浅析防火保温涂料的发展趋势及其弊端_机构动态_英格尔检测技术服务（上海）有限公司

浅析防火保温涂料的发展趋势及其弊端

发布时间：2015-09-14 16:12:26

我国正处于城镇化和工业化的快速发展时期，每年大约新建20亿平方米的建筑。此外，全国既有房屋建筑面积累计已接近了400亿平方米，其中达到建筑节能设计标准的只有2亿平方米，仅占全部城乡建筑总面积的0.04%。按照建设部的要求，既有建筑的节能改造要到2020年全部完成。因此，我国面临新建建筑和既有建筑的双重建筑节能任务。我国“十一五”规划中提出要完成建筑节能65%%总目标，根据国内外建筑节能所取得的一系列成功经验，要完成总目标任务，其建筑节能的关键性保温主体材料在现阶段只能选用高效节能泡沫保温材料，其它保温材料由于保温效果太差，均无法充当我国建筑节能65%中主体保温材料。

　　目前，在建筑领域内大规模应用的高效建筑节能保温材料主要有EPS（聚苯乙烯泡沫）、XPS（挤塑聚苯乙烯泡沫）和PU（聚氨酯泡沫）等三种，它们在世界建筑节能史上发挥了巨大的作用。其中PU是目前世界上公认最佳保温绝热材料，其导热系数为所有保温材料中最低、热工性能最为优越的一类材料，其导热系数仅为0.018～0.023W·m·k，25毫米厚的聚氨酯硬质泡沫塑料的保温效果相当于40毫米厚的EPS、45毫米的矿棉、 380毫米厚的混凝土或860毫米的普通砖。在同样保温效果下，保温厚度约相当于EPS的一半。根据热工计算，若要完成我国建筑节能65%总目标，PU厚度只需3厘米，而EPS板厚度需7厘米以上，XPS板厚度需5厘米以上。

　　一、建筑节能总发展趋势是保温性、防火性更强的PU泡沫正在逐步取代保温性、防火性差的EPS、XPS

　　不解决中国建筑节能保温技术系统中的泡沫塑料防火安全问题和整个建筑保温防火安全问题，将会成为中国建筑节能中对后人无法交待的建筑火灾大隐患。中国建筑节能决不能照搬照抄外国模式，必须研制符合中国国情的具有抗火灾功能的新型PU材料，建立中国式建筑保温节能体系。

　　EPS、XPS、PU均属有机保温材料，最大的优点是质轻、保温、隔热性好。但最大的缺陷是防火安全性差，且易老化。燃烧时烟雾大、毒性大，承重性、使用年限均不如无机保温材料。特别是EPS泡沫、XPS泡沫的耐火性极差，在80℃就产生熔融变形滴落。因而在欧美等发达国家，对重要建筑、高层建筑进行外墙保温均有严格的防火要求。一般都要求保温系统和绝热材料作燃烧性能及耐火极限试验（并考虑燃烧时烟气及毒性），且分为若干等级。不同等级的系统和材料适用不同范围的建筑防火要求。到目前为止，EPS板薄抹灰外墙保温系统由于涉及严重的防火问题，在美国有20多个州禁止使用；在英国，18米以上的建筑不允许使用EPS板薄抹灰外墙保温系统；在德国，规定22米以上的建筑也不允许使用EPS板薄抹灰外墙保温系统。

　　目前，欧洲的许多夹心板材厂已经不再生产防火性差的EPS板，而且很多保险公司已禁止给EPS板保温的建筑进行质量保险。在韩国、澳洲等地的建筑保温市场EPS、XPS泡沫已经被禁止使用。然而，在中国大规模推广应用的EPS聚苯板薄抹灰外墙外保温系统，在国内没有提出防火的规定或标准，几乎所有聚苯板薄抹灰外墙外保温系统的生产单位都对其存在的火灾隐患不管不顾，或者避而不谈，甚至一些国际知名的外墙外保温公司进入中国市场后，为了利润的最大化，也利用中国外墙外保温市场的不规范现状，特别在高层、甚至超高层建筑上，依然采用易燃的EPS板薄抹灰外墙外保温系统，不考虑其所在国的范围和限制，这对中国的高层建筑和超高层建筑带来相当危险的隐患后果。

　　国外发达国家的建筑以多层和别墅为主，故而高效节能泡沫塑料防火安全性的要求可以不高，甚至可以降低，发生火灾时的危害相对矛盾不太突出。然而在中国，尤其东部发达地区，是人口密集区域，城市人口居住高度集中，居住的建筑以多层和高层为主，有的高层建筑群呈扎堆状况。在国外很少见到以全现浇混凝土剪力墙、混凝土框架轻质砌块填充高层居住群建筑，此类建筑结构不仅单体面积大，而且建筑高度比国外的高许多。

