淺談建筑外墻外保溫防火技術(shù)現(xiàn)狀和問(wèn)題

宋友祥

摘 要：長(zhǎng)期以來(lái)，人們認(rèn)為煤、水和石油等天然能源是取之不盡、用之不竭的。在這種思維之下，地球上的天然能源一度被無(wú)休止地開(kāi)發(fā)使用。目前，人類面臨著能源枯竭的危機(jī)，節(jié)能已成為必然趨勢(shì)。就建筑市場(chǎng)而言，節(jié)能與舒適度之間存在著一定的矛盾，這就需要不斷地提高建筑技術(shù)水平。建筑耗能所占的比率為35%～40%，而建筑物的取暖和空調(diào)的能耗又占到建筑物總耗能的50%～75%.因此，如果我們采取有效的建筑節(jié)能措施，尤其是對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外墻進(jìn)行外保溫隔熱處理，就可以節(jié)約冬季采暖和夏季空調(diào)能耗的35%～45%.以往主要通過(guò)暖通空調(diào)設(shè)備滿足人們的溫度需求，而如今主要通過(guò)加強(qiáng)建筑物的保溫和隔熱能力減少熱量散失，使室內(nèi)溫度滿足人體舒適度的要求，并以此降低建筑的能耗。因能耗的降低，進(jìn)而減少了二氧化碳和其他廢物的排放量，抑制了不可再生資源的浪費(fèi)，這樣做不僅有利于消退“溫室效應(yīng)”，還有利于推進(jìn)“可持續(xù)發(fā)展”戰(zhàn)略，我們應(yīng)為給子孫后代留下更多的資源而作出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：能源危機(jī)；外墻外保溫；建筑市場(chǎng)；石墨聚苯板

中圖分類號(hào)：TU54+5；TU55+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）19-0003-02

1 外墻外保溫的作用

外墻外保溫的作用主要體現(xiàn)在以下五方面：①保護(hù)外墻面；②保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)建筑物的壽命；③使室內(nèi)冬暖夏涼，居住舒適；④有利于改善室內(nèi)熱環(huán)境的質(zhì)量；⑤便于建筑物的節(jié)能改造?；谝陨蟽?yōu)點(diǎn)，無(wú)論從建筑節(jié)能的機(jī)理，還是從實(shí)際節(jié)能的效果來(lái)看，做外保溫是最佳的選擇。

2 外墻外保溫的材料

通過(guò)調(diào)研建筑市場(chǎng)現(xiàn)狀，目前，市場(chǎng)外墻的保溫材料主要有3種：①EPG膠粉聚苯顆粒保溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)以預(yù)混合型干拌沙漿為主要膠凝材料，加入適量的抗裂纖維和多種添加劑，以聚苯乙烯泡沫顆粒為輕骨料，按比例配置，在現(xiàn)場(chǎng)加以攪拌即可施工，屬于難燃材料。②無(wú)機(jī)類保溫材料。主要有巖棉、玻璃棉和膨脹玻化微珠保溫漿料，屬于不燃材料。③有機(jī)高分子保溫材料。該材料以聚苯乙烯泡沫塑料和聚氨酯硬泡材料為主，屬于難燃性建筑材料。當(dāng)前外墻外保溫系統(tǒng)普遍采用聚苯乙烯泡沫塑料作為主要保溫材料，具備工藝簡(jiǎn)單、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，但存在防火安全隱患，無(wú)論是哪種起火原因，有機(jī)保溫材料都可幫助火勢(shì)蔓延?；馂?zāi)多數(shù)發(fā)生在立體交叉施工作業(yè)的施工階段，其余發(fā)生在建筑物已竣工或投入使用后。建筑物內(nèi)部起火或相鄰建筑物發(fā)生火災(zāi)，均可導(dǎo)致保溫系統(tǒng)的面層脫落，進(jìn)而引燃保溫材料，火焰和有機(jī)保溫板燃燒產(chǎn)生的有毒氣體會(huì)給逃生者埋下巨大的安全隱患，且聚苯板受熱變形也會(huì)導(dǎo)致外墻黏貼材料脫落，進(jìn)而威脅到逃生者和救助者的生命安全。南京市的中環(huán)國(guó)際廣場(chǎng)、哈爾濱市的經(jīng)緯360°雙子星大廈、濟(jì)南市的奧體中心、北京市的央視新址附屬文化中心、上海市的膠州教師公寓和沈陽(yáng)市的皇朝萬(wàn)鑫大廈等相繼發(fā)生建筑外保溫材料火災(zāi)，造成了嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。建筑易燃、可燃外保溫材料已成為一類新的火災(zāi)隱患，由此引發(fā)的火災(zāi)已呈多發(fā)勢(shì)頭。

