外墙外保温防火安全技术规程

3 一般规定
3.0.1对于采用可燃或难燃保温材料的外保温体系，应进行体系的锥形量热计实验和窗口火实验，测出对应的防火等级划分的实验指标。在防火设计时，应具有相应的防火构造措施。防火构造措施主要包括：防火隔离带、防火分仓、有无空腔、防火保护层。
3.0.2 对于公共建筑、重要建筑和特殊建筑的归类，遵循GB50016-2006《建筑设计防火规范》中的划分。
3.0.4 外保温体系的防火等级划分只要满足实验性能要求和构造设计要求中的一个就行，不需要同时满足两个表的要求。构造设计上满足了要求，可以不用进行防火实验检验，当构造设计上没有表中对应的构造，应进行防火实验检测，测出热释放速率峰值和火焰传播性两个指标，然后划分对应的防火等级。
3.0.3 外保温体系防火安全技术规范中规定的构造设计，应能与外保温体系相应的标准、规范相吻合，同时应能够满足其它标准、规范中规定的耐候、抗风压、抗震、抗水相变等要求。
3.0.4 由于建筑保温工程开展时间不长,外墙外保温工程设计中对防火的要求不统一，其相应的防火规范、标准、标准图也不够健全，因此本规程规定施工单位可在征得设计同意的基础上增加或修改必要的防火构造措施，但不得影响工程的质量。）
4     材料防火性能要求
4.1.1进场有机保温材料的燃烧性能技术要求是按GB/T8624-2006要求，其燃烧性能等级因相关标准存疑，暂定此表的最低要求；试验应通过现场取样，由规定资质的检测单位见证并复验得出。考虑到施工连续作业的需要，可采用现场取样打火机点燃简易试验方法，具体试验方法见附录C有机保温材料现场简易打火机点燃试验方法，其试验结果不能代替规范复验。）
4.1.2 保温材料和配套材料进场时应按GB50411-2007《建筑节能工程施工质量验收规范》3.2.2条执行，其进场保温材料必须有材料燃烧性能等级及阻燃处理检验报告。
4.1.3 防火界面处理后的保温材料防火性能可参照附录A试验方法判断其阻断电焊作业等火花攻击能力 
4.2  防火保护材料的性能技术要求是按JG158-2004中的要求

         5  防火设计
5.1.2  防火等级划分实验性能指标
该分级编制的基础来自2006年初立项并于2007年9月验收的《建设部2006年科学技术项目计划》研究开发项目(06－k5－35) “外墙保温体系防火试验方法、防火等级评价标准及建筑应用范围的技术研究”成果。该课题参考了国外大量相关标准和试验方法，结合中国具体情况提出外保温构造整体防火性能是系统防火安全的关键，项目组通过开展锥形量热计试验、燃烧竖炉试验、大尺寸窗口火和墙角火试验研究，获得了大量试验数据。该项目提出了锥形量热计试验和大尺寸窗口火试验为外保温系统防火分级的主要判据指标；提出了外保温系统防火性能分级和适用建筑高度的建议。为了使分级标准更具有开放性，本文提出的防火分级标准中，包括了实验性能对应的防火等级划分和具体的构造防火措施对应的防火等级划分标准，只要外保温系统满足相关级别的试验性能指标，就可对应于相应级别，同时如果体系的防火构造措施满足相关级别的构造措施要求，也可对应相应防火级别，这样从两个方面分别规定了防火等级划分标准，更利于实际的操作。这样就给国家或行业相关标准规范中包括的系统和尚未包括的系统提出了统一的实验性能或防火构造措施评价指标，并为未来新型保温系统研发提供了提高防火性能的研究方向和评价方法。
1． 防火等级划分主要考虑的实验性能指标
总结国外的经验，对建筑外保温系统的防火性能要求应考虑两个方面的问题：一是点火性：在有火源或火种的条件下，系统是否能够被点燃以及热释放速率峰值。同时考虑火灾情况下对逃生影响较大的烟雾和毒气释放问题。这些指标可用小试验取得，以方便检测。这些性能指标可利用锥型量热计试验来检测。二是传播性：当有燃烧或火灾时，系统是否具有阻隔火焰传播的能力，系统对外部火源攻击的抵抗能力或防火性能要求。该项目测试方法的选择原则是采用代表实际使用的外保温系统（包括构造防火部分）并应与真实火灾有较好的相关性。这样的试验必须使用大尺寸试验才能解决。外保温系统的窗口火试验，能够涵盖包括防火构造在内的外保温系统构造，可以观测试验火焰沿外保温系统的水平或垂直传播能力，试验状态能够充分反映外保温系统在实际火灾中的整体防火能力，能够对外保温系统工程的整体防火性能进行检验。从实际火灾对建筑物的攻击概率来看，大尺寸窗口火试验更具有普遍意义。
