外墙外保温防火隔离带技术导则条文说明
2012 北京
1 总则
1.0.1 为在北京市更好落实公安部和住房和城乡建设部关于民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定,保证建筑节能工程的防火安全,结合北京市具体情况,在试验研究及国内外技术专家广泛技术交流的基础上,对防火隔离带用什么材料制做和如何实施,编制了本技术导则。
1.0.2 在各类建筑中,居住建筑和非幕墙式其它民用建筑占有很大的比例,其外保温最主要的做法是采用粘贴保温板薄抹灰外保温系统,外保温材料以可燃材料为主,这是外保温当前防火的主要问题。本导则的验证试验主要就是针对这种情况设计的,试验用保温材料主要是EPS和XPS,PUR的情况大体相似。
2 术语
2.0.1根据目前试验结果并结合民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定要求,明确制做防火隔离带的保温材料应为不燃材料。
2.0.2当采用某种防火隔离带的B1级保温材料外保温系统按附录A《建筑外墙外保温系统防火试验方法》进行试验后判定不具有火焰传播性时,该防火隔离带对此种外保温系统就具有阻火传播性。
3 基本规定
3.0.3在本导则所作的验证试验中,EPS的最大厚度为200mm,这个厚度已能满足寒冷和严寒地区近期节能工程需要,据此确定EPS板厚度限值。根据燃烧热值计算,可将XPS板厚度限值确定为120mm,PUR厚度限值确定为150mm。
3.0.6 在外保温系统中设置防火隔离带,其技术和工艺要求与大面积保温工程有很大差别,编制施工方案和正式施工前制做样板件不能省略。
3.0.7 对防火隔离带的性能和安装要求很高,截面很小,而制做隔离带的不燃保温材料往往强度较低。为了保证隔离带质量稳定可靠、减少破损、安装便捷、节省施工工时,宜采用工厂预制的制品,在现场安装。
4 技术要求
4.0.1如在相同构造、相同种类保温材料和厚度不超上限的外保温系统中,使用相同材料、尺寸、间距的防火隔离带,只要各组成材料性能符合本导则相关要求,系统防火性能是有保证的,不必重复做窗口火试验验证。防火隔离带有一定适用范围,如果隔离带材料品种改变、隔离带高度方向尺寸减小、隔离带设置间距加大,就要重做窗口火试验验证;如果外保温系统构造改变、保温材料种类改变或燃烧性能等级降低、保温材料厚度超出原隔离带适用范围上限,也要重做窗口火试验验证。
4.0.2 本试验方法采用JGJ 144-2004附录A-A.2方法,在试验墙制做时加进了防火隔离带做法,耐候性循环后增加了隔离带部位的检测。如隔离带材料种类改变,应另做耐候性检验。
4.0.3 采用工厂预制的防火隔离带制品,有利于原材料的采购与产品的质量控制,也可以减少现场操作的难度,为现场施工的后续工序创造更有利的条件。
4.0.4 防火隔离带要在发生火灾时承担起阻止火焰沿外墙面传播的功能,同时它又是外保温系统的组成部分,还要满足外保温系统的其它性能要求。因此,对隔离带及其组成材料的具体要求是:阻火传播,保温有效,联结安全,防水透气,使用耐久。
“阻火传播”要求隔离带材料自身不燃,在火灾温度下基本保持体积稳定。“熔点”检验项目的试验方法引自DIN 4102-17《建筑材料及构件的防火性能 矿物纤维绝热材料熔点试验方法》。试样放加热炉中在90min内加热到1000℃,测定加温前后厚度变化率,厚度减小率不超过50%判定为合格。根据窗口火试验的隔离带部位受火温度记录,把熔点检验合格指标定为不低于1000℃。
经对一些保温材料的熔点进行检测,结果表明:岩棉板、岩棉条、无机保温浆料、泡沫混凝土板和泡沫玻璃能符合要求;矿渣棉、玻璃棉、酚醛树脂和聚氨酯不符合要求。
“保温有效”要求包括隔离带在内的墙体平均传热系数符合节能设计标准;隔离带部位墙体内表面温度不低于室内空气设计温、湿度条件下的露点温度。当隔离带材料导热系数高于墙体保温材料导热系数时,可能出现墙体平均传热系数达不到节能设计标准的情况,不宜选用导热系数过大的材料做隔离带。如果不能避免这种情况,应适当加大墙体保温材料的厚度。结露情况一般不易发生,如两者的导热系数相差很大,应进行验算。
