由几起建筑物火灾看烧结砖夹芯复合保温墙体的必要性

由几起建筑物火灾看烧结砖夹芯复合保温墙体的必要性 由几起建筑物火灾看烧结砖夹芯复合保温 墙体的必要性 j{夸,云 由几起建筑物火灾 综合报道 c0l92flll5【15llf0? 看烧结砖夹芯复合保温墙体的必要性 赵裕文 (秦皇岛发电有限责任公司晨砻建材分公司) 摘要:本文通过新央视大楼等多起外保温火灾案例进行反思,提出采用烧结砖夹芯 墙结构解决这一问题的必要性,介 绍了烧结砖夹芯复合保温墙体的应用情况. 关键词:烧结砖;火灾;夹芯墙 2009年元宵夜央视新大楼北配楼因烟花爆竹 引燃保温材料导致发生火灾,初步勘察结果显示, 燃烧主要集中在钛合金下面的保温层. 2008年10月9日,哈尔滨市经纬360大厦发 生火灾造成外墙部分装修材料被烧毁.原因为电 焊点燃聚氨酯保温材料所致. 2008年6月2日,北京师范大学科技园孵化 大厦因幕墙施工电焊时未对焊渣进行有效防护,以 致引燃下方的外墙保温材料,造成该大楼西面墙体 1,l3层外装饰和保温材料全部烧坏. 2007年5月9日,沈阳铁西区红盛小区22号 楼发生火灾.最开始着火的是堆放在楼东侧山墙 下的一堆废弃物,废弃物燃烧之后将该楼东墙上的 外墙保温系统点燃. 这些起损失惨重的火灾都是引燃外保温而引 发的.这一个个孤立的火灾事件,却给我们目前城 市建设敲响了警钟.通过这些火灾事故,有识之士 都充分认识到了新型高效防火材料,外墙保温防火 分隔,消防安全,施工防火等等是何等至关重要,何 等急迫. 建筑节能是我国建设的必然出路,可国家和人 民的生命和财产又必须得到保障,否则,科学发展 就会失去应有的意义! 基金项目:国家科技支撑项目资助(2【)()6BAJ02B00) 1火灾事故的反思 墙体外保温系统应用的重要条件之一就是防 火安全性.目前外保温系统中约80%的主体保温 材料均采用有机可燃材料,且很容易被引燃;敷设 方式是墙面满铺保温材料,若燃烧时自然会以极快 的速度蔓延,同时产生的大量毒气和烟雾更是火灾 的头号杀手.无任何防火构造措施且可用于任何 高度的建筑中,导致火灾或加速火灾蔓延的案例时 有发生.高层建筑一旦着火,按照现有的技术装备, 根本无法救治,只能眼睁睁看着烧完外保温,给建 筑带来极大的安全隐患,严重威胁着人们的生命和 财产安全. 现有外保温建筑发生火灾大部分为施工 现场火灾导致,而使用中发生火灾案例很少,是不 是解决了施工阶段的火灾隐患即可保证外保温的 防火安全性呢? 答案是否定的.(1)墙体外保温的施工周期一 般不超过三个月,而建筑物的使用寿命通常在50年 以上,有什么措施解决这几十年的火灾隐患?墙体 外保温损坏或到寿命,怎么维修?怎么保证节能? (2)如果发生火灾,在施T期间涉及的人员少,建筑 物内易燃易爆品少.而使用过程中恰恰相反,老弱 病残多,财产复杂多样,易燃易爆物品多,消防救援 如何面对这人命关天的形势? C 综 OIPR 合 EHENS 报 IYER 道 EPORT 论坛,.一 从重要性和长期性而言,解决建筑物使用过程 中火灾隐患才是关键.我认为烧结砖夹芯墙结构 能很好地解决这一个问题. 2烧结砖夹芯墙结构 它是指墙体内层用烧结砌块或空心砖,在墙体 中间预留的连续空腔内填充同定在内叶墙上的保 温或隔热材料(如聚苯板,发泡聚氨酯板,岩棉,珍 珠岩等),在保温板和外叶墙之间留有一定的空气 层,外层用烧结砌块或空心砖或清水砖,墙的内叶 和外叶之间用防锈的金属拉结件连接形成的墙体. 内叶墙承重,外叶墙的主要作用是装饰及保护保温 材料,并承受自重,传递水平荷载. 夹芯墙是集承重,保温,围护或装饰为一体的 复合墙体,受力性能,耐久性和保温隔热性能都是 其它保温墙体难以比拟的. 