外墻保溫材料應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展探討

蘭衛(wèi)東

山西銘坤建材有限公司 山西太原 030006

1 外墻保溫材料發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 外墻保溫系統(tǒng)介紹

在實(shí)行建筑節(jié)能的過(guò)程中，通過(guò)提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，合理地規(guī)劃設(shè)計(jì)建筑的內(nèi)外部形體、提高建筑能源利用率等方法，可以很好地減少建筑的能源消耗。其中外墻保溫系統(tǒng)作為建筑的重要圍護(hù)結(jié)構(gòu)能夠很好地消除熱橋效應(yīng)，減小室內(nèi)外的傳熱，有利于保持恒定的室溫，與其他墻體保溫形式相比具有諸多優(yōu)勢(shì)使得外墻外保溫技術(shù)的使用成為必然[1]。

外墻保溫系統(tǒng)主要由基層墻體、保溫層和保護(hù)層構(gòu)成，其中保溫層中保溫材料的選擇是整個(gè)系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵。

隨著節(jié)能要求的提高和對(duì)保溫功能的需要使得外墻保溫材料經(jīng)歷了從無(wú)機(jī)到有機(jī)的發(fā)展過(guò)程。外墻保溫材料主要可分為兩類：無(wú)機(jī)類保溫材料和有機(jī)高分子保溫材料。

在外保溫系統(tǒng)里，保溫層中保溫材料的選擇是整個(gè)外保溫系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵。無(wú)機(jī)保溫材料雖然具有優(yōu)異的防火性能，理論上不會(huì)發(fā)生火災(zāi)，但長(zhǎng)時(shí)間在高溫的作用下，會(huì)使得這些材料失去其原有的物理性質(zhì)，例如發(fā)生斷裂，喪失強(qiáng)度等問(wèn)題都會(huì)給建筑結(jié)構(gòu)的完整性造成很大程度的影響，同時(shí)由于其耐潮濕性能差，且價(jià)格昂貴，因此不能廣泛應(yīng)用[2]。相比于無(wú)機(jī)保溫材料和復(fù)合保溫材料，有機(jī)保溫材料聚苯乙烯泡沫不僅具有質(zhì)輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、保溫效果好等特點(diǎn)，同時(shí)在建筑節(jié)能方面還由于工程造價(jià)低、生產(chǎn)能耗低、施工便利等優(yōu)點(diǎn)在國(guó)內(nèi)外都占據(jù)了相當(dāng)多的市場(chǎng)份額。

有機(jī)保溫材料主要有聚苯乙烯泡沫（EPS）、聚氨酯泡沫（PU）和酚醛泡沫。聚氨酯泡沫性能優(yōu)異但價(jià)格高昂；酚醛泡沫的物理性能相對(duì)較差，存在抗壓能力低、整體粘結(jié)性不高等缺點(diǎn)；而聚苯乙烯泡沫則因具有輕便、節(jié)能、價(jià)格較低等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。盡管如此，該材料作為一種可燃材料同樣存在著易燃，燃燒時(shí)釋放大量高溫?zé)煔夂陀卸練怏w，火災(zāi)蔓延速度快等缺點(diǎn)，存在著相當(dāng)大的火災(zāi)隱患，這種火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)具體體現(xiàn)在其點(diǎn)火性與傳播性。

1.2 我國(guó)有機(jī)保溫材料現(xiàn)存問(wèn)題

根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》外墻使用B1、B2級(jí)保溫材料時(shí)，需在每層設(shè)置A1級(jí)水平防火隔離帶，防火隔離帶的高度不應(yīng)小于300mm。目前常見(jiàn)的B1、B2級(jí)外墻保溫材料有聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)，多采用巖棉板做防火隔離帶。由于兩套系統(tǒng)材料性能差異較大，大多系統(tǒng)未經(jīng)過(guò)時(shí)間驗(yàn)證就大面積推廣應(yīng)用，使得在后期的使用過(guò)程中，越來(lái)越多的巖棉防火隔離帶外墻外保溫系統(tǒng)建筑工程出現(xiàn)問(wèn)題，給業(yè)主和開(kāi)發(fā)商帶來(lái)了很多困擾，因此如何對(duì)巖棉防火隔離帶外墻外保溫系統(tǒng)工程質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)鑒定，修復(fù)改造，對(duì)促進(jìn)建筑節(jié)能深入發(fā)展具有重要意義。

