板被阴燃，热对流通过龙骨空腔部位迅速向竖直方向上窜，空腔结构在受火攻击后很容易开裂，火焰直接攻击，火焰的温度很高（这是燃烧条件之一——达到有机物燃点），而空腔中有空气（这是燃烧条件之二——供氧），因此有机保温材料酚醛泡沫板就会燃烧。当空腔的空气受热迅速膨胀，在空腔中风速会很大，会增大热对流速度，导致有机保温材料温度上升快，到达着火点后燃烧。热量积聚到一定程度，致使铝板开始融化。对胶粉聚苯颗粒贴砌酚醛泡沫板铝单板幕墙系统（主墙空腔厚度为7cm,副墙为13cm），燃烧15分钟时，部分酚醛泡沫板泡沫碳化，靠火场部位直接受火焰攻击、高温热辐射作用铝板开始融化，试验过程中墙体表面出现少量火焰，但未见蔓延，也未发现其它异常现象。
<2> 环境温度曲线——环境温度测点曲线见下图：
（图3-1是点框粘酚醛泡沫板薄抹灰系统； 图4-1胶粉聚苯颗粒贴砌酚醛泡沫板系统）
图7-1环境温度曲线 图8-1环境温度曲线
根据上图得知：两次实验环境温度都满足实验要求。
<3> 墙体温度曲线——墙体水平线1的测点温度曲线见下图
（图3-11～图3-13是点框粘酚醛泡沫板薄抹灰系统；图4-11～图4-13胶粉聚苯颗粒贴砌酚醛泡沫板系统）
图3-11 level1铝板外部温度曲线 图4-11 level1铝板外部温度曲线
根据上图得知：通过两次实验数据对比，铝板外表面在火焰的作用下处于850℃以上的高温，保温层内部酚醛材料均出现了剧烈燃烧，铝板自身具有蓄热性、传热性、散热性极强的金属材料，使金属表面温度快速上升，因右图采取了厚的保护层构造，有效阻挡了火焰对保温材料的直接攻击，抵消部分热量传递。
图3-12 level1方钢龙骨空腔温度曲线 图4-12 level1方钢龙骨空腔温度曲线
根据上图得知：通过两次实验数据对比，左图900℃以的上高温，进一步证实了系统内部保温材料酚醛出现了剧烈燃烧，加上系统采用点框粘做法系统内部空腔加速了热对流的速度，加速了系统其它部位的酚醛材料进一步燃烧，右图由于采取了双分仓构造，空腔内部温度在150℃左右，有效的控制了火焰在系统内部传播的范围，即使在火焰高温热辐射条件下，使得部分酚醛材料阴燃后也不会快速产生较高的热量，双分仓构造有效的阻断了热量传递、控制了火灾的蔓延。
图3-13 level1保温层温度曲线 图4-13 level1保温层温度曲线
根据上图得知：通过两次实验数据对比，左图测点温度900℃以上， 5mm厚的抗裂砂浆无法抵挡火焰直接攻击及高温热辐射，使得火焰迅速渗透到系统内部，使得酚醛材料出现了剧烈的燃烧，右图由于采取了20mm厚胶粉聚苯颗粒保温浆料作为防火保护层，保温层内部温度在150℃左右，在门窗洞口的四周及在门窗洞口上边缘的设置挡水梁防火构造。防火性能也随着保护层厚度增加而增强，具有良好的抗火性能。设置挡火梁可以免受火源对系统的直接攻击，具有较好的隔火作用。
——墙体水平线2的测点温度曲线见下图：
（图3-21～3-23是点框粘酚醛泡沫板薄抹灰系统；图4-21～4-23胶粉聚苯颗粒贴砌酚醛泡沫板系统）
图3-21 level2铝板外部温度曲线 图4-21 level2铝板外部温度曲线
根据上图得知：由于水平线2的测点位置远离水平线1的测点位置，铝板外部温度：左图600℃以的上高温、右图400℃左右。水平线1的测点位置离火源比较近，测得的温度数据普遍高于水平线2的温度。
图3-22 level2方钢龙骨空腔温度曲线 图4-22 level2方钢龙骨空腔温度曲线
根据上图得知：尽管水平线2空腔部位在火焰的作用下处于高温，左图空腔温度在800℃以的上，右图由于采取了双分仓构造，层内各测点的温度均低于200℃
图3-23 level2保温层温度曲线 图4-23 level2保温层温度曲线
根据上图得知：尽管水平线2的保温层在火焰的作用下处于高温，温度达900℃以上，右图由于采取胶粉聚苯颗粒保温浆料作为外保温系统防火保护层和挡火梁防火层，使得层内各测点的温度均低于120℃
<4> 试验后观察
试验后，对点框粘酚醛泡沫板薄抹灰铝单板幕墙系统保温层的损坏程度进行了观察，发现该系统受火部位的保温材料基本被烧光，燃烧高度为８米，烧损面积为25m2，仅靠提高保温材料燃烧等级是无法满足幕墙系统高标准防火等级要求，并不能阻止大型火灾试验状态下的火焰传播, 不符合标准判定条件。
对胶粉聚苯颗粒贴砌酚醛泡沫铝单板幕墙系统保温层的损坏程度进行了观察，发现只有系统表面墙体受火部位的酚醛泡沫板被烧损后炭化，其它部位的酚醛泡沫板完好。燃烧高度为2米，烧损面积约为4m2，满足幕墙式建筑外墙外保温系统对火反应性能要求。
防火构造的措施：
1）关键措施——增加保护层厚度