基于以上分析，该分级标准采用了两个最重要的指标对外保温系统进行分级，一是通过锥型量热计试验得出的热释放速率峰值，二是窗口火试验得出的火焰传播性。
1.1 保温系统热释放速率峰值
保温系统不仅有保温材料，还包括抗裂防护层材料和饰面材料等，在实际使用过程中的最小单元是连续的制品单体。因此，它的燃烧性能比保温材料更接近于实际使用情况。所以要对其进行燃烧性能分级。目前已有相关国际和国内的制品燃烧性能分级标准（EN13501-1，GB 8624-2006）。国际上首先是明确了外保温系统必须按照相关标准进行分级，对于有构造防火的系统，要进行大尺寸（包括防火构造）试件火焰传播性试验，然后由当地建筑指令确定不同防火级别的外保温系统所适用的建筑。但在我国现有标准规范中没有明确对外墙保温系统进行燃烧性能（或防火性能）分级，未规定针对外保温系统大尺寸火焰传播性试验方法和指标，更没有相关标准规范规定不同防火等级的外墙保温系统应该对应应用于哪个防火级别的建筑上。
从试验结果来看，热释放速率峰值和总放热量是评价外保温系统抗火能力的关键技术指标，与其火焰传播性具有一定的内在对应关系。从本质上讲，热释放速率的大小与保护层的厚度直接相关，而保护层厚度是影响外保温防火性能的关键要素之一，因此，热释放速率峰值是评价外保温系统整体防火安全性能的主要技术参数。
热释放速率的测定可以利用小比例的锥型量热计试验来完成。锥型量热计试验是根据量热学耗氧原理，模拟材料的实际火灾状态，同时测定材料的点火性能、热释放、烟及毒性气体等，整个试验是一个连续过程。试验过程中将材料燃烧的所有产物收集起来并经过一个排气管道，气体经过充分混合后，测出其质量流量和组分。测量时，至少要将O2的体积分数测出来，要得到更精确的结果则还要测出CO、CO2的体积分数。这样通过计算可得到燃烧过程中消耗的氧气质量，并运用耗氧量原理，就可以得到材料燃烧过程中的热释放速率。
热释放速率峰值反应了系统放热速度和及其峰值大小，能反应火灾情况下对火灾的贡献及对基层墙体燃烧极限的影响。 
     
图1  锥型量热计试验原理模型和实物示意图
1.2保温系统火焰传播性
外保温系统的火灾危险性在于火焰传播，而EN13501–1(GB8624–2006)标准中采用的单体燃烧试验方法(EN13823：SBI试验)是在ISO 9705房间墙角火试验方法的基础上衍生的，针对的是建筑室内装修材料，分级依据是材料受火条件下的热释放，没有充分考虑可燃有机保温材料的火焰传播性，试验条件下外保温系统的受火状态与实际火灾情景不符。目前已有聚苯乙烯保温板的供应商拿到了C级甚至B级的检验报告，但C级的聚苯乙烯保温板本身也不能满足外保温的防火安全性能要求。由于聚苯乙烯保温板属热塑性材料，受火后融化，滴落燃烧物具有引燃性，不能阻止火焰的传播。因此，燃烧性能等级不宜作为外保温系统防火安全性能的评价依据。欧美国家基本上是根据保温材料和制品燃烧性能等级以及系统的火焰传播性对外保温系统防火性能进行综合评价，并依据当地法规要求确定其适用建筑范围。火焰传播性实验可以按BS8414－1:2002《外部包覆系统的防火性能－第1部分：建筑外部的非承载包覆系统试验方法》进行试验，水平线1距窗口顶部2.5m，水平线2距窗口顶部5.0m。
窗口火试验描述了应用于建筑表面并在控制条件下暴露于外部火焰的非承载外部包覆系统、包覆系统之上的遮雨屏及外墙外保温系统的防火性能评价方法。火焰的暴露方式表征外部火源或室内完全扩展(轰燃后)火焰，从窗口处溢出对包覆体形成外部火焰的影响。 
BS 8414-1窗口火试验，模拟内部火灾对建筑物的攻击，用于检验建筑外墙外保温系统的火焰传播性。从实际火灾对建筑物的攻击概率来看，更具有普遍意义。如图1所示，说明了室内火灾从建筑物的窗口沿外墙外保温系统向外扩散的原理。当外墙外保温系统具有阻止火焰传播的能力时，火灾不会扩散。图2为窗口火试验模型。
       
图2  窗口火试验原理模型和实物示意图
