外墙防火保温结构的制作方法

本实用新型涉及一种外墙防火保温结构。

背景技术：

随着经济的发展，人类对物质生活的要求越来越高，如对居住环境要冬暖夏凉，但是这是需要能源的。为了节约能源人们想尽办法使建筑保温，对建筑的屋面、外墙、门窗的保温制定标准。并在生产使用中不断改进。如外墙保温推行保温装饰一体化，一体化是可化解本来的外保温的一些弊端，但还是跳不出保温与防火的矛盾。有机保温材料（挤塑聚苯乙烯、聚氨脂泡沫板）具有闭孔的发泡结构，因此导热系数小，具有优异的保温性能，是各种保温结构的首选。但是有机保温材料是易燃品，在生产和使用过程中易造成火灾，目前的解决方案是加入阻燃剂使有机保温材料达到阻燃B2级和难燃B 1级。可目前加入的阻燃剂普遍为有机阻燃剂，有机阻燃剂在使用的过程中会挥发而使材料失去阻燃性。使有机保温材料在使用过程中带来火灾安全隐患。

保温材料的最终目的是保温而节约能源；如何科学合理使用保温材料，使保温材料具有好的保温性、又具有安全可靠性是人们所向往的目标。

目前备受争议的主要是用于建筑保温上的保温材料的防火安全问题，消防部门认为B2、B1级的有机保温材料存在安全隐患，经不起大火的考验。约束了保温材料应该起到的使用功能。

保温材料不管是B1、B2级最终是要有保温体系才上墙使用的，如保温装饰一体化系统、薄抹灰系统。如何使保温系统经得起大火的考验也就是29416窗口墙体试验就必须在系统上做文章。如薄抹灰系统要用真正的B1级挤塑板能通过，B1级的模塑板不能通过；B2级的挤塑板在加了防火隔离带后能通过；B2级的挤塑板在保护层由５mm加厚至23mm时也能通过。由此可见只要科学合理设计保温系统是可以达到防火目的的。

但是挤塑板国内能生产真正B1级的厂家没几家，所以消防部门规定当使用B1级保温系统要加防火隔离带。当使用B2级挤塑板时一定要加防火隔离带。但当实际使用中发现，由于防火隔离带用的是无机保温材料与本来用的有机保温材料导热系数相差很大，引起热桥而使外保护层开裂，即我们所看到的裙带墙。B2级挤塑板保温系统在保护层加厚至23mm是可通过检测，可23mm厚的水泥保护层在施工时需多次施工，干燥固化时容易开裂 ，不是好的方法。

可膨胀石墨在遇到150度以上温度就开始膨胀，与磷系阻燃剂等复合以后广泛应用于防火领域，如制成的防火条可用于建筑上的彩钢夹心瓦板、外墙薄抹灰系统、保温装饰一体化系统等（已有专利）。其原理是可膨胀石墨复合后的材料在受热后可讯速膨胀至自身体积几十倍，此膨胀后的石墨可有效阻隔火焰和热量的传播，同时可膨胀石墨在膨胀过程中能吸收大量的热。但是在外墙薄抹灰系统、保温装饰一体化中，有机材料（XPS、EPS）受热溶化而向最低处滴落，置于保温材料中的石墨防火条由于失去支撑和软化也就跟着跌落，失去了应该起的作用。

首先要分析墙体窗口燃烧29416的原理，因为如果设计出的保温体系能通过燃烧试验的话也就是在实际使用中是安全的了。墙体窗口燃烧试验（见图7）是在9米高的墙上，在墙底开有2X2米的窗口，里面放有木垛，在墙上安装保温体系，引燃木垛对保温体系进行30分钟燃烧，观察置于窗口上方5米处的热电偶的温度变化和保温体系的烧垮程度来评估保温体系的安全性。

无机保温材料（岩棉、发泡玻璃等）薄抹灰系统由于是无机材料组成的，可经受大火的烧烤，系统不会产生可燃性气体，因此内外材料虽经高温烧烤而不产生多大的变化，木垛燃烧产生的火焰高度可达4.5米，经热传导对5米处的热电偶肯定是不会有太大的影响。