長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)外墻保溫系統(tǒng)多采用聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)，自公安部65號(hào)文頒布以來(lái)，聚苯板的使用受限，巖棉作為A1級(jí)材料，用于防火隔離帶，配套聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)在小高層、別墅等低層建筑中使用還比較普遍。但由于不同巖棉板、巖棉帶性能各異，材料吸濕性較大，受潮后強(qiáng)度易降低，用于外墻時(shí)受外界環(huán)境影響，容易出現(xiàn)問(wèn)題[3]。如：飾面層空鼓脫落、陽(yáng)角和女兒墻處開(kāi)裂、窗邊、樓頂、陽(yáng)臺(tái)滲水等，在一定程度上影響了建筑的基本使用功能，縮短了外墻保溫使用壽命，使建筑節(jié)能實(shí)際效果大打折扣，因此應(yīng)及時(shí)對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的巖棉防火隔離帶外墻外保溫系統(tǒng)建筑工程進(jìn)行診斷處理，改造修復(fù)，保證處理后的建筑外墻質(zhì)量，提高外墻保溫系統(tǒng)的使用壽命。

2 外墻保溫材料國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展比對(duì)

2.1 國(guó)內(nèi)研究進(jìn)展

我國(guó)在外墻保溫材料方面的研究較歐美國(guó)家起步晚。中國(guó)建筑科學(xué)院于2004年開(kāi)始關(guān)注外保溫的防火問(wèn)題，并著手進(jìn)行外墻外保溫防火技術(shù)的研究工作。在2006年之后，開(kāi)始與保溫材料相關(guān)企業(yè)聯(lián)合進(jìn)行相關(guān)研究工作。先后興建了多個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)基地，進(jìn)行了多次大尺寸模擬試驗(yàn)和實(shí)體火試驗(yàn)，推動(dòng)了我國(guó)在此領(lǐng)域方面的研究進(jìn)展。2009年公安部與住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合下發(fā)了《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》，首次在我國(guó)提出要在外保溫系統(tǒng)中設(shè)置防火隔離帶，并且要與保溫材料的施工同時(shí)進(jìn)行。2012年住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部批準(zhǔn)《建筑外墻外保溫防火隔離帶技術(shù)規(guī)程》（JGJ289-2012）為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)《建筑外墻外保溫系統(tǒng)的防火性能試驗(yàn)方法》（GB/T29416-2012）為評(píng)價(jià)外保溫系統(tǒng)的防火性能規(guī)定了統(tǒng)一的試驗(yàn)方法，該試驗(yàn)方法基于UL1040和BS-8414對(duì)保溫材料整體進(jìn)行窗口火和墻角火等大功率火源的實(shí)驗(yàn)。《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）補(bǔ)充了建筑外保溫系統(tǒng)的防火要求，對(duì)保溫材料的阻燃級(jí)別做出明確規(guī)定，當(dāng)建筑的外墻外保溫系統(tǒng)采用燃燒性能為B1、B2級(jí)的保溫材料時(shí)，應(yīng)在保溫系統(tǒng)中每層設(shè)置水平防火隔離帶。

2.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展比對(duì)

目前我國(guó)還沒(méi)有形成一套針對(duì)保溫材料相對(duì)成熟的評(píng)價(jià)體系，尚無(wú)針對(duì)性的防火設(shè)計(jì)和燃燒性能要求，缺乏對(duì)外保溫材料進(jìn)行大尺寸模型火實(shí)驗(yàn)特殊放行的規(guī)定。由于缺乏相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究和試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)，我們僅僅能夠?qū)Ρ夭牧系娜紵阅苌线M(jìn)行籠統(tǒng)、框架式的規(guī)范要求，并沒(méi)有適用性、性能化的嚴(yán)格規(guī)定。這會(huì)在一定程度上導(dǎo)致我們的開(kāi)發(fā)者和施工者在實(shí)際操作的過(guò)程中無(wú)章可循，甚至?xí)?dǎo)致廠家在生產(chǎn)的過(guò)程中以次充好。相比之下，歐美等國(guó)家則建立了一系列完整的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系，不僅包括對(duì)外保溫系統(tǒng)和防火構(gòu)造進(jìn)行了限定，同時(shí)也有一套成熟的標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)體系，并且能夠根據(jù)不同建筑的性質(zhì)進(jìn)行性能化的考量。

3 結(jié)語(yǔ)

在無(wú)機(jī)保溫材料應(yīng)用還不成熟的階段，國(guó)內(nèi)仍將在今后一段時(shí)間內(nèi)應(yīng)用有機(jī)保溫材料作為外保溫系統(tǒng)。通過(guò)一系列防火措施，將外保溫系統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)事故的風(fēng)險(xiǎn)降到最低是現(xiàn)階段的重點(diǎn)問(wèn)題。