外墻保溫工程如何正確選擇A級不燃保溫材料

發(fā)表時間：2015-11-27 作者：admin

提要：公安部和住房和城鄉(xiāng)建設部于2009年9月25日下發(fā)關于印發(fā)《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》的通知(公通字[2009]46號)對建筑保溫行業(yè)曾經(jīng)引起很大反響，該通知的出臺改變了外墻保溫市場中有機保溫材料占據(jù)絕對優(yōu)勢的局面。
本文作者為富思特制漆有限公司總工劉東華
公安部和住房和城鄉(xiāng)建設部于2009年9月25日下發(fā)關于印發(fā)《民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火暫行規(guī)定》的通知(公通字[2009]46號)對建筑保溫行業(yè)曾經(jīng)引起很大反響，該通知的出臺改變了外墻保溫市場中有機保溫材料占據(jù)絕對優(yōu)勢的局面。而公安部于2011年3月14日下發(fā)的《關于進一步明確民用建筑外保溫材料消防監(jiān)督管理有關要求的通知》(公消[2011]65號)則對建筑保溫行業(yè)而言無疑像似平地一聲響雷，整個行業(yè)為之震驚。其核心原因在于根據(jù)65號文的要求：“在新標準發(fā)布前，從嚴執(zhí)行46號文第二條規(guī)定，民用建筑外保溫材料采用燃燒性能為A級的材料?！边@樣的規(guī)定使建筑保溫市場主流的做法，如膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)也不得不停止施工。

作為行業(yè)內(nèi)的企業(yè)，無論是房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)還是建筑保溫工程的施工企業(yè)，一方面要表達觀點，陳述看法;另一方面在新的規(guī)定出臺以前還要執(zhí)行政策要求，以保證企業(yè)經(jīng)營正常運轉(zhuǎn)，保證所建項目按期交房。在現(xiàn)實政策的壓力下，各種A級保溫材料也粉末登臺，如何正確認識與選擇A級保溫材料，實現(xiàn)建筑保溫防火的同時也同樣要關注保溫、防水、強度、吸濕率等其他重要指標。以下對常見的A級保溫材料的特點作對比分析。
1 幾種常見的A級保溫材料的優(yōu)缺點對比
1 建筑材料燃燒性能分級(按照GB8624-1997標準)
A級――不燃材料，泡沫水泥、發(fā)泡玻璃、巖(礦)棉、無機保溫砂漿、
酚醛復合保溫板(復合A級)
B1級――難燃材料，膠粉聚苯顆粒保溫漿料、酚醛板(裸板)、石墨聚苯板等。
B2級――可燃材料，聚苯板、擠塑板、聚氨酯。
B3級――易燃材料。不符合國標阻燃要求的擠塑板、聚氨酯等。
2 常見的A級不燃保溫材料對比分析
3 對A級保溫材料的試驗分析
3.1 關于酚醛板分析
在所有有機保溫材料中，酚醛板具有較高的阻燃性。實際測試酚醛板自身可以達到B1級的阻燃效果。為使燃燒性能達到A級，很多企業(yè)采取復合防火界面后再測試達到燃燒性為A級的效果。但也有很多地方不認可復合A級的結(jié)論。
戶外粘貼1周酚醛板自身出現(xiàn)開裂，數(shù)周后表面出現(xiàn)龜裂
對酚醛板，目前最大的問題在于表面粉化嚴重導致與抹面層的層間附著力隨時間變化容易出現(xiàn)的空鼓現(xiàn)象。酚醛板戶外短期暴曬出現(xiàn)的自身開裂問題也是不容忽視的。因此，對于酚醛板,復合后達到A級防火性的挑戰(zhàn)與表面粉化、自身不穩(wěn)定導致開裂的現(xiàn)象同樣值得關注。不同企業(yè)在酚醛改性技術的成功與否直接決定酚醛板在建筑保溫領域大面積推廣應用的程度。
3.2 關于巖棉板分析
在國外，巖棉板在建筑保溫的應用有幾十年的歷史，也是A級保溫材料應用最多最成熟的保溫系統(tǒng)。在德國的規(guī)定，高度超過22米以上建筑，必須采用燃燒性能為A級的保溫材料，具體做法絕大部分也是選用巖棉為保溫防火材料。在國內(nèi)傳統(tǒng)的巖棉板生產(chǎn)多采用層鋪法工藝，纖維絲之間層間結(jié)合力較低，同時，傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的巖棉板，礦渣含量較高，酸度系數(shù)較低，吸水率較高。據(jù)統(tǒng)計國內(nèi)巖(礦)棉的產(chǎn)能約200萬噸，實際生產(chǎn)約120萬噸，其中采用新型擺錘法工藝生產(chǎn)能用于外保溫的巖棉不足10萬噸，國內(nèi)僅有4家企業(yè)具備這樣的能力，合計能滿足市場供應量不足1000萬平米的外保溫施工面積。目前，很多公司都在做積極擴大產(chǎn)能的建設，但由于建設周期較長，一般至少需要半年以上的時間，短期內(nèi)能用于外保溫工程的巖棉板的供應緊張局面仍得不到緩解，除非新的標準出臺，保溫工程有多種可選的供應充足的實施方案可以應用。

