程 英
(甘肅省慶陽市建筑設計院,甘肅 慶陽 745000)
節約能源是我國的基本國策,是建設節約型社會的基本要求。在建筑設計中,節能設計的核心就是建筑物外維護結構的保溫系統的設計。
保溫系統分為內保溫系統和外保溫系統。由于內保溫系統存在以下缺陷:1)因室內外溫差,內墻易產生結露、受潮、發霉、長毛等現象。2)室內二次裝修易破壞原有保溫層,降低保溫效果。3)外墻內側懸掛固定件較困難。4)墻體與保溫層易開裂。5)同能條件下,內保溫系統造價高于外保溫系統。6)因材料自身因素,存在火災隱患。因此外保溫系統在實際工程中應用較為廣泛。
外保溫系統的節能計算與當地的氣候條件、主導風向有關,還與建筑物的功能、朝向、層數、平面布局、立面造型等因素有關,同時還與保溫材料的導熱系數有關。
外保溫系統的保溫材料分為有機材料和無機材料。有機材料以EPS(模塑聚苯板)、XPS(擠塑聚苯板)、PUR(硬泡聚氨酯)和改性酚醛樹脂為主。無機材料以礦棉板、巖棉板、STP板(以無機纖維芯材和高阻隔真空復合膜,通過超強真空處理)、YT無機活性保溫砂漿(以耐高溫天然無機輕質材料為骨料,加入蛋白纖維,多種無機改性和無機固化材料)為主。

表1 外保溫材料的燃燒性能與適用建筑
不同的建筑對保溫材料的燃燒性能有不同的要求。A級材料屬于不燃材料,火災危險性很低,不會導致火焰蔓延,應此在節能設計中盡量選擇A級保溫材料。B2級材料屬于普通燃燒材料,在火源功率較大或者有較強熱輻射時,容易燃燒且火焰傳播速度較快,有較大火災危險性,因此在節能設計中不宜采用B2級保溫材料。B3級材料屬于易燃材料,很容易被低能量的火源或電焊渣點燃,且火焰傳播速度極為迅速,有非常高的火災危險性,因此在節能設計中嚴禁采用B3級保溫材料。
通常無機材料被認定為A級不燃材料,有機材料被認定為B2級可燃材料,經過特殊處理后的XPS板、PUR板和酚醛板被認定為B1級難燃材料,如:添加阻燃劑的XPS板或以膠粉聚苯顆粒保溫砂漿為代表的有機-無機復合型保溫材料。
在外保溫系統節能設計時,必須保證保溫系統的基層墻體和屋面板符合《建筑設計防火規范》(GB50016-2014)的有關規定。同時還應從外保溫材料的燃燒性能入手,合理區分不同燃燒性能的保溫材料的適用的建筑,如表1所示。
北京“2.9”央視新臺址園區文化中心大火,沈陽皇朝萬鑫大廈“2.3”火災,上海“11.15”膠州路高層住宅火災的起火原因都是由于引燃外墻保溫材料而引起的人禍。所以在實際工程中,由于以下原因:1)無機保溫材料導熱系數大、節能效果相對較差,但防火性能好;有機保溫材料導熱系數小,保溫效果較好,但防火性能較差、易燃燒、燃燒時產生大量毒氣。2)市場上的A級保溫材料種類偏少、價格較高、耐久性較差、對外墻飾面材料要求偏于單一、局限。3)保溫新材料、新產品種類繁多、五花八門;質量良莠不齊、以次充好;性能指標隨意指定、含糊不清;價格相差懸殊大等因素。以上原因使設計人員陷入無材可選或有材難選的困境。故在節能設計中,外保溫材料的選擇不能盲目,應本著節能設計是基本國策、防火設計是生命保障的原則,在節能設計和防火設計之間找到一個平衡點,做到所選用的保溫材料既節能經濟又安全防火。