浅论建筑外墙节能辨体化设计

壤
浅论建筑外墙节能
孙煜
体化设计
２ １ ０ ０ ３ １
中煤科工集团南京设计研究院
【 摘
பைடு நூலகம்
要】随着经济的快速 发展， 高层建筑不断涌现的同时， 建筑 易出现空腔构造的幕墙式建筑的每层楼板处进行防火材料封堵， 阻
节能与防火安全问题也 日 益突出。 建 筑外墙保 温材 料 的可燃性是 发生 火 止 火灾 蔓延 。 建筑 中防火隔 断一般 采 用分仓或 设 置设 置防火 隔离带 ， 灾的重要原 因之一 ， 火 灾的发生暴露 了 建 筑节能 与防火安 全之 间的矛盾， 能 有效 阻止 火 焰蔓 延 。 提高 外墙 保 温材 料 的阻 燃 性能 和 采 取有 效 的 协调 发展 的设 计理 念是 解决 当前问题 的重要 方法。 文章 分析我 国当 前外 防火 构造 措 施是 减 小火 灾 事故 发生 的 有效 措 施 ， 也 是 防火 技 术 措施 墙 节能保 温 系统 中 存在 的问题 ， 并根 据建 筑 外墙外保 温 与防火安全间的 研 究 的重要方 面 。 矛盾阐述 了 建 筑节能保 温同防火安全的一体 化设计理 论。 ２ ． ２ 外墙外保温应进行合理的防火设计
【 关键 词 】 建 筑 节能； 外墙保 温； 防火安全 我 国是 能 源消 耗 大 国 ， 建 筑 能 耗 占总 能 耗 的 １ ／ ５ 以上， 通过加 强 建 筑保 温 技 术 措施 降 低 采 暖、 制 冷设 备 的能 耗 能 有效 节 约我 家 资 源。 高分子 保温材料以其优越的保温隔热性能在外墙保温技术中被 广泛 采 用 ， 但 这 也 正是 引发火 灾 重要原 因。由于 外墙 保温 材 料 的可燃 性 引发火 灾的 报 道屡 见不鲜 ， ￣ ］ １ ０ ９ 年正 月十五央 视 新 台址 园区文化 中 心大 火等 。 根 据 我 国现 在的 国情不 可 能像 国外 先进 国家 那样 ， 高层建 筑 中禁止 使 用 可燃 性 保温 材 料 ， 当今 技 术 将 一 种 材料 制成 防火 材 料 的 同时也 大 大 降 低 了材 料 的保 温性 能 ， 这 就 需 要 我们 在 建 筑设 计 中 要充分 考虑 建筑 外墙 保 温与防火 安全 间的矛盾 ， 将 建筑 节能 设 计与防 火安 全一 体化 。 １ ． 我国外墙保温与防火技术的现状 １ ． １ 外墙保温材料的划分 外 墙 保温 做 法 主要 有外 墙外 保 温 、 外 墙 内保 温 和 外墙 夹心 保温 三种， 现在随着新型建筑材料 （ 加气混凝土砌块 ） 的出现， 其本身具 有保 温作用 且不 存在 火 灾安 全隐 患问题 ， 下 面主 要对外 墙外 保温 方面 从所选用材料的燃烧角度进行分析。 根据保温材料的燃烧性能可分为无机类保温材料、 有机无机复 合 保 温材 料 和 有机 高 分 子 保温 材 料 。 由于 无机 类 保温 材 料和 有 机无 机 复合 保 温材 料 的燃烧 性 能很 差或 不具 可燃 性 ， 其 自身不 存在 防火安 全 性 问题 但是 一 般 保温 陛能 不 能满 足要求 或 在 技术 等 方面 还未 得到 推广 ． ｏ 现 在 外 墙保 温 材 料 主要 以 聚苯 乙烯 和 聚氯 酯 等 高分 子 有机 材 料为主 ， 属 可燃性 材 料 ， 存在 引发 火灾 的危 险 。 １ 。 ２ 我 国外墙 保温 防火 的现状 为 了防止 建 筑 外墙 保 温 系统 火 灾事 故 的发 生 ， 国家在 ２ ０ ０ ９ 年 已 经制 定 了民用 建 筑 外 保温 系统 及外 墙 装 饰 防火规 定 。 这 项 规 定 明确 了不 同等级 保 温材 料在 民用建 筑 中的使 用范 围， 但与发 达 国家相 比差 距很大。 规 定中仅仅限制了材料的燃烧性能等级适用的建筑物的高 度， 并没有规定保温系统的耐火等级划分， 也没有明确非幕墙式建筑 防火 隔断 的具 体 要求 。 现 在 我 国外 墙 保温 系统 及保 温 材料 没 有统 一 的 防火 测 试 方 法 和分 级 评 价标 准 ， 没有 明确 规 定不 同 防火 等级 的 外 保 温 系统在 建 筑 中的应 用 。 我们 在学 习国外 先进 防火 技 术 、 规 范的 同时 ， 也 要认识 到 现在 已 经 建 成 的建 筑 中存 在 的 安 全隐 患 ， 如 将 可燃 的聚 苯 板保 温 材料 用 于 高层 建筑 外 墙保 温 ， 其 本身就 存在 火 灾隐 患。 从 发生 火 灾事 故中可 以 看 出， 对 于高 层及超 高 层建筑 中火灾 造成 的生命 安全 和财产 安全 更为 严重 ， 要 引起 我 们的 高度 重视 。 ２ ． 外墙保温防火一体化设计 ２ ． １ 影响外保温系统防火安全的因素 外墙保温材料的可燃性是建筑发生火灾的主要原因， 我们从外
