2017年6月14日，英国伦敦一高层公寓发生大火，造成的损失和危害令人震惊，教训极为深刻。
我国高层建筑现状从数量、规模而言都远超英国，近十年全国共发生高层建筑火灾3.1万起，亡474人，直接经济损失15.6亿元。其中特别重大火灾3起，重大火灾4起，较大火灾24起，且多起火灾事故起源于外墙保温材料。
针对这一严峻局势，7月21日，公安部、中央综合治理办公室、民政部、住房和城乡建设部、国家安全生产监督管理总局、国家能源局六部委联合发布《高层建筑消防安全综合治理工作方案》（公消 2017-218号 ） 对老旧高层建筑实行整改，其中治理的重点就是建筑外墙保温材料。
可见，外墙保温材料是否同时具有优越的保温和防火性能对于消防安全十分重要。FOAMGLAS®泡沫玻璃制造商匹兹堡康宁公司在十几年前对通风式外立面（也叫通风幕墙）的保温材料的防火性能做了实验性的研究。
使用泡沫玻璃的通风式外立面保温系统
为了使墙体和外立面同时具有高效的保温、防潮和防火性能，使用泡沫玻璃保温材料是一个不错的选择。泡沫玻璃保温材料能够广泛用于各种墙体和外立面，无需额外的机械固定，刚性保温板可牢固地与结构墙粘接。
泡沫玻璃板在任何环境下都可保持稳定,其安装方法是错缝铺设，使用粘接剂将保温板粘接在混凝土或砌筑墙体上，使其紧密对接。泡沫玻璃保温材料不会弯曲或下垂，能构成一个连续的、密闭的建筑表面。
泡沫玻璃不但提供了一种高效的防火屏障，保护建筑物结构，同时也提供了一种高性能的耐候屏障和恒定高效的保温性能。
泡沫玻璃 一种真正的非可燃材料（欧洲A1等级）符合严格的防火安全要求和规范。根据 DIN 4102，第17章节标准，位于德国北威州的MPA NRW消防测试实验室对泡沫玻璃进行了大规模火灾实体模拟系统测试，通过了MPA布伦瑞克实验室的认证：判定泡沫玻璃熔点为1000 ℃以上。
熔点测试后：泡沫玻璃结构无任何明显破坏迹象！
部分火灾案例:
保温材料，无论是有机塑料泡沫板或无机矿物纤维板，都有其自身的火灾荷载。因此，需要区分真正的阻止燃烧材料和非真正阻止燃烧材料，这可能是造成火灾损害的根本原因，火焰沿着外墙立面蔓延，跨越几个楼层。
江苏大剧院火灾
江苏大剧院项目是江苏省文化重点项目、南京市社会事业工程，总建筑面积26万平方米。其外围护结构采用银白色金属幕墙，和国家大剧院一样，都是进口的钛金板。
9月1日中午，江苏大剧院突发大火，滚滚浓烟从钛金板中冒出来，由于空腔构造的的烟囱效应，许多4mm厚的板块在高温下直接扭曲变形，高压水枪根本不起作用，多辆消防救火车救火并架设云梯灭火。
消防队没有控制住大火的势头，火势在屋面结构蔓延。在对先前的平屋面上支撑结构上方的缓斜钢板层进行改造工作时，木质支撑材料开始起火，火势沿着屋面新铺设的聚氨酯泡沫保温材料迅速蔓延。具有讽刺意味的是，这起火灾发生在屋面翻新的最后阶段，使用的保温材料是聚氨酯泡沫材料。
发生火灾时，消防水往往无法到达屋面系统内正在发生的火源内部。因此，进一步调查、并更好地了解防水层下方聚氨酯/聚异三聚氰酸酯材料以及类似塑料泡沫保温材料的实际保温、防火性能至关重要。但令人遗憾的是，在此项目进行翻修工程之前甚至未做初步的风险评估，结果导致1000万欧元的财产损失，学校被迫疏散，并关闭了几个月之久。
Q1: 矿棉保温材料内的火势蔓延
并不只有明火才能造成火势蔓延。闷火更让人畏惧，因为它可将燃烧物输送至难以到达的地方。高温分解产品，即材料的燃烧产物，可以产生高温气体引起燃烧，并导致闪燃——闪燃有时会发生在离火源较远甚至意想不到的地方。闪燃，即气体的突然燃烧，是消防局和消防人员最担心的情况。
