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            建筑外墻外保溫系統防火性能試驗

             

            建筑外墻外保溫系統防火性能試驗
             
             
             
            外墻外保溫防火先行
            建筑外墻保溫是建筑節能的重要內容之一,其核心是保溫材料。不同類型材料的導熱系數差異較大,導熱系數越小,其保溫隔熱性能越好,一般來說,有機保溫材料熱工性能要優于一般無機保溫材料。
             
            與世界各國一樣,目前我國保溫材料大多采用有機高分子發泡保溫材料,如模塑聚苯板(EPS)、擠塑聚苯板(XPS),硬質發泡聚氨酯等,雖然相應的產品標準都對其阻燃性能提出了要求,但限于目前應用的技術水平和技術條件,其本質上仍屬可燃材料,材料自身的阻燃性能指標尚不能完全滿足建筑防火安全的要求。
             
             
             “外墻外保溫系統”是指依附于建筑外墻上、位于建筑主體結構外墻外側的系統,對建筑起保溫作用。外墻外保溫系統又可采用粘貼、噴涂、澆注和機械錨固等多種施工方法,但保溫材料是直接附著在基層墻體上的,外部的裝飾材料可以是涂料、面磚、石材、金屬板材等,也可以做成帶龍骨的幕墻保溫系統。系統都是有基層墻體作為支撐的,沒有基層墻體的全幕墻系統暫未列入研究內容。根據國外的先進經驗,針對不同類型的外墻外保溫系統采取科學適度的防火構造措施(例如設置防火隔離帶、加厚防火保護層)可以滿足建筑成品整體構造防火安全的要求,確保建筑物在火災發生時火情不會蔓延。
             
            因此,完善外保溫系統的整體構造應作為提高我國建筑外墻外保溫系統防火安全性能的重要途徑。
             
            防火評價試驗先行
            對外保溫系統進行防火安全性能評價是以試驗為基礎的,采用的試驗模型應能夠表征系統在實際火災中的狀態,試驗結果應客觀地反映外保溫系統的防火安全性能。只有選擇正確的試驗方法,才能客觀、科學地評價外保溫系統防火安全性能。
             
            從試樣尺度劃分試驗方法的類別,包括小尺寸試件試驗、中尺寸試件試驗和大尺寸模型火試驗。小尺寸試驗主要是對保溫材料的燃燒性能進行檢驗;中尺寸試驗可以對保溫材料的燃燒性能進行檢驗,也可以針對具有某種構造的外保溫系統進行檢驗,但所涵蓋的系統構造往往十分有限;大尺寸試驗可以對整個外保溫系統的所有構造進行檢驗。
             
            對于外保溫系統整體構造的防火安全性能或火焰傳播性,主要采用大尺寸模型火試驗進行檢驗。目前在我國有試驗基礎的大尺寸試驗方法有兩個:一是美國的UL1040:2000標準,目前國內通稱為“墻角火試驗”;二是英國的BS8414-1:2002標準,目前國內通稱為“窗口火試驗”,也是國際上采用的針對外保溫系統的防火試驗方法。
             
            墻角火試驗以美國的UL1040為代表。試驗時火源位于試驗模型的墻角,試驗模型和試驗結果更適用于內保溫。窗口火試驗以英國的BS8414為代表,試驗時火源位于試驗模型底部模擬窗口的燃燒室內,試驗模型和試驗結果更適用于外保溫。
             
            為了將BS8414-1:2002標準轉化為適合我國外墻外保溫系統應用的試驗和評價方法,2008年,中國建筑科學研究院建筑防火研究所申請了住房和城鄉建設部建工行業標準《建筑外墻外保溫系統防火試驗方法》的編制任務。經過幾十次大比例窗口火的試驗研究,確立了非等效采用英國BS8414-1:2002的編制原則,目前已進入報批階段。在《建筑外墻外保溫系統防火試驗方法》規定的窗口火試驗中,試驗模型模擬垂直的建筑面由主墻和與之垂直的副墻構成。外保溫系統安裝在建筑面上。試驗模型底部燃燒室的開口模擬實際建筑中樓層的窗口或洞口,點燃的木材或燃氣的火焰從窗口溢出,模擬房間內發生轟燃后的火焰從窗口或洞口溢出時對外保溫系統的攻擊,檢驗外保溫系統的受損程度,并對其火焰傳播性進行判定。試驗用火源采用約400kg的木材,30分鐘內釋放的總熱量約為4500MJ,熱釋放速率峰值約為(3±0.5)MW,比正常使用條件下建筑內可燃燒物的量要大很多,試驗條件非??量?。
             
            從實際火災對建筑物的攻擊概率來看,中國建筑科學研究院建筑防火研究所與相關科研團隊一起,選擇了窗口火試驗這一具有普遍意義的方法。從2006年3月開始至2011年11月,研究團隊針對不同構造的外墻外保溫系統,先后進行了56次外保溫系統的大尺寸模型火試驗,其中,墻角火試驗10次,窗口火試驗46次。
             
             
             
             
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