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保溫防火市場存在的問題和應(yīng)對(duì)措施

作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-22 20:26:20 [收藏]

    從國內(nèi)外建筑節(jié)能取得的一系列成功經(jīng)驗(yàn)來看，我國要順利完成“十一五”規(guī)劃中提出的建筑節(jié)能實(shí)現(xiàn)65%的目標(biāo)，做好建筑物的墻體保溫節(jié)能工作是關(guān)鍵。在各國大規(guī)模應(yīng)用建筑節(jié)能保溫材料中，主要有膨脹聚苯乙烯泡沫（EPS）、擠塑聚苯乙烯泡沫（XPS）、聚氨酯泡沫（PU）等產(chǎn)品。PU是目前世界上公認(rèn)的最佳保溫絕熱材料，導(dǎo)熱系數(shù)僅為0.018～0.023W/m?k，25mm厚的PU的保溫效果相當(dāng)于40mm厚的EPS、45mm厚的礦棉、380mm厚的混凝土或860mm厚的普通磚。在同樣保溫效果下，根據(jù)熱工計(jì)算，要達(dá)到節(jié)能65%的要求，PU厚度只須要3cm，但EPS厚度須要7cm以上，XPS厚度須要5cm以上。
    　　事實(shí)上，EPS、XPS、PU都屬于有機(jī)保溫材料，最大優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕、保溫和隔熱性好，最大缺陷是防火安全性差，易老化、易燃燒，在燃燒時(shí)產(chǎn)生大量煙霧，毒性很大。而且，這些產(chǎn)品的承重性、使用年限、防火性都不如無機(jī)保溫材料。在歐美等發(fā)達(dá)國家，對(duì)重要建筑和高層建筑進(jìn)行外墻保溫時(shí)嚴(yán)格要求保溫系統(tǒng)和絕熱材料要做燃燒性能和耐火極限試驗(yàn)（考慮燃燒時(shí)的煙氣及毒性），要求防火按等級(jí)劃分，不同等級(jí)的保溫系統(tǒng)和材料適用不同范圍的建筑。迄今為止，EPS聚苯板薄抹灰外墻保溫系統(tǒng)由于涉及嚴(yán)重的防火問題，在美國20多個(gè)州禁止使用；在英國，18米以上的建筑物不允許使用；在德國，22米以上的建筑物不允許使用。
    　　目前，歐洲有許多夾心板材廠已經(jīng)不生產(chǎn)防火性能差的EPS，很多保險(xiǎn)公司禁止給采用EPS做保溫的建筑承保，然而，在我國EPS卻大規(guī)模推廣使用。在有關(guān)部門沒有提出防火規(guī)定或標(biāo)準(zhǔn)的情況下，幾乎所有聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)的生產(chǎn)單位都對(duì)其存在的火災(zāi)隱患不管不顧，或者避而不談。一些國際知名的外墻外保溫公司進(jìn)入我國市場后，為了利潤的最大化，也利用我國外墻外保溫市場不規(guī)范的現(xiàn)狀，在高層、超高層建筑上依然采用易燃EPS聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)，帶來很大的隱患。
    　　國內(nèi)大量推廣使用的外墻保溫裝飾系統(tǒng)（EIFS）做法，通常采用三種保溫材料：最為普通的是EPS，其次是XPS，再次是PU，它們都屬于有機(jī)保溫材料，未經(jīng)阻燃加工處理時(shí)，屬于易燃體，經(jīng)阻燃加工處理后，最多能達(dá)到“難燃體”，無法達(dá)到“不燃體”。因此，采用上述三種材料組成的薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)是“復(fù)合型墻體”。按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GBJ16）和《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045）的要求，只有達(dá)到三級(jí)以上耐火等級(jí)的建筑構(gòu)件的墻體燃燒性能才是“不燃性”。我國住宅建筑大多屬于4層及4層以上的多層和高層建筑，要求耐火等級(jí)都在三級(jí)以上。實(shí)踐表明，由于易燃外墻外保溫材料特別是EPS達(dá)不到耐火等級(jí)三級(jí)以上建筑墻體“不燃體”的規(guī)定，導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生的案例比比皆是。
    　　從上述兩個(gè)《規(guī)范》要求出發(fā)，以建筑構(gòu)件的耐火極限來考察國內(nèi)大量使用的EPS保溫系統(tǒng)，其保溫板外的飾面保護(hù)層通常只有13mm厚，可視為非承重墻。由于厚度很薄，它的耐火極限僅能達(dá)到0.325小時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到《規(guī)范》要求的三級(jí)耐火等級(jí)“應(yīng)大于0.75小時(shí)的耐火極限”的規(guī)定。更為可怕的是，在飾面層耐火極限超過0.325小時(shí)后，飾面層背面的聚苯板外表會(huì)迅速升溫，當(dāng)溫度超過一定極限后，EPS全部融化、滴落，完全失去阻隔火焰的作用。一旦發(fā)生火災(zāi)，這種EPS保溫系統(tǒng)反而會(huì)使火災(zāi)加劇。尤其在高層建筑群中，在外墻上采用此類保溫系統(tǒng)，節(jié)能問題解決了，但后果是增加了火災(zāi)隱患。