3烧结砖夹芯墙结构的优势 3.1有效防止火灾发生,蔓延 外叶墙使用的烧结砖是在1000~C高温下焙烧 成型,自身不会燃烧,面对偶然发生的火灾,能够确 保易燃的保温材料不被点燃,阻止火灾的蔓延,扩 大.建筑物使用过程中,点燃物不可能落人到墙内 部的保温材料上,火灾隐患得以消除. 3.2提升建筑节能水平 夹芯墙结构热T性能好,无须改进施工和 增加过多的资金,就可以满足节能65%的目标.保 温材料的选择范围更为宽广.保温材料在内部还 可以更有效地防止碰撞,雨水,潮湿等造成的保温 功能降低等,真正地延长保温材料的使用寿命,解 决保温材料不能与建筑物同寿命的尴尬. 3.3提高保温层的施工质量 烧结砖夹芯墙的外叶墙砌筑,保温可以一次完 成,无须保护层构造,与外墙外复合保温相比,具有 施工工序少,过程简单,施工质量可控性高,施丁人 员人身安全性高等特点. 3.4节约资源,延长建筑物的使用寿命 几千年的风风雨雨验证了烧结砖的耐候性能 是无可比拟的.外叶墙将耐候性相对差的保温材料 保护在其内部,为建筑提供全面的防护,克服了目 前外墙饰面层开裂,脱落的质量通病,显着地延长 使用寿命,这是其它墙体难以达到的地方.几十年 乃至上百年后,也完全可以拆除外墙,重新更换建 筑材料,这样建筑物的使用寿命可以大幅度提高. 建筑物使用寿命的延长,是最好的节能减排方法之 一 .烧结砖又是一种可再生重复利用的资源,不会 影响水质,土壤,真正做到节约资源,保护自然,保 护环境,科学发展. 3.5承重装饰一体化 如果外墙采用烧结清水砖,就可以做到外叶墙 砌筑,保温,装饰同步完成,减少1二序,提高效率.清 水砖具有古朴,典雅,自然的风格.吸水率比普通 烧结砖更低,耐候性也更强.具有烧结砖特有的调 节湿度等功能.在大气环境下永不褪色,且随风吹 日晒,其色彩更显古朴.使用期内基本不需要任何 维修费,还可减少化工涂料的使用,避免每隔几年 就需要粉刷墙体的劳民伤财之事. 4烧结砖夹芯墙的应用情况 烧结砖夹芯墙在西方发达国家是早已普遍应 用的典型节能墙体,主要用来新建或改造民用住宅 及公用建筑,多年的应用积累了相当完备的设计, 施工. 我国以前烧结砖夹墙主要应用于寒冷和严 寒地区,如东北等地的建筑外墙上.现在随着技术 的发展,在华北,山东等地也开始有建筑实例.不 但用于低层建筑,如河北秦皇岛热电里小区;也在 高层建筑上使用,如30层高的沈阳五里河大厦等. 5我国烧结砖夹芯墙的技术规程,图集 在借鉴国外经验和大量试验的基础上,我国将 这种复合墙体纳入到GB50003((砌体结构设计规范》 中.2004年河北省特别制订了DB13(J)49—2005 《烧结非粘土多孔砖夹墙砌体结构技术规程》和 DBJT02—46—2006的JO6J106《烧结非粘土多孔砖夹 芯墙构造》图集.国家建筑设计图集07SG617 《夹芯保温墙结构构造》和《标准图夹芯保温墙建筑 构造》(07J107)也已经在2007年7月1日正式发 布执行. 据了解在长沙,淄博等地也正开展夹芯墙的研 究工作,淄博市已经编制了《淄博市居住建筑多孔 砖夹芯保温墙技术措施》和《多孔砖夹芯保温墙体 构造试用图集》. 根据住房和城乡建设部建标『2009188号的要 求,由西安墙体材料研究设计院和西安建筑科技大 学主编的行业标准《装饰多孔砖夹芯复合墙砌体结 构技术规程》今年已开始制订. 6审视目前的城市建设.