CN104631638B - 外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网 - Google Patents
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Abstract
外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网，它涉及一种阻燃网。本发明是为了解决现有的外墙可燃性保温材料由于外表面采用薄抹灰保护层，导致火灾发生时，火灾极易沿保温层迅速蔓延的技术问题。外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网是由玻璃纤维管或铁氟龙管编织成网孔尺寸为(2‑3)cm×(2‑3)cm的网，所述玻璃纤维管或铁氟龙管的管内填充阻燃剂。本发明通过阻燃剂在薄抹灰层与有机保温材料之间的成膜，能够隔断火焰与有机保温材料的直接接触，有效抑制有机保温材料的分解和有毒烟气的产生，抑制燃烧过程，阻止火焰通过外墙外保温系统快速蔓延，为人员的安全撤离赢得宝贵时间。本发明属于阻燃材料的领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻燃网。
背景技术
提升既有和新建建筑节能水平，是实施可持续发展战略的重要内容。其中，外墙外保温系统(Exterior Insulation and Finish System,EIFS)是提升建筑节能水平的重要措施之一。然而，多年的实践经验表明采用可燃性保温材料的外墙外保温系统火灾引起重大经济损失，并对生命安全造成严重威胁。中国是建筑火灾多发国家，火灾形势异常严峻，仅近三年已经发生的多起重、特大火灾，已造成了触目惊心的人员伤亡和财产损失，其中采用可燃性保温材料的外墙外保温系统是引发火灾的最主要原因之一。中国目前处于经济高速发展的阶段，城市具有人口密集、建筑密集且高层、超高层建筑越来越多的发展趋势，尤其体现在大、中型城市中。因此，从材料、构件、结构与城市建筑群层次，建立坚实可靠的火灾防护机制极端重要。
外墙外保温被动火灾防护系统，为提高火灾生存率提供有效途径。在完全不燃且具有良好服役性和经济性新型材料匮乏的大背景下，如何提高现阶段广为应用的有机保温材料的抗火性，对提升建筑的火灾安全、提高火灾事故下人员的生存率等都具有重要现实意义。在高温火焰作用下外墙外保温系统一旦出现抗裂层爆裂、脱落或存在缝隙的情况下，高温火焰将直接作用于保温材料上，从而引起外墙外保温系统的火灾的迅速蔓延。因此，如能在火焰与保温材料界面处形成阻燃膜，将隔断火焰与保温材料的接触，从而大大降低高温火焰作用处保温材料的燃烧几率。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的外墙可燃性保温材料由于外表面采用薄抹灰保护层，导致火灾发生时，火灾极易沿保温层迅速蔓延的技术问题，提供了一种外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网。
外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网是由内径为2mm-3mm的玻璃纤维管或内径为2mm-3mm的铁氟龙管编织成网孔尺寸为(2-3)cm×(2-3)cm的网，所述玻璃纤维管或铁氟龙管的管内填充阻燃剂。
所述的阻燃剂为TCPP、TCEP及DMMP中的一种或其中几种的混合物，混合物为两种时各成分间质量比为1:1。
本发明的基本原理是燃烧动力学与热力学。燃烧过程中温度达到着火点仅是引起火灾的必要条件而非充分条件，通过阻燃剂在薄抹灰层与有机保温材料之间的成膜，能够隔断火焰与有机保温材料的直接接触，从而使得达到着火温度的有机保温材料在缺少足够的氧气的情况下，有效抑制有机保温材料的分解和有毒烟气的产生，抑制燃烧过程，提升了外墙外保温系统的火灾服役期，阻止火焰通过外墙外保温系统快速蔓延，为人员的安全撤离赢得宝贵时间。
附图说明
图1是具体实施方式一中EIFS系统的总体架构图；
图2是本发明外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网的结构示意图；
图3是实验一中火焰喷射后外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网防护效果图，图中——表示空白实验防护效果图，表示阻燃剂为水的条件下防护效果图，表示阻燃剂为TCPP的条件下防护效果图，表示阻燃剂为TCEP的条件下防护效果图,表示阻燃剂为DMMP的条件下防护效果图,表示阻燃剂为TCPP与DMMP按照1:1的质量比组成的混合物的条件下防护效果图；
