保溫材料披上防火外套

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進入秋季以來，全國各地建筑火災現(xiàn)象頻發(fā)，外墻保溫材料被推到了風口浪尖，不少人認為，不合格的保溫材料是導致火災事故的根本原因。對此，安徽工程大學教授孫妍認為，把火災的責任全部歸結(jié)于保溫材料并不恰當，房屋系統(tǒng)構(gòu)造的抗火能力同樣不容忽視。

不可否認，國家建筑節(jié)能戰(zhàn)略給建筑類產(chǎn)品帶來無窮的發(fā)展的空間。有數(shù)據(jù)顯示，建筑保溫材料每年的市場需求量達到2500億元，形成了一個龐大的市場。各式各樣的保溫材料可謂百家爭鳴，但保溫隔熱功能和阻燃防火功能俱佳的商品確實并不多見。

五條性能評判質(zhì)量好壞

保溫材料是建筑保溫體系的一個組成材料，因此，研究墻體保溫、防火技術(shù)方案必須從系統(tǒng)的角度考慮所有組成部分的性能和適配性。

孫妍指出，評判一種保溫材料對房屋建筑項目的適配性，從技術(shù)的角度主要考慮以下5個方面。

一是保溫性能，材料導熱系數(shù)越低，所需設(shè)計厚度越薄，對于導熱系數(shù)大于0.045W(m2K)的保溫產(chǎn)品，基本沒有可能用于高節(jié)能要求的建筑上。二是尺寸穩(wěn)定性，保溫材料應具有良好的尺寸穩(wěn)定性，如果用于工程上板材容易發(fā)生翹曲變形，就容易導致外飾面開裂滲水。三是吸水性能，保溫材料在吸水狀態(tài)下保溫性能會急劇降低，因此工程所用的保溫材料應是低吸水率的?，F(xiàn)在很多的巖棉板、酚醛板、保溫砂漿類材料都是高吸水性材料，實際的保溫性能遠遠達不到理論效果。四是質(zhì)量可靠性，常見的保溫板材，尺寸固定，保溫性能也是很穩(wěn)定的，有可靠的保障。五是施工便捷性，目前，很多新型材料不具有相應的施工便捷性，例如真空絕熱板等板材現(xiàn)場難以裁切，對基墻面的適配性很低。

雙向標準引發(fā)選材難題

然而，對于建筑外墻保溫材料的使用，我國有兩個相關(guān)規(guī)定：一是2009年公安部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合印發(fā)的《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》，另一個則是2011年公安部消防局下發(fā)的《關(guān)于進一步明確民用建筑外墻保溫材料消防監(jiān)督管理有關(guān)要求的通知》。根據(jù)文件，前者要求建筑外墻保溫材料“不應低于B2級(有機材料)”，而后者規(guī)定只能“選用不燃材料”。按照建筑材料燃燒性能定級，B2級材料為“可燃”，B1級為“難燃”，A級(無機材料)為“不燃”。顯然，兩份文件對外墻保溫材料規(guī)定了不同的標準。

兩個文件對我國建筑外墻保溫材料使用的不同規(guī)定，自出臺之始便困擾了不少開發(fā)商與設(shè)計師。

北京節(jié)能產(chǎn)品技術(shù)服務中心總工程師史勇表示，我國長期以來在A級防火材料上技術(shù)進步不大，產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平并不高。若強行要求使用A級材料，市場的供給很難達到質(zhì)量和數(shù)量的要求，而假如不使用A級材料，卻違背了國家政策?！笆聦嵣希瑑蓚€文件對于建筑外墻保溫材料的使用并非完全對立，但我國建材市場A級材料發(fā)展不平衡的現(xiàn)實，直接加劇了兩個文件的沖突?！笔酚抡f道。

與此同時，河北某建筑施工隊工程部相關(guān)負責人表示，一般的工程都是以包工包料的形式跟承包方合作，投資方不會嚴格要求保溫材料本身的性質(zhì)，卻通常指定保溫材料的品牌及價格區(qū)間。無視材料性能，更談不上防火性能?！叭绻褂肁級防火材料，外墻成本將增加180～200元/平方米，誰會自愿多花錢?！痹撠撠熑吮硎?。