经过在矿棉工厂、建筑工地和实验室的观察，作者Klingsch /Wittbecker教授对建筑矿棉保温材料的闷火现象作出了评论。他们解释了潜在风险，以及材料在一定的温度下如何被消耗。根据作者的观点，在最高温度600-900℃的情况下，矿棉保温材料的闷火现象就可以观测得到。当暴露在表面温度为300–400℃数小时的情况下，就到达了危险水平，可以软化或引燃周围易燃物。
该专家的观点是斯图加特FMPA机构一出版物的补充，该出版物由VDI-新闻报（德国工程师协会的每日新闻）出版。在防火安全问题上，作者补充道：“即使矿棉保温材料用岩石纤维制成，也抵抗不了火焰。”很难想象，一些不可燃屋面保温板（A1等级）甚至不能抵抗闷火。因此，保险公司和消防部门需要从监管的角度重新审视这些产品。
“弗劳恩霍夫建筑物理研究所 ”最近的出版物也陈述了同样的事实。在实验室测试中，使用丙烷喷火炬，对聚苯乙烯发泡体（B1等级），以及矿棉（A1等级）施加一定的火灾荷载。在聚苯乙烯燃烧/融化和矿棉被闷火燃烧的情况下，这两种材料均被火烧毁，甚至矿棉也被燃烧。这是闷火造成火灾触目惊心的事实！
矿物棉产生的闷燃现象
矿棉和聚苯乙烯材料均被烧毁
而且他们发现，泡沫玻璃板受火面在高温下，会产生一种特殊变化，即泡沫玻璃表面会部分熔化，产生一种类似“上釉”的效果，从而阻止了高温和泡孔破坏进一步向内传播。他们把这种现象称为泡沫玻璃的热盾效应（熔化热盾效应）。
泡沫玻璃高温下的热盾效应
Q2: 根据DIN/EN4102，进行外立面各种保温材料防火安全大型火灾载荷实体模拟测试
对外立面和围护系统的全面系统测试是必要的，以探索不同保温材料在发生实际火灾时的反应。
这里根据DIN/EN标准4102-20对泡沫玻璃、玻璃棉、岩棉分别进行了测试。
测试台还原了通风式外立面和窗口的拐角，火焰由此处向外扩散。全面的测试在MPA NRW消防测试实验室（德国北威州材料试验研究所）进行。通风式外立面的防火反应根据DIN/EN标准4102-20进行评估；在该试验中，保温外立面暴露在燃烧器的火焰中长达21分钟，最高温度达到约800℃。所有关于热释放、烟雾的数据都被记录下来。
对粘接在外立面结构的泡沫玻璃保温材料进行完整的样本载荷试验，样本尺寸为4.00×3.00×5.20m。结构构件遭受的热量袭击也在同一时间得到测定。
为了评估应用在通风幕墙系统中不同的非易燃保温材料的防火性能，测试装置中的参数保持不变。对于所有的测试，都在保温材料前设置标准通风空间，保温材料表面覆盖有12.5mm厚的纤维水泥板。
次结构由建筑法规许可的铝合龙骨栏制成。所有类型的保温层厚度均为80mm，泡沫玻璃保温板根据泡沫玻璃标准安装方法粘接在结构墙上。根据厂家的安装说明书，使用垫圈紧固件将含有无纺纤维的矿棉板（玻璃棉和岩棉）机械固定在结构墙上。
测试结论：泡沫玻璃结构既不可燃,也不助燃。
对于使用泡沫玻璃的围护结构，当火势在通风空间蔓延时，保温板不会产生火灾荷载。
扑灭燃烧器火焰后，泡沫玻璃材料2/3的厚度都保持良好状况；因此可得出结论，保温材料保护了结构墙，使其免受火焰热量的影响，这也是钢筋混凝土结构的主要风险。泡沫玻璃表面被损坏厚度大约为3cm，并且主要在窗过梁区比较明显。火灾引起的热量袭击被限制在一定范围内。
调查得出结论是：泡沫玻璃保温材料可以抵挡火焰，完全保护建筑物的结构。
在火灾的整个持续阶段，粘接板材与结构墙的粘合剂将泡沫玻璃板材稳稳地固定在墙体上。测试显示：热量袭击被限制在表面，泡沫玻璃保护了建筑物的结构，泡沫玻璃熔化屏障效果明显。耐火试验后，泡沫玻璃仅在其表面约1/3厚处表现出局部受热影响。泡沫玻璃板不产生任何火灾荷载。
与矿棉的测试结果相比，泡沫玻璃保温材料在发生火灾时的性能存在显著优势。
然后，根据DIN-EN 4102，第20章节对围护墙体测试台进行了防火测试，一个显而易见的结论是对于其它建筑构件的防火性能也需进行评估；适用于平屋面或工业轻型屋面的岩棉保温材料——尤其要结合市场中供应的且通常用于提高能源效率和防火安全材料。