需要指出的是岩棉板因为纤维方向与板面平行,纤维间联结比较薄弱,垂直于板面的抗拉强度很小。但是如果使纤维方向垂直于板面,同方向的抗拉强度就会大大提高,如果对岩棉板进行包裹处理制成制品形式,作为一个整体制品也同样能满足外保温系统的安全要求。
“防水透气”体现在对系统性能有“吸水量”、“不透水性”和“水蒸汽湿流密度”的要求,耐候性循环后表面不得出现可渗水裂缝,抗冲击性达到相应的指标,隔离带材料有较低的吸水率。在设计和施工中注意相关节点的防渗漏处理。经检测一些保温材料的吸水率,结果表明部分矿物棉板和无机保温浆料的吸水率较高,不但会因使用中的冻融循环对安全产生影响,也会直接降低保温效果,但经憎水处理后则可使其吸水率降低,甚至大大低于5%。因此为保证隔离带的有效性,本导则将隔离带所用材料的吸水率定为不超过5%。
“使用耐久”主要要求包括隔离带在内的外保温系统应全面通过耐候性检验,还包括增强玻纤网应具有耐腐蚀的性能。
4.0.6隔离带材料一般压缩强度较低,宜采用直径较大的压盘。检测单个锚栓抗拉承载力标准值时,压盘应与锚栓同时拉拔。
5 设计参考要点
5.0.1对于B1级保温材料是否需要设置防火隔离带,国内目前有不同观点。在本导则的验证试验中未设置防火隔离带的B1级50mm厚XPS板系统和B1级70mm厚EPS板系统的窗口火试验结果均被判定为不具有阻火传播性。同时资料表明德国外保温采用B1级聚苯板时仍需设置防火隔离带。为慎重起见,本条提出:当保温材料为B1级的聚苯板时也需设置防火隔离带。
5.0.5 当建筑物内部发生火灾时,火焰可能从门窗洞口逸出向上蔓延,防火隔离带的作用就是阻挡火焰的来路,避免火焰直接烧到外保温材料,即使烧过这一道,也不能跨越上一道。因此隔离带设置在门窗口上方是合理的。但有时会出现同一层窗口上沿不在同一水平线的情况,或洞口上方外墙面安装有外遮阳等物件,隔离带的安装位置就需要上移,为避免在隔离带与洞口上沿之间有过多的可燃物,把这个上移距离控制在500mm以内。
5.0.6 可能直接接触到火的部位用不燃材料做保温是恰当的。
6 施工要点
6.0.1在设计要求设置防火隔离带时,严禁任意更改。防火隔离带是与外保温系统配套的,不得任意更换。
6.0.2此种粘贴顺序有利于保证隔离带实现全面积粘贴。拼接严密可以尽量避免在拼接处出现裂缝。防止在隔离带拼缝处有明显缝隙的措施之一是裁切面保持与大面垂直,并在安装时相互间挤紧。粘贴时宜采用组合法(双面粘)。
6.0.4 如果隔离带拼缝与门窗洞口侧边在同一直线上,特别是隔离带紧靠洞口上沿时,容易在拼缝处产生竖向裂缝。
6.0.8 从外保温的窗口火试验来看,窗口处的节点处理对阻止火焰蔓延作用是非常重要的,翻包可以更好地防止保温层边缘与墙体基层脱离,降低火焰沿保温材料蔓延的风险。
7 验收
7.0.4 当发生火灾时为阻挡火势向上蔓延,需要靠防火隔离带阻隔火焰传播通道,并阻断氧气流通,隔离带与墙体基层的粘结层不允许留有空隙。防火隔离带与基层全面积粘结也有利于隔离带与墙体基层的联结安全。
7.0.6 施工良好、有足够厚度的不燃材料抹面层是防火构造措施的组成部分。当火灾发生时,一旦抹面层破损,便会扩大保温材料的过火面积,使火势迅速蔓延。
抹面层与隔离带若粘结强度不足,易造成抹面层空鼓、开裂,降低系统防火性能,在做样板件检验时不要忽视检测粘结强度。断缝应切割到隔离带(隔离带制品)表面。
附录A 建筑外墙外保温系统防火试验方法
本试验方法依据由中国建筑科学研究院组织编写的行业标准《建筑外墙外保温系统防火试验方法》,目前该标准已经报批,但尚未发布,为便于应用将该试验方法作为本导则附录。
附录B 安装防火隔离带的外墙外保温系统的耐候性试验方法
B.2 试验墙下面长隔离带主要为了检验隔离带与大面保温材料结合部、隔离带拼缝处是否出现裂缝、空鼓等外观质量问题,也为了检测隔离带部位的拉伸粘结强度。上部短隔离带主要用来检验窗角部位是否出现裂缝。
附录C 隔离带材料熔点试验方法
C.7从严格的物理角度上讲,该材料的熔点并不是一个特定的温度而是材料发生软化的一个温度范围。鉴于隔离带在高温条件下的稳定性对于防止火焰传播有着至关重要的作用,目前在欧洲的相关法规和批准文件中已增加最低熔点1000℃这一指标,由于国内暂无相关标准试验方法,为便于应用,特引用德国标准DIN 4102-17《建筑材料及构件的防火性能 矿物纤维绝热材料熔点试验方法》中的有关试验方法的内容作为本导则附录。