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外墙保温材料燃烧性能分析

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  摘    要:经济在快速的发展,社会在不断的进步,人们的节能意识也逐步提高,建筑节能措施也开始逐步推进,建筑外墙保温技术逐渐被应用。外墙保温材料要注重防火,确保其具有较高的防火安全性。因此,关于外墙保温材料的燃烧性能的研究也逐渐增多。本文主要测试分析了挤塑板、硬泡聚氨酯和硅质聚苯板的燃烧性能,从燃烧速度、蔓延高度等进行了评定,期望能够为外墙保温材料的防火安全性的提升提供一定的参考。
  关键词:外墙保温材料;燃烧性能;防火
  1  引言
  我国社会节能处于日益紧迫的大背景下,不管是新建建筑还是原有建筑都要符合节能减排标准。然而,近年来国内发生多起由于外墙外保温材料起火所导致的火灾事故,给外墙保温行业带来了一定的负面影响。因此,如何在保證消防安全的情况下,最大程度上减少建筑能耗成为外墙保温行业的一大难题。
  2  常见保温材料性能分析
  (1)挤塑板。挤塑板是一种由聚苯乙烯树脂经过挤压制造出拥有连续表层及闭孔式蜂窝结构的板材。它的表层的致密性高,内层有闭孔结构,使其具有较低的导热性,抗压强度也较高、保温性能好。根据燃烧性能分类,挤塑板为B2级易燃性材料,阻燃防火性能低。(2)硬泡聚氨酯。硬泡聚氨酯是一种低密度、微闭孔结构的高分子材料,导热系数极低,仅为0.0018W/(m·k),~0.024W/(m·k),是当前所有保温材料中导热系数最低的。通过在硬泡聚氨酯中添加入阻燃剂,会提高其阻燃性能,成为难燃的自熄性材料。(3)硅质聚苯板。硅质聚苯板是一种有机聚苯板经过硅化处理制成的。它的导热系数低、保温效果好,而且阻燃效果也较好,是一种新型保温隔热材料,有广阔的应用前景。
  3  保温材料及燃烧性能的分类
  3.1  无机保温材料
  (1)岩棉板是经过高温融熔加工成的人工无机纤维板,导热系数≤0.044W/(m·K),导热系数小、具有质量轻、吸热、不燃的特点。岩棉板作为A级防火材料,在欧洲高层建筑中被广泛使用,但在国内建筑保温市场份额不大,主要是因为国内生产的岩棉制品质量不过关,主要表现在酸度系数偏低(最好1.8以上),抗拉强度偏低。这与国内岩棉生产厂家的原材料、生产工艺水平相关,首先真正使用优质玄武岩的不多,掺加过多的矿渣影响了纤维的质量,其次生产工艺落后,用先进的摆锤法生产工艺很少。欧洲岩棉制品标准对酸度系数、质量吸湿率、抗拉强度、短期吸水量等性能的要求优于国内现有标准。由于多数国产岩棉质量抗拉强度低,憎水性差,应用于外墙保温中容易形成空腔、粉化、造成脱落等现象,不但达不到保温效果,还会造成安全隐患。2017年12月某省为此下文限制使用岩棉板薄抹灰外墙外保温系统。(2)玻化微珠是一种酸性玻璃质熔岩矿物质,经过电炉高温1300度膨胀等特种技术处理和生产工艺加工形成内部多孔空腔结构、表面玻化封闭、呈球体状,其理化性能十分稳定,耐老化耐候性强,具有质轻、绝热、防火(燃烧性能为A级)、耐高低温、抗老化、吸水率小等优异特性。缺点是导热系数较高,保温效果较其他材料没有优势,而且施工周期长。
  3.2  建筑高度与性能等级
  根据国家出台的最新外墙要求,民用建筑外的保温系统的规定与建筑的高度有关,不同的高度有着不同的要求。对于高度大于100m的建筑来说,保温材料的燃烧性能应该为A级;对于高度在100m与60m之间的建筑,保温材料的燃烧性能应该在B2级及以上,并且在使用B2级这种有火灾危险的燃烧性能材料时,为了安全起见,每两应该设置防火隔离带;对于高度在60m与24m之间的建筑来说,保温材料的燃烧性能应该在B2级及以上,并且在使用B2级这种有火灾危险的燃烧性能材料来说,为了安全起见,应该每两层设置水平防火隔离带。对于高度小于24m的建筑来说,起保温材料的燃烧性能应该在B2级及以上,并且在采用B2级保温材料时,为了安全起见,应该每三层设置水平防火隔离带。