- 玻璃棉板
测试结论：在火灾源窗口处，玻璃棉保温材料在火势袭击下完全熔化。
使用玻璃棉保温板为通风外立面保温材料的结构墙最终完全暴露并受到热量袭击。靠近燃烧器的塑料盘紧固件熔化。由于将玻璃棉板固定在墙体的紧固接连件熔化，因此使得火势窜到测试台结构墙上。
在此次大型火灾模拟试验中玻璃棉保温板完全熔化。此外还发现，玻璃棉结构中火焰穿过拐角还发生了横向蔓延。
放热反应解释了玻璃棉中火势快速蔓延的原因
火焰的袭击清晰可见
玻璃棉产品被完全熔化，高达2m的混凝土结构暴露无遗
最关键的是：在玻璃棉保温材料内，火势甚至蔓延穿过建筑物拐角处
测试结论：尽管测试台温度远低于1,000℃，但是火焰散发的热量仍破坏了大部分区域内的保温材料。
铺设了岩棉板的围护墙并未阻止通风空间内的火势，结果导致火势在蔓延10分钟后，测试台裸露的混凝土结构墙完全暴露出来。由于未采取进一步的保护措施，火势袭击结构墙，并直接破坏了建筑物的结构构造。令人吃惊的是，其产生的热量足够促使火焰沿着垂直方向蔓延长达数米，以致破坏了纤维材料。
而制造商宣称的熔点可达1,000℃ 的温度极限则有待商榷了。在所设计的通风空间内火势的“烟囱效应”给保温板带来重大损害。似乎原纤维材料中的粘结剂对火焰的反应与岩石原料的熔点期望值是完全不同的。在本次试验中，保温材料表现出高火灾荷载，并且就在火势出口处，火势垂直蔓延，以至于结构中岩棉材料的防护作用几乎可以忽略不计，很快，结构墙被完全暴露出来，并受到火灾袭击。
一片火海肆意蔓延
并在岩棉与围护层之间的通风空间聚积
火灾的强大破坏力显而易见
在火灾源窗口上，即火势蔓延出来部位上的围护构件被完全破坏，
大面积的岩棉板受到火焰袭击
Q3: 耐火试验中保温材料内达到的最高温度
测火势及通风空间的热量聚积情况，在无机纤维保温层的4cm深处嵌入几个热量计。在测试台窗框上方，热量释放探测器记录了暴露在火中的围护层的热量释放情况。
火势出口1m高处，即测试台过梁处，玻璃棉保温材料内部4cm深的地方测量到的温度达920℃ ，内部以岩石为原材料的岩棉保温材料的温度甚至达到 1,024℃ 和 1,116℃，甚至比火源温度还高出200℃——简直令人难以置信！从热量释放探测仪得出的数据，我们可以得出这样的结论，纤维材料内部进行的放热反应——导致热量增加。即使在距离火焰2m的高处，测量的温度也达到了500℃。
以玻璃和岩石为原材料的矿物纤维保温材料均完全熔化,致使混凝土结构墙完全受到破坏性热量的袭击,因此将燃烧器关闭后仍可清楚看出热量释放。
测量数据显示，以岩石为原材料的无机纤维保温材料的烟尘浓度及热量释放值要高于以玻璃为原材料的无机纤维保温材料，且相比泡沫玻璃保温材料更是高出许多。
事实证明，无机纤维保温棉产品熔化、结构剪力墙完全暴露，会对人身以及材料安全造成巨大影响。我们只需设想一下：当温度高于500℃达到临界值，混凝土墙体及柱体中，用作加固的钢筋承重能力将会大大降低。即使是使用混凝土覆盖加固筋，避免其直接暴露在火焰中，迅速上升的火焰温度也可能会对结构造成严重破坏，其后果不堪设想。
Q4: 泡沫玻璃的比较评估
遵循DIN 4102 第17章节与玻璃棉、岩棉测试方法完全一致的火灾实测条件下，在窗过梁上方仅 1m处，泡沫玻璃保温材料4cm深处的温度已降到400℃以下，这个温度保护了泡沫玻璃的结构完整性。可见，泡沫玻璃保温材料是结构墙最有效的防火屏障。
PC专用粘接剂将保温板粘接到结构墙上，其高粘接强度证明，沿着建筑物结构的方向，温度会进一步降低。泡沫玻璃材料发生的可视变化仅表现在上表面，在窗过梁及火焰出口上方50cm处，火势的袭击已大大减弱。