有机保温材料薄抹灰系统由于有有机物的存在，当大火对系统表面烧烤，由热传导对内部的有机材料加热分解可燃气体，物质由固态至气态是膨胀过程，系统中的、保温材料中的原有气体受热而膨胀，使系统内部产生压力，当保护层承受不了压力时就产生爆裂。再有系统内不可能不存在氧气，当内部加热分解的可燃气体与氧气比例在上下限内时，遇火和高温下可产生爆炸，将系统外保护层部分炸掉；另外有的遇热收缩的有机材料（PS）可产生大片空洞，可使保护层失去支撑而自己掉落。大火通过保护层爆裂、掉落部分直接对内部的保温材料烧烤。不同的有机保温材料爆裂、爆炸产生的时间是不同的，爆裂时间产生越晚的保温材料，以后越经得起烧烤，可坚持30分钟而符合要求。

如B1B2级挤塑板，B1级的阻燃剂肯定多，阻燃剂的分解温度比有机材料的分解温度低，阻燃剂在分解时能吸收大量的热，阻燃剂多的系统里的升温相对要慢，分解气体时间就长。当爆裂或爆炸过后大火是直接对系统内部的材料烧烤，B1级又比B2级燃烧增长速率要慢，所以B1级能坚持30分钟的烧烤。

B2级的系统中加入2道防火隔离带后，大火只能对下道隔离带以上上道隔离带以下燃烧（5米以下），上道隔离带阻隔了火对上道隔离带上方的有机材料燃烧，上方的有机保温材料要燃烧，必须再要通过外面的外保护层热传导，但燃烧的火焰没有那么高，没有能力再将上方的保护层烧垮，所以置于隔离带上方的热电偶温度在30分钟内不超标。

B2级的保温系统当保护层由5mm加到23mm时，由于保护层加厚使热传导大大变慢，且强度大可承受更大的压力，使保护层爆裂、出现掉落的时间延长，等到出现了时间也差不多接近30分钟了，火在30分钟内来不及烧至热电偶处，外面的保护层又厚，所以热电偶显示的温度比放防火隔离带的热电偶显示的温度都在400度以下。

在B2级的保温板（XPS、EPS等）中加入可膨胀石墨制成的防火条来防火是可行的，已有专利。但组成的系统在实际试验中的情况是：大火对外保护层烧烤，经热传导对内部加热，内部的保温材料受热收缩溶化而滴落，置于每块保温材料中的防火条失去支撑、受热软化跟着跌落到底部。失去了防火条在系统中对每块保温板进行阻燃的功能。所以要对系统中的防火条进行定位，使防火条在系统中发挥防火作用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种防火条不易掉落，防火条在系统中发挥防火作用的外墙防火保温结构。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种外墙防火保温结构，它包括外墙，所述外墙的外表面从上至下设置有多层防火保温板，其特征在于每一层防火保温板的下方设置有横向布置的防火条支撑件，当火灾发生时每块防火保温板对应的防火条掉落于防火条支撑件上，防火条膨胀后与防火条支撑件一起组成抵御火焰和隔离空气的隔离条。

根据权利要求所述的一种外墙防火保温结构，其特征在于防火条支撑件包括竖向的安装段以及横向的支撑段，安装段固定在外墙上，支撑段用于支撑掉落的防火条及滴落的有机物，支撑段的宽度小于或者等于防火保温板的厚度。

根据权利要求所述的一种外墙防火保温结构，其特征在于支撑段上均匀设置有豁口。

根据权利要求所述的一种外墙防火保温结构，其特征在于防火条支撑件固定在墙上；将内置有防火条的防火保温板紧贴安装于支撑段上，防火保温板与防火条支撑件长度相同。

根据权利要求所述的一种外墙防火保温结构，其特征在于防火条支撑件固定在墙上；防火保温板的底部与防火条支撑件留有竖向间距，横向相邻两块防火保温板之间留有横向间距，横向间距内安装锚固件，在竖向间距和横向间距内从内向外依次设置塑料发泡条、防火条以及硅胴密封胶，其中防火条支撑件比防火保温板长。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、安装于保温体系中的防火条支撑件占用的体积很小，尤其是在一边上加工了豁口，减小了传热的载面积，因此对保温系统的保温功能影响小。