大力推广夹芯墙结构 外保温体系在我国应用年限较短,耐久性尚缺 (下转第34页) 表2不同模型参数对比 研完与探讨科技纵横 5cIlIcllfe伽l0l06I 外形尺寸/ram孑L洞间距/mm孑L洞排列孑L洞率导热系数/(W/m?oC)传热系数/(W/m??) A360~248~24951O排29列46.54%0.133360-334O89 模型B240×190x9085排11列43.13%0.163760.578770 模型C290x190x190105排l1列39.78%0.234762O.565543 模型D24O×190x90105排11列35.82%0.1529780.522l14 注:模型D外侧涂刷一层20mm厚的自制保温砂浆层 能设计标准》要求,即每平方米采暖能耗(标煤)降 低到8.75kg以下,也称第三步建筑节能.可见采用 缩小孔间距,沿热流传递方向增加烧结多孔砖的尺 寸和在烧结多孔砖的外侧涂刷一层保温砂浆都能 起到显着降低传热系数的作用. 对于德国Poroton产品A,孔型结构为多孔和小 孔,其传热系数最小,但该产品孔间距仅5mm,对原 材料性能和挤出机设备性能要求很高,挤出机设备 要依靠进口,一次性投资大;对于模型B,适当缩小 孔间距提高孔洞率,降低多孔砖传热系数,但同样 提高对原材料性能和挤出机设备性能要求;对于模 型c,采用增加烧结多孔砖的厚度来降低传热系数, 但是它不仅增加了建筑面积,加大了建筑结构自 重,甚至会影响建筑结构质量和安全,在使用过程 中有一定的局限性;对于模型D,采用保温层+多孔 砖的复合墙体,虽然额外增加成本,但它一方面可 显着降低外墙的传热系数,另一方面可节约烧结多 孔砖物料,减轻建筑结构自重,增加其使用安全性. 综合考虑,采用上述方法来降低外墙围护结构的传 热系数均是可取的,若结合使用效果肯定更佳. 4结论 (1)与德国Poroton产品相比,3种模型砖的传热 系数均较大,主要是孑L间距增加,但它们降低对原 材料和挤出机设备性能的要求,更适用于中国现有 的砖厂. (2)B,C,D3种模型砖的孔洞率均大于35%,作 为外墙围护结构,它们传热系数均达到北京发布的 节能65%的建筑设计标准. (3)适当缩小孑L间距,增加烧结多孔砖的厚度和 采用复合墙体的方法均可以显着降低多孔砖传热 系数,提高其保温隔热效果. 参考文献 [1]姬广庆.在节能65%的设计标准下烧结多子L砖,空心砖墙体的 组成结构及应用的对策.砖瓦.2006(7):5—11 [2]张朝晖主编.ANSYS热教程与实例解析.中国铁道出版 社.26—55 『31GB50176--93.民用建筑设计规范.中华人民共和国建设部. [4]俞力航.外墙平均传热系数的计算与分析.新型建筑材料.2003 (11):54—57 [5]周皖宁,岳然勇.矩形多孔砖的生产与应用.砖瓦.2001(624—25 (上接第19页) 少实践考验,特别是保温材料假冒伪劣现象严重. 使用寿命短,维修量大,面层材料易开裂,脱落,失 效,着火等都要求我们对外保温体系要慎重.这些 缺陷使得其无法和夹芯墙相比. 那些频繁而惨烈的案例给了我们足够的警醒, 需要对目前的城市建设的情况进行认真,细致的审 视了. 严格按照规范规定设计,施工,夹芯墙体具有 良好的受力性能和抗震性能,整体稳定性提高,完 全满足规范规定的抗震性能要求.外叶墙和夹芯层 减少了内叶墙受到的外界气候的侵蚀.夹芯墙除 有极少数金属连接件外,可达到基本无热(冷)桥, 效能极高,是节能建筑墙体之首选. 7结束语 综上所述,烧结砖夹芯复合墙具有防范火灾, 延长建筑物的使用寿命,提升建筑节能水平,保护 环境和资源的优势,大力推广夹芯墙结构是极其必 要的. 虽然夹芯墙体在设计,施工中还存在一定的问 题,相应的构造和标准还不完善,但根据国外的经 验,烧结砖夹芯复合墙体必然是今后墙体材料的发 展方向. 蛰