針對(duì)此狀況，公安部消防局于2011-03-16下發(fā)通知：凡屬于建設(shè)工程消防設(shè)計(jì)審核和消防驗(yàn)收范圍內(nèi)的設(shè)有外保溫材料的民用建筑，均應(yīng)將建筑外保溫材料的燃燒性能納入審核和驗(yàn)

荷能力較好，在煙氣濃度和氣量產(chǎn)生一定程度的波動(dòng)的情況下，

收內(nèi)容。對(duì)于《建設(shè)工程消防監(jiān)督管理規(guī)定》（公安部令第106號(hào)）第十三條、第十四條規(guī)定范圍以外設(shè)有外保溫材料的民用建筑，全部納入抽查范圍。在新標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布前，從嚴(yán)執(zhí)行《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》（公通字〔2009〕46號(hào)）第二條規(guī)定，民用建筑必須采用燃燒性能為A級(jí)的外保溫材料。

此通知一出，建筑市場(chǎng)的A級(jí)防火材料像雨后春筍般層出不窮。但無(wú)論是阻止建筑內(nèi)部火勢(shì)蔓延，還是抵抗相鄰建筑火災(zāi)的侵害，保溫材料自身的燃燒性能和耐火極限都非常重要。因此，針對(duì)建筑不同的高度和防火等級(jí)，選擇適用的外墻外保溫系統(tǒng)具有重大意義。

目前，防火等級(jí)為A級(jí)材料的體系為EPG膠粉聚苯顆粒保溫系統(tǒng)、巖棉板保溫系統(tǒng)、酚醛泡沫保溫板系統(tǒng)和FTC自調(diào)溫相變蓄能材料保溫系統(tǒng)，以下結(jié)合工程實(shí)例，分析上述材料的優(yōu)、缺點(diǎn)和適用性。

2.1 EPG膠粉聚苯顆粒保溫系統(tǒng)

膠粉聚苯顆粒具有良好的防火效果，在保溫體系的點(diǎn)火性、熱釋放、有毒氣體的產(chǎn)生等方面都較聚苯板有明顯的優(yōu)勢(shì)。另外，在承受高溫輻射時(shí)，采用該材料的外保溫體系的體積穩(wěn)定性較好。具體而言，在起火時(shí)，該材料靠近火源的一面被無(wú)機(jī)膠凝材料包覆的聚苯顆粒熱熔收縮形成由無(wú)機(jī)膠凝材料支撐的空腔，可保證在一定時(shí)間內(nèi)該層材料不會(huì)發(fā)生變形，保持體系和體形的穩(wěn)定，同時(shí)，還能對(duì)下層材料起到隔熱的作用。但膠粉顆粒外保溫大面積施工的難度較大，其表面的平整度和厚度難以保證，因此，該保溫體系更多見(jiàn)于窗口沿邊等施工部位。

2.2 巖棉板保溫系統(tǒng)

巖棉板保溫系統(tǒng)是公安部下發(fā)65號(hào)文后最符合標(biāo)準(zhǔn)的保溫體系。巖棉板經(jīng)國(guó)家固定滅火系統(tǒng)和耐火構(gòu)件質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)，其燃燒性能為A級(jí)。該板材具有施工簡(jiǎn)捷、工藝簡(jiǎn)單和施工周期較短的特點(diǎn)。但其也具有許多不足之處，比如，對(duì)墻體基層平整度的要求較高、誤差較大位置需要抹灰處理、進(jìn)場(chǎng)材料無(wú)法現(xiàn)場(chǎng)打磨、巖棉保溫板容重較大、施工時(shí)每層需要設(shè)置嵌固帶、巖棉板的吸水率較大等。如果水分積蓄在巖棉板內(nèi)，則會(huì)增加外保溫體系的質(zhì)量，進(jìn)而導(dǎo)致保溫層脫落、返修率提高。此外，在工人施工時(shí)，巖棉纖維對(duì)皮膚的刺激也是其不足之一。

2.3 酚醛泡沫保溫板系統(tǒng)

酚醛泡沫保溫板芯材（酚醛泡沫板）的燃燒性能為B級(jí)，復(fù)合酚醛泡沫板經(jīng)國(guó)家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)，其燃燒性能為A級(jí)。該板材具有施工周期短、傳熱系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)，5 cm的厚度即可滿足一般的節(jié)能設(shè)計(jì)要求，但也存在施工過(guò)程中對(duì)基層平整度要求較高等不足之處。因其復(fù)合面層無(wú)機(jī)保溫層的脆性較大，施工過(guò)程中需要用錨栓加以固定，但固定時(shí)容易出現(xiàn)放射狀裂紋，進(jìn)而影響系統(tǒng)整體的安全性。