图4是实验二中火焰喷射后外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网防护效果图，图中——表示空白实验防护效果图，表示内径为1mm的铁氟龙管制备的外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网防护效果图，表示内径为2mm的铁氟龙管制备的外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网防护效果图，表示内径为3mm的铁氟龙管制备的外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网防护效果图，表示内径为4mm的铁氟龙管制备的外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网防护效果图，表示内径为5mm的铁氟龙管制备的外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网防护效果图；
图5是实验三中火焰喷射后外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网防护效果图，图中——表示空白实验防护效果图，表示横向排列的网防护效果图，表示竖向排列的网防护效果图，表示十字交叉的网防护效果图；
图6是实验四中火焰喷射后外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网防护效果图，图中——表示空白实验防护效果图，表示网孔尺寸为1cm×1cm的网防护效果图，表示网孔尺寸为2cm×2cm的网防护效果图，表示网孔尺寸为3cm×3cm的网防护效果图，表示网孔尺寸为4cm×4cm的网防护效果图，表示网孔尺寸为5cm×5cm的网防护效果图。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网是由内径为2mm-3mm的玻璃纤维管或内径为2mm-3mm的铁氟龙管编织成网孔尺寸为(2-3)cm×(2-3)cm的网，所述玻璃纤维管或铁氟龙管的管内填充阻燃剂。
将本实施方式的外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网应用于EIFS系统中，EIFS系统的总体架构如图1所示，在建筑外墙1的外表面按顺序包括粘结有机保温层材料层3与建筑外墙1的粘结层2、有机保温层材料层3、外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网层4、抹灰层5和外饰层6。其中，抹灰层5的施工采用两步法，首先涂覆水泥砂浆层，然后将外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网层4压入水泥砂浆层，进而按薄抹灰的厚度要求(小于1.0cm，一般为0.6cm)完成后续薄抹灰过程。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是所述的阻燃剂为TCPP、TCEP及DMMP中的一种或其中几种的混合物，混合物为两种时各成分间质量比为1:1。其它与具体实施方式一相同。
本实施方式中所述的阻燃剂为三种的混合物时，各成分间为任意比。
采用下述实验验证本发明效果：
实验一：
外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网由内径为3mm的玻璃纤维管编织成网孔尺寸为3cm×3cm的网，所述玻璃纤维管内填充阻燃剂，所述的阻燃剂为水、TCPP、TCEP、DMMP或者TCPP与DMMP按照1:1的质量比组成的混合物。
将本实验的外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网应用于EIFS系统中，EIFS系统的总体架构如图1所示，在建筑外墙1的外表面按顺序包括粘结有机保温层材料层3与建筑外墙1的粘结层2、有机保温层材料层3、外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网层4、抹灰层5和外饰层6。其中，抹灰层5的施工采用两步法，首先涂覆水泥砂浆层，然后将外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网层4压入水泥砂浆层，进而按薄抹灰的厚度要求(小于1.0cm，一般为0.6cm)完成后续薄抹灰过程。
然后采用火焰喷射EIFS系统，外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网防护效果见图3。
实验二：
外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网由内径为1mm、2mm、3mm、4mm或5mm的铁氟龙管编织成网孔尺寸为3cm×3cm的网，所述铁氟龙管内填充阻燃剂，所述的阻燃剂为TCPP与DMMP按照1:1的质量比组成的混合物。