擺錘法巖棉生產(chǎn)的巖棉板
巖棉外墻保溫在國內(nèi)應用不同于傳統(tǒng)的聚苯板薄抹灰保溫系統(tǒng)那樣成熟，巖棉板的薄弱緩解在于內(nèi)聚強度較聚苯板低很多，按照中等強度規(guī)定10kpa的拉拔強度，也僅相當于聚苯板拉拔強度的十分之一。無論在構造設計上還是在施工節(jié)點的處理都有與聚苯板薄抹灰系統(tǒng)有明顯區(qū)別，不能簡單的按照聚苯板薄抹灰工藝套用。需要綜合采用多種安全措施彌補巖棉板自身的不足。比如要增加粘結(jié)面積、增加買固件的數(shù)量、采用雙層增強網(wǎng)結(jié)構、增加對巖棉板的界面處理等多種安全性措施。另外，《建筑外墻外保溫用巖棉制品》GB/T25975-2010不久將要實施，對規(guī)范巖棉板保溫也將起到積極作用。
因此，選用巖棉板保溫系統(tǒng)，需要充分估計項目工期和投資預算。同時選擇優(yōu)秀的具備技術實力的系統(tǒng)供應商也是非常關鍵的考慮因素。對于巖棉板保溫系統(tǒng)由于自身內(nèi)聚強度低和較高的透氣性特征，保溫工程飾面層采用瓷磚顯然是不合適的。
3.3 關于發(fā)泡水泥和泡沫玻璃的應用分析
發(fā)泡水泥和泡沫玻璃屬于無機發(fā)泡保溫材料，具有優(yōu)異防火性、耐久性、良好的界面粘結(jié)性，理論上可與建筑物同壽命。發(fā)泡水泥生產(chǎn)工藝簡單，一般作坊式生產(chǎn)較多，在46號文出臺以前保溫工程應用較少。泡沫玻璃在工業(yè)領域保溫隔熱工程中應用較多，建筑領域應用較少。發(fā)泡水泥的導熱系數(shù)通過發(fā)泡倍率的調(diào)整可以做到0.045-0.08w/m.k不等，但考慮應保溫應用時的強度要求，一般容重在200-270kg/m3比較合適，相應的導熱系數(shù)在0.06-0.07w/m.k之間?？估瓘姸仍?.1MPa以上。
發(fā)泡水泥粘貼后抹涂聚合物砂漿復合耐堿網(wǎng)布不到1年出現(xiàn)板縫開裂
泡沫玻璃是經(jīng)過高溫燒結(jié)發(fā)泡成型的材料，具有較高的閉孔率，極低的吸水性。相對泡沫水泥容重可以更輕、導熱系數(shù)相對較低，強度稍高。在容重150-180kg/ m3之間時，導熱系數(shù)可以控制在0.062w/m.k以內(nèi)。
以上兩種材料的具有突出的防火性，同時又具有無機材料脆性的特征，加上導熱系數(shù)偏高，膨脹變形應力主要集中于板縫處，容易出現(xiàn)因應力集中出現(xiàn)的板縫開裂現(xiàn)象。因此，發(fā)泡水泥和泡沫玻璃不適合采用薄抹灰工藝在北方地區(qū)大面積應用。經(jīng)過試驗驗證，可以應用于聚苯板薄抹灰工藝的防火隔離帶材料。
3.4 無機保溫砂漿的應用分析