在我国，存在多种不同类型的外保温系统构造，防火能力差异较大，而现有材料燃烧性能等级评价不能真实体现这些系统构造的防火性能差异，因此，在保温材料燃烧性能等级满足基本要求的条件下，以热释放速率峰值和火焰传播性的技术指标对外保温系统整体构造的防火性能进行分级，并确定不同等级外保温系统的适用建筑高度，是解决我国外保温防火问题的必由之路。
1.3 系统等级划分及适用建筑高度说明
1. 防火分级试验指标
分级判据指标说明见表1
外保温系统防火分级试验判据指标说明              表1
等级    保温材料燃烧性能    系统试验要求
        热释放速率峰值（kW/m2）    火焰传播性（℃）
Ⅰ    不燃类    ≤5
传统的不燃性材料的试验结果，如水泥砂浆，试验中不会被点燃。主要对保护层的材质提出要求。    T2≤300
由于保温层采用了不燃性材料，适当放宽了保护层的材质或厚度要求。
Ⅰ    难燃或可燃类    ≤5
当保温层为有机材料时，防火保护层的材质或厚度对系统的热释放速率峰值有影响。此条要求系统的热释放速率峰值与水泥砂浆相同。对外保温系统的防火保护层材质或厚度提出的要求。    T2≤200且T1≤300
由于采用了有机保温材料，对系统构造的阻火性提出要求，保证L2和L1的保温层不出现燃烧现象。
Ⅱ        ≤10
判定材料不燃性的临界值。对于外保温系统同样要求达到该指标。属安全级别。    T2≤300且T1≤500
保证L2的保温层不出现燃烧现象，L1的保温层允许出现不剧烈的燃烧现象。
Ⅲ        ≤25
虽然外保温系统的整体对火反应性能不能达到不燃，但燃烧能力有限，即允许轻度的燃烧出现。此时系统的整体燃烧性能不能达到不燃。    T2≤300
保证L2的保温层不出现燃烧现象。对L1未提出要求。
Ⅳ        ≤100
判定系统整体对火反应性能达到难燃的临界值。    ¬—
2．适用高度
根据中国的建筑国情，将不同防火分级的外墙保温系统的适用建筑高度细分为四级
中国的城市建筑高度有多层建筑、小高层建筑到高层建筑乃至超高层建筑，尤其体现在现代化程度比较高的城市中，以高层建筑居多，特别是人口和建筑密集程度均比国外相类似的城市高，另外，中国现代化程度比较高的城市消防救援云梯通常在50～60m之间。在此背景下，防火分级需要根据高度进行细分，如果像德国将可用建筑高度以22米为界限分两个等级的做法略显粗糙，因此在本等级划分中列出四个等级。
 在我国《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-2005)中规定：10层及10层以上的居住建筑（包括首层设置商业服务网点的住宅），或建筑高度超过24 m的公共建筑，称之为“高层建筑”。
国际通行将高层住宅划分为四类：
第一类：层数8-16层，房屋高度在25-50米之间，通常称为小高层住宅；
第二类：层数17-25层，最高度达75米；
第三类：层数26-40层，最高达100米；
第四类：层数在40层以上，高度超过100米，称为超高层住宅。
参照GB 50386－2005《住宅建筑规范》的规定，当建筑中有一层或若干层的层高超过3m时，应对这些层按其高度总和除以3m进行层数折算，余数不足1.5m时，多出部分不计入建筑层数；余数大于或等于1.5m时，多出部分按1层计算。为了更适合我国建筑类型多、保温体系多的现状，在该规范中将相对应住宅建筑类型的耐火等级分为四级，耐火等级标准是依据房屋主要构件的燃烧性能和耐火极限确定。根据我国建筑特点，24米以下的建筑，类型更是非常复杂，有居民别墅、公共建筑、商业建筑、一般居民建筑等等，而我国的消防设备能够灭火和施救的最大高度也只有24米左右，本规范就以这个高度为基准，24米以下的居民建筑的防火等级可以要求稍低。但为了适应不同的建筑类型和建筑开发商的要求，防火等级要求中又细分了四个等级。而其他建筑高度的保温体系的防火等级要求依次减少一个等级。
因此，综合以上内容，本表中按8层（24m）、18层（54m）、34层（100m）和34层以上（100m以上）对应四个适用的建筑高度范围。将防火等级在不同的建筑高度内划分为对应的等级。