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[摘 要]外墙外保温技术可显著提高建筑物保温隔热性能，有助于建筑物节能降耗。本文介绍了外墙外保温材料和体系造成火灾特点，在此基础上从选取合适保温材料、进行外保温体系防火构造设计、建立和完善相关标准、加强防火技术理论研究和现场施工管理等方面，分析了改善外墙外保温体系防火安全性的措施。最后对未来外墙外保温体系防火技术发展提出了展望。
[关键词]外墙外保温；火灾；构造设计；标准；理论研究
中图分类号：TM27 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）12-0194-02
通過围护结构传热所消耗的热量是构成建筑能耗量最主要的原因，其中外墙传热所导致的能耗约占围护结构总能耗的70%以上，因此对墙体进行节能改造是降低建筑物能耗的最有效措施。经多年研究和实践表明，采用外墙外保温技术对建筑的节能降耗起到极大作用。
外墙外保温是指将保温隔热材料构成体系置于外墙外侧，可有效降低主体结构温差作用，减少温度变形，并有效阻断冷桥、消除冷凝现象，可使建筑物获得良好的保温隔热性能。外墙外保温系统通常包含以下三种：膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统；岩棉纤维平行于墙面的外墙外保温系统；岩棉纤维垂直于墙面的外墙外保温系统。为追求良好保温效果，外墙外保温体系中通常采用的高效保温材料都属于可燃材料，防火性能较差。近年来，由外墙外保温材料导致的火灾事故，造成了重大生命财产损失。
1.建筑外墙外保温体系的火灾特征
（1）燃烧速度快
建筑外墙外保温体系中大量使用的有机类材料，如聚苯乙烯泡沫塑料（模塑板或挤塑板）容易燃烧、燃烧热大、燃烧速度快、火焰温度高（表1），导致整个体系存在着火容易，过火速度快的特点。
此外，使用外墙外保温的一些高层建筑中楼梯间、电梯井、管道井、风道等竖向通道，如防火构造不合理，发生火灾时大火将迅速蔓延，高空大风里则进一步加剧火势发展。
（2）有毒有害气体多
聚苯乙烯泡沫塑料等保温材料中可能添加阻燃剂，这些有机材料在高温下由于不完全、不均匀燃烧和热解会产生较多的烟尘和CO、HCN等有毒气体。如聚苯板燃烧时会分解出苯、甲苯、甲醛等；硬泡聚氨酯燃烧时会产生氢化氰、光气、HCL和异氰酸酯等有害化合物[3]。有毒气体在火灾中危害极大，据估计，火灾中80%的死亡事故是由于烟和有毒气体造成的[4]。
（3）救援难度大
外墙外保温系统通常表面覆盖有瓷砖、石材和防水材料，火灾发生时一方面水无法直接接触保温材料处明火；另一方面保温材料随着火势继续而熔融，导致外挂材料脱落影响救援。由于外墙外保温体系处于围护结构外侧，导致室内着火探头无法及时报警、启动灭活设备，不利于控制早期火势。此外，若外墙外保温着火点位于高层数十米甚至上百米处，对救援工作会带来更大困难。
（4）危害严重
采用外墙外保温系统将包裹整个建筑表面，发生火灾时产生火焰、浓烟和有毒气体将覆盖整个建筑，尤其是对高层建筑，将会造成救援困难从而导致人员受到严重威胁；保温材料燃烧导致外挂墙材脱落将危及地面人员安全。
2.建筑外墙外保温体系防火措施分析
对外墙外保温体系采取必要的防火安全性评价一直是该技术应用的必要条件。国外该体系应用成熟国家对保温系统均建立了严格的防火安全等级规范，对不同体系和材料设有相应的防火测试方法和分级标准，并对不同外墙外保温体系在建筑工程中应用设有严格规定。随着我国经济社会高速发展，高层建筑甚至超高层建筑越来越多，外墙外保温系统在这些工程中的防火性能研究和采取适宜的防火措施就显得更为必要和极为迫切。