　　国内高层建筑中采用的EIFS外墙保温装饰系统做法较多，其保温系统通常是采用三种保温材料：最为普通的是EPS，其次是XPS，再次是聚氨酯板PU。这三种泡沫塑料均属有机保温材料，未经阻燃加工处理时，均属易燃体。经阻燃加工处理后，最多能达到“难燃体”，无法达到“不燃体”。因而采用上述三种泡沫塑料所组成的“薄抹灰外墙外保温系统”是“复合型墙体”。EPS板、XPS板、PU板应是墙体构件，按《建筑设计防火规范》GBJ16 和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045的要求，三级以上耐火等级建筑构件的墙体燃烧性能应是“不燃性”。我国居民住宅建筑恰好大多属于4层及4层以上的多层和高层建筑，要求耐火等级均在三级以上。实践表明，由于易燃外墙外保温材料特别是EPS泡沫达不到耐火等级的三级以上建筑墙体“不燃体”的规定，导致火灾发生的案例比比皆是。

　　从上述两个“规范”要求出发，以建筑构件的耐火极限来考察目前国内正推行的“薄抹灰外墙外保温系统”，其保温板外面所加饰面保护层，可视为非承重墙。由于其厚度很薄，通常只有13毫米厚，它的耐火极限仅能达到0.325小时，远远达不到两个“规范”的三级耐火等级“应大于0.75小时耐火极限”的规定。更为可怕的是在饰面层耐火极限超过0.325小时后，饰面层背面的苯板外表会迅速升温可达1400℃以上，大大超过了EPS板使用温度的750℃。温度超过750℃后，EPS全部融化、滴落，完全失去了隔火作用。一旦火灾发生，这种“薄抹灰EPS保温系统”墙体反而会使火灾加剧，尤其在高层建筑群中，在外墙均做上“薄抹灰保温系统”，其节能问题是解决了，但造成后果是火灾的隐患大大增加了。原来是不燃体的墙体，加上可燃保温层，使原来建筑群中建筑防火间距大大不够，无疑这种外保温系统使原有建筑群防火间距大大缩小，反而大大增加了火灾的隐患。这种防火间距严重超标，火灾一旦发生，造成建筑物的损失将会更大。

　　根据上述分析，目前我国采用高效节能泡沫塑料（EPS、XPS、PU）用于“薄抹灰外墙外保温系统”中，对人口高度密集、居住高度密集，以多层和高层为主建筑群，进行大规模节能改造，所取得的后果是节能问题解决了，但火灾的隐患却大大增加了。

　　外墙外保温系统复合在结构墙体外侧，其本身燃烧性能和耐火极限无论是抵抗相邻建筑火灾侵害，还是阻止本身建筑火势的进一步蔓延，都是很重要的问题。但我国的外墙外保温技术系统普遍存在一个误区，认为保温材料在建筑物的外墙，因而对保温材料防火性要求可以降低，有的甚至公开提出：“高效节能保温塑料其防火性能只需确保现场正常所需要的一个离火自熄的安全性就行了，没有必要追求更高”、“国外对保温泡沫塑料防火要求指标很低，照样大规模使用，中国没有必要搞高指标的防火要求”、“我国的建筑节能外墙保温市场如此之大，建议相关制定阻燃标准的部门，应针对建筑节能外墙保温系统尽快建立一个相应的阻燃标准，避免套用不合适的阻燃指标，引起材料的阻燃性能比实际需求的过剩，造成不必要的浪费，甚至有可能由于不合理的追求过剩的阻燃性能，给类似聚氨酯PU泡沫这样优良的产品带来不应该产生的技术门槛和成本门槛，影响其推广应用”……

　　中国人口高度密集、建筑群密集、以多层和高层为主建筑群居多，建筑结构单体面积大，楼层高是不可改变的现状。由于大面积使用易燃泡沫塑料作保温层，不管是在室内还是室外，均存在火灾的隐患。外保温虽在室外，但由于其使用面积巨大，造成建筑群之间防火安全间距严重超标，这种状况引发的火灾危害性更大。对易燃高效节能保温泡沫塑料，在中国建筑节能中的大规模应用，必须解决其防火安全问题。在建筑外墙保温系统中，其防火安全指标不应降低，相反应大大提高。对EPS、XPS泡沫塑料，在人口密集、建筑群高度密集、高层建筑密集的地方，应当禁用。对防火性能较好的PU泡沫，应对其提出更为严格的防火性能要求，对不同建筑部位，应制定一系列更为严格的PU防火阻燃标准。在国内应大力开展PU外墙外保温系统防火安全性应用研究。应研究出具有抗火灾功能的新型PU材料，这种新型PU复合型墙体材料，在火灾发生的情况下，具有防止火灾蔓延和防止释放烟毒性气体双重功能。同时材料的强度和体积也不能损失降低过多，面层无爆裂、无塌落，真正起到既保温节能、又防火安全的双重效果。这是当前建筑节能中刻不容缓的头等大事。