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保溫防火市場存在的問題和應對措施

作者：建筑鋼結構網    
時間：2009-12-22 20:26:20 [收藏]

    從國內外建筑節能取得的一系列成功經驗來看，我國要順利完成“十一五”規劃中提出的建筑節能實現65%的目標，做好建筑物的墻體保溫節能工作是關鍵。在各國大規模應用建筑節能保溫材料中，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）等產品。PU是目前世界上公認的最佳保溫絕熱材料，導熱系數僅為0.018～0.023W/m?k，25mm厚的PU的保溫效果相當于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，根據熱工計算，要達到節能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。
    　　事實上，EPS、XPS、PU都屬于有機保溫材料，最大優點是質量輕、保溫和隔熱性好，最大缺陷是防火安全性差，易老化、易燃燒，在燃燒時產生大量煙霧，毒性很大。而且，這些產品的承重性、使用年限、防火性都不如無機保溫材料。在歐美等發達國家，對重要建筑和高層建筑進行外墻保溫時嚴格要求保溫系統和絕熱材料要做燃燒性能和耐火極限試驗（考慮燃燒時的煙氣及毒性），要求防火按等級劃分，不同等級的保溫系統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由于涉及嚴重的防火問題，在美國20多個州禁止使用；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不生產防火性能差的EPS，很多保險公司禁止給采用EPS做保溫的建筑承保，然而，在我國EPS卻大規模推廣使用。在有關部門沒有提出防火規定或標準的情況下，幾乎所有聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統的生產單位都對其存在的火災隱患不管不顧，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范的現狀，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，帶來很大的隱患。
    　　國內大量推廣使用的外墻保溫裝飾系統（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，它們都屬于有機保溫材料，未經阻燃加工處理時，屬于易燃體，經阻燃加工處理后，最多能達到“難燃體”，無法達到“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是“復合型墻體”。按《建筑設計防火規范》（GBJ16）和《高層民用建筑設計防火規范》（GB50045）的要求，只有達到三級以上耐火等級的建筑構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，要求耐火等級都在三級以上。實踐表明，由于易燃外墻外保溫材料特別是EPS達不到耐火等級三級以上建筑墻體“不燃體”的規定，導致火災發生的案例比比皆是。
    　　從上述兩個《規范》要求出發，以建筑構件的耐火極限來考察國內大量使用的EPS保溫系統，其保溫板外的飾面保護層通常只有13mm厚，可視為非承重墻。由于厚度很薄，它的耐火極限僅能達到0.325小時，遠遠達不到《規范》要求的三級耐火等級“應大于0.75小時的耐火極限”的規定。更為可怕的是，在飾面層耐火極限超過0.325小時后，飾面層背面的聚苯板外表會迅速升溫，當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。一旦發生火災，這種EPS保溫系統反而會使火災加劇。尤其在高層建筑群中，在外墻上采用此類保溫系統，節能問題解決了，但后果是增加了火災隱患。
    　　目前，在我國外墻外保溫技術系統的應用中普遍存在一個誤區，認為保溫材料是在建筑物的外墻面，可以降低保溫材料對防火性的要求。有的甚至公開提出“高效節能保溫塑料的防火性能只要確保現場能夠達到離火自熄的安全性就可以，沒有必要追求更高”、“國外對保溫泡沫塑料的防火要求指標很低，仍然大規模使用，中國沒有必要搞高指標的防火要求”、“我國建筑節能外墻外保溫市場很大，建議有關部門應針對建筑節能外墻保溫系統建立一個相應的阻燃標準，避免套用不合適的阻燃指標，引起材料的阻燃性能比實際需求過高，造成不必要的浪費。甚至有可能由于不合理地追求過高的阻燃性能，給類似PU這樣優良的產品帶來不應該產生的技術門檻和成本門檻，影響推廣應用。”……