（1）保温材料选取
外墙外保温系统受火时，着火主要物质便是保温材料，因此需对保温材料的燃烧性能进行评价和分级。通常需考虑材料的可燃性、不燃性、燃烧热、发烟量和烟气毒性等因素。在不同类型保温材料中，无机保温材料属于不燃材料，不存在防火安全性问题。但是无机保温材料存在强度低、整体性差、吸水率高等确定，而且制备工艺复杂，生产成本较高；而仅从材料的保温效果来看，有机保温材料自重轻、导热系数小、耐水性能好，可显著提高围护结构的保温隔热性能。但有机保溫材料易燃烧，阻燃处理难度大、成本高，是保温体系防火安全性的重要短板；而有机无机复合保温材料如胶粉聚苯颗粒保温浆料、保温装饰板等防火性能要远好于纯有机保温材料，但仍应通过试验测试和燃烧性能评价后方可使用。
（2）外墙外保温系统防火构造
在保温材料性能满足要求时，还应对外墙外保温体系进行合理设计和构造以提高其防火安全性。例如，保温层的固定方式如以点粘的方式与墙体粘结，它与墙体间会存在的空腔会为火势蔓延提供充足的氧，保温材料一旦燃烧将迅速发展。可见外墙外保温系统如果构造不合理，即使保温材料满足一定防火等级，仍会对体系的防火安全性产生很大影响。
首先可在易燃保温材料外表面构造一层防火保护层，可以直接降低保温材料点火性能和防止火灾蔓延。通常保护层可采用防火型界面砂浆、抹面砂浆、玻化微珠、胶粉聚苯颗粒等。实际情况表明，同等厚度胶粉聚苯颗粒对保温材料的防火保护要优于水泥砂浆。这是因为胶粉聚苯颗粒导热性差，聚苯颗粒熔化后会形成封闭空腔进一步减缓热量传递。此外，保护层越厚，可有效减小材料热释放量及速度，改善火焰传播过程，防火效果也越好。
其次，采用点框粘法和条粘法将保温材料与墙体粘帖固定，虽然施工速度快、省工省料，但造成空腔易加速火势蔓延，加速保温材料燃烧，同时还会形成空气通道导致烟囱效应，增加救援难度。因此，在对外墙外保温体系施工时，建议采用满粘法进行施工，粘贴材料可采用导热性差的胶粉聚苯颗粒。
最后，在建筑物施工完毕交付使用后，为防止室内火灾发生时，火势从窗口向外墙蔓延而点燃外保温系统，还应设置水平隔离带，从而将保温材料控制在较小的高度范围内，以减弱火灾竖向发展。 （3）标准规范建立和完善
国外对防火安全性的要求一直作为外墙外保温体系应用的必备条件，常用做法是在对保温材料燃烧性进行分级的同时，对体系燃烧性也进行分级，对具有不同防火等级要求的建筑物上采用相应的外墙外保温体系。
對比国外已建立标准和规范，尽管我国已出台一些规范和设计准则，对保温材料的燃烧性能有所规定，但并没有对外墙外保温体系的燃烧性能、适用范围作具体的规定。因此，还应结合我国建筑结构实际情况和国情，制定和完善相关技术标准，对外墙外保温材料及系统的燃烧性能、实验方法、构造要求、适用范围及施工要求作出具体规定，确保外墙外保温系统的防火安全。此外，相关行业还应建立一整套产品标准、施工技术规程和验收规范，对外墙保温技术提出总的要求和规定适用范围。
（4）防火技术深入研究
随着外保温技术的发展和相关火灾事故的频发，加强建筑尤其是高层建筑的防火安全变得极为必要，相关标准中重点突出防火技术指标要求，也需要加強外保温防火技术方面研究的投入。
根据我国外墙外保温体系应用的实际，我们应该从两个方面的技术研究来提高外保温防火安全性能：一方面通过对国外先进技术的借鉴和针对国情的自主创新标准，开发出具有独立知识产权的，能彻底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；另一方面通过对各种外保温系统和材料的防火性能进行试验研究，建立适宜的外墙外保温防火试验方法。通过这些试验和对国外相关标准的借鉴，对不同外保温系统进行防火安全性能分级评价和应用范围限定，逐步提高我国外墙外保温的防火技术研究水平。
