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浅谈外墙外保温系统防火安全性

   2014-09-25 中国节能网280
核心提示:全国众多火灾中影响最大的是2009年9月、2010年11月、2011年2月的京、沪、沈三次火灾,给人民生命财产造成重大损失

全国众多火灾中影响最大的是2009年9月、2010年11月、2011年2月的京、沪、沈三次火灾,给人民生命财产造成重大损失。2011年3月公安部消防局下发通知(65号文)强调了保温防火重要性,并要求民用建筑外保温材料选用燃烧性能为A级的材料。使人们思想上产生诸多疑问,国外用了50-60年成熟、各种检测方法施工要求最完善的技术为什么屡屡出现问题,对保温材料及施工方法产生怀疑,放着保温隔热性能非常好的保温材料不用,A级材料能满足建筑市场保温隔热需求吗,无机材料能满足完成节能减排任务的需要吗等等。

2011年12月30日,国务院发布[2011]46号文《国务院关于加强和改进消防工作的意见》,要求“新建、改建、扩建工程的外保温材料一律不得使用易燃材料(B3级),严格限制使用可燃材料(B2级)”。至此近一年的保温材料之争有了明确结论,B2级材料可在一定高度使用。

其实保温行业早已做乱、做烂,2011年央视“3.15在行动”就是最好的证明,栏目记者采访了生产、销售、使用工地,发现大量假冒伪劣、以次充好的现象,检测用料与上墙用料根本就是不同的产品,给建筑工程留下众多隐患。长期以来监管不力,无章可循也是造成建筑保温市场混乱的原因。公安部、住房和城乡建设部[2009]46号文较好的回答了这个问题,对保温材料的燃烧性能和建设高度给出了明确限定。照此执行,不会出现那么多事故。以沈阳皇朝万鑫大厦为例,竟是使用不合格的热塑性聚苯XPS材料,着火的B座做到150多米高,被引燃的A座做到200多米高,上百台消防车对50-60米以上的火无能为力,造成重大损失。

我国建筑能耗占社会总能耗比例约为30%,建筑节能又是国家实行绿色低碳经济,向世界承诺完成低碳减排任务的重大措施,也是实现节能减排和绿色低碳经济长期坚持的基本国策。吉林省2011年2012年将建筑保温改造作为完成节能减排任务的突破口就是一例(经济之声播报)。生产出真正能保护人民生命财产的保温隔热产品是我们的责任和目标。

罗宝公司引进德国设备、技术、使用进口原料,开始就是高标准严要求生产B2级芯材的保温装饰一体化板,随国情不同,建筑市场的变化,按公安部、住房和城乡建设部[2009]46号文规定,B2级产品可做到24米以下工程,已不能完全适应市场需要。只有生产出高阻燃产品,解决外保温系统现存问题,企业才能发展进步。

2011年在盛德集团领导支持下,在罗宝公司领导参与指导下完成了对生产线工艺改造,工艺条件满足了生产高阻燃PIR产品的需要,在各方专家指导下开始高阻燃产品试制工作。

产品试制出来,检测是一大问题,去外面检测一次就要花成千上万的钱,谁也不能保证试制产品能成功,几十次试验不可能每次都花费大量时间、财力去做。不如找个简便方法自己土法先检测一下,打火机的火太小,气焊、气割温度又太高钢铁都可熔化,木材价高并受环境及风力风速影响,都不可取。提到火不能不提火焰温度和火焰持续时间,只有最接近实体火的温度并保持一定火焰攻击时间才可选用。最后选中了汽油喷灯,1000℃左右的温度接近实体火的温度,有持续半小时至1小时以上的火焰攻击能力。可以少花钱多办事方法对综合性能较好的聚氨酯制品进行筛选,对制品被点燃性、火焰传播性进行识别,并筛选出产烟量少、抗火焰攻击、碳化阻燃效果好的产品,目前试验制品的试验结果是铝板熔化了,但聚氨酯芯材依然完好,碳化阻燃效果明显。凡是能通过的可以往下进行,凡是不能通过的就属于需完善的材料。

