外墙保温材料的燃烧性能研究

外墙保温材料的燃烧性能研究

姚君茜

济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司济南市250101

摘要：本文先对外墙保温材料燃烧性能的基本概念进行简述，进而对建筑保温材料燃烧性的等级划分进行总结。然后就常见的几种建筑外墙保温材料为基础，从材料选用、实现现象以及总结分析基础上，对外墙保温材料的燃烧性能进行深入研究。

关键词：建筑外墙；保温材料；燃烧性能

最近几年中，我国建筑行业正在快速发展，使用在建筑建设中的材料也逐渐增多。当前我国在建筑防火灾安全方面有一定规定，特别是建筑外墙保温材料的选用上有十分明确的规定。使用在外墙上的保温材料要有一定的阻燃性能，这样才有可能降低火灾对建筑造成的伤害。因此，对外墙保温材料的燃烧性能进行研究，有一定现实意义。

一、建筑外墙保温材料燃烧性能的重要性

燃烧性具体是指建筑材料在遇到火或者是被燃烧时，材料发生的一系列物理化学变化。燃烧性能的等级和特性通常是由表面发热、火焰传播、发烟以及毒性等现象体现出来。就建筑外墙保温材料的选择而言，我国在这方面有着明确规定，通常需要材料燃烧性能在B2级之上。建筑外墙保温材料是整个建筑防火性的关键构成，保温材料燃烧性能的好与坏对建筑工程有着很大意义，其能够直接决定整个建筑的安全与质量。因此，为了能够保障建筑工程的防火性，就需要在使用保温材料时确保燃烧性能达到标准。最近几年由于建筑行业的发展，建材市场也逐渐火爆，市场竞争逐渐激烈让整个市场都处于相对混乱的状态中。再加上管理制度的不完善，建材市场中很多保温材料都有着粗制滥造以及质量较低的现象，这不仅让整个建材市场出现问题，同时也对建筑工程的建设形成一定影响。一些建筑工程在建设过程中使用了燃烧性能不达标的保温材料，让建筑在投入使用之后存在很多安全隐患。所以，外墙保温材料燃烧性能极其重要，只有保障保温材料的燃烧性能，才有可能确保整个工程的质量，以此促使建筑行业的稳定发展。

二、外墙保温材料燃烧性能等级

保温材料一般是指导热系数小于或等于0.12的材料，随着科学技术的发展，保温材料被广泛使用在建筑工程建设中。在建筑中每使用一吨矿物棉绝热产品，则一年就能够节省一吨石油。所以保温材料的使用不但能够保障建筑质量，同时还能够节省一定的资源。使用在建筑外墙的保温材料有很多，其中有硅酸盐、陶瓷、硬聚氨酯以及发泡水泥板等等，这些都是在建筑外墙保温中经常使用的材料。我国对保温材料的燃烧性有比较明确的规定，当前保温材料燃耗性能够分成以下几个级别：A级。这个级别是属于不燃性的建筑材料，例如岩棉以及无机保温砂浆等；B1级，这个级别是属于难燃性建筑材料，例如胶粉聚苯颗粒或者是酚醛等；B2级属于可燃性建筑材料，如挤塑聚苯板以及模塑聚苯板等；而B3级则属于易燃性建筑材料。

通过对保温材料的运用，其能够有效降低损失，在通常情况下保温材料的导热系数在0.05W/（m.K）之下。而不同的保温材料，其燃烧性能也不同，在对保温材料进行选择时，要根据建筑实际情况和特点进行。例如防火隔离带中的保温材料需要使用无机保温砂浆与泡沫玻璃等材料，而在建筑外墙保温系统和外墙装饰防火设计中则需要依据相关的规定进行，最好是使用A级燃烧性能的保温材料，也就是说，使用在建筑外墙保温系统中的保温材料，其属性要为不燃或者是难燃。在实际施工过程中，建筑施工部门要保障保温材料的质量与可燃性，在将材料使用在施工中的时候要做好可燃性的试验工作。这样才能够将合格与达到标准的保温材料使用到施工中，进而保证建筑的质量。