無機保溫漿料在建筑保溫工程的應用歷史較長，最早開展的建筑節(jié)能執(zhí)行30%的設計標準時，曾大量應用于內(nèi)保溫工程。后來隨著建筑節(jié)能設計標準提高加上無機保溫漿料的吸水率高，保溫效果不容易控制等缺陷而逐步下降。無機保溫砂漿中目前表現(xiàn)較好的是以膨脹?；⒅闉橹饕毓橇匣旌纤唷⒖稍俜稚⒎?、抗裂纖維等材料形成的?；⒅楸貪{料。較以往以開孔為主的珍珠巖保溫骨料，膨脹玻化微珠具有較高閉孔率、吸水率、導熱系數(shù)有所降低。?；⒅楸厣皾{的導熱系數(shù)可以控制在0.07w/m.k以內(nèi)，但與有機高效的保溫材料相比，還有較大差距。
因此，以膨脹玻化微珠為代表的無機保溫砂漿系統(tǒng)在北方地區(qū)實現(xiàn)節(jié)能65%的設計要求，其厚度會超過100mm，這顯然是不適合在北方地區(qū)大面積應用的。根據(jù)夏熱冬冷地區(qū)和炎熱地區(qū)的節(jié)能設計要求，在南方地區(qū)應用比較適合。一般30-50mm即可滿足現(xiàn)行階段A級防火與保溫的雙重要求。但對無機保溫砂漿的吸水率的控制也非常必要。不做憎水處理的無機保溫砂漿后期容易出現(xiàn)因反復干濕交替導致的干縮裂縫。吸水率高在冬季低溫季節(jié)也容易出現(xiàn)凍融的破壞，使保溫工程出現(xiàn)空鼓、開裂、滲水等工程弊病。
3.5 對無機相變保溫材料的應用分析
無機相變材料在建筑外墻保溫工程中的應用一直存在爭議。以無機材料為主要載體添加一定比例的相變材料形成的無機相變保溫材料，通過現(xiàn)場抹涂施工，最后一道抹涂時壓入耐堿網(wǎng)布。提供相變保溫材料的企業(yè)一般介紹40-50mm即可實現(xiàn)建筑節(jié)能65%設計要求，這一點是值得懷疑的。根據(jù)相變機理，當超過一定溫度時，固體相向液相轉(zhuǎn)變，材料吸熱;當溫度降低到一定溫度時材料由液相向固體相轉(zhuǎn)變開始放熱，通過吸熱和放熱維持一定空間的溫度保持相對穩(wěn)定。根據(jù)這一原理，相變材料在日本最早應用于溫室大棚中。相變材料的相變溫度一般選擇15℃以上。白天吸收太陽熱，晚上釋放熱量，延長大棚內(nèi)適合蔬菜生長的溫度段。
有專門研究相變材料的專家表示，國內(nèi)把相變材料應用于室外做保溫是與相變機理不適合的。在北方地區(qū)冬季室外平均氣溫一般低于5℃甚至0℃。相變材料已經(jīng)不再發(fā)生很少發(fā)生相變。即便是相變放熱也只能向大氣中釋放，對室內(nèi)溫度的提升沒有作用。按照傳統(tǒng)的熱工測試方法，相變材料的導熱系數(shù)在0.10w/m.k左右，比無機保溫砂漿的導熱系數(shù)還要高。
因此，相變保溫材料目前在應用上存有較多爭議，缺少相應的國家標準和設計依據(jù)。作為A級保溫防火材料的應用需要謹慎對待。
綜上所述，A級保溫材料雖然較多，但各有利弊。綜合分析可以看出，目前階段，作為建設和設計單位執(zhí)行公安部65號文的要求，A級防火外保溫工程可選的材料并不多。北方地區(qū)采用巖棉保溫系統(tǒng)，南方夏熱冬冷地區(qū)和炎熱地區(qū)采用無機保溫砂漿系統(tǒng)是綜合性比較相對合適的方案。

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