限的,而有效阻火的前提是要求系统有基本的抗火能力或承受热辐射的能力,即系统要有基本厚度的保护面层和保护面层内可燃材料的热值以及保护面层在火灾条件下的稳定性[4]。假设外保温系统没有保护面层,裸板上墙,即使设置了隔离带,也未必能阻止火焰的传播。其次,抹面砂浆的厚度和质量稳定性决定体系层面构造的抗火能力,不同的物质和构造,不同的施工质量,其抗火能力是不同的。玻化微珠保温砂浆具有良好的阻火性能,作为外保温体系的保温隔热层时,不存在防火安全性问题。玻化微珠保温砂浆复合聚苯板外保温体系[5]的层面构造见图2。
玻化微珠保温砂浆复合聚苯板外保温体系构造
其构造特点如下:
(1)系统保温层为65 mm 的阻燃型模塑聚苯乙烯(EPS)保温板,聚苯板的拼接与锚固按JG 149—2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》的要求进行,采用点框式粘接。
(2)保护层总厚度约(35±3)mm,其中玻化微珠保温防火砂浆的厚度约为30 mm,抗裂砂浆的厚度约为3 mm,腻子涂料饰面层的厚度约为2 mm。
(3)墙体的边角部位玻璃纤维网格布翻包加强。(4)系统内部未设置防火隔离带。

3 结语
(1)在目前的经济技术条件下,不能过高要求外保温体系中所用有机材料的阻燃性能指标,而应通过采取有效的防火构造措施,提高外墙外保温体系的整体防火安全性。
(2)玻化微珠保温砂浆以保温隔热、轻质高强、A 级防火材料,用作外墙外保温的防火构造,可有效阻止外墙外保温系统的火势蔓延。

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