在对试制品试验的同时,我们也对能找得到的其它保温材料同样进行了试验。方法是:用2-3mm厚防火水泥将材料包裹成五面体,留一面观察。现象是B2级聚氨酯:热解燃烧,产烟量较大,可做到离火自熄。B1级聚苯:见热即缩,连看手表记时的时间都没有,一缩、二溶、三起火。高阻燃聚氨酯:防火水泥裂掉,火焰下碳化阻燃好,火焰周边有裂口(疑为高温火焰集中所致)。酚醛制品:耐火焰攻击,表面全是裂口。酚醛制品:另一次试验现象是(无水泥包裹):耐火焰攻击,离火后内部啪啪作响(疑是在阴燃),凉后不能碰,未形成碳化阻燃层而是烧成散开的碳化碎块。

通过试验现象,耐火温度上看,较好的A级材料是防火水泥,其耐火焰攻击温度为700℃-800℃,查找资料看A级保温材料,岩棉超过600℃以上会粉化,玻璃棉超过350℃脆化,普通水泥超过300℃以上会爆裂。再说导热系数,目前查到:岩棉、矿棉较好为0.036-0.041w/m.k,远不如聚氨酯的0.018-0.024w/m.k,这些无机产品只可做到不引燃、不蔓延,它的保温隔热性能、火灾性能都很难完成建筑节能的重任。

通过试验现象,我们理解了传统保温系统做法,要求点框粘无空腔、防火隔离带、0.3m2小分仓及抹面抗裂沙浆厚度、抗裂强度都非常关键,进一步强调构造防火的重要性和实际意义。

通过试验现象,能过GB/T8624-2006标准各种项目检测的B级材料为什么不耐高温火攻击?而因某些指标难以通过此标准检测达不到B级的材料反而可以经受较长时间的火焰攻击呢?这里应该提一下锥形量热计试验,是材料对火反应过程中释放出的热量及放热速度、被点燃性和燃烧释放的烟气毒性等的综合性能。燃烧放出的热被认为是最重要的火灾灾害因素。但不能说明上述问题,也使我们认识到实验室中小尺寸试验方法只能模拟燃烧过程的某个方面,做材料的燃烧性能取得数据可以,但不能完全反应出材料的火灾性能。

通过试验现象,使我们认识到热塑性材料与热固性材料存在巨大差异,难怪皇朝万鑫大厦火灾目击者向记者说:楼房象围了一圈火药一样。而许多单位做的高阻燃聚氨酯产品虽然不能全面通过GB/T8624-2006标准的B级检测,但优良的碳化阻燃效果和抗火灾能力已初露锋芒。低烟、低毒、不点燃、不蔓延、氧指数高、碳化阻燃效果好是聚氨酯发展方向,以其良好的保温隔热性能,随着热塑性材料逐渐淡出市场,必将商机无限。

保温材料本身做到不点燃、不蔓延,就有力的保障了外墙外保温系统及施工中的防火安全性。京公消字[2012]391文件,老旧小区综合改造工程中,在重视消防工作的同时,从新启用复合A级产品,有力的说明用传统保温的做法,选用B级热固性保温材料,在实施过程中无论是物料存放,施工过程中,施工后使用都将是安全的,不可能造成任何重大火灾隐患。给外墙外保温行业在新建、改建、扩建工程中,如何满足国家建筑节能标准要求做出榜样,同时也呼吁更好的保温隔热材料和外墙外保温做法的出现。

在寒冷地区和夏热冬冷地区,外墙保温最早有四种做法,外墙内保温、外墙外保温、外墙夹芯保温和外墙自保温。最普通不过的“水”的三态(气、液、固)给外墙保温造成太大的麻烦。而保温隔热性能好的保温材料大多是闭泡结构,吸水率很低,即不吸水也不能排出蒸气,室内产生大量的水蒸气能否从室内经围护结构顺利排至室外,非常重要。以外墙内保温为例,前些年建好的房子,保温材料占用室内面积不说,也不能吸湿、也不能排出室内水蒸气,每到冬季有长毛、发霉现象,对室内空气质量造成不良影响,降低了居住舒适性。

现在北方地区大多采用外墙外保温做法,可减少室外环境温度波动对墙体影响,避免了风、雨、雪、冻、融、干、湿循环造成的破坏,有效消除樑、柱等部位冷(热)桥影响。保证室内不结露不霉变。因保温层在墙体外,墙体结构具备了吸收或释放热量的功能,室温稳定,生活舒适,有利于建筑冬暖夏凉。

