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建筑保温层防火结构设计与实验分析(2)

时间:2018-09-13 15:59来源:毕业论文
图1.1北京央视附属楼火灾 图1.2南京中环国际广场大火 图1.3上海静安公寓大火 1.1 研究背景及意义 建筑外墙保温层保温材料首先考虑采用不可燃材料,由于


北京央视附属楼火灾
图1.1北京央视附属楼火灾      图1.2南京中环国际广场大火     图1.3上海静安公寓大火
1.1  研究背景及意义
建筑外墙保温层保温材料首先考虑采用不可燃材料,由于无机材料板材强度低、吸水性强、面层容易开裂、导热系数高等缺点[6],国内目前常用的保温材料,大部分采用有机材料,这些材料均具可燃易燃性,例如模塑聚苯板(EPS),挤塑聚苯板(XPS),发泡聚氨酯(PU),这些易燃材料如果不加阻燃剂,几乎没有防火能力,成为火灾隐患。有机材料大幅添加阻燃剂来提高耐燃性不是很理想,成本和技术要求高,并且保温材料抗火性能检测程序繁杂[7]。阻燃保温材料温度高时可以燃烧,因此并非添加阻燃剂就不会燃烧。聚苯板虽然经过阻燃处理但仍为可燃物,其着火点大致为400℃一450℃[8]。此外,阻燃剂自身燃烧会产生有毒烟尘和气体,对人危害非常严重。
1.1.1  EPS材料概述
聚苯乙烯泡沫(简称EPS)是一种热塑性材料,高温具有熔融滴落导致燃烧扩散的特点,有一定火灾危险性。EPS作为保温材料,是因为其具有良好的绝热性能,这种性能是由于它独特的结构决定的:完全封闭的多面体蜂窝构成,蜂窝壁厚仅仅0.001mm,直径在0.08~0.15mm之间[9]。EPS由2%聚苯乙烯和98%空气组成,空气为不良热导体,因此大量的空气决定了EPS也具有良好的绝热性能。
EPS泡沫塑料作保温材料时,环境温度越低,导热系数越小,绝热性能越好。EPS不同于其他泡沫材料,它由于蜂窝壁不透水,因此不具有吸水性。但是应该让EPS远离水,EPS每吸收少量的水,导热系数会明显上升,这将降低EPS保温绝热能力。
未添加阻燃剂的EPS材料为易燃材料,容易被火点燃,离开火焰也可以继续燃烧并伴有熔融滴落现象,熔融物滴落将扩大燃烧范围。作为建筑保温材料的EPS添加了有机卤化物等阻燃剂成为阻燃型EPS,这种材料燃烧缓慢,不会完全燃烧,具有一定防火能力。
1.1.2  外墙保温系统
外墙保温系统分为三类:外墙内保温系统,外墙外保温系统和外墙夹心保温系统[10]。外墙外保温系统是将保温层置于外墙外侧,保温层良好的绝热保温能力有利于保护墙体结构不受热胀冷缩效应,这使基层墙体寿命更长,并且保温效果好。
外墙外保温是目前最常用的保温系统,因此本文的保温层防火设计以此系统为基础展开。
1.4 外墙外保温墙体结构示意
1.1.3  有机材料火灾
近年来建筑有机保温材料引起火灾频繁发生,造成人民生命和财产损失重大。火灾的危险性可以分为以下几点:
1.有机保温材料属于易燃材料,一旦外界火焰接触保温材料温度达到燃点,极易引燃保温材料,并且在空气充足的条件下,燃烧蔓延速度快,容易形成大面积火灾。
2.有机热塑型材料燃烧成竖向和横向蔓延,燃烧蔓延过程中会熔融滴落,并形成池火,当池火上方保温材料聚积热量达到临界值,会被引燃出现轰燃,轰燃温度很高,释放热量高,会扩大燃烧范围。
3.有机热塑型材料燃烧会产生大量烟雾和CO、SO2、HCN等有毒气体,暴露在这种环境中过久会对人生命产生极大威胁。 建筑保温层防火结构设计与实验分析(2):http://www.751com.cn/gongcheng/lunwen_23000.html
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