兩個方面促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展

北京市建筑工程研究院顧問張立宇介紹，在最初制定建筑外墻保溫材料政策時，首先要求保溫，后因建筑高層化，才在保溫基礎(chǔ)上強行要求防火。但是，未來建筑越來越高，滅火難度越來越大，建筑保溫與防火系統(tǒng)理應齊頭并進，順應政策變化、研發(fā)防火性能更佳的技術(shù)體系是未來的方向。換句話說，保溫材料的防火性能要求和系統(tǒng)構(gòu)造的抗火能力都是決定外保溫系統(tǒng)防火安全性能的重要條件，兩者缺一不可。

從適應政策方面來看，張立宇表示，雖然現(xiàn)階段建筑外墻保溫材料無法與A級規(guī)定相適應，但可以逐漸改善。例如，住建部最新下發(fā)的046號文件，要求高于50米的公共建筑需要用A級保溫材料，50米以下可用B1B2級別保溫材料，并且根據(jù)情況需設(shè)置防火隔離帶。同時，防火與保溫二者的關(guān)系要具體問題具體分析。例如：南方日光照射比較充足，刷一層涂料就能起到冬暖夏涼的作用，而北方則需采取相應的保暖措施。不同區(qū)域、不同項目、不同建筑高度所使用材料標準也不盡相同，不可一刀切地制定政策。

從新產(chǎn)品開發(fā)方面來看，中國聚氨酯工業(yè)協(xié)會高級顧問黃茂松提出，將有機材料和無機材料相結(jié)合，構(gòu)成復合材料，是未來建筑保溫材料技術(shù)發(fā)展的重要途徑。這一方式，發(fā)達國家早已實行，并取得良好效果：美國40%的防火保溫隔音材料為復合酚醛樹脂;英國、西歐、中東地區(qū)規(guī)定新建工程優(yōu)先采用真空絕熱保溫材料板;法國、北歐地區(qū)的建筑部門認為只有現(xiàn)場發(fā)泡聚氨酯保溫材料具有較好的防火性能;俄羅斯、東歐也廣泛將酚醛泡沫保溫材料用于公共建筑和高層建筑;日本頒布了《酚醛泡沫塑料作為標準建筑物耐燃材料》法令。

保溫材料防火等級劃分

國標GB8624-97將建筑材料的燃燒性能分為以下幾種等級：

A級(不燃性建筑材料)：幾乎不燃燒的A級WW保溫材料。

B1級(難燃性建筑材料)：難燃類材料有較好的阻燃作用。其在空氣中遇明火或在高溫作用下難起火，不易很快發(fā)生蔓延。

B2級(可燃性建筑材料)：可燃類材料有一定的阻燃作用。在空氣中遇明火或在高溫作用下會立即起火燃燒，易導致火災的蔓延，如木柱、木屋架、木梁、木樓梯等。

B3級(易燃性建筑材料)：無任何阻燃效果，極易燃燒，火災危險性很大。

保溫材料性能大比拼

保溫材料依據(jù)材性來分類，大體分為有機材料、無機材料和復合材料。不同的保溫材料性能各異，價格也千差萬別，本策劃按照材料的保溫性能，即導熱系數(shù)的大小依次排列，并就產(chǎn)品的組成、材性指標、應用價值及相關(guān)廠家等進行對比。

