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外墻保溫工程如何正確選擇A級不燃保溫材料

發表時間：2015-11-27 作者：admin

提要：公安部和住房和城鄉建設部于2009年9月25日下發關于印發《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》的通知(公通字[2009]46號)對建筑保溫行業曾經引起很大反響，該通知的出臺改變了外墻保溫市場中有機保溫材料占據絕對優勢的局面。
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建設部于2009年9月25日下發關于印發《民用建筑外保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》的通知(公通字[2009]46號)對建筑保溫行業曾經引起很大反響，該通知的出臺改變了外墻保溫市場中有機保溫材料占據絕對優勢的局面。而公安部于2011年3月14日下發的《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》(公消[2011]65號)則對建筑保溫行業而言無疑像似平地一聲響雷，整個行業為之震驚。其核心原因在于根據65號文的要求：“在新標準發布前，從嚴執行46號文第二條規定，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也不得不停止施工。

作為行業內的企業，無論是房地產開發企業還是建筑保溫工程的施工企業，一方面要表達觀點，陳述看法;另一方面在新的規定出臺以前還要執行政策要求，以保證企業經營正常運轉，保證所建項目按期交房。在現實政策的壓力下，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級的結論。
戶外粘貼1周酚醛板自身出現開裂，數周后表面出現龜裂
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的空鼓現象。酚醛板戶外短期暴曬出現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級防火性的挑戰與表面粉化、自身不穩定導致開裂的現象同樣值得關注。不同企業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。在德國的規定，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。在國內傳統的巖棉板生產多采用層鋪法工藝，纖維絲之間層間結合力較低，同時，傳統工藝生產的巖棉板，礦渣含量較高，酸度系數較低，吸水率較高。據統計國內巖(礦)棉的產能約200萬噸，實際生產約120萬噸，其中采用新型擺錘法工藝生產能用于外保溫的巖棉不足10萬噸，國內僅有4家企業具備這樣的能力，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。

擺錘法巖棉生產的巖棉板
巖棉外墻保溫在國內應用不同于傳統的聚苯板薄抹灰保溫系統那樣成熟，巖棉板的薄弱緩解在于內聚強度較聚苯板低很多，按照中等強度規定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點的處理都有與聚苯板薄抹灰系統有明顯區別，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。比如要增加粘結面積、增加買固件的數量、采用雙層增強網結構、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，需要充分估計項目工期和投資預算。同時選擇優秀的具備技術實力的系統供應商也是非常關鍵的考慮因素。對于巖棉板保溫系統由于自身內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 關于發泡水泥和泡沫玻璃的應用分析
發泡水泥和泡沫玻璃屬于無機發泡保溫材料，具有優異防火性、耐久性、良好的界面粘結性，理論上可與建筑物同壽命。發泡水泥生產工藝簡單，一般作坊式生產較多，在46號文出臺以前保溫工程應用較少。泡沫玻璃在工業領域保溫隔熱工程中應用較多，建筑領域應用較少。發泡水泥的導熱系數通過發泡倍率的調整可以做到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，相應的導熱系數在0.06-0.07w/m.k之間?？估瓘姸仍?.1MPa以上。
發泡水泥粘貼后抹涂聚合物砂漿復合耐堿網布不到1年出現板縫開裂
泡沫玻璃是經過高溫燒結發泡成型的材料，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、導熱系數相對較低，強度稍高。在容重150-180kg/ m3之間時，導熱系數可以控制在0.062w/m.k以內。
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，加上導熱系數偏高，膨脹變形應力主要集中于板縫處，容易出現因應力集中出現的板縫開裂現象。因此，發泡水泥和泡沫玻璃不適合采用薄抹灰工藝在北方地區大面積應用。經過試驗驗證，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，最早開展的建筑節能執行30%的設計標準時，曾大量應用于內保溫工程。后來隨著建筑節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較好的是以膨脹?；⒅闉橹饕毓橇匣旌纤?、可再分散粉、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?；⒅榫哂休^高閉孔率、吸水率、導熱系數有所降低。?；⒅楸厣皾{的導熱系數可以控制在0.07w/m.k以內，但與有機高效的保溫材料相比，還有較大差距。
因此，以膨脹?；⒅闉榇淼臒o機保溫砂漿系統在北方地區實現節能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大面積應用的。根據夏熱冬冷地區和炎熱地區的節能設計要求，在南方地區應用比較適合。一般30-50mm即可滿足現行階段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也容易出現凍融的破壞，使保溫工程出現空鼓、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，通過現場抹涂施工，最后一道抹涂時壓入耐堿網布。提供相變保溫材料的企業一般介紹40-50mm即可實現建筑節能65%設計要求，這一點是值得懷疑的。根據相變機理，當超過一定溫度時，固體相向液相轉變，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定。根據這一原理，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。在北方地區冬季室外平均氣溫一般低于5℃甚至0℃。相變材料已經不再發生很少發生相變。即便是相變放熱也只能向大氣中釋放，對室內溫度的提升沒有作用。按照傳統的熱工測試方法，相變材料的導熱系數在0.10w/m.k左右，比無機保溫砂漿的導熱系數還要高。
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。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。北方地區采用巖棉保溫系統，南方夏熱冬冷地區和炎熱地區采用無機保溫砂漿系統是綜合性比較相對合適的方案。