  3.3  新型外墙保温材料
  (1)酚醛树脂板作为建筑节能保温材料,由于闭孔率高而使得导热系数低,仅为0.023W/(m·K),保温隔热效果好、防水透气、粘结性良好刚性大、抗剥离强度高、无毒无味无害,无刺激性等优点。另外改性后的酚醛树脂的防火等级可以达到A级,但会增加成本,其缺点是整体的粘结性不好,抗压抗折能力极低、系统易开裂,高湿下体积稳定性差。(2)真空绝热板(VIP板)是以芯材和吸气剂为填充材料,使用复合阻气膜作为包裹材料,经抽真空、封装等工艺制成的建筑保温用板状材料。芯材是由纤维状、粉状无机轻质材料组成的。真空绝热板可有效地避免空气对流引起的热传递,因此导热系数可大幅度降低,可低至0.005W/(m·K),具有环保和高效节能的特性,耐火等级为A级,使用寿命可与建筑物同寿命,是目前世界上最先进的高效保温材料。此材料缺点水蒸气渗透系数较低,施工需特别注意以防真空破坏,另一个是板材平整度、垂直度不高,极易被破坏。(3)泡沫玻璃是由碎玻璃、发泡剂、改性添加剂和发泡促进剂等,经过细粉碎和均匀混合后,再经过高温熔化,发泡、退火而制成的无机非金属玻璃材料。泡沫玻璃是一种性能优越的绝热(保冷)、吸声、防潮、防火的轻质高强建筑材料和装饰材料,使用温度范围为零下196[℃]~450[℃],A级不燃,与建筑物同寿命,透湿系数几乎为0。泡沫玻璃以其永久性、安全性、高可靠性在低热绝缘、防潮工程、吸声等领域占据着越来越重要的地位。它的生产是废弃固体材料再利用,是保护环境并获得丰厚经济利益的范例,被用户称之为绿色环保型绝热材料。缺点是材料自身较脆,自身膨胀内应力强大,生产过程中会形成气泡缺陷,成品率和切材率没保障。
  4  建筑外保温材料燃烧性能检测
  (1)A级检测像是类似于A级的无机保温材料中,本是不燃材料,但是在进行试验的时候,可能会发生短暂的燃烧现象。遇见这种现象时,检测人员要特别注意,这是材料的“燃烧”现象还是“闪燃”现象。并且在热值试验的过程中,也会存在样品不完全燃烧的情况,这样一样,检测数据的准确性就有待考究,对于这样的问题,可以对研磨样品进行剪切,在将其剪切成为细小的颗粒之后,研磨成细小的小小颗粒,增大受热面积。最后,这些不燃材料的热值很低,所以在进行热值试验过程中,可以加一些提高助燃的催化剂之类的东西,以便于检测数据的精准度。(2)B级检测在检测B级材料时,由于B级材料属于易燃烧的保温材料,所以在测试时,要选择合适的燃烧方法和铺地材料,以免造成工作检测失误,引发火灾。对于B级材料来说,在分级滴落物时,准确滴落物的性质是非常重要的,在此检测环节中尤为重要。并且,在清理试验的燃烧物时,应该在样品前,装上干铺沙,这样在进行后续清理工作时,才能进行很好的清理,提高清理的效率,确保清理的质量,唯有在清理干净之后,才能保证清理的质量。
  5  结语
  总之,在科技飞速发展的同时,我们必须要沉下心来解决发展中遇到的问题。高效、普及固然是好,但是跟民众的生命财产安全比起来显得微不足道。近年来,因为外保温材料的燃烧性造成了严重的火灾事故,所以材料燃烧性能分析也成为了大家装修时的关注点,为了让外墙保温材料引起的火灾事故不再发生,在其材料的燃烧性能的分析中不能马虎,建筑施工时,在材料的选择中也不能利益至上,要综合思考。最后,希望外墙保温材料的普及度越来越高,安全系数也随之升高,大家住的舒心,更重要的是住得安全。
  参考文献:
  [1] 颜艳.建筑外保温材料有关问题的思考[J].新疆师范大学学报(自然科学版),2011(4).
  [2] 建筑材料及制品燃烧性能分级GB8624-1997[M].北京;中国标准出版社,1997.
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