真空絕熱板

導熱系數(shù)傲視群雄

該板材由無機纖維芯材與高阻氣復合薄膜通過抽真空封裝技術(shù)，外覆專用界面砂漿，制成的一種高效保溫板材。

空氣的導熱系數(shù)大約是0.023W(m2K)，真空絕熱板的導熱系數(shù)絕對是現(xiàn)有保溫材料中最低的，其最大的優(yōu)勢，也就是其保溫性能可以傲視所有其他類型的保溫材料。但是，真空度難以保持，若是發(fā)生破損，真空絕熱板的保溫性能即會驟降;其次，現(xiàn)有施工工藝導致板縫太多，熱橋太多，引發(fā)結(jié)露的風險很大; 再者，施工平整度也較難以控制，薄抹灰系統(tǒng)脫落的風險也較大;當前，該產(chǎn)品的造價相對較高，性價比的優(yōu)勢不大。如果該產(chǎn)品造價進一步降低，倒是可以考慮應用在陽臺板面防止冷橋使用。模擬成果顯示，在陽臺板面鋪設(shè)500mm寬的真空絕熱板就能起到隔絕熱橋的作用，那么陽臺板面就不需要大面積的鋪滿厚達3厘米的擠塑板了。

氣凝膠絕熱板

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氣凝膠材料被稱為世界上最輕的固體，氣凝膠絕熱板以納米二氧化硅氣凝膠為主體材料，通過特殊的工藝復合而成。

氣凝膠絕熱板具有耐高溫、導熱系數(shù)低、密度小、強度高、綠色環(huán)保、防水不燃等優(yōu)越性能，同時兼具優(yōu)越的隔聲減震性能，是冶金、化工、國防、航空航天等領(lǐng)域不可或缺的高效隔熱保溫材料。這種產(chǎn)品集保溫性能、防火性能于一體，是很難得的材料，但是即便是在歐洲，這種材料也沒有大面積的應用于建筑工程領(lǐng)域。一方面這種產(chǎn)品的造價實在太貴，另一方面，對于承受冷熱循環(huán)的外保溫系統(tǒng)主要成分，該產(chǎn)品還需要經(jīng)受更多的考驗，目前國內(nèi)還沒有工程案例證明其用于外墻外保溫的可靠性。按照我國的國情，氣凝膠材料在很長一段時間內(nèi)還將是處于實驗室的產(chǎn)品，運用于工程外保溫領(lǐng)域似乎還不可能。

發(fā)泡聚氨酯板

最大程度防止熱橋作用

發(fā)泡聚氨酯是以異氰酸酷、多元醇為主要原料加入添加劑組成雙組分，經(jīng)噴涂施工而成，具有絕熱和防水功能。

聚氨酯保溫材料是單一有機保溫材料中性能最好的。按照工藝分為現(xiàn)場發(fā)泡聚氨酯和工廠預制的硬泡聚氨酯板，現(xiàn)場發(fā)泡聚氨酯性能更為優(yōu)良。由現(xiàn)場發(fā)泡聚氨酯制成的絕熱板材具有非常好的整體性和防水性，因此非常適合用于屋面保溫和防水、地下室墻體覆土內(nèi)的保溫防水，以及應用于干掛幕墻內(nèi)的保溫。且該材料施工操作方便，可以最大程度地防止熱橋作用。而硬泡聚氨酯保溫板板是衍生出來的產(chǎn)品，由于尺寸穩(wěn)定性較差，相對膨脹聚苯板并沒有太大的差異。根據(jù)部分廠家提供的雙面涂抹砂漿的復合聚氨酯A級板材和檢測報告顯示，硬發(fā)泡聚氨酯板在一段時間內(nèi)可以勉強過關(guān)，作為防火保溫材料使用，但新防火檢驗標準出臺之后，該類材料將不被認可。

擠塑聚苯板

內(nèi)室保溫最佳選擇

該板材以聚苯乙烯樹脂或其共聚物為成分，添加少量添加劑，通過加熱擠塑成型而制得的具有閉孔結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)泡沫塑料制品。

擠塑聚苯板也是集防水和保溫作用于一體的材料，剛度大，抗壓性能好，導熱系數(shù)低，用于屋面、地面、地下室墻體覆土內(nèi)的內(nèi)室保溫是非常合適的。但是這種板材透汽性差，尺寸穩(wěn)定性差，與無機粘結(jié)砂漿相比，可粘結(jié)性也較差，用于外墻體保溫中常見系統(tǒng)脫落、飾面開裂等質(zhì)量事故，由于其造價并不便宜，該材料在外保溫應用領(lǐng)域并不及膨脹聚苯板優(yōu)勢大。不推薦用于外墻體保溫系統(tǒng)中。