外墙外保温现有两种做法,一种传统保温做法,一种以罗宝保温装饰一体化板为代表的保温系统干挂做法。

较理想的保温系统,水蒸气有顺畅迁移通道,不在墙体及保温层内形成冷凝水,雨水进入系统时,将水从系统中排出,能自动调节系统内部水分迁移,增强系统的呼吸性。

传统保温做法,保温材料与墙体一般采用点框粘接,室内水蒸气通过保温板块接缝排到室外,北京建筑节能协会专家讲:不透气不见得是健康的产品(据发言记录整理)。

保温板的外侧抹面层也同样存在疏水、排气问题,需涂高分子弹性涂料,使抹面层吸水系数下降,保持水蒸气渗透系数不变。防止冷凝水对系统的冻融循环破坏。抹面砂浆与保温材料导热系数相差33倍,线胀系数差异较大,夏季暴晒后突然下雨,由于材料热胀冷缩都可影响它们之间的粘接强度。

按JGJ144标准要求,每一粘接层、要做粘接强度拉伸试验,抹面层不透水试验,水蒸气渗透性试验,玻纤网耐碱拉伸断裂强力检验等许多检验、检测。

施工周期长,受天气影响,下雨、天冷等都不可施工。在大面积施工中,材料和施工质量,给施工和组织带来一定困难。基层粘接层、保温层、水分散层、玻纤网布抗裂砂浆层、弹性涂料防水层、柔性腻子抗裂层、涂料饰面层,哪一层出问题都会影响保温系统的质量与安全。

罗宝保温装饰一体化板为代表的保温系统干挂做法,板材是在车间连续生产线上生产,装饰效果均已完成,定期做各种检测,即可确保质量。能在工厂连续生产板材,目前被公认为是最先进的生产方法。

施工速度快,事先设计好的机械锚固、机械连接,给出足够的安全系数即可,铺设好龙骨即可安装板材,并且不受气候条件限制,安装完即可使用。

罗宝保温装饰一体化板为代表的保温系统干挂做法,设计最成功、最合理、最科学之处是空气隔层的使用。相对静止的干空气是很好的保温材料,空气在零度时的导热系数为0.024W/m.K,在25±5度时为0.0256W/m.k,在200度时为0.0384W/m.K,垂直空气间层的厚度在20-40mm为宜。罗宝板保温系统干法施工,通过龙骨安装,轻而易举获得保温板及空气层双重保温功能,通过上下收口处的封堵,还可获得更好的保温效果。

罗宝板加空气层的使用,将水的三态给外墙外保温带来的麻烦成功化解,首先,室内水蒸气迁移通道畅通,保温层内侧不会形成大量冷凝水,偶尔进入保温层的雨水从空气层下部很快排出,罗宝板金属饰面与保温层粘接强度大于0.1Mpa,吸水率低,经冻融等试验不会造成开裂、空鼓、剥落。由于较好解决了外墙外保温防水、透气、防冷凝等问题,对满足国家建筑节能标准,实现外墙外保温系统与建筑同寿命成为可能。目前市场上见到的外墙外保温产品还未发现有设计更好的产品。

当然,空气层在墙面与保温板之间形成的空腔也是不可回避的问题,业内人士质疑最多的也是这里,在着火情况下被称为“烟囱效应”,火焰封堵必须解决。我公司最先引进设备、引进技术生产罗宝板,在火焰封堵方面也应做出贡献。经过不断学习、思考、借鉴、实践,考虑在通气通水功能、保温功能、墙体功能不改变的条件下,逐步形成我公司的火焰封堵技术,因未经实体火检验及其它原因,暂时不在这里赘述。

随着人们生活水平的提高,认知能力的提高,一些私人别墅、医院、机关、住宅等开始选用罗宝保温装饰一体化板保温系统干挂做法,盛德花园小区选用此项技术加上人性化管理被评为河北省绿色环保小区。

外墙外保温从材料到做法是一个不断完善发展的过程,相信会有更高阻燃级别的有机保温材料和更好的外墙外保温做法问世,致力于外墙外保温事业的企业和个人都是我们合作的伙伴,目前与我们合作的有业内资深专家教授,有国际知名企业,有在绿色环保、循环经济做出贡献的企业(用地沟油生产聚醚)及长期致力于保温材料发展的企业。总之,生产出真正保护人民生命财产的产品是我们努力的方向,也是我们追求的目标。

 
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