（5）现场施工安全管理强化
很多已发外墙外保温火灾事故多是发生在施工期间，这是因为施工期易燃的保温材料没有合适放置和防护，施工现场电气设备、生活用火等任何细微失误都可能导致火灾。所以应该加强施工现场管理，确定相应的施工方案。具体做法包括：可燃保温材料存放现场应远离可燃物及火源，并配有足够的消防灭火设备；此外，要确保消防设施正常工作，对高层、超高层建筑要设置水箱并保证一定水量，必要时要在建筑外墙安装灭火系统以及火灾自动报警系统，加强火灾发生初期的救援能力。
3.结束语
外墙外保温材料和体系在建筑物中应用规模越来越多，但外墙外保温防火安全性方面存在的巨大安全隐患则一直限制了该技术发展。近年来频繁发生的外墙外保温火灾事故让我们对这一体系的应用范围更加狭小。但保温材料和外墙外保温体系作为一种高效的隔热措施，具有很多优异性能，因此，我们应继续加大外墙外保温材料及体系的防火安全性基础研究，建立基础数据库支撑实际工程应用，通过开发性能优异的防火保温材料、合理构造保温体系、加强现场施工安全管理，提高各类建筑外墙外保温体系的防火安全性，消除外墙外保温体系防火安全隐患，保卫人民生命财产安全。
参考文献
[1] 王永亮.无机保温材料在外墙外保温体系中的应用与研究.兰州理工大学，2011.
[2] 欧志华；刘锡军；王彦.建筑外墙外保温系统的火灾特征及防火措施[J].建筑科学，2010，26（11）：33-35.
[3] 史慧芳.建筑外墙外保温系统防火技术研究.西安科技大学，2013.
[4] 曹希锋；阎玉珩.建筑外墙外保温系统的防火设计探讨[J].建筑设计管理，2013，（12）：76-80.
[5] 邢子龙.建筑外墙外保温防火问题及应对措施[J].城市建设理论研究：电子版，2011，（23）.
[6] 李希文.建筑外墙外保温节能技术的防火安全性[J].陕西建筑，2012，（7）：46-47.
[7] 吕永慧.外墙外保温系统防火问题分析[J].低温建筑技术，2010，32（5）：107-108.
[关键词]外墙外保温；火灾；构造设计；标准；理论研究
中图分类号：TM27 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）12-0194-02
通過围护结构传热所消耗的热量是构成建筑能耗量最主要的原因，其中外墙传热所导致的能耗约占围护结构总能耗的70%以上，因此对墙体进行节能改造是降低建筑物能耗的最有效措施。经多年研究和实践表明，采用外墙外保温技术对建筑的节能降耗起到极大作用。
外墙外保温是指将保温隔热材料构成体系置于外墙外侧，可有效降低主体结构温差作用，减少温度变形，并有效阻断冷桥、消除冷凝现象，可使建筑物获得良好的保温隔热性能。外墙外保温系统通常包含以下三种：膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统；岩棉纤维平行于墙面的外墙外保温系统；岩棉纤维垂直于墙面的外墙外保温系统。为追求良好保温效果，外墙外保温体系中通常采用的高效保温材料都属于可燃材料，防火性能较差。近年来，由外墙外保温材料导致的火灾事故，造成了重大生命财产损失。
1.建筑外墙外保温体系的火灾特征
（1）燃烧速度快
建筑外墙外保温体系中大量使用的有机类材料，如聚苯乙烯泡沫塑料（模塑板或挤塑板）容易燃烧、燃烧热大、燃烧速度快、火焰温度高（表1），导致整个体系存在着火容易，过火速度快的特点。
此外，使用外墙外保温的一些高层建筑中楼梯间、电梯井、管道井、风道等竖向通道，如防火构造不合理，发生火灾时大火将迅速蔓延，高空大风里则进一步加剧火势发展。