2、当保温系统在遇到火灾受热时，保温材料受热收缩，使置于其中的防火条失去支撑而掉落，在每块保温板下安装了防火条支撑件后，防火条就落到了支撑件上。

3、大火对外保护层加热由热传导对保温材料加热是渐进式的，当内部温度到100度左右时有机材料（XPS、EPS）开始收缩；当大于150度时开始溶化滴落，防火条跟着跌落于防火条支撑件上并开始膨胀，在膨胀过程中可吸热使温升减慢；这样就在支撑件上形成膨胀物与滴落物的混合物。当温度超过300度时有机物开始分解，由于滴落的有机物混合于膨胀物内，膨胀物对温度具有隔离作用而使有机物的分解速度延缓。

4、有机保温材料薄抹灰保温系统在火灾试验中，可出现外保护层爆裂掉落现象，使部分保护层掉落（见图7），图7是墙体燃烧试验示意图；图中主视图与剖视图D是解释保护层最终掉落现象，剖视图A-D是解释大火对保护层烧烤后由原状至掉落、气流及火焰变化示意图。剖视图A是大火在烧烤中保护层在完善状态上，火焰高度也在最高处。当继续烧烤即出现剖视图B-D的外保护层局部掉落现象，外保护层掉落的地方即出现墙体与防火条支撑件和防火条的结构。此结构可改变火焰状态。因为在墙体试验燃烧中窗口火对墙会产生附壁效应，当墙面受到破坏形成剖视图B-D的状态时，燃烧上升的火焰还是需要补充空气而使火焰倾向墙面产生附壁，但上升的火焰碰到墙面凸出的防火条支撑件、防火条而遇到阻力，且产生紊流气流，阻力和紊流气流可干涉火焰的高度，干涉越多火焰高度越低。保温层越厚防火条支撑件凸的越出，干涉就越大火焰高度就越低 ，使系统上面的材料及热电偶温度不升反降。

5、系统中的有机材料是在保护层掉落以后才燃烧的，大火对末掉落的保护层内的有机材料加热使其溶化滴落分解 ，在此情况下保护层内分解的气体极易爆燃，继续破坏保护层。在图7中由于每块保温板下都有防火条和防火条支撑件，大火对末掉落保护层内燃烧时碰到了防火条支撑件和防火条，它们能阻隔火焰和热量，同时能阻止空气进入上层空腔，再因为上面的空腔内在分解气体产生的是正压，外面的空气根本进不去，这样就使上面的材料只能烤不能烧。

6、在有机保温装饰一体化系统中，大火对其烧烤，首先将槽缝中的密封胶很快烧掉，如果没有防火条的话大火可直接通过槽缝对里面的材料燃烧和产生爆炸，因为空气的对流可通过槽缝直接进入内部，内部受热分解的可燃气体与对流进入的空气混合到一定比例时（上限与下限之间）就会产生爆炸，将固定的装饰板炸掉，当炸掉一块或几块之后，大火对有装饰板内部的有机材料是直接烧烤，在空气进入的情况下产生闪燃和爆炸现象 ，外面的单块装饰板面积越大（相对的，在燃烧范围内）里面产生的爆炸因数就越大。当在所有槽缝内安装了防火条3-6后（见图3），大火对体系烧烤，槽缝内的密封胶烧掉后是防火条，防火条在受火后马上膨胀成棉絮状的膨胀物，在膨胀过程中吸热的同时阻隔了火焰与和空气的对流，使在装饰板内的有机物不能燃烧而只能受热分解可燃性气体，在体系内受热的空气和分解的气体可产生膨胀压力，但装饰板是锚固件刚性连接有一定的抗压力，里面有压力的可燃性气体可透过槽缝内棉絮状的膨胀物向外溢出而燃烧，使内部压力得以释放，使装饰板减轻压力而不爆裂。但当某一块板某个地方出问题的话，比如某条槽中的防火条特别是上下方向的掉落后就可进入空气，就可产生爆炸的危险性。当有一块装饰板掉落的话，那大火就直接对上面的有机材料烧烤而产生连锁爆炸反应。因此有必要加装防火条支撑件，使每块板中的膨胀的石墨定位于属于自己的支撑件之上，使下面的火焰和空气不能进入自己装饰板内，中止了连锁反应。