三、外墙保温材料的燃烧性能试验研究

要想保障外墙保温材料的质量，需要在施工前做好材料的燃烧性能试验研究。通过试验能够检测保温材料的燃烧性能，观察其是否能够达到相应的技术要求、并且保障其防火等级是否合格达标。当前保温材料都有燃烧等级分级的，主要是A（A1、A2）级。B（B1、B2）级，各级应用范围和实际情况不一样，所以在对其进行试验和研究时要做好试验工作。在进行试验研究时要确保材料选择的全面性，同时还要仔细观察试验现象，并且做好总结与分析工作。

（一）试验材料的选用

在进行外墙保温材料的研究时，材料的选用要有一定的代表性和全面性。本文主要使用三种外墙保温材料进行：

其一是挤塑板。这种材料是由聚苯乙烯树脂与添加剂经过加压之后制作而成，具有连续表层与闭孔式蜂窝结构。由于材料表层具备致密性与内层闭孔性结构，所以这种材料聚苯的导热系数比较低，并且抗压强度也很高，有着极好的抗温性能。

其二是硬泡聚氨酯。这是一种有着闭孔结构的低密度高分子材料，其导热系数也比较低，是目前建筑外墙保温材料中导热系数最低的一种。将阻燃剂添加在聚氨酯中，可以成为一种难以燃烧的材料。

其三是硅质聚苯板，这是一种有机聚苯板被硅化处理的材料。这种材料不但延续了传统聚苯板导热系数低的特点，同时还有着隔热效果好的优点。在使用过程中抵消了传统泡沫板阻燃效果差的缺点，是一种相对理想的保温材料。

（二）材料实验

在实验之前要做好材料的试样，在实验时可以选用50毫米厚的保温材料，具体的规格要根据实际情况而定，在进行燃烧实验的时候要分别点燃三组实验材料，并且要使用热电偶对材料内部的温度进行测试。在实际实验过程中要观察火焰传播速度与高度，并且要在实验结束之后观察材料的碳化与损坏范围。在实验过程中观察到挤塑板被点燃之后会快速而剧烈地燃烧，并且火焰蔓延范围比较大，同时会产生融化收缩的现象。在燃烧结束之后，挤塑板部分表面会有碳化的现象。而硅质聚苯板点燃之后基本不会燃烧，并且火焰范围很小，燃烧结束之后基本没有碳化的现象。实验过程中挤塑板火焰传播速度很快，挤塑板、硬泡聚氨酯以及硅胶聚苯板这三组火焰传播高度在依次降低。在实验结束之后，使用热电偶对挤塑板、硬泡聚氨酯以及硅胶聚苯板内部温度进行测试，其温度也依次降低，在这其中可以观察出硅质聚苯板在燃烧时，其内部温度在挤塑板与硬泡聚氨酯温度之下。

（三）实验结果总结与分析

经过对这三种材料的燃烧性进行分析，能够总结出保温材料防火性能大小，其具体是硅质聚苯板＞硬泡聚氨酯＞挤塑板，其中具体体现在以下几个方面：

其一是火焰传播速度与蔓延高度能够直接呈现出火灾传播危险性，在实验中能够看出，硅质聚苯板火焰传播速度低于挤塑板和硬泡聚氨酯，就火焰传播高度来看，挤塑板＞硬泡聚氨酯＞硅质聚苯板，所以硅质聚苯板相对安全，而挤塑板的防火性相对较差。

其二是材料燃烧实验在结束之后，对材料碳化与毁坏程度与范围进行分析。其中硅质聚苯板表面几乎不存在任何的碳化现象，只是出现了少量收缩现象。而硬泡聚氨酯表面没有出现面积较大的碳化现象，但是材料内部比较完整。挤塑板燃烧结束之后，其表面不但存在碳化现象，并且材料内部几乎被碳化。

其三是保温材料燃烧时，其内部温度能够对材料燃烧性能进行直接影响。实验检测出硅质聚苯板在燃烧时温度最小，这是由于硅质聚苯板使用了高分子颗粒防火隔离工艺。在遇到火时，硅质聚苯板的颗粒仓表面会快速闭孔，及时隔绝热量，保障整个建筑的安全。

结束语

外墙是整个建筑的围护部分，外墙质量与安全能够直接对整个建筑的质量安全进行影响。将燃烧性能达标的保温材料使用在外墙施工中，其不但能够隔热保温，在遇到火灾的时候还能够保障建筑外墙的安全，隔绝火灾的入侵。因此，在施工建设过程中要对保温材料进行试验与研究，以此保证建筑安全与质量。

参考文献：

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