（2）有毒有害气体多
聚苯乙烯泡沫塑料等保温材料中可能添加阻燃剂，这些有机材料在高温下由于不完全、不均匀燃烧和热解会产生较多的烟尘和CO、HCN等有毒气体。如聚苯板燃烧时会分解出苯、甲苯、甲醛等；硬泡聚氨酯燃烧时会产生氢化氰、光气、HCL和异氰酸酯等有害化合物[3]。有毒气体在火灾中危害极大，据估计，火灾中80%的死亡事故是由于烟和有毒气体造成的[4]。
（3）救援难度大
外墙外保温系统通常表面覆盖有瓷砖、石材和防水材料，火灾发生时一方面水无法直接接触保温材料处明火；另一方面保温材料随着火势继续而熔融，导致外挂材料脱落影响救援。由于外墙外保温体系处于围护结构外侧，导致室内着火探头无法及时报警、启动灭活设备，不利于控制早期火势。此外，若外墙外保温着火点位于高层数十米甚至上百米处，对救援工作会带来更大困难。
（4）危害严重
采用外墙外保温系统将包裹整个建筑表面，发生火灾时产生火焰、浓烟和有毒气体将覆盖整个建筑，尤其是对高层建筑，将会造成救援困难从而导致人员受到严重威胁；保温材料燃烧导致外挂墙材脱落将危及地面人员安全。
2.建筑外墙外保温体系防火措施分析
对外墙外保温体系采取必要的防火安全性评价一直是该技术应用的必要条件。国外该体系应用成熟国家对保温系统均建立了严格的防火安全等级规范，对不同体系和材料设有相应的防火测试方法和分级标准，并对不同外墙外保温体系在建筑工程中应用设有严格规定。随着我国经济社会高速发展，高层建筑甚至超高层建筑越来越多，外墙外保温系统在这些工程中的防火性能研究和采取适宜的防火措施就显得更为必要和极为迫切。
（1）保温材料选取
外墙外保温系统受火时，着火主要物质便是保温材料，因此需对保温材料的燃烧性能进行评价和分级。通常需考虑材料的可燃性、不燃性、燃烧热、发烟量和烟气毒性等因素。在不同类型保温材料中，无机保温材料属于不燃材料，不存在防火安全性问题。但是无机保温材料存在强度低、整体性差、吸水率高等确定，而且制备工艺复杂，生产成本较高；而仅从材料的保温效果来看，有机保温材料自重轻、导热系数小、耐水性能好，可显著提高围护结构的保温隔热性能。但有机保溫材料易燃烧，阻燃处理难度大、成本高，是保温体系防火安全性的重要短板；而有机无机复合保温材料如胶粉聚苯颗粒保温浆料、保温装饰板等防火性能要远好于纯有机保温材料，但仍应通过试验测试和燃烧性能评价后方可使用。
（2）外墙外保温系统防火构造
在保温材料性能满足要求时，还应对外墙外保温体系进行合理设计和构造以提高其防火安全性。例如，保温层的固定方式如以点粘的方式与墙体粘结，它与墙体间会存在的空腔会为火势蔓延提供充足的氧，保温材料一旦燃烧将迅速发展。可见外墙外保温系统如果构造不合理，即使保温材料满足一定防火等级，仍会对体系的防火安全性产生很大影响。
首先可在易燃保温材料外表面构造一层防火保护层，可以直接降低保温材料点火性能和防止火灾蔓延。通常保护层可采用防火型界面砂浆、抹面砂浆、玻化微珠、胶粉聚苯颗粒等。实际情况表明，同等厚度胶粉聚苯颗粒对保温材料的防火保护要优于水泥砂浆。这是因为胶粉聚苯颗粒导热性差，聚苯颗粒熔化后会形成封闭空腔进一步减缓热量传递。此外，保护层越厚，可有效减小材料热释放量及速度，改善火焰传播过程，防火效果也越好。
其次，采用点框粘法和条粘法将保温材料与墙体粘帖固定，虽然施工速度快、省工省料，但造成空腔易加速火势蔓延，加速保温材料燃烧，同时还会形成空气通道导致烟囱效应，增加救援难度。因此，在对外墙外保温体系施工时，建议采用满粘法进行施工，粘贴材料可采用导热性差的胶粉聚苯颗粒。
最后，在建筑物施工完毕交付使用后，为防止室内火灾发生时，火势从窗口向外墙蔓延而点燃外保温系统，还应设置水平隔离带，从而将保温材料控制在较小的高度范围内，以减弱火灾竖向发展。 （3）标准规范建立和完善