应用了泡沫玻璃保温材料的结构墙，就不会发生像使用无机纤维棉保温材料那样，对墙体造成明显的严重热量袭击的情况。泡沫玻璃保温材料可保护结构不受火势的过度袭击，并阻止温度上升。泡沫玻璃有助于外立面及结构的稳定，在着火情况下也不例外。
测试测量了热量释放率，就这一标准而言，泡沫玻璃保温材料比无机纤维棉产品有优势。同时，岩棉的燃烧增长速率指数为1816W/sec，而覆上泡沫玻璃后的相应值仅为307 W/sec，这就意味着在同等条件下，泡沫玻璃的热量释放值只有矿棉材料的1/6。
暴露在火势中90分钟后，可以得出结论：泡沫玻璃保温材料的熔点> 1000℃。
泡沫玻璃表面的熔化热盾产生的屏障效果，减弱了热量对建筑物结构的袭击。在受到火势及热量袭击后，泡沫玻璃保温材料的结构完整性依然保持完好。
作为防火材料的泡沫玻璃
除了出色的耐火性能测试外，德国 MPA NRW消防测试实验室还进行了更为深入的调查试验，以进一步了解泡沫玻璃作为阻火物的机理。建筑规范建议以角铁为阻火物，作为附加构件防止火势在通风空间蔓延；事实证明，泡沫玻璃保温材料可以像阻火物一样，起到同样的阻止火焰蔓延的效果。在耐火试验最后，泡沫玻璃防火层依然保持完好，泡沫玻璃与耐火次结构共同构成高性能防火墙。
使用带有紧固件的矩形支撑龙骨，可避免围护面板的脱落，这样不仅可在较大范围内阻止通风空间的火势蔓延，而且可以防止在围护台架上边缘处发生火势叠加。有证据表明，泡沫玻璃防火屏障的确可以防止熊熊大火蔓延到几个楼层。使用泡沫玻璃保温材料可以满足最高的安全标准，而且不需要增加额外复杂的施工要求，进而避免了因安装时间延长而产生的额外成本以及包括热桥现象在内的热量损耗。
在拆除纤维水泥围护面板后，泡沫玻璃保温材料的优势便凸显出来。泡沫玻璃的保温性能、对结构的保护作用以及保温材料次结构的承载能力都得到了完美的保持。值得一提的是，在受到火灾袭击后，围护构件依然完好，并没有从它们的支撑结构中脱落下来。
由此证明了泡沫玻璃卓越的阻火性能，可见FOAMGLAS®泡沫玻璃可纳入优异保温防火围护结构理念中。
泡沫玻璃所需的通风空间更小
由于泡沫玻璃特殊的物理属性，即完全防水、防蒸汽的闭孔式结构，保温材料与围护结构之间的通风空间可降低到最小程度，因此墙体也就可以更薄。
在安装期间以及接下来数十年的使用期间，泡沫玻璃都可以阻挡任何形式的水分渗透，因此无需带有后部通风的围护系统，使水分“排出”或变干。
对业主而言，薄的墙体结构还意味着建造同等容积的建筑可用空间更大，这样带来的好处是显而易见的。
由于通风空间达到最小为（约2 cm），在泡沫玻璃及围护结构之间蔓延的火势会进一步减小或者消失。由于泡沫玻璃不会变形，因此无需留任何通风空间来满足其随着时间流逝而发生的膨胀或变形，而矿棉在受潮以及老化后就会膨胀。泡沫玻璃不会存储或吸收任何来自室内或室外温度环境中的水分，因此不需要任何通风空间来使其变干。对于围护系统安装本身，可不用设置通风空间，或根据实际需要设置有限的通风空间来安装任何围护结构。
火灾测试通风式墙体构造细节：
用 PC® 164 粘接剂将泡沫玻璃板粘接到结构墙上。
保温板竖直错缝铺设，水平对接，并保持接缝处干燥。
在该特定的补充试验中，保温层被覆上纤维水泥板，螺钉穿过纤维水泥板将其固定在金属矩形管上跟结构接合（金属矩形管直接放置在泡沫玻璃保温层上）。没有额外的水平或垂直阻火物，通风空间的宽度为2cm。
围护系统后部的通风空间被减小到最小，其尺寸取决于金属矩形管的截面，同时直接放置于泡沫玻璃保温板上的金属矩形管具有分散荷载的功能。使用普通螺钉以及连接装置固定矩形管。
围护面板耐火且不会受到重大损害。通风空间内所受的热量袭击被限制，因此只在泡沫玻璃表面有微小的受损迹象，从而保持了结构的完整性。
