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EPS薄抹灰-岩棉保温防火系统实验分析

发布时间:2019/10/28 15:56:48浏览量:

外墙保温防火系统已被广泛应用在一些大型的建筑外墙防火中,其中EPS薄抹灰-岩棉保温防火系统由于防火性能良好,而受到广泛的关注。
目前,国内有关EPS薄抹灰-岩棉保温防火系统性能的研究主要是采用大尺寸窗口火烧试验为主,该研究方法按照英国BS8414-1《建筑外包覆系统的防火性能》的要求进行,主要是通过在模拟房间内进行燃烧,观察火焰从洞口或窗口溢出时对外墙保温系统的破坏情况。但该方法在模拟房间内进行,在模拟房间的构造、布局、摆设等方面与实体建筑间存在一定的差异。为了更好地了解外墙保温防火系统耐火性能,在2012年6月12日进行了实体建筑火烧试验,并在房间内形成了轰燃,成功模拟火灾现场。轰燃形成后火焰很快通过窗口作用于外墙EPS薄抹灰-岩棉保温防火系统,燃烧持续65min,未见外墙保温材发生燃烧或出现防护层脱落等现象。
试验模型及系统实体试验建筑共分为3层,试验建筑外墙采用EPS薄抹灰外墙B2级7cm厚的保温系统,参照JG149-2003《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》要求施工。抹面层的厚度为35cm,采用点框法进行外墙粘贴,粘贴面积大于40%,饰面层为外墙乳胶漆。在楼层第一层与第三层之间设置20cm的岩棉防火隔离系统。试验点火房间选取第一层楼层中的西南房间。房间内部体积为4.7m3.3m2.48m,墙口宽度为1.76m,高度为1.5m。在燃烧过程中房间地面铺设合木地板,房间内部家具设置泡沫床垫、双人床、床单、枕头、海绵垫、双门衣柜、书柜、单人沙发、写字台、床头柜、双人沙发,并在柜子内部放置不同密度木板以增加火烧现场的火灾荷载。房间内部的木板、家具、密度板在燃烧过程中将产生1000MJ/m2以上的火灾荷载,燃烧过程产生的火灾荷载能够有效地作用于保温系统中。试验前,内部分别布置87个温度测试点,用以评价及检测建筑内部保温层受口下方,点火735s后,火焰超过了第二层窗口的上方,到达第三层窗口的下方。在点火784s后,第一层楼层墙外岩层隔离带冒火,在845s后第二层窗户的玻璃遭受破坏,在915s后第二层窗户垮塌,在980s后第一层窗口上方可观测到熔融物掉落,在1100s,在第一层窗口防火带中出现小火上窜的情况,自点火后30min,外窗火焰基本熄灭。燃烧过程中,第一层建筑窗口的EPS薄抹灰出现破损、开裂的情况,但是未见大面积的脱落、开裂或破损现象,建筑物外形没有破坏,保持完好状况。试验完成后,将外墙保温系统防护层拆除进一步验证防护系统的受损情况及耐火情况可发现外墙保温系统烧焦,但系统保温材料并没有燃烧,能有效阻止火焰蔓延。
试验结果分析
破坏区域分析试验过程中,火焰蔓延至窗口后并没有受到风向的影响,火焰冲出房间后直接作用于外窗保温材料,外窗保温材料在受损区域附近燃烧,没有向两侧外墙蔓延。
燃烧温度与火灾荷载试验过程中,点火的房间地面及屋顶的温度最高,超过1000,窗口外部火焰温度最高超过900。在第一条防火隔离带上方保温系统的温度减低至600,而在第二层窗口下方温度最高为600,温度值与第一层楼层相当。这一范围保护层内部的温度基本接近,约为300400。在这一区域保温系统中,外墙保护层受损情况基本相同。在二层窗口上方的保温防火系统表面温度均低于350,外层保温材料内部温度均低于200,因此保温系统未受到较大破坏。将第三层窗口上方的岩棉防火隔离带拆除后,保温层中未发现颜色及形态的变化。试验结果表明:窗口上方的岩棉保温防火隔离带具有很好的阻燃性能,防火隔离带上下温差大于300,从而确保了整个防火系统能有效地抵抗燃烧。

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