正确理解新西兰外墙防火的合规性

作者介绍 Michael James

Michael James新西兰顶尖建筑防火咨询公司Originfire (www. originfire.co.nz)CEO及总工程师，超过25年的建筑防火工程设计、管理和实践经验；参与和主持多个大型建筑的防火工程设计和建设。Michael经验丰富，与市议会和消防服务商等打交道的经验。针对公寓楼、高层建筑、大型建筑防火难题有独到的解决方式。Michael还曾经担任太平洋工程咨询公司的管理总裁; 目前担任国际防火工程师协会新西兰主席。

 

在2000年代后期，世界各地的建筑火灾数量显着增加，火灾以惊人的方式蔓延到建筑物的外墙，迅速射向建筑物的顶部；然后火焰部分掉落并点燃建筑物的下部。

 

这些火灾的共同点是：它们的外墙材料，是铝复合板（ACP）。铝复合板（或ACP）使用两个薄铝板在非铝芯上制造。

 

有三种一般类型的ACP，第一种最易燃的类型有PE核心，其中含有100%聚乙烯（PE），第二种是阻燃（FR）核心，其中含有的PE和矿物棉混合物组分在70%-90%之间。

 

第三种类型是铝芯，其通常包含铝蜂窝，并且还存在由实心铝制成的面板。在新西兰，直到2014年墨尔本的Lacrosse公寓大楼和2017年的Grenfell大楼火灾，人们才普遍认为这种类型的包层存在问题，并且需要解决。

 

外墙系统的防火性能重要性

 

人们越来越意识到ACP外墙系统的防火性能的重要性已经扩展到了所有类型的外墙系统：

 

• 当建筑物上的ACP面板接触到从建筑物内部或外部开始的火源时，核心熔化并向下滴落并向上燃烧。
• 落下的火焰液滴在下行的过程中点燃其他可燃物品，形成多个火焰前线；同时，铝软化并熔化，使面板从建筑物上脱落。

• 可燃芯ACP着火时产生的热量既从建筑物辐射出来又回到基础墙上。一个普通的基础墙是木质螺柱，由外层的纤维水泥和内层的非防火石膏板构成。
• 当木材着火时，它会增加包层燃烧所产生的热量，并且由于通风空洞的普遍存在，为热和火焰的在建筑物向上蔓延提供了理想的烟囱。

 

传统上我们认为包层防火性能仅适用于外墙系统的外表面，但是从海外发生的火灾中可以明显看出整个墙体系统都需要受到严格审查。

 

整个墙体系统合规

 

测试外墙防火性能的最常用方法是使用锥形量热计。锥形量热计可以采用的最大试样尺寸为100mmx 100mm x 50mm厚，因此无法测试完整的墙体系统。

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因此，锥形量热仪测试不是整个墙体系统性能的良好指标。同样难以考虑可燃密封件和垫圈，这些密封件和垫圈不均匀地分布在面板表面上或考虑到可燃木材框架。

 

另外一种不太常见但能更好地指示整个外墙系统防火性能的方法是：整个墙体组件的中级或全尺寸测试。测试装置通常包括一个带有火源的房间和一个利于火焰蔓延的窗口，作用是挑战房间上方和侧面的外墙系统。

 

 

目前，在澳大利亚有一个试验台， 在美国有几个试验台（美国测试台使用新西兰消防安全可接受解决方案中引用的测试标准NFPA285）；因此，海外试验成本很高。

 

为了使测试在现实世界中有意义，它必须尽可能接近优选的墙体构造方法。美国NFPA285测试基于美国的建筑方法，在新西兰，我们通常不会建造相同的外墙系统，因此很难将这些测试的性能推断到新西兰。

 

施工方法两个主要区别在于，第一个是将雨幕（ACP）板固定到基墙上的方法，第二个是基墙结构本身。我们主要使用包覆在纤维水泥板或胶合板中的木材墙壁用于刚性空气屏障，10mm 非防火石膏板用于内部衬里。

 

在美国，螺柱是钢制的，墙壁两侧有16mm防火石膏板衬里。 在火灾中，本地的墙体系统所使用的纤维水泥板可能很早就会破裂，并暴露出木质螺柱，然后它们也着火。

 

内部火灾也可以轻易地穿过非防火的底壁，并影响更大的外部包层部分。 上述两种测试方法主要用于含有可燃组分的外墙系统。还可以构建一种壁，该壁仅由已经单独测试为不可燃的部件组成，例如混凝土，玻璃和钢。

 

遗憾的是，除非墙壁是纯混凝土，否则墙壁组件通常仍然需要垫圈，密封剂和绝缘材料以使它们适合外墙系统。这使得理想的不可燃外墙系统在火灾中的表现，难以确定。

 

共同协作

 

建筑外墙系统非常复杂。它们需要风雨密闭性，让建筑物里的居住者冬天温暖、夏天凉爽、耐用、低维护、防火、 应对风和地震负荷。

 

这个复杂的问题只能通过建筑师、外墙工程师、结构工程师、消防工程师以及材料和产品供应商的共同协作来解决。