2.4 FTC自調(diào)溫相變蓄能材料保溫系統(tǒng)

FTC自調(diào)溫相變蓄能材料經(jīng)國(guó)家固定滅火系統(tǒng)和耐火構(gòu)件質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)，其燃燒性能為A級(jí)。該材料以水鎂石纖維等無(wú)機(jī)材料作為骨架材料，合理選用并添加相變材料，經(jīng)科學(xué)配比和特殊工藝復(fù)合而成，具有保溫、隔熱、防火和隔聲等功能。該材料突破了傳統(tǒng)保溫材料具有的單一熱阻性能，具有熱熔性和熱阻性兩大絕熱性，通過(guò)二元相變?cè)?，提升了相變潛熱值，使?jié)能效果更加明顯。該材料用于外墻表面時(shí)，通過(guò)相變材料在相態(tài)變化時(shí)吸熱和放熱的過(guò)程，可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。該材料與基層整體黏結(jié)，對(duì)基層的要求較低，具有施工簡(jiǎn)捷、工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但存在需對(duì)基層進(jìn)行掃毛處理、施工周期長(zhǎng)、人工和機(jī)械投入較大、表面的平整度不易控制和保溫的實(shí)際效果缺少國(guó)家的相關(guān)認(rèn)證等不足。

3 結(jié)論

鑒于建筑市場(chǎng)A級(jí)材料的優(yōu)、缺點(diǎn)，且經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的市場(chǎng)檢驗(yàn)，國(guó)家建設(shè)部住宅建筑外保溫驗(yàn)收采用的仍是不低于B2級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。因此，燃燒性能為B1級(jí)的石墨聚苯板又重新占領(lǐng)了保溫材料市場(chǎng)。石墨聚苯板含有特殊的石墨顆粒，可反射熱輻射，且其中含有能夠大幅度提升保溫性能和隔熱性能的紅外線吸收物，從而減少房屋的熱損失。它的絕熱能力比普通的EPS至少高出30%，有助于提高能效并減少二氧化碳的排放。石墨聚苯板有很好的耐候性和在溫度變化時(shí)的尺寸穩(wěn)定性，是國(guó)際、國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的建筑外墻保溫隔熱材料。因石墨聚苯板具有特殊的材料性能，不僅透氣性好，能隔絕雨水，還能使墻體中的潮氣散發(fā)，有效解決了建筑物的透氣性問(wèn)題。

通過(guò)分析國(guó)內(nèi)建筑市場(chǎng)保溫材料的現(xiàn)狀得知，完善外墻外保溫系統(tǒng)技術(shù)、加快開(kāi)發(fā)新型不燃材料、加強(qiáng)高耐火等級(jí)節(jié)能材料的研發(fā)力度等，對(duì)推動(dòng)國(guó)內(nèi)外墻外保溫市場(chǎng)向規(guī)范化、良性化發(fā)展具有重要意義。加快技術(shù)創(chuàng)新，從技術(shù)層面提高我國(guó)的外墻外保溫防火技術(shù)，開(kāi)發(fā)出具有適用性的保溫材料是改善我國(guó)該行業(yè)的根本途徑。這樣不僅能有效消除當(dāng)前外保溫系統(tǒng)的弊端和矛盾，還能為今后經(jīng)外保溫防火分級(jí)后的保溫技術(shù)的應(yīng)用提供更為廣泛的選擇，進(jìn)而保障人們的生命、財(cái)產(chǎn)安全，為我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

〔編輯：張思楠〕

Introduction to Building Exterior Insulation Fire Prevention

Technology Present Situation and Problems

Song Youxiang

Abstract： For a long time， people think that natural energy such as coal， oil and water is inexhaustible， inexhaustible. Under this kind of thinking， the earths natural energy once used by the endless development. At present， the mankind is faced with the crisis of energy depletion； energy conservation has become an inevitable trend. In terms of construction market， there is contradiction between energy saving and comfort， it is need to constantly improve the level of construction technology. The ratio of building energy consumption accounts for 35% ～ 40%， and the structure of the heating and air conditioning energy consumption and buildings account for 50% ～ 50% of total energy consumption. Therefore， if we take effective building energy conservation measures， especially for building palisade structure of external wall external thermal insulation treatment， can save the winter heating and summer air conditioning energy consumption of 35% ～ 45% in the past mainly by hvac equipment to meet the demand of the temperature of the people， and now mainly by strengthening the structure of the heat preservation and heat insulation ability to reduce heat loss， make indoor temperature to meet the requirements of the human body comfort， and reduce building energy consumption. Due to lower energy consumption， thus reduce the emissions of carbon dioxide and other waste， suppresses the non-renewable resources waste， to do so is not only beneficial to resolve the “greenhouse effect”， and conducive to promoting the strategy of “sustainable development”， we should leave future generations more resources and make contribution.

Key words： energy crisis； exterior insulation； construction market； graphite of polystyrene