CFD典型高层住宅外保温材料火灾特性及防火策略研究(11)
图4.23 有防火隔离带时不同监测点CO体积分数与时间关系图
如图4.23所示，纵观图中八个不同高度的监测点所检测得来的数值不难发现，有无防火隔离带对于CO的体积分数存在着一定的影响，通过图4.22和图4.23中红线的对比就足以证明这一点，有防火隔离带的该点所检测到的CO体积分数比无防火隔离带在该点所检测到的CO体积分数有明显的减小，通过观察其他七个点的数据也不难发现这一结论。
无隔离带时，t=180s 有隔离带时，t=180s
图4.24 切面X=2.3处CO体积分数分布情况3D效果图
（4）有无防火隔离带对能见度的影响
图4.25 无防火隔离带时不同监测点能见度与时间关系图
如图4.25所示，所有监测点的能见度都在保持了一定的一致性，集体在60s左右时迅速下降，之后能见度一致保持在3m以下，并文持到整个600s火灾模拟试验的结束。
图4.26 有防火隔离带时不同监测点能见度与时间关系图
如图4.26所示，所有监测点的能见度依旧保持一致，在前30s左右的时间内能见度一直保持在30m，之后急转直下能见度保持在3m以下，但在450s左右时，有个别观测点的能见度有小幅上涨，超过了3m，并一直保持到600s的火灾模拟试验结束。
t=30s t=450s
图4.27 切面X=2.3处能见度分布3D效果图
4.2.3 不同外保温材料燃烧特性模拟分析
参考相关文献及热力学书籍可以得到表4.1；
表4.1 XPS与EPS的性质参数表
密度 kg/m³ 比热容 kJ/kg•k 热导率 W/m•k
XPS 30 5.35 0.03
EPS 18 2.42 0.041
（1） EPS及XPS在同等条件下，热释放速率的比较分析
图4.28 EPS和XPS在同等条件下热释放速率与时间关系图
如图4.16所示，EPS和XPS两种材料在相同的环境下的热释放速率节奏几乎相同，但是从图中可以看出EPS释放的热量值更大，可以达到2000KW，而XPS这只能达到1800KW左右。与表1数基本一致。
EPS，t=43s时 XPS，t=43s时
图4.29 EPS与XPS热释放速率分布情况3D效果图
（2） EPS及XPS在同等条件下，温度的比较分析
图4.30 EPS和XPS在同等条件下温度与时间关系图
如图4.18所示，EPS和XPS在时间节点上的走势完全相同，在60s左右时，他们几乎同时到达了最高温度，EPS远远超过了350℃，而XPS最大只达到了300℃。
（3） EPS及XPS在同等条件下，CO体积分数的比较分析
图4.31 EPS和XPS在同等条件下CO体积分数与时间关系图
如图4.19所示，EPS和XPS的运行走势几乎相同，但XPS的CO体积分数在峰值时略高于EPS,前者达到了0.058%左右。
（4） EPS及XPS在同等条件下，能见度的比较分析
图4.32 EPS和XPS在同等条件下能见度与时间关系图
如图4.20所示，EPS及XPS的能见度刚开始时都是30m，并同时在30s左右时达到21m，并保持相当一段时间的不变之后，当大约到达270s时，XPS的能见度率先拔高，并一度达到27m，而EPS则比XPS稍晚复苏，且能见度仅达到23m，之后两者同时迅速下跌。
5 典型高层住宅外保温材料防策略
保温材料和系统整体构造的防火性能是外墙外保温系统防火安全问题的两个方面。采用燃烧性能等级更高的不燃保温材料是解决问题的思路之一，在德国等国家也仅有8.3%的外保温采用了岩棉(不包含岩棉防火隔离带)等不燃材料，但由于生产工艺、技术性能、产能、价格和全生命周期能耗等条件所限，国产岩棉存在抗拉强度低、吸水率高等固有性能缺点，虽然国内厂家在提高岩棉性能等方面做了很多努力，目前岩棉外保温系统尚不具备广泛推广使用的条件，同时其它不燃材料也在性能、技术成熟度、产量和价格等方面存在问题，且国家节能减排的总战略使得不燃材料完全替代有机可燃材料难以实现，以有机可燃材料占主导的格局短期内难以改变，因此对现有的外墙外保温系统进行完善，从外墙外保温系统的整体构造考虑，提高其防火安全性成为一种现实，也是我们当前研究的主要工作。 有机保温材料不能单独用于建筑外墙，需要与其它的配套材料组合，形成完整的“外墙外保温系统”，以满足系统“联结安全、保温可靠、使用耐久”的要求。对于一个完整的外墙外保温系统，可燃的有机保温材料并不暴露在大气环境中，如EPS薄抹灰外墙外保温系统，EPS被不燃的抹灰层完全覆盖，是以保温材料为核心的构造体。对于采用有机保温材料的抹灰类外墙外保温系统，系统整体构造的燃烧性能优于有机保温材料自身，其防火能力取决于有机保温材料的燃烧性能及系统的构造型式。
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