测试中，没有关于在泡沫玻璃保温层与围护结构之间发生火灾的现象（即无烟囱效应）。这就进一步证明了泡沫玻璃外立面保温系统卓越的耐火反应/性能。在整个耐火试验中，围护系统中的无热桥现象及保温层的承载能力始终表现完美。这次补充试验更加确定了该粘接剂优良的粘接强度以及粘合的泡沫玻璃系统的尺寸稳定性（无下垂现象）。
改进的防火安全理念意味着：
使用泡沫玻璃保温材料所需的通风空间更小
泡沫玻璃外立面保温系统给通风围护结构施工带来了诸多益处。根据现行标准DIN-EN 18516，围护结构需要设置后部通风空间来容许水分“排出”，在围护结构和纤维保温材料或建筑物结构之间制造一个抗毛细作用的屏障，并使围护结构内表面的冷凝水排出。使用泡沫玻璃可以满足这一要求，且与围护结构之间的距离仅为2cm。
尺寸稳定的泡沫玻璃保温材料可用于该类纤细的结构设计上。泡沫玻璃保温材料具有完全的气密性（不会因为循环空气的对流或风力作用而损耗热量），且能防潮抗湿。不会受到害虫、啮齿类动物或筑巢鸟类/老鼠等的破坏，能够长久保持结构完整性且不会弯曲变形或下垂。
而由于上述原因，在使用矿棉保温材料时，通常需要设计达5-8cm左右的大通风空间。
在更小的通风空间内，受损程度进一步减轻
无法观察到泡沫玻璃保温层以及围护结构之间火势的蔓延，
闭孔玻璃结构表面可观察到轻微受损的迹象，但影响非常有限
在火灾报道时，虽然不会直接报道烟气毒性造成的人员损伤，但火灾中却通常是材料的烟气毒性造成大量的人员伤亡以及巨大的财产损失。
只需回顾1996年在杜塞尔多夫国际机场发生的火灾事件，共造成17名人员伤亡，而1999年在万宝龙公路隧道发生的火灾事件，39人不幸罹难。在这两次事件中，危险的保温材料产生的热量释放、浓密的剧毒气体是灾难扩大的主要原因；在杜塞尔多夫国际机场是因为聚苯乙烯，而在万宝龙公路隧道中则是因为聚氨酯的高烟毒性。
Einbrodt教授在亚琛电力物理股份有限公司研究所，进行了大火情况下保温材料烟气毒性反应的官方试验。试验结果出乎意外：竟然在400°C时已发现有毒烟雾生成。
燃烧聚三聚氰酸酯/聚氨酯泡沫时，吸入毒性评估如下：
“火灾中由聚三聚氰酸脂产生的烟雾气体是具有致命毒性的，因为其中释放的HCN（氢氰酸）（DIN4102， 修订C）是致命的。。”
同样地，测试室内烟雾的浓度以及烟雾的透明度表明，塑料泡沫保温材料具有更高的潜在危险性。很快，浓厚的白色烟雾充满了烟气吸入室。在发生火灾的实际情况下，烟雾挡住了安全标志和安全逃生通道，这对受害者而言将是致命的陷阱。
采用同样方式对发泡聚苯乙烯产品“Neopor®”（石墨聚苯板）进行了试验。聚三聚氰酸酯保温材料中，高浓度的氢氰酸（HCN）是致命的，Neopor®（石墨聚苯板）材料则会释放苯乙烯毒物。
苯乙烯浓度达到一定量时会导致人失去意识从而阻止人们在发生火灾时逃生，吸入后即使在火灾中逃生也会造成无法挽回的严重的慢性健康问题。
结论：再次强调，有机保温材料燃烧释放的浓烟阻碍了视线或有毒气体吸入造成失去意识，使人们难以找到“安全出口”标识、消防通道乃至无法赢得宝贵的逃生时间！
在德国MPA NRW消防测试实验室进行的有机或无机各种保温材料对比试验中， 在相同火灾条件下，泡沫玻璃保温材料不仅表现出优异的阻火性能，并且经评估“未观测到有危险或有毒烟气释放”，而且，泡沫玻璃不释放烟雾或燃烧性气体，这样消防通道及安全出口保持清晰可见，可有效抵抗火灾、挽救生命。
综上所述，德国 MPA NRW消防测试实验室得出结论：没有比泡沫玻璃更好的防火保温材料了。
总结：
通过使用泡沫玻璃保温材料可以找到一种最好的解决方案，来满足通风外立面围护构造所有的物理、技术和最重要的防火+保温安全要求。
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