    　　本人認為，對大規模應用的易燃高效節能保溫泡沫塑料，必須解決防火安全問題。使用易燃泡沫塑料做保溫層，不管是在室內還是室外，都存在火災隱患。在建筑外墻外保溫系統中，防火安全指標不應降低，相反應大大提高。對防火性能較好的PU，要提出更為嚴格的防火性能要求。對不同的建筑部位，要制定一系列更為嚴格的PU防火阻燃標準。根據本人20多年從事對PU防火安全應用的研究和實踐經驗，具有抗火災功能的新型PU材料是能夠研制出來的。
    　　迄今為止，我國先后對PU材料的防火安全性頒布的國家標準有：1989年頒布的《建筑物隔熱用硬質聚氨酯泡沫塑料》(GB10800－1989)，1990年開始實施；1997年頒布的《建筑材料燃燒性能分級方法》(GB8624-1997)，規定用氧指數、垂直燃燒、煙密度三項指標來檢驗更為嚴格的硬質聚氨酯泡沫塑料的防火性能，即以著火性、火焰傳播性、煙密度三項綜合性指標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標》(GB20286-2006)，規定以著火性、火焰傳播性、發煙性、煙氣毒性等四項指標衡量PU阻燃性；2006年頒布的《建筑材料燃燒性能分級方法》(GB8624-2006)，是目前世界上較為科學、較為合理、同國際先進標準直接接軌的國家標準。標準中對燃燒特性的內涵由從前單純的火焰傳播和蔓延，擴展到材料在真實火災中實際燃燒特性的參數，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傳播等。用這些參數將建筑材料分為A1、A2、B、C、D、E和F七個級別。這個新的分級體系是基于材料在真實火災場景中的燃燒特性的一套評價體系。
    　　從上述頒布的一系列國家標準可以看出，我國建筑物的防火標準高于國外，其中包括防火標準的四項參數(著火性、火焰傳播性、發煙性、煙氣毒性)，而在國外只要達到其中1~2項就可以允許使用，我國的防火規定要求四項參數同時達到方可使用。
    　　目前，令人擔憂的是我國建筑節能市場比較混亂。以相關建筑設計技術規范為例，如現行的《高層民用建筑設計防火規范》(GB50045-1995)，沒有針對外墻外保溫的防火設計規范作出說明，對不同防火等級的外墻外保溫系統缺乏分級標準和使用范圍限制。而且，現行的外墻外保溫系統行業產品標準和相關技術規范對燃燒指標要求不嚴、不重視。因此，我們應盡快建立建筑節能保溫系統防火安全技術標準，規范劃分防火安全耐火性等級，并作出相應規定。
    　　當務之急，有關部門必須加快做好幾個方面的工作：一是要建立完善的保溫系統產品國家標準，對國內目前采用的外墻外保溫系統做一個絕熱材料和整個系統(含保溫絕熱材料)的燃燒性能和耐火極限試驗，把耐火性指標列為必要指標，并加以分級；二是要建立完善的保溫系統技術規范，依據耐火性等級規定不同的應用范圍；三是要大力提倡和加快不燃性材料、耐火性等級高的高效節能材料、耐火性等級高的無機和有機復合高效節能材料，以及具有抗火災功能的新型PU保溫節能材料等外墻外保溫復合系統產品的開發和應用。
    　　在此，希望有遠見的企業家，為創建具有中國特色的防火功能的新型PU保溫材料，建立符合國內市場需求的建筑節能保溫體系，共同攜手為我國的建筑節能事業作出新貢獻。

    　　受訪者資料：
    　　楊宗?，教授級高級工程師，1964年畢業于上海復旦大學化學系。原北京市電子工藝技術研究中心教授、聚氨酯應用技術研究所所長。從事聚氨酯技術的應用研究和開發工作20多年。在低發煙、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，率先在國內防水、堵漏領域成功研制BTR-J型聚氨酯復合灌漿材料，并攻克水中快速凝固、半小時抗壓強度達150kg/cm2的技術難關；1999年，攻克了PU難燃B1等級泡沫的技術難關。研發的FRP型低發煙難燃型硬質泡沫塑料技術獲北京市科技進步三等獎；DB?150型PIR耐高溫硬質泡沫塑料技術被列為國家科委重點推廣的節能新材料。先后發表了多篇專業技術論文。

    （原聚氨酯應用技術研究所所長 教授級高級工程師 楊宗? 摘自中華建筑報）

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