因此本实用新型在原有的置有外墙防火保温结构的基础上，在不影响或少影响保温材料的功能上，加装了防火条支撑件，强度以足以支撑上面一块的保温板和防火条为准。 在火灾发生时，使系统中每块防火保温板中的防火条得以定位发生作用，以提高保温系统防火能力。

附图说明

图1为防火条支撑件的侧视图。

图2为防火条支撑件的主视图。

图3为实施例1的主视图。

图4为图3的左视图。

图5为实施例2的主视图。

图6为图5的左视图。

图7为墙体燃烧试验示意图。

其中：

外墙1

防火保温板2

防火条支撑件3、安装段3.1、支撑段3.2

水泥钉4

防火条5

锚固件6

塑料发泡条7

硅胴密封胶8

装饰板9。

具体实施方式

参见图1~图 6，本实用新型涉及的一种外墙防火保温结构，它包括外墙1，所述外墙1的外表面从上至下设置有多层防火保温板2，每一层防火保温板2的下方设置有横向布置的防火条支撑件3。当火灾发生时每块防火保温板2对应的防火条5掉落于防火条支撑件3上，防火条5膨胀后与防火条支撑件3一起组成抵御火焰和隔离空气的隔离条。

其中防火条支撑件3为薄钢板或钢网制成的角铁型的条状物。防火条支撑件3包括竖向的安装段3.1以及横向的支撑段3.2，安装段3.1用水泥钉固定在墙上，支撑段3.2用于支撑掉落的防火条及滴落的有机物，支撑段3.2的宽度小于或者等于保温板的厚度，当防火条位于防火保温板2靠近外墙1的一侧时，支撑段3.2的宽度小于防火保温板的厚度，当防火条位于防火保温板2远离外墙1的一侧时，支撑段3.2的宽度等于防火保温板的厚度。

实施例1：用0.3mm厚80mm宽的镀锌钢带折成30mm高50mm宽的角铁，该角铁形成防火条支撑件3，30mm高的角铁竖边形成防火条支撑件3的安装段3.1，50mm宽的角铁水平边形成防火条支撑件3的支撑段3.2，防火条支撑件3的支撑段3.2上向外均匀加工出豁口（见图1），使用时将安装段3.1靠在墙上，用水泥钉4将其固定在墙上；将内置有防火条5的50mm厚的防火保温板2紧贴安装于支撑段3.2上，防火保温板2与防火条支撑件3长度相同。

实施例2：用0.4mm厚130mm宽的镀锌钢带折成30mm高100mm宽的角铁，该角铁形成防火条支撑件3，30mm高的角铁竖边形成防火条支撑件3的安装段3.1，100mm宽的角铁水平边形成防火条支撑件3的支撑段3.2，防火条支撑件3的支撑段3.2上向外均匀加工出豁口，使用时将安装段3.1靠在墙上，用水泥钉4将其固定在墙上；将100mm厚的防火保温板2安装于支撑段3.2上方，防火保温板2外侧设置有装饰板9，防火保温板2的底部与支撑段3.2上留有10mm竖向间距，横向相邻两块防火保温板2之间留有10mm横向间距，横向间距内安装锚固件6，在防火条支撑件3的支撑段3.2上10mm的竖向间距和横向相邻两块防火保温板2的横向间距内从内向外依次设置塑料发泡条7、防火条5以及硅胴密封胶8，其中防火条支撑件3比防火保温板2长10mm。