    　　目前，在我國外墻外保溫技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用中普遍存在一個(gè)誤區(qū)，認(rèn)為保溫材料是在建筑物的外墻面，可以降低保溫材料對(duì)防火性的要求。有的甚至公開提出“高效節(jié)能保溫塑料的防火性能只要確?，F(xiàn)場能夠達(dá)到離火自熄的安全性就可以，沒有必要追求更高”、“國外對(duì)保溫泡沫塑料的防火要求指標(biāo)很低，仍然大規(guī)模使用，中國沒有必要搞高指標(biāo)的防火要求”、“我國建筑節(jié)能外墻外保溫市場很大，建議有關(guān)部門應(yīng)針對(duì)建筑節(jié)能外墻保溫系統(tǒng)建立一個(gè)相應(yīng)的阻燃標(biāo)準(zhǔn)，避免套用不合適的阻燃指標(biāo)，引起材料的阻燃性能比實(shí)際需求過高，造成不必要的浪費(fèi)。甚至有可能由于不合理地追求過高的阻燃性能，給類似PU這樣優(yōu)良的產(chǎn)品帶來不應(yīng)該產(chǎn)生的技術(shù)門檻和成本門檻，影響推廣應(yīng)用?！薄?br /> 　　本人認(rèn)為，對(duì)大規(guī)模應(yīng)用的易燃高效節(jié)能保溫泡沫塑料，必須解決防火安全問題。使用易燃泡沫塑料做保溫層，不管是在室內(nèi)還是室外，都存在火災(zāi)隱患。在建筑外墻外保溫系統(tǒng)中，防火安全指標(biāo)不應(yīng)降低，相反應(yīng)大大提高。對(duì)防火性能較好的PU，要提出更為嚴(yán)格的防火性能要求。對(duì)不同的建筑部位，要制定一系列更為嚴(yán)格的PU防火阻燃標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)本人20多年從事對(duì)PU防火安全應(yīng)用的研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，具有抗火災(zāi)功能的新型PU材料是能夠研制出來的。
    　　迄今為止，我國先后對(duì)PU材料的防火安全性頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)有：1989年頒布的《建筑物隔熱用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料》(GB10800－1989)，1990年開始實(shí)施；1997年頒布的《建筑材料燃燒性能分級(jí)方法》(GB8624-1997)，規(guī)定用氧指數(shù)、垂直燃燒、煙密度三項(xiàng)指標(biāo)來檢驗(yàn)更為嚴(yán)格的硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的防火性能，即以著火性、火焰?zhèn)鞑バ?、煙密度三?xiàng)綜合性指標(biāo)來衡量材料的阻燃性能；2006年頒布的《公共場所阻燃制品及組件燃燒性能要求及識(shí)標(biāo)》(GB20286-2006)，規(guī)定以著火性、火焰?zhèn)鞑バ?、發(fā)煙性、煙氣毒性等四項(xiàng)指標(biāo)衡量PU阻燃性；2006年頒布的《建筑材料燃燒性能分級(jí)方法》(GB8624-2006)，是目前世界上較為科學(xué)、較為合理、同國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)直接接軌的國家標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)燃燒特性的內(nèi)涵由從前單純的火焰?zhèn)鞑ズ吐?，擴(kuò)展到材料在真實(shí)火災(zāi)中實(shí)際燃燒特性的參數(shù)，即燃燒熱釋放量(熱值)、燃燒熱釋放速率、煙密度、煙氣生成速率、燃燒煙氣毒性以及火焰?zhèn)鞑サ取Ｓ眠@些參數(shù)將建筑材料分為A1、A2、B、C、D、E和F七個(gè)級(jí)別。這個(gè)新的分級(jí)體系是基于材料在真實(shí)火災(zāi)場景中的燃燒特性的一套評(píng)價(jià)體系。
    　　從上述頒布的一系列國家標(biāo)準(zhǔn)可以看出，我國建筑物的防火標(biāo)準(zhǔn)高于國外，其中包括防火標(biāo)準(zhǔn)的四項(xiàng)參數(shù)(著火性、火焰?zhèn)鞑バ浴l(fā)煙性、煙氣毒性)，而在國外只要達(dá)到其中1~2項(xiàng)就可以允許使用，我國的防火規(guī)定要求四項(xiàng)參數(shù)同時(shí)達(dá)到方可使用。
    　　目前，令人擔(dān)憂的是我國建筑節(jié)能市場比較混亂。以相關(guān)建筑設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范為例，如現(xiàn)行的《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045-1995)，沒有針對(duì)外墻外保溫的防火設(shè)計(jì)規(guī)范作出說明，對(duì)不同防火等級(jí)的外墻外保溫系統(tǒng)缺乏分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和使用范圍限制。而且，現(xiàn)行的外墻外保溫系統(tǒng)行業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)技術(shù)規(guī)范對(duì)燃燒指標(biāo)要求不嚴(yán)、不重視。因此，我們應(yīng)盡快建立建筑節(jié)能保溫系統(tǒng)防火安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范劃分防火安全耐火性等級(jí)，并作出相應(yīng)規(guī)定。
    　　當(dāng)務(wù)之急，有關(guān)部門必須加快做好幾個(gè)方面的工作：一是要建立完善的保溫系統(tǒng)產(chǎn)品國家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)國內(nèi)目前采用的外墻外保溫系統(tǒng)做一個(gè)絕熱材料和整個(gè)系統(tǒng)(含保溫絕熱材料)的燃燒性能和耐火極限試驗(yàn)，把耐火性指標(biāo)列為必要指標(biāo)，并加以分級(jí)；二是要建立完善的保溫系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范，依據(jù)耐火性等級(jí)規(guī)定不同的應(yīng)用范圍；三是要大力提倡和加快不燃性材料、耐火性等級(jí)高的高效節(jié)能材料、耐火性等級(jí)高的無機(jī)和有機(jī)復(fù)合高效節(jié)能材料，以及具有抗火災(zāi)功能的新型PU保溫節(jié)能材料等外墻外保溫復(fù)合系統(tǒng)產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用。
    　　在此，希望有遠(yuǎn)見的企業(yè)家，為創(chuàng)建具有中國特色的防火功能的新型PU保溫材料，建立符合國內(nèi)市場需求的建筑節(jié)能保溫體系，共同攜手為我國的建筑節(jié)能事業(yè)作出新貢獻(xiàn)。