国外对防火安全性的要求一直作为外墙外保温体系应用的必备条件，常用做法是在对保温材料燃烧性进行分级的同时，对体系燃烧性也进行分级，对具有不同防火等级要求的建筑物上采用相应的外墙外保温体系。
對比国外已建立标准和规范，尽管我国已出台一些规范和设计准则，对保温材料的燃烧性能有所规定，但并没有对外墙外保温体系的燃烧性能、适用范围作具体的规定。因此，还应结合我国建筑结构实际情况和国情，制定和完善相关技术标准，对外墙外保温材料及系统的燃烧性能、实验方法、构造要求、适用范围及施工要求作出具体规定，确保外墙外保温系统的防火安全。此外，相关行业还应建立一整套产品标准、施工技术规程和验收规范，对外墙保温技术提出总的要求和规定适用范围。
（4）防火技术深入研究
随着外保温技术的发展和相关火灾事故的频发，加强建筑尤其是高层建筑的防火安全变得极为必要，相关标准中重点突出防火技术指标要求，也需要加強外保温防火技术方面研究的投入。
根据我国外墙外保温体系应用的实际，我们应该从两个方面的技术研究来提高外保温防火安全性能：一方面通过对国外先进技术的借鉴和针对国情的自主创新标准，开发出具有独立知识产权的，能彻底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；另一方面通过对各种外保温系统和材料的防火性能进行试验研究，建立适宜的外墙外保温防火试验方法。通过这些试验和对国外相关标准的借鉴，对不同外保温系统进行防火安全性能分级评价和应用范围限定，逐步提高我国外墙外保温的防火技术研究水平。
（5）现场施工安全管理强化
很多已发外墙外保温火灾事故多是发生在施工期间，这是因为施工期易燃的保温材料没有合适放置和防护，施工现场电气设备、生活用火等任何细微失误都可能导致火灾。所以应该加强施工现场管理，确定相应的施工方案。具体做法包括：可燃保温材料存放现场应远离可燃物及火源，并配有足够的消防灭火设备；此外，要确保消防设施正常工作，对高层、超高层建筑要设置水箱并保证一定水量，必要时要在建筑外墙安装灭火系统以及火灾自动报警系统，加强火灾发生初期的救援能力。
3.结束语
外墙外保温材料和体系在建筑物中应用规模越来越多，但外墙外保温防火安全性方面存在的巨大安全隐患则一直限制了该技术发展。近年来频繁发生的外墙外保温火灾事故让我们对这一体系的应用范围更加狭小。但保温材料和外墙外保温体系作为一种高效的隔热措施，具有很多优异性能，因此，我们应继续加大外墙外保温材料及体系的防火安全性基础研究，建立基础数据库支撑实际工程应用，通过开发性能优异的防火保温材料、合理构造保温体系、加强现场施工安全管理，提高各类建筑外墙外保温体系的防火安全性，消除外墙外保温体系防火安全隐患，保卫人民生命财产安全。
参考文献
[1] 王永亮.无机保温材料在外墙外保温体系中的应用与研究.兰州理工大学，2011.
[2] 欧志华；刘锡军；王彦.建筑外墙外保温系统的火灾特征及防火措施[J].建筑科学，2010，26（11）：33-35.
[3] 史慧芳.建筑外墙外保温系统防火技术研究.西安科技大学，2013.
[4] 曹希锋；阎玉珩.建筑外墙外保温系统的防火设计探讨[J].建筑设计管理，2013，（12）：76-80.
[5] 邢子龙.建筑外墙外保温防火问题及应对措施[J].城市建设理论研究：电子版，2011，（23）.
[6] 李希文.建筑外墙外保温节能技术的防火安全性[J].陕西建筑，2012，（7）：46-47.
[7] 吕永慧.外墙外保温系统防火问题分析[J].低温建筑技术，2010，32（5）：107-108.