陈晨
上海汇普瑞工程检测有限公司，201405
摘要：随着我国建筑行业的快速发展，建筑保温材料作为必不可少的建材之一，在高层、特高层建筑中得到了普遍的应用，可有效满足当下人们对环保和高质量建筑的实际需要。本研究旨在结合建筑外墙保温泡沫材料防火性能的标准要求，提出检测设计构想，并为做好安全防火提出相关措施建议，希望能给广大建筑从业者提供一点意见与帮助。
关键词：建筑外墙；保温泡沫材料；防火性能；防火措施
引言：防火性能是选择建筑材料时重点需要考虑的方面，对建筑工程施工的影响尤其显著。在密集型高层建筑工程施工过程中，建筑外墙保温泡沫材料的保温隔热性能优异，同时还具有一定的防火功能，整体来看应用范围较广，便于取得较好的应用效果。结合建筑材料的防火性能研究要求，对建筑外墙保温泡沫材料的防火性能进行检测与研究，为优化选材提供实际指导，对提高建筑的防火与隔热性具有重要意义。
一、建筑外墙保温泡沫材料防火性能的标准要求
根据设置位置，建筑外墙保温系统可分为外保温系统、内保温系统、外墙夹芯保温系统，主要采用岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫板、混凝土复合保温板等材料。现阶段，参照相关标准要求，合理分析材料防火性能是影响工程项目建造与施工的重要因素之一。
从当前建筑外墙保温泡沫材料的应用情况来看，相关规定标准对防火性能提出了具体的要求。《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》明确指出要采用燃烧性能为A级的建筑外墙保温材料，慎重选用低于B2级材料。针对高度≥100m、≥60m且＜100m、≥24m且＜60m、＜24m等不同建筑，划分相对应的外墙保温材料燃烧性能级别，并按实际所需考虑防火隔离带的设置。
二、建筑外墙保温泡沫材料防火性能的检测设计
结合具体的标准要求，科学评估建筑外墙保温泡沫材料的防火性能，便于为建筑工程施工提供有效参考。具体检测设计内容如下：
1.防火性能参数检测
一是防火性能参数采集。利用无线传感监测技术，对建筑外墙保温泡沫材料防火性能参数进行检测，以便科学评估与预测其防火性能。在采集防火性能参数时，运用大数据特征采样方法，采集温度、应变、竖向挠度等参数，并进行样本分析。通过结合热电偶传感器进行防火性能测试，提取防火性能检测的粗糙集分布特征，确定参数融合中心（、），将其带入防火性能检测的模糊特征信息采集模型中，用于验证最终的评估结果是否符合标准。以双钢板-混凝土组合剪力墙项目为例，依据建筑外墙保温泡沫材料防火性能检测的墙侧面钢板宽度分布情况，假设组合剪力墙截面分布为，确定模糊特征分布序列为（初始特征提取时间用表示，模糊特征提取间隔用表示），并从多个应变测点来观测防火效能，以发挥原始防火性能检测的参数采集与样本分析的作用。
二是防火效能的动态形态分析。通过分析建筑外墙保温泡沫材料防火效能的动态形态，借助温度修正与动态预警阈值评估方法，确定防火性能检测的预测函数公式，以便科学判断不同测点的温度变化趋势。考虑防火过程中建筑外墙保温泡沫材料的屈服应力响应情况，检测抗拉力破坏作用下防火指标的参量分布，用表示防火压力膜最近邻点，并给定调节参数、，得出防火性能检测状态函数（为自振频率，为热电偶传感器节点数目）。在多个应变测点进行防火效能的动态破坏性分析，确定防火最大承载温度输出、防火性评估指数动态时间序列评估等具体指标，便于保证防火性能检测的实际效果。
2.检测方法优化分析
关于建筑外墙保温泡沫材料防火性能检测方法的研究，已有一些专家学者提出了相关方法，如运用多尺度试验相结合的方法评估燃烧特性与整体防火性能、依据材料类型及危险程度来检测防火性能等。通过吸取这些传统方法的优势，依据运用无线传感监测技术分析防火性能参数检测与特征的具体情况，在此基础上提出防火性能检测方法的优化设计构想。
一是测点温度变化分析。通过采用基于边缘约束构件破坏形态分析的防火性能检测方法，构建热解热力学平衡体系，以便准确分析测点的温度变化。结合建筑外墙保温泡沫材料性能评估的标准要求，确定隔热防火摩尔反应生成焓、摩尔反应下自由能与温度主要反应等表达公式，分别用、来表示，其中：表示材料内能、表示一定温度下的摩尔反应熵、表示材料提及、表示高温燃烧反应后温度变化生成焓。此外，依据高温高压下的摩尔反应输出动态势能增益表达公式（表示热解反应下的热力学方程式），实施温度修正与动态预警阈值评估方法，用于验证检测材料测点的温度变化分析结果。
二是防火性能量化检测。结合测点的时间滞后评估方法进行边缘约束构件破坏形态分析，依据塑性硬化起始应变特征判断全局稳定性，确定建筑外墙保温泡沫材料防火性能检测的模糊决策、共同评价关联度等相关信息，由此推出具体的计算公式。式中表示平均互信息特征量、表示模糊决策计算、表示共同评价关联度函数、表示测点的时间之后系数，在此基础上得到防火效能最优评估值，并用计算公式来表示，据此实现边缘约束构件破坏形态分析，并以形态预测结果来评估建筑外墙保温泡沫材料的防火性能。
3.实验测试结果论证
在建筑外墙保温泡沫材料的防火性能检测过程中，为了验证上述方法的实用性，特地设计相关测试实验。已知力学性能参数、、、，其中：表示防火塑性泊松比、表示硬化起始应变、表示应力-应变模量、表示抗拉强度，按要求采用无线传感监测技术，结合热电偶传感器进行防火测试，得到燃烧作用下的反应过程、X线光谱分析等具体情况。经分析实验结果，发现建筑外墙保温泡沫材料的防火性能测试符合标准要求，验证了上述防火性能检测方法的有效性。为了进一步检验基于边缘约束构件破坏形态分析的防火性能检测方法的应用性能，在相同环境下开展防火性能检测的对比试验，比较该方法与传统方法的监测准确性。通过不断增加实验次数，结果表明传统方法的评估准确性呈现出不同程度的下降趋势，与上述方法相比可靠性较差，可见该检测方法具有显著的应用优势。
三、建筑外墙保温泡沫材料安全防火的措施建议
为了进一步突出建筑外墙保温泡沫材料防火性能的检测设计成效，采取有效的安全防火措施尤为关键，便于充分发挥检测方法的应用优势。
一是严格规范防火性能检测标准。参照《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》等，限定建筑外墙保温泡沫材料的一般要求与使用范围，按照国家统一标准对其予以检测与验收，以便切实保障防火安全性能。
二是做好安全防火管理工作。通过加强建筑外墙保温泡沫材料源头的监管，开展专项管理工作，杜绝各种违规、违法使用材料的行为，同时做好材料的核查，确保其防火性能达到既定标准。
三是落实建筑外墙保温泡沫材料的合理选择。由防火性能检测结果可知，基于边缘约束构件破坏形态分析的防火性能检测方法准确有效。通过有效运用该方法，准确了解不同材料的导热系数、抗火范围、抗压强度、应用特点，为建筑施工挑选出符合要求的材料，便于切实保障建筑工程施工质量。
结束语：
综上所述，结合相关标准要求，深入分析建筑外墙保温泡沫材料防火性能的检测设计情况，同时加强建筑外墙保温泡沫材料安全防火工作，便于为建筑工程施工提供实际指导，以此达到更好的为企业服务的目地。
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