外保溫系統(tǒng)防火安全性問題的起因
外墻外保溫系統(tǒng)是建筑外墻外側(cè)具有保溫隔熱功能并具有一定裝飾效果的系統(tǒng)。其核心功能材料是保溫材料，通常占系統(tǒng)體積的80％以上；配套材料通常為不燃材料如砂漿類、瓷磚等及包含有少量可燃成分的材料如涂塑玻璃纖維網(wǎng)格布、膩子和涂料等。
用于建筑外墻的保溫材料主要包括3大類，一類是以礦物棉和玻璃棉為主的無機(jī)保溫材料，通常認(rèn)定為不燃性材料；一類是以膠粉聚苯顆粒保溫漿料為主的有機(jī)無機(jī)復(fù)合保溫材料，通常認(rèn)定為難燃性材料；另一類是以聚苯板（熱塑性）、聚氨酯（熱固性）和酚醛為主的有機(jī)保溫材料，通常認(rèn)定為可燃性材料。具體見表1。
當(dāng)外墻外保溫系統(tǒng)的保溫材料采用不燃性材料或不具有傳播火焰的難燃性材料時，外墻外保溫系統(tǒng)幾乎不存在防火安全性問題。但是，在我國目前的技術(shù)條件下，聚苯乙烯泡沫和硬泡聚氨酯等可燃材料在建筑外墻外保溫系統(tǒng)中的使用最為廣泛，這是產(chǎn)生外保溫系統(tǒng)防火安全性問題的起因，而隨著節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高，這個問題將更加凸顯。因此，隨著此類可燃有機(jī)保溫材料的大面積應(yīng)用和使用厚度的不斷增加，建筑外墻火災(zāi)或火災(zāi)的蔓延問題應(yīng)引起人們足夠的重視。
1）巖棉礦棉類不燃材料的燃燒特性
巖棉、礦渣棉在常溫條件下（25℃左右）它們的導(dǎo)熱系數(shù)通常在0.036～0.041W/(m·K)之間，其本身屬無機(jī)質(zhì)硅酸鹽纖維，不可燃，但在加工成制品的過程中，有時要加入有機(jī)粘結(jié)劑或添加物，這些對制品的燃燒性能會產(chǎn)生一定的影響。因此，巖棉、礦渣棉制品的燃燒性能取決于其中可燃性粘結(jié)劑的多少。
2）膠粉聚苯顆粒的熱分解與燃燒特性
膠粉聚苯顆粒保溫漿料是一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合的保溫隔熱材料，聚苯顆粒的體積大約在80％左右，導(dǎo)熱系數(shù)為0.06W/(m·K)，燃燒等級為B1級，屬于難燃材料。膠粉聚苯顆粒在受熱時，通常包含的聚苯顆粒會軟化并熔化，但不會發(fā)生燃燒。由于聚苯顆粒被無機(jī)料包|考試大|裹，其熔融后將形成封閉的空腔，此時該保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)會更低、傳熱更慢，受熱全過程材料體積變化率為零。
3）聚苯乙烯的熱分解與燃燒特性
聚苯乙烯泡沫材料是熱塑性高分子保溫隔熱材料，導(dǎo)熱系數(shù)為0.041W/(m·K)。受熱時，通常發(fā)生軟化和熔化。聚苯板的熱變形溫度僅為70～98℃，差異取決于選用配方和后處理方法，玻璃化溫度為100℃。聚苯乙烯全部由碳?xì)湓亟M成，本質(zhì)上極易燃燒，未經(jīng)阻燃處理，氧指數(shù)僅為18％；燃燒時熱釋放量較大，同時生成大量煙，受火后收縮、熔化，導(dǎo)致外保溫系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生空腔，轟燃狀態(tài)下燃燒劇烈，燃燒的滴落物具有引燃性。
4）聚氨酯的熱分解與燃燒特性
硬質(zhì)泡沫聚氨酯是一種高分子熱固性保溫隔熱材料，導(dǎo)熱系數(shù)為0.024W/(m·K)，在所有外墻用有
機(jī)保溫材料中是的。聚氨酯一般在202℃以下不會分解，用ASTMD1929測定聚氨酯泡沫的點燃溫度為強(qiáng)制點燃溫度310℃，自燃溫度415℃；聚氨酯泡沫本質(zhì)上屬于高度易燃材料，未做阻燃處理時氧指數(shù)僅為16.5％；熱固性材料在受熱時通常分解出易燃?xì)怏w，受火后形成炭化層，熱分解和燃燒的產(chǎn)物主要有氰化氫、CO、異氰酸酯等，對聚氨酯燃燒的毒性研究也比較多。
5）酚醛樹脂的熱分解與燃燒特性
酚醛樹脂泡沫材料是高效保溫材料之一，導(dǎo)熱系數(shù)為0.025W/(m·K)。該材料遇火焰火源時不易燃燒，在400℃以上時只灼燒或陰燃，無火焰。除去火源后可能會陰燃一段時間，發(fā)煙量很小，幾乎全部成炭。但關(guān)于其燃燒毒性的研究較少，報道的數(shù)據(jù)也不完全。酚醛樹脂泡沫材料是目前高效有機(jī)保溫中阻燃性能的一種材料。
因此，外保溫系統(tǒng)防火安全性的起因是由于系統(tǒng)中有機(jī)保溫材料具備了引發(fā)火災(zāi)和加速火災(zāi)蔓延的危險性。
