孫瑞蓮 孫成鋼 高強 段天明
摘要:聚氨酯和聚苯乙烯類保溫材料進入越來越多的生活其保溫性能、隔聲性能好、不吸水、價格低廉,廣泛用于幕墻、屋面及外墻板保溫。但是此類材料屬于石油制品,雖經多年的改良,無法避免易燃、有毒的缺點,一旦點燃,很難撲救,燃燒速度快產生劇毒氰化氫氣體。,現外墻保溫材料按照《建筑內部裝修設計防火規范》GB50222-95中的規定,主要分A、B1、B2三個級別,如何安全使用這些保溫材料,制定什么樣的規格,成為當下之急。
關鍵詞:聚氨酯聚苯乙烯類燃燒性保溫材料
中圖分類號:TU745 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)08(b)-0103-01
2009年2月9日晚央視新址大樓的大火沖淡了元宵節的喜慶吉祥,建筑物過煙面積達21333m2,過火的面積達8490m2,造成直接經濟損失16383萬元,讓剛落成的建筑物配樓毀于一旦,使中央電視臺遷址計劃推遲了三年。2010年上海靜安區膠州路公寓大樓“11·15”特別重大火災事故帶走了58個無辜的生命,致使71人受傷,建筑物過火面積12000m2,直接經濟損失達1.58億,給很多家庭帶來了無法抹去的傷痛。沈陽皇朝萬鑫大廈大火,濟南奧體中心體育館兩次失火,哈爾濱“經緯360度”雙子星大廈火災,這些轟動全國重大安全事故的罪魁禍首是聚氨酯和聚苯乙烯類保溫材料。
國外保溫材料的使用最初也與我國情況相同,近年來出臺了多項法律法規,嚴格的限制聚氨酯和聚苯乙烯類保溫材料的使用。在英國,聚苯乙烯泡沫板(EPS板)薄抹灰外墻保溫系統不允許用于18m以上建筑;而德國則規定了22m以上建筑不允許使用上述材料。美國已有20多個州禁止使用EPS板;日本政府將耐熱性能好燃燒后發煙量低的酚醛泡沫作為公共建筑的標準耐燃物,耐燃燒性能低于酚醛泡沫的,不允許在公共建筑上使用。國外發達國家外墻外保溫相關標準中均對保溫材料和保溫體系的防火性能分級作了要求。
近年來,我國政府頻出新規,對于保溫材料的燃燒性能進行了嚴格的規定。2009年公安部46號文、住房與城鄉建設部《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》中規定民用建筑外保溫材料的燃燒性能宜為A級,且不應低于B2級。2011年公安部65號文《關于進一步明確民用建筑外保溫材料消防監督管理有關要求的通知》中規定民用建筑外保溫材料采用燃燒性能為A級的材料。各地也陸續頒布了通知,加強對外保溫材料使用的限定。上海市2010年11月頒布《關于加強本市民用建筑外保溫系統防火質量管理的通知》中規定高度小于100m的住宅建筑,當采用A級或B1級外保溫材料時,可不設置防火隔離帶。高度小于24m的其他民用建筑(不包含幕墻式建筑),當采用A級或B1級外保溫材料時,可不設置防火隔離帶。
我國現外墻保溫材料按照《建筑內部裝修設計防火規范》GB50222-95中的規定,主要分A、B1、B2三個級別,《建筑內部裝修設計防火規范》GB50222-95和《建筑材料及制品燃燒性能分級》GB8624-2006中材料的燃燒性能分級對應關系如下:燃燒性能A級對應于《建筑材料及制品燃燒性能分級》GB8624-2006中的A1級和A2級。燃燒性能B1級對應于《建筑材料及制品燃燒性能分級》GB8624-2006中的B級和C級。燃燒性能B2級對應于《建筑材料及制品燃燒性能分級》GB8624-2006中的D級和E級。