将本实验的外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网应用于EIFS系统中，EIFS系统的总体架构如图1所示，在建筑外墙1的外表面按顺序包括粘结有机保温层材料层3与建筑外墙1的粘结层2、有机保温层材料层3、外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网层4、抹灰层5和外饰层6。其中，抹灰层5的施工采用两步法，首先涂覆水泥砂浆层，然后将外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网层4压入水泥砂浆层，进而按薄抹灰的厚度要求(小于1.0cm，一般为0.6cm)完成后续薄抹灰过程。
然后采用火焰喷射EIFS系统，外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网防护效果见图4。
实验三：
外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网由内径为3mm的铁氟龙管编织成横向排列的网、竖向排列的网和十字交叉的网，所述铁氟龙管内填充阻燃剂，所述的阻燃剂为TCPP与DMMP按照1:1的质量比组成的混合物。
将本实验的外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网应用于EIFS系统中，EIFS系统的总体架构如图1所示，在建筑外墙1的外表面按顺序包括粘结有机保温层材料层3与建筑外墙1的粘结层2、有机保温层材料层3、外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网层4、抹灰层5和外饰层6。其中，抹灰层5的施工采用两步法，首先涂覆水泥砂浆层，然后将外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网层4压入水泥砂浆层，进而按薄抹灰的厚度要求(小于1.0cm，一般为0.6cm)完成后续薄抹灰过程。
然后采用火焰喷射EIFS系统，外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网防护效果见图5。
实验四：
外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网由内径为3mm的铁氟龙管编织成网孔尺寸为1cm×1cm、2cm×2cm、3cm×3cm、4cm×4cm、5cm×5cm的网，所述铁氟龙管内填充阻燃剂，所述的阻燃剂为TCPP与DMMP按照1:1的质量比组成的混合物。
将本实验的外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网应用于EIFS系统中，EIFS系统的总体架构如图1所示，在建筑外墙1的外表面按顺序包括粘结有机保温层材料层3与建筑外墙1的粘结层2、有机保温层材料层3、外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网层4、抹灰层5和外饰层6。其中，抹灰层5的施工采用两步法，首先涂覆水泥砂浆层，然后将外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网层4压入水泥砂浆层，进而按薄抹灰的厚度要求(小于1.0cm，一般为0.6cm)完成后续薄抹灰过程。
然后采用火焰喷射EIFS系统，外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网防护效果见图6。
从实验一至实验四的实验结果可以看出十字交叉管网构造形式，能够满足网格布的结构功能需求，且火灾被动防护效果优异。管内径越大、管网间距越小则火灾被动防护效果越好。此外，DMMP阻燃剂具有最优的火灾防护效果。综合考虑火灾被动防护效果、施工便捷性、经济合理性，内径为3mm的管、十字交叉管网孔径3cm、TCPP与DMMP以质量比1:1复配的阻燃剂是理想的火灾被动防护系统构成方式。
阻燃剂管网的加入使得在苯板熔化点100℃持续的时间更长，如网孔尺寸为1cm×1cm时，持续时间约为100s，而不加阻燃剂的EIFS试样仅能持续20s左右，因此阻燃剂管网的加入大大提升了EIFS在苯板熔化点的有效工作时间，为人员的安全撤离赢取了宝贵时间。此外，随着管网间距的增大，阻燃剂管网的防护效果逐渐劣化，这主要是随着管网间距的增加，单位苯板面积上阻燃剂的含量降低，从而阻燃效果变差。综合考虑施工的可行性，选取间距为2cm的阻燃剂管具有理想的效果。管网内径越大阻燃效果越好，交叉排列的阻燃剂效果最优，采用DMMP类型的阻燃剂阻燃效果最好。
Claims (1)
1.外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网，其特征在于外墙外保温系统火灾被动防护用阻燃剂管网是由内径为2mm-3mm的铁氟龙管编织成网孔尺寸为(2-3)cm×(2-3)cm的网，所述铁氟龙管的管内填充阻燃剂；所述的阻燃剂为TCPP、TCEP及DMMP中的一种或其中几种的混合物，混合物为两种时各成分间质量比为1:1。
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