外墻外保溫系統(tǒng)是建筑外墻外側(cè)具有保溫隔熱功能并具有一定裝飾效果的系統(tǒng)。其核心功能材料是保溫材料，通常占系統(tǒng)體積的80％以上；配套材料通常為不燃材料如砂漿類、瓷磚等及包含有少量可燃成分的材料如涂塑玻璃纖維網(wǎng)格布、膩子和涂料等。
用于建筑外墻的保溫材料主要包括3大類，一類是以礦物棉和玻璃棉為主的無機(jī)保溫材料，通常認(rèn)定為不燃性材料；一類是以膠粉聚苯顆粒保溫漿料為主的有機(jī)無機(jī)復(fù)合保溫材料，通常認(rèn)定為難燃性材料；另一類是以聚苯板（熱塑性）、聚氨酯（熱固性）和酚醛為主的有機(jī)保溫材料，通常認(rèn)定為可燃性材料。具體見表1。
當(dāng)外墻外保溫系統(tǒng)的保溫材料采用不燃性材料或不具有傳播火焰的難燃性材料時，外墻外保溫系統(tǒng)幾乎不存在防火安全性問題。但是，在我國目前的技術(shù)條件下，聚苯乙烯泡沫和硬泡聚氨酯等可燃材料在建筑外墻外保溫系統(tǒng)中的使用最為廣泛，這是產(chǎn)生外保溫系統(tǒng)防火安全性問題的起因，而隨著節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的逐步提高，這個問題將更加凸顯。因此，隨著此類可燃有機(jī)保溫材料的大面積應(yīng)用和使用厚度的不斷增加，建筑外墻火災(zāi)或火災(zāi)的蔓延問題應(yīng)引起人們足夠的重視。
1）巖棉礦棉類不燃材料的燃燒特性
巖棉、礦渣棉在常溫條件下（25℃左右）它們的導(dǎo)熱系數(shù)通常在0.036～0.041W/(m·K)之間，其本身屬無機(jī)質(zhì)硅酸鹽纖維，不可燃，但在加工成制品的過程中，有時要加入有機(jī)粘結(jié)劑或添加物，這些對制品的燃燒性能會產(chǎn)生一定的影響。因此，巖棉、礦渣棉制品的燃燒性能取決于其中可燃性粘結(jié)劑的多少。
2）膠粉聚苯顆粒的熱分解與燃燒特性
膠粉聚苯顆粒保溫漿料是一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合的保溫隔熱材料，聚苯顆粒的體積大約在80％左右，導(dǎo)熱系數(shù)為0.06W/(m·K)，燃燒等級為B1級，屬于難燃材料。膠粉聚苯顆粒在受熱時，通常包含的聚苯顆粒會軟化并熔化，但不會發(fā)生燃燒。由于聚苯顆粒被無機(jī)料包|考試大|裹，其熔融后將形成封閉的空腔，此時該保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)會更低、傳熱更慢，受熱全過程材料體積變化率為零。
3）聚苯乙烯的熱分解與燃燒特性
聚苯乙烯泡沫材料是熱塑性高分子保溫隔熱材料，導(dǎo)熱系數(shù)為0.041W/(m·K)。受熱時，通常發(fā)生軟化和熔化。聚苯板的熱變形溫度僅為70～98℃，差異取決于選用配方和后處理方法，玻璃化溫度為100℃。聚苯乙烯全部由碳?xì)湓亟M成，本質(zhì)上極易燃燒，未經(jīng)阻燃處理，氧指數(shù)僅為18％；燃燒時熱釋放量較大，同時生成大量煙，受火后收縮、熔化，導(dǎo)致外保溫系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生空腔，轟燃狀態(tài)下燃燒劇烈，燃燒的滴落物具有引燃性。
4）聚氨酯的熱分解與燃燒特性
硬質(zhì)泡沫聚氨酯是一種高分子熱固性保溫隔熱材料，導(dǎo)熱系數(shù)為0.024W/(m·K)，在所有外墻用有
機(jī)保溫材料中是的。聚氨酯一般在202℃以下不會分解，用ASTMD1929測定聚氨酯泡沫的點燃溫度為強(qiáng)制點燃溫度310℃，自燃溫度415℃；聚氨酯泡沫本質(zhì)上屬于高度易燃材料，未做阻燃處理時氧指數(shù)僅為16.5％；熱固性材料在受熱時通常分解出易燃?xì)怏w，受火后形成炭化層，熱分解和燃燒的產(chǎn)物主要有氰化氫、CO、異氰酸酯等，對聚氨酯燃燒的毒性研究也比較多。
5）酚醛樹脂的熱分解與燃燒特性
酚醛樹脂泡沫材料是高效保溫材料之一，導(dǎo)熱系數(shù)為0.025W/(m·K)。該材料遇火焰火源時不易燃燒，在400℃以上時只灼燒或陰燃，無火焰。除去火源后可能會陰燃一段時間，發(fā)煙量很小，幾乎全部成炭。但關(guān)于其燃燒毒性的研究較少，報道的數(shù)據(jù)也不完全。酚醛樹脂泡沫材料是目前高效有機(jī)保溫中阻燃性能的一種材料。
因此，外保溫系統(tǒng)防火安全性的起因是由于系統(tǒng)中有機(jī)保溫材料具備了引發(fā)火災(zāi)和加速火災(zāi)蔓延的危險性。