2010年前,市場上的主流產品為(EPS、EXS),屬于燃燒性能B2類材料,很多廠家都稱自己的產品經過防火處理可以達到B1級,但是在實際使用的過程中,效果難以實現。聚苯乙烯和聚氨酯類材料因其保溫性能、隔聲性能好、不吸水、價格低廉,廣泛用于幕墻、屋面及外墻板保溫。但是此類材料屬于石油制品,雖經多年的改良,無法避免易燃、有毒的缺點,一旦點燃,很難撲救,燃燒速度快產生劇毒氰化氫氣體。2008年深圳舞王俱樂部火災發生僅46s,有毒濃煙就籠罩了整個大廳,而舞廳中使用的保溫材料就是聚氨酯類材料。
2011年國家公安部65號文中規定民用建筑外保溫材料采用燃燒性能為A級的材料,嚴格限制了聚苯乙烯和聚氨酯類保溫材料的使用,這是保溫材料界的一場歷史性的革命,一時漸漸離開人們視線的巖棉類,又強勢回潮成為市場的新寵。
巖棉制品是以精選的天然巖石、高爐礦渣為主要原料,外加一定數量的輔助料, 經熔化,用高壓蒸汽噴吹冷卻而成,具有質輕,導熱系數小,彈性好,不燃,不蛀,不腐爛,化學穩定性的優點.同時還具有絕佳的隔音性能,最高使用溫度可達650℃。但其缺點也很明顯,巖棉板不能替代找坡,需要做找坡層。吸水率大,水分容易積累在巖棉板內,長時間會增加保溫層重量,導致保溫層脫落,返修率高,降低保溫能力。另外因巖棉板比較松軟,強度不夠,在與砼、砌塊墻體連接不牢,易脫落。
玻璃棉類制品是以玻璃為主要原料再按照一定比例配加其它各種輔料混合融化后,經離心機運轉甩成玻璃細流,拉伸成纖維,制成棉氈,經恒溫固化爐固化定型而成。這類制品比巖棉容重低、渣球含量少、導熱系數低、使用年限長、纖維韌性大,但是玻璃棉最高使用密度只有260℃左右。其密度低,中間有大量敞開孔,在濕度較大的場合,空隙中易進水,導致熱導率隨之上升,保溫效果受影響較大。其確定是密度較小與砼、砌塊墻體連接不牢,易脫落。玻璃棉的生產工藝決定了其纖維排列形式為順茬排列,在橫向方向強度較低,施工中不易切割和加工,容易造成使用上的浪費。有一定的污染性,施工中需避免人體直接接觸。
酚醛類制品由酚醛樹脂假如表面活性劑、發泡劑、固化劑等多種加工助劑,經攪拌、發泡、熟化而成的泡沫塑料。是一種難燃、低煙、低毒材料,氧指數可高達50,在空氣中不燃,不熔融滴落。該材料保溫性能優異為微細閉孔結構,泡孔直徑50~80μm,導熱系數與聚氨酯泡沫塑料相近(0.018~0.024W/(m·K)),而其耐熱性、阻燃性卻遠遠優于聚氨酯及其他泡沫塑料。能夠達到B1級,經特殊處理的能夠達到A級。但其缺點也很明顯酚醛泡沫塑料脆性大,易碎,十分脆弱,特別是在密度低時,這會導致脫粘,施工中易破損,掉粉污染等問題,與砼、砌塊墻體連接易出現質量問題。
以上幾類產品各有優勢,但缺點也很明顯,還是除了巖棉板外均很難滿足現建筑施工質量要求。隨著這幾年國家大力發展保溫產品的技術開發,出現了一大批如泡沫玻璃、泡沫陶瓷、輕質砼板、輕質水泥板等無機類保溫材料,但都因規模小、價錢高、無工藝支持,僅在市場推廣階段。隨著老百姓對生活環境追求的提升,新的材料、新的工藝會不斷的涌現。未來綠色環保、施工快捷、質量穩定、價格低廉的保溫產品的發展前景將很巨大。