外 墙外 保 温 采用 的聚 苯 板具 有良好 的保 温隔 热 性 能 ， 但防 火能 力很 差 ， 现 阶 段我 国不能 完全 杜绝 这 种 材料在 建 筑 中使 用， 所以 如何 保 障 高层建筑 的 保温 ｌ 生能又 能确 保防火 安全 显得尤 为重要。 在高层建筑设计中， 禁止或限制将一着即燃的聚苯乙烯保温材 料应 用于 幕墙 保温 系统 及高 层建 筑 中。 建 筑幕 墙 及每 层楼 板 处 的缝 隙采用防火封堵材 料进行封堵， 高层建筑各层窗户下方及其他外墙 保 温材 料 处均应 设置 保护层 ， 防止 发生 火 灾大面 积 蔓延 。 高层建 筑 间 的 距离 满 足防火 间距 ， 根 据相 邻 建 筑 外墙 保 温材 料 的 燃烧 等 级 确 定 相邻 建 筑 的距 离。 若建 筑 间的防 火 间距 不足且 外墙 保 温材 料易燃 ， 任 何一 座建 筑 发 生 火 灾都 会导 致 相 邻 建筑 保温 系统 的燃 烧 ， 增 加 火灾 安全 隐患 。 ２ ． ３ 外墙保温防火设计措施 ① 防火构 造措 施 。 通 过 采 取 防火构 造 措施 增加 有 机保 温材 料 的 阻燃性能 ， 这种措施不仅增加了建筑的成本， 而且添加的非环保型阻 燃 剂 在 火 灾发 生 时 对周 围空 气造 成 污 染 。 防火构 造 措 施 虽然 在 一定 程度上提升了建筑的防火ｌ 生能， 但也削弱了对保温材料自身的燃烧性 能等级的限制， 对新型建筑保温材料的研发及提高建筑整体防火水 平 不利 。 ②无机保温材料替代有机保温材料。由于有机保温材料 自身存 在严重的火灾隐患， 有人提议用节能效果差些的无机保温材料替代 有机 保温 材料 ， 这 样能 达 到建 筑防火 安全 的要 求吗？无机保 温材 料 在 火 灾发 生初 期能 有效 阻 止获 得蔓 延 ， 但 当火灾 进入 高温 阶 段， 它 已不 能经受火焰继续升温， 最终失去预期的防火效果。 在央视大楼中采用 的玻 璃 棉 、 防火棉 等 不燃 材料 在大 火中全 部被 烧 光 ， 此例 也充分 说 明 了高温 火 灾 中无 机保温 材料不 能满 足建 筑防火安 全 的要求 。 ③有机保温材料碳化绝热、 隔热措施。由于无极保温材料节能 效果差且在高温火灾中不能有效达到防火安全的要求， 其 不能取代 具有高效节能效果的有机保温材料。 技术研究发现， 有机保温材料 在高温火灾中形成的碳化层结构具有隔火、 防火、 防止火灾蔓延的功 能， 因此 ， 在 高层建 筑 结 构 中将 无极保 温材 料与 具 有碳 化层 的有 机保 温材料形结合才能真正解决建筑节能防火安全问题。 以 上 三种 防火 设 计措 施 各有各 的 优 点和 不足 。 措施 一 过度 重 视 防火 构 造措 施 的采 用 ， 忽 略了保 温材 料 自 身 的燃 烧性 能 ， 措 施 二无 机 材 料 代替 保 温节能效 果 好的 有机保 温材 料， 忽 略 了无机 保温材 料 自 身 的缺 点， 措施 三最 为完善 ， 但 还需 要高 新技 术 的支持 和 科学 实际 的验 证。 虽然 建 筑 外墙 节能 与防 火安全 存在 矛盾 ， 但节 能与 防火不 再是 两 个 独立 的 概念 ， 两 者一 体化 的设 计理 念 需深 入建 筑设 计之 中， 相信 在 不久的将来我国一定能形成节能防火标准和成熟的技术体系。 ３ ． 小 结 建筑 外墙 的 保温 防 火问题 不 仅涉及 我 国建筑 节 能和 防 火安全 ， 而且直接关系到社会的发展和人民生命财产安全。 节能与防火必须统