淺談建筑外墻外保溫防火技術現狀和問題

宋友祥

摘 要：長期以來，人們認為煤、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休止地開發使用。目前，人類面臨著能源枯竭的危機，節能已成為必然趨勢。就建筑市場而言，節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水平。建筑耗能所占的比率為35%～40%，而建筑物的取暖和空調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能措施，尤其是對建筑圍護結構的外墻進行外保溫隔熱處理，就可以節約冬季采暖和夏季空調能耗的35%～45%.以往主要通過暖通空調設備滿足人們的溫度需求，而如今主要通過加強建筑物的保溫和隔熱能力減少熱量散失，使室內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，這樣做不僅有利于消退“溫室效應”，還有利于推進“可持續發展”戰略，我們應為給子孫后代留下更多的資源而作出貢獻。

關鍵詞：能源危機；外墻外保溫；建筑市場；石墨聚苯板

中圖分類號：TU54+5；TU55+1 文獻標識碼：A 文章編號：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在以下五方面：①保護外墻面；②保護主體結構，延長建筑物的壽命；③使室內冬暖夏涼，居住舒適；④有利于改善室內熱環境的質量；⑤便于建筑物的節能改造。基于以上優點，無論從建筑節能的機理，還是從實際節能的效果來看，做外保溫是最佳的選擇。

2 外墻外保溫的材料

通過調研建筑市場現狀，目前，市場外墻的保溫材料主要有3種：①EPG膠粉聚苯顆粒保溫系統。該系統以預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，在現場加以攪拌即可施工，屬于難燃材料。②無機類保溫材料。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。當前外墻外保溫系統普遍采用聚苯乙烯泡沫塑料作為主要保溫材料，具備工藝簡單、成本較低等優點，但存在防火安全隱患，無論是哪種起火原因，有機保溫材料都可幫助火勢蔓延。火災多數發生在立體交叉施工作業的施工階段，其余發生在建筑物已竣工或投入使用后。建筑物內部起火或相鄰建筑物發生火災，均可導致保溫系統的面層脫落，進而引燃保溫材料，火焰和有機保溫板燃燒產生的有毒氣體會給逃生者埋下巨大的安全隱患，且聚苯板受熱變形也會導致外墻黏貼材料脫落，進而威脅到逃生者和救助者的生命安全。南京市的中環國際廣場、哈爾濱市的經緯360°雙子星大廈、濟南市的奧體中心、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市的皇朝萬鑫大廈等相繼發生建筑外保溫材料火災，造成了嚴重的人員傷亡和財產損失。建筑易燃、可燃外保溫材料已成為一類新的火災隱患，由此引發的火災已呈多發勢頭。

針對此狀況，公安部消防局于2011-03-16下發通知：凡屬于建設工程消防設計審核和消防驗收范圍內的設有外保溫材料的民用建筑，均應將建筑外保溫材料的燃燒性能納入審核和驗

荷能力較好，在煙氣濃度和氣量產生一定程度的波動的情況下，

收內容。對于《建設工程消防監督管理規定》（公安部令第106號）第十三條、第十四條規定范圍以外設有外保溫材料的民用建筑，全部納入抽查范圍。在新標準發布前，從嚴執行《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》（公通字〔2009〕46號）第二條規定，民用建筑必須采用燃燒性能為A級的外保溫材料。

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

目前，防火等級為A級材料的體系為EPG膠粉聚苯顆粒保溫系統、巖棉板保溫系統、酚醛泡沫保溫板系統和FTC自調溫相變蓄能材料保溫系統，以下結合工程實例，分析上述材料的優、缺點和適用性。

2.1 EPG膠粉聚苯顆粒保溫系統

膠粉聚苯顆粒具有良好的防火效果，在保溫體系的點火性、熱釋放、有毒氣體的產生等方面都較聚苯板有明顯的優勢。另外，在承受高溫輻射時，采用該材料的外保溫體系的體積穩定性較好。具體而言，在起火時，該材料靠近火源的一面被無機膠凝材料包覆的聚苯顆粒熱熔收縮形成由無機膠凝材料支撐的空腔，可保證在一定時間內該層材料不會發生變形，保持體系和體形的穩定，同時，還能對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，該保溫體系更多見于窗口沿邊等施工部位。

2.2 巖棉板保溫系統

巖棉板保溫系統是公安部下發65號文后最符合標準的保溫體系。巖棉板經國家固定滅火系統和耐火構件質量監督檢驗中心檢驗，其燃燒性能為A級。該板材具有施工簡捷、工藝簡單和施工周期較短的特點。但其也具有許多不足之處，比如，對墻體基層平整度的要求較高、誤差較大位置需要抹灰處理、進場材料無法現場打磨、巖棉保溫板容重較大、施工時每層需要設置嵌固帶、巖棉板的吸水率較大等。如果水分積蓄在巖棉板內，則會增加外保溫體系的質量，進而導致保溫層脫落、返修率提高。此外，在工人施工時，巖棉纖維對皮膚的刺激也是其不足之一。

2.3 酚醛泡沫保溫板系統

酚醛泡沫保溫板芯材（酚醛泡沫板）的燃燒性能為B級，復合酚醛泡沫板經國家防火建筑材料質量監督檢驗中心檢驗，其燃燒性能為A級。該板材具有施工周期短、傳熱系數低等優點，5 cm的厚度即可滿足一般的節能設計要求，但也存在施工過程中對基層平整度要求較高等不足之處。因其復合面層無機保溫層的脆性較大，施工過程中需要用錨栓加以固定，但固定時容易出現放射狀裂紋，進而影響系統整體的安全性。

2.4 FTC自調溫相變蓄能材料保溫系統

FTC自調溫相變蓄能材料經國家固定滅火系統和耐火構件質量監督檢驗中心檢驗，其燃燒性能為A級。該材料以水鎂石纖維等無機材料作為骨架材料，合理選用并添加相變材料，經科學配比和特殊工藝復合而成，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，通過二元相變原理，提升了相變潛熱值，使節能效果更加明顯。該材料用于外墻表面時，通過相變材料在相態變化時吸熱和放熱的過程，可在一定范圍內調節室內溫度。該材料與基層整體黏結，對基層的要求較低，具有施工簡捷、工藝簡單等優點，但存在需對基層進行掃毛處理、施工周期長、人工和機械投入較大、表面的平整度不易控制和保溫的實際效果缺少國家的相關認證等不足。

3 結論

鑒于建筑市場A級材料的優、缺點，且經過一段時間的市場檢驗，國家建設部住宅建筑外保溫驗收采用的仍是不低于B2級的標準。因此，燃燒性能為B1級的石墨聚苯板又重新占領了保溫材料市場。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的尺寸穩定性，是國際、國內應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，有效解決了建筑物的透氣性問題。

通過分析國內建筑市場保溫材料的現狀得知，完善外墻外保溫系統技術、加快開發新型不燃材料、加強高耐火等級節能材料的研發力度等，對推動國內外墻外保溫市場向規范化、良性化發展具有重要意義。加快技術創新，從技術層面提高我國的外墻外保溫防火技術，開發出具有適用性的保溫材料是改善我國該行業的根本途徑。這樣不僅能有效消除當前外保溫系統的弊端和矛盾，還能為今后經外保溫防火分級后的保溫技術的應用提供更為廣泛的選擇，進而保障人們的生命、財產安全，為我國的現代化建設貢獻力量。

〔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