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建筑外墙外保温系统防火技术研究

作　者: 史慧芳
导　师: 邸芃
学　校: 西安科技大学
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 外墙外保温保温材料阻燃技术防火构造窗口火试验
分类号: TU111.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

近年来外墙外保温系统的建筑火灾频繁发生，造成严重的财产损失和人员伤亡，究其原因是保温材料的选用不当所致。因此，提高建筑外墙外保温系统的防火性能成为建筑行业关注的热点问题，也成为迫切需要研究解决的关键所在。而外墙外保温技术以其节能环保、施工方便等优越性深受人们欢迎，因而，对外墙外保温系统防火技术的研究具有重要的现实意义和广阔的发展前景。本文从如何选用建筑外墙外保温材料这一悬而未决的难题入手，通过对三大类常用的保温材料的优劣对比分析得知：发泡类材料的保温性能优于硬质类和软质类材料，其中以聚氨酯泡沫保温板最佳，但其防火性能较差，为此本文对其阻燃性能进行深入研究，通过阻燃剂配方的优化，以便能制得阻燃聚氨酯泡沫保温材料，并利用锥形量热仪对其燃烧性能进行实验对比分析，实验发现：与未进行阻燃的材料相比，阻燃聚氨酯泡沫保温板的引燃时间(TTI)缩短了一倍，质量损失速率(MLR)提前出现，且表面快速生成保护层，热释放速率(HRR)峰值降低至50%，发烟量减少1/2，一氧化碳生成率(COY)减少至30%，因而，延缓了燃烧，推迟了轰燃的出现，从而研究证明阻燃聚氨酯泡沫保温板的抑烟性好，毒副性小，燃烧性能大大提高。为了优化建筑外墙外保温系统构造做法，使系统具有更好的抗火能力，本文还基于大尺寸模型窗口火试验，通过对聚苯板薄抹灰外保温系统和贴砌聚苯板外保温系统进行对比试验，得出：常用的聚苯板薄抹灰外保温系统，由于未采用保护层和特殊构造处理，基本不具备阻止火焰蔓延的能力，在试验开始不足7min便出现了轰然；而贴砌聚苯板外保温系统，采用了10mm厚的保护层、600mm×450mm的分仓构造和无空腔构造做法，受火后13min达到燃烧峰值，有效的阻止火焰的蔓延。抗火性能显著优于聚苯板薄抹灰外保温系统，说明建筑外墙外保温系统当采用一定厚度的保护层、适当尺寸的分仓构造和无空腔构造做法后，可以使外墙外保温系统具有更好的抗火性能。本文通过结合工程实例分析，也验证了上述结论的正确，充分表明采用经过优化后的建筑外墙外保温系统，节能性和防火性更加优越。该研究结果为今后建筑外墙外保温系统的防火技术研究及实际工程应用提供了一定的理论依据和参考价值。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-10
1 绪论  10-22
  1.1 课题研究背景  10-16
    1.1.1 我国能源及建筑围护结构能耗现状  10-12
    1.1.2 墙体保温节能技术发展概况  12-14
    1.1.3 外墙外保温技术的优势与不足  14-16
  1.2 外墙外保温防火技术研究现状  16-19
    1.2.1 国外研究概况  16-17
    1.2.2 国内研究现状  17-19
  1.3 研究的目的和意义  19-20
  1.4 研究内容与技术路线  20-22
    1.4.1 研究内容  20-21
    1.4.2 技术路线  21-22
2 外墙外保温系统防火基础研究  22-39
  2.1 国内外防火性能有关规定  22-26
    2.1.1 国外相关规范规定  22-24
    2.1.2 我国防火规范要求  24-26
  2.2 保温材料的选用  26-29
    2.2.1 分类及应用  26-28
    2.2.2 常用材料的性能  28-29
  2.3 保温系统构造做法  29-33
    2.3.1 类型及应用  29-31
    2.3.2 防火构造措施  31-33
  2.4 火灾危险性分析  33-36
    2.4.1 保温材料的安全隐患  33-34
    2.4.2 系统构造的抗火性能  34-36
  2.5 保温材料及构造的常用试验方法  36-38
  2.6 本章小结  38-39
3 外墙外保温材料阻燃技术实验研究  39-55
  3.1 实验仪器、原理及参数简介  39-43
    3.1.1 仪器简介  39-40
    3.1.2 实验原理  40-42
    3.1.3 实验参数简介  42-43
  3.2 材料阻燃剂的研究  43-47
    3.2.1 阻燃技术分析  43-45
    3.2.2 阻燃方法的选择  45-46
    3.2.3 阻燃剂的制备  46-47
  3.3 材料燃烧特性实验  47-48
    3.3.1 实验样品的制作  47-48
    3.3.2 实验工况  48
  3.4 实验结果分析  48-54
    3.4.1 未阻燃聚氨酯材料  48-50
    3.4.2 阻燃聚氨酯材料  50-51
    3.4.3 综合对比分析  51-54
  3.5 本章小结  54-55
4 外墙外保温系统防火构造试验研究  55-70
  4.1 大尺寸模型窗口火试验方案简介  55-56
  4.2 薄抹灰外保温系统大尺寸窗口火试验  56-61
    4.2.1 模型制作  56-58
    4.2.2 试验条件  58-59
    4.2.3 试验记录  59-61
  4.3 贴砌聚苯板系统大尺寸窗口火试验  61-65
    4.3.1 模型制作  61-62
    4.3.2 试验条件  62
    4.3.3 试验记录  62-65
  4.4 试验结果对比分析  65-69
    4.4.1 前提条件  65
    4.4.2 试验温度曲线  65-69
  4.5 本章小结  69-70
5 工程实例应用分析  70-77
  5.1 工程概况  70-72
  5.2 保温材料燃烧性能分析  72-74
  5.3 保温系统构造抗火性能分析  74-75
  5.4 本章小结  75-77
6 结论与展望  77-79
  6.1 结论  77
  6.2 展望  77-79
致谢  79-80
参考文献  80-82
附录  82

建筑外墙外保温系统防火技术研究

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