酚醛保溫板

日式建筑偏愛酚醛板

酚醛板是由苯酚和甲醛的縮聚物與其他添加劑如固化劑、發(fā)泡劑、表面活性劑和填充劑等混合制成的多孔型酚醛泡沫板。

國外生產(chǎn)的酚醛板具有較好的保溫性能，其導熱系數(shù)比擠塑聚苯板低，日本國家的夾芯保溫體系大量采用酚醛板。但是國內(nèi)目前推廣力度小，生產(chǎn)技術(shù)也較為落后，其保溫性能略差于國外產(chǎn)品。此外，國內(nèi)生產(chǎn)的酚醛板存在著易粉化、機械強度低、脆性、無延伸性和吸水率高等弱點，用于外墻外保溫薄抹灰系統(tǒng)將會出現(xiàn)嚴重的飾面開裂、脫落等質(zhì)量事故。

亞士真金板

改性EPS最成功案例

真金板采用相變包裹隔熱蓄能技術(shù)加工而成，并具有斷熱阻隔連續(xù)蜂窩狀結(jié)構(gòu)，經(jīng)過改性處理防火性能達到A2級。

亞士真金板是目前國內(nèi)可以看得到的改性EPS最成功的一個產(chǎn)品，真金板采用相變包裹隔熱蓄能技術(shù)加工而成，因此板材自身并不會燃燒。亞士真金板實際上難以實現(xiàn)真正的防火A級，即便實現(xiàn)了A級性能，則其代價也是非常高的。該保溫板的理論性能和石墨聚苯板非常接近，但由于沒有考察過實際工程案例，而且該板材的應用歷史并不長，尚不能得出其在施工性能方面的應用價值。

問世新材料

納米孔硅質(zhì)保溫材料

納米孔硅質(zhì)保溫材料是納米技術(shù)在保溫材料領(lǐng)域新的應用，材料內(nèi)部的絕大部分氣孔尺寸均為納米尺度。根據(jù)分子運動及碰撞理論，氣體的熱量傳遞主要是通過高溫側(cè)的較高速度的分子，與低溫側(cè)的較低速度的分子相互碰撞傳遞能量。由于空氣中的主要成分，氮氣和氧氣的自由程度均在70nm左右，當納米孔硅質(zhì)絕熱材料中的二氧化硅微粒構(gòu)成的微孔尺寸小于這一臨界尺寸時，材料內(nèi)部就消除了對流，從本質(zhì)上切斷了氣體分子的熱傳導，從而可獲得比無對流空氣更低的導熱系數(shù)。應用時，納米孔硅質(zhì)保溫材料施工方便、價格便宜，是一種新型保溫材料。

特優(yōu)巖絨噴涂保溫涂層

美國特優(yōu)巖絨噴涂保溫涂層具有卓越的保溫絕熱性能、A級不燃防火性能、出色的吸音降噪性能、先進的噴涂施工工藝和綠色健康環(huán)保產(chǎn)品等特性。特優(yōu)巖絨噴涂保溫層的施工工藝，能夠很好的解決目前國內(nèi)常見的粘接保溫板材施工法容易出現(xiàn)移位、空鼓、脫落、防火性能差和無機砂漿保溫層存在空鼓、脫落及絕熱性能不佳的弊端。特優(yōu)巖絨原材料采自天然巖石，無化學添加劑，被美國UL認證為A級不燃性建筑防火材料，其熔點超過1000°C，耐高溫性能優(yōu)越，火災中不產(chǎn)生有毒煙氣或熔融滴物，應用于建筑結(jié)構(gòu)中，不僅可以保護房屋結(jié)構(gòu)，還能為人們贏得逃生時間。