白日昌 金 富 史云龍
遼寧省檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證中心(遼寧省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院)(110000)
隨著高層建筑的不斷涌現(xiàn),建筑消防安全形勢(shì)也愈加嚴(yán)峻。其中,因建筑外保溫系統(tǒng)存在消防安全隱患而造成的火災(zāi),如央視配電樓大火、上海11.15特大火災(zāi)、沈陽(yáng)萬(wàn)鑫大廈火災(zāi)等,為高層建筑的消防安全敲響了警鐘。高層建筑消防安全已受到全社會(huì)的高度關(guān)注。
我國(guó)北方大部分地區(qū)季節(jié)性溫差較大,為了降低室內(nèi)外溫差帶來(lái)的能源損耗,在建筑外墻設(shè)置內(nèi)保溫或外保溫系統(tǒng),以緩解建筑內(nèi)外熱量傳導(dǎo)帶來(lái)的熱量損耗問(wèn)題。保溫系統(tǒng)雖然緩解了建筑節(jié)能問(wèn)題,但是也帶來(lái)了極大的消防安全隱患,因此相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定民用建筑的外保溫材料宜采用A 級(jí),不宜采用B2 級(jí), 嚴(yán)禁采用B3 級(jí)。 以住宅建筑為例,“民用建筑施工規(guī)范”第6.7.5 條規(guī)定:當(dāng)住宅建筑高度H>100 m 時(shí),外墻外保溫系統(tǒng)應(yīng)采用A 級(jí)(不燃)的外保溫材料;當(dāng)建筑高度100 m≥H>27 m時(shí),應(yīng)采用不低于B1(難燃)級(jí)的外保溫材料;當(dāng)建造高度不大于27 m 時(shí),可采用B2 級(jí)(可燃)的保溫材料 (當(dāng)建筑外墻保溫系統(tǒng)采用B1 級(jí)或B2 級(jí)的保溫材料時(shí),建筑外墻的門窗洞口應(yīng)采用耐火極限不小于0.50 h 的防火窗)。當(dāng)外墻設(shè)置裝飾層時(shí),應(yīng)采用A 級(jí)裝修材料;當(dāng)建筑高度H≤50 m 時(shí),可采用燃燒性能不低于B1 級(jí)的裝修材料。
我國(guó)早期建筑使用的外保溫材料大多是苯板、擠塑板等有機(jī)材料,它們具有取材廣泛、價(jià)格低廉、保溫性能好等優(yōu)點(diǎn),但該類產(chǎn)品的原料由石化產(chǎn)品提煉而成,有機(jī)物成分極高,由于材料本身具有極高的熱值,材料本身遇火穩(wěn)定性極差、極易燃燒,因此該類保溫材料在使用過(guò)程中存在著一定的消防安全隱患。使用了苯板或擠塑板的外保溫系統(tǒng)遇到外部火焰時(shí)極易被引燃,并且具有燃燒速度快、火焰?zhèn)鞑パ杆俚忍攸c(diǎn)。 即使采取了一些阻燃措施也只能在一定程度上延緩火勢(shì)的蔓延,不能根本上改變產(chǎn)品本身的易燃特性,基于這些缺陷該類產(chǎn)品的應(yīng)用前景并不明朗,制約了該類產(chǎn)品的研究和生產(chǎn)。
巖棉的應(yīng)用解決了苯板防火性能差的弊端,其防火性能可達(dá)到A 級(jí)即不燃物的要求,因此近些年被大量使用在高層建筑的外保溫系統(tǒng)中。 巖棉產(chǎn)品雖然具備優(yōu)良的阻燃性能,但其憎水性差的劣勢(shì)也極為明顯,一旦外墻涂層有漏水現(xiàn)象,巖棉吸附了大量的水氣,必定對(duì)其整體的物理耐久性及保溫屬性帶來(lái)極大的影響,進(jìn)而使其喪失建筑保溫功能。
綜上所述,建筑保溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工業(yè)者面臨兩難的選擇:一是犧牲一定的阻燃性能為代價(jià),使用苯板為代表的有機(jī)材料;二是放棄一定的保溫屬性,采用巖棉這類無(wú)機(jī)材料。 這也促使廣大科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)廠家將大量的資金和精力投入到新型產(chǎn)品研發(fā)中,一種新型高阻燃鎂基復(fù)合防火保溫板(以下簡(jiǎn)稱鎂基保溫板)應(yīng)運(yùn)而生。
鎂基保溫板是菱鎂礦深加工產(chǎn)品無(wú)機(jī)鎂鹽水合物與聚苯顆粒防火保溫板的生產(chǎn)相結(jié)合的產(chǎn)物。水合物無(wú)機(jī)鹽在高溫條件下能夠脫去分子中的結(jié)晶水,發(fā)生分解吸熱反應(yīng),有效降低膠粉聚苯顆粒防火保溫板在燃燒時(shí)釋放的熱量,從而改變了物質(zhì)自身的燃燒屬性。 在聚苯顆粒防火保溫板生產(chǎn)過(guò)程中用鎂巖水合物替代阻燃劑,不僅可以提高材料自身的阻燃性能,更能起到環(huán)境保護(hù)的作用。 該類材料經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,其阻燃性能可達(dá)到GB 8624—2012《建筑材料及制品燃燒性能分級(jí)》中的A 級(jí)要求;相較于苯板、擠塑板等有機(jī)物保溫材料,鎂基保溫板不僅達(dá)到了近乎一致的保溫性能,而且更具有優(yōu)良的阻燃性能;相較于巖棉類保溫材料,鎂基保溫板不僅可達(dá)到相同等級(jí)的阻燃性能,還兼顧了良好的耐候性。 由此看出,鎂基保溫板不僅具備良好的耐火性能,還具備良好的耐候性,是上述兩類傳統(tǒng)保溫材料的折中產(chǎn)物。 鎂基保溫板施工更加簡(jiǎn)便,能大大提高外保溫系統(tǒng)的施工效率。
現(xiàn)階段鎂基保溫板的劣勢(shì)在于其較高的生產(chǎn)成本,但隨著該類產(chǎn)品研發(fā)力度的加大、生產(chǎn)工藝的改進(jìn)及機(jī)械化程度的日益提高,生產(chǎn)成本會(huì)進(jìn)一步降低。
高阻燃鎂基復(fù)合防火保溫板是符合現(xiàn)階段外墻保溫系統(tǒng)要求,同時(shí)具備高阻燃性能和高保溫性能的一種創(chuàng)新型材料,為建筑防火提供了一種新的模式,是外墻保溫材料的優(yōu)秀代表產(chǎn)品,具有極大的研究和實(shí)用價(jià)值。