    　　受訪者資料：
    　　楊宗?，教授級(jí)高級(jí)工程師，1964年畢業(yè)于上海復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系。原北京市電子工藝技術(shù)研究中心教授、聚氨酯應(yīng)用技術(shù)研究所所長。從事聚氨酯技術(shù)的應(yīng)用研究和開發(fā)工作20多年。在低發(fā)煙、低毒性、難燃泡沫和耐高溫、耐焰型泡沫，熱成型泡沫，大塊泡沫等方面有深入研究。1996年，率先在國內(nèi)防水、堵漏領(lǐng)域成功研制BTR-J型聚氨酯復(fù)合灌漿材料，并攻克水中快速凝固、半小時(shí)抗壓強(qiáng)度達(dá)150kg/cm2的技術(shù)難關(guān)；1999年，攻克了PU難燃B1等級(jí)泡沫的技術(shù)難關(guān)。研發(fā)的FRP型低發(fā)煙難燃型硬質(zhì)泡沫塑料技術(shù)獲北京市科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)；DB?150型PIR耐高溫硬質(zhì)泡沫塑料技術(shù)被列為國家科委重點(diǎn)推廣的節(jié)能新材料。先后發(fā)表了多篇專業(yè)技術(shù)論文。

    （原聚氨酯應(yīng)用技術(shù)研究所所長 教授級(jí)高級(jí)工程師 楊宗? 摘自中華建筑報(bào)）

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