根据竖炉试验结果，防火性能也随着保护层厚度增加而增强，各测点温度随保护层厚度的增加而减少；点框粘酚醛泡沫板薄抹灰铝单板幕墙系统保护层只有5mm厚的抗裂砂浆，难以抵挡火焰对系统的热辐射作用。对于胶粉聚苯颗粒贴砌酚醛泡沫板铝单板幕墙系统保护层是20mm胶粉聚苯颗粒浆料，胶粉聚苯颗粒浆料导热系数较水泥砂浆低很多，在遇火及热作用时，向内部传递热量少且慢，热量集中在聚苯颗粒保温浆料层表面，对内部酚醛泡沫板保温层的防火保护作用较水泥砂浆等刚性材料更加显著。
现用胶粉聚苯颗粒保温浆料作为外保温系统防火保护层，胶粉聚苯颗粒保温浆料是一种有机无机复合的保温隔热材料，聚苯颗粒的体积大约在80％左右，导热系数0.06（w/m•k）。胶粉聚苯颗粒在受热时，通常包含的聚苯颗粒会软化和熔化，但不会发生燃烧。在长期受火作用时，由于聚苯颗粒被无机料包裹，其中被包裹的有机聚苯颗粒熔融后将形成封闭的空腔，无机胶凝材料作为支撑骨架，此时该保温材料的导热系数会更低，可以大大延缓热量由外向内的传递，对建筑结构墙体起到很好的热保护作用。
2）避免贯通的空腔构造
采用燃烧等级为B1胶粉聚苯颗粒贴砌浆料满粘酚醛泡沫板，双面覆合防火性能较好的贴砌保温浆料找平，系统防火性能达到A2级（不燃）。与条粘或点框粘酚醛泡沫板相比阻断了火焰的蔓延，同时也分担了部分温度的压力，缓解了高温对酚醛泡沫板热辐射影响。因此形成复合保温层后有利于提高保温层的耐火性能及高温辐射稳定性，适用于防火等级要求更高的铝幕墙体系建筑的使用。
一般条粘或点框粘酚醛泡沫板做法存在空腔，易留下从下往上的火道，产生烟囱效应，增大了防火隐患。采取胶粉聚苯颗粒贴砌浆料满粘酚醛泡沫板可有效地控制火灾蔓延、热辐射和次生烟尘灾害。系统无空腔作法杜绝引火通道，进一步提高了高层建筑外保温层的安全性。
3）金属幕墙系统防火措施——双分仓构造
外保温系统的火灾风险是火焰传播，对于不具有阻止火灾蔓延的外保温系统，采取防火分隔措施是十分必要的，并且这种防火分隔措施一定要合理，才能保证措施的有效性。不燃或难燃材料制作的挡火梁和隔离带等防火构造措施能起到减少火焰传播范围的作用。
双分仓防火隔离带：
在建筑外墙外保温系统中，水平或垂直设置的能阻止火焰蔓延的带状防火构造。采用双分仓构造防火措施，各自分担了两个系统防火任务，有效的阻止了火灾条件下火焰通过外保温系统自身传播。在进行最苛刻铝单板幕墙系统窗口火试验中，点框粘酚醛泡沫板薄抹灰铝单板幕墙系统无任何防火隔离带措施。
胶粉聚苯颗粒贴砌酚醛泡沫板铝单板幕墙系统根据横纵向龙骨面积大小、龙骨空腔大小、外饰面材铝单板，对各龙骨间进行分仓防火构造，由于铝单板是个蓄热性、传热性、散热性极强的金属材料，对保温材料抗热辐射能力提出了更高的要求。用胶粉聚苯颗粒对龙骨进行分仓，能够有效地阻止火焰向相邻龙骨仓蔓延，保证了每个龙骨仓之间的相互独立性，有效阻滞了火灾蔓延；对相邻保温层进行分仓防火构造，有效的控制了火焰在系统内部水平方向与垂直方向的传播范围和保温材料的破损面积，阻断了因保温材料阴燃后产生的热量传递。通过实验进一步验证了，可以通过改变分仓面积的大小，采用双分仓构造，来进一步地提高有机保温材料的防火性能。
3.7 结论
<1> 试验结果表明，施工质量对于防火构造的效果极为关键，良好的技术节点处理可避免不同的保温材料间的连接处出现薄弱环节，阻隔外界空气的进入，使可燃有机保温材料即使达到燃点也只会熔融而不会发生燃烧，不燃或难燃有机保温材料如酚醛泡沫表面仅有碳化不会发生燃烧。可燃性有机保温材料的燃烧特点是燃烧剧烈传播迅速，对于不同构造的建筑保温层厚度是有区别的，发生火灾后由于可燃性有机保温材料燃烧对建筑承重构件耐火极限的影响、产生的热量和有毒烟气进入室内的比例及在整个火灾所造成的破坏和损失所占份额也是不同的，需要具体分析并根据不同情况，采用不同的解决方案和措施。
<2> 根据公安部、住房和城乡建设部联合发布了《民用建筑外保温系统及外墙装饰暂行规定》（简称“46号文件”）文件内容，第五条——幕墙式建筑应符合下列规定：建筑高度大于等于24m时，保温材料的燃烧性能应为A级。现在我们采用B1级有机保温材料酚醛泡沫板加上采取合理有效的防火构造措施（保护层、防火分隔、空腔构造），也可以满足金属铝单板、石材等非透明幕墙结构建筑的高标准防火等级要求，对原46号文件内容技术规定的一种有效补充与扩展。
<3> 通过这两次防火实验数据对比，认识到要保证外保温系统防火安全性，坚决控制外保温的热释放速率和火焰传播两个指标，这样就可抓住防火的关键要素。
<4> 我国地域广，南北温差大。应根据不同地区、不同气候条件对外保温的技术要求不同，相应采取科学适度有效的防火构造措施和采用高效隔热难燃有机保温材料，这决定了我国外保温系统的种类必然是多样化。
4、参考文献：
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