外墻保溫“系統防火”很科學

　　一、研究“系統防火”的背景

　　2009年央視藝術中心大樓火災和2010年上海靜安寺教師公寓等火災事故相繼發生，造成了重大的人員傷亡和財產損失，火災的原因均為外來火源引燃外墻保溫材料所致。因此，國家有關文件要求：外墻外保溫材料的燃燒性能必須為不燃材料——A級。于是，研究外墻外保溫的防火性能成為相關單位和企業的重要工作。

　　二、研究外墻保溫“系統防火”的思路

　　首先研究外墻保溫系統各種性能要求

　　建筑外保溫在歐洲已有五十多年的歷史，使用*多的是EPS板薄抹面外保溫系統。歐洲是把外保溫系統作為一個整體進行認定的，其中包括外保溫系統的構造和設計、施工要點，系統和組成材料性能及生產過程質量控制等諸多方面。在EOTAETAG004(歐洲技術許可審批組織發布的《帶抹灰層的墻體外保溫復合體系技術許可》)中，依據CPD(是歐盟頒布的建筑指令：89/106/EEC)，將外保溫工程理解為“組合、組裝、施用或安裝于工程中的”產品，并應“具有能保證工程符合基本要求的特性”。我國20世紀80年代中期開始進行外保溫工程試點，首先用于工程的也是EPS板薄抹灰外墻保溫系統。2005年國家將建筑節能定為國策，外墻保溫是建筑節能的主要內容，尤其是2005年中華人民共和國行業標準JGJ144-2004《外墻外保溫工程技術規程》(以下簡稱該技術規程)的頒布，使外保溫工程有據可依，同時也使外保溫系統在我國迅速發展。該技術規程是參照歐洲的技術標準結合我國的實際情況編寫的，該技術規程對外保溫系統的基本規定、性能要求、設計與施工、構造和技術要求、工程驗收及試驗方法等有詳細要求：如基本規定：①耐力學作用和穩定性;②火災情況下的安全性;③衛生健康和環境;④使用安全性;⑤隔聲;⑥節能和保溫。十一項性能要求：耐候性、拉伸強度、抗拉強度、粘結強度、抗風荷載性能、抗沖擊性、吸水量、耐凍融性、熱阻、抹面層的不透水性、保護層的水蒸氣滲透性等;另外要求所有材料應是彼此相容的，彼此相容是要求外墻保溫系統中任何一種組成材料應與其他所有組成材料必需相容;對外墻保溫工程質量的要求是這樣描述的：對于一種新材料或新構造系統，往往是通過搞試點建筑的方法進行考驗。一般認為經過一個冬季和夏季不出現問題，即可通過鑒定。外保溫系統至少應在25年使用期內保持完好。這就要求系統能夠經受住周期性熱濕和熱冷氣候條件的長期作用。通過搞試點建筑的方法難以在短期內判斷外保溫系統是否滿足長期使用要求等等。

　　綜上所述，外墻保溫系統是歐洲五十多年的科學理論與**技術的結晶，我國也根據這項**技術來指導我國的建筑節能——外保溫系統，該系統包括火災情況下的安全性。外保溫系統是一個整體，它是有多種材料組合而成，只有多種材料的組合才能滿足以上所述的各種性能要求，某一種材料不可能滿足以上那么多的性能要求。所以系統防火是科學的，單一的材料防火不科學，據我國目前的技術與條件還生產不出既符合建筑節能又符合防火安全的不燃材料——A級材料，所以我們將建筑外保溫防火的研究方向定位于“系統防火”。

　　三、外墻外保溫“系統防火”研究成功

　　科研一定要持科學的態度，要認識到每一種事物都有矛盾的兩面性，在這樣的基礎上研究外保溫的“系統防火”。

　　首先做市場調查，調查結論是：從國外到國內，EPS板作為外墻保溫材料是經過歷史考驗的，它具有諸多優點，它的**缺點就是可燃。怎樣利用EPS板的優點，規避它的可燃缺陷，是我們攻關的目的。只有借鑒和吸收國外保溫行業發展經驗，立足本國的實際，揚長避短，改革創新，才能使建筑節能行業健康發展，領航世界建筑節能的未來。如何使EPS板揚長避短呢?我們的技術團隊不分晝夜、刻苦鉆研，多次試驗、終于2011年成功研制兩種產品：①漿料敷面EPS板：它是將防火材料和聚合物干混砂漿相混合，在工廠機械化復合在EPS板上面，敷面層的厚度為1—2mm，聚合物干混砂漿本來就是不燃物，再加上防火無機乳液增強了它的防火性能。②阻燃漿料：是多種無機乳液為粘結劑與改性硅酸鉀、改性硅酸鈉、改性硅溶膠、珍珠巖、礦棉、憎水劑、羥乙基纖維素、海泡石絨、縮合磷酸鋁、氧化鋅等多種無機材料混合而成，經上百次的調配，使它的隔熱、憎水、抗壓強度、不變形、重量輕等性能和EPS板相近。施工時，將這兩種材料配合使用，即采用JGJ144中的薄抹灰方式，將復合板貼于墻體上，與JGJ144-2004中薄抹灰不同的是：板與板之間預留15—18mm的縫隙，待24小時后，再用專用工具將阻燃漿料填到縫中，填滿待12小時壓實、再填滿壓平，然后還采用JGJ144-2004的方法打錨釘抹面并壓入耐堿網格布，形成外墻保溫體系。防火的原理是：EPS板被密封在一個1200×50×12小空間內，即便有外來火源侵襲時，小空間內沒有貫通和流動的空氣，EPS板只能在里面融化，沒有明火及煙霧、火焰不能蔓延。從節能隔熱的角度看，采用的是歐洲用了五十多年的EPS板，其中填縫用的阻燃漿料，雖然導熱系數為0.052MPa左右，但它占建筑外保溫的面積僅是3.7%，其對整體節能的影響力可忽略不計(這一點是國家**論證的見證)，達到了建筑節能和防火安全兼顧的目的。這個辦法是利用了EPS板原有的優點，經包覆、分倉、隔斷后規避了它的可燃缺陷。

　　該系統研制成功后，當時因我國尚無這樣的檢測標準，無法用到工程上去。后由住建部、國家消防總局建議并牽頭，于2011年9月27日將該系統按英國BS8414-1:2002標準做了窗口火試驗，試驗結果判定為合格。目前我國已頒發了：GB/T29416-2012《建筑外墻外保溫系統的防火性能試驗方法》，于2012年12月31日發布，2013年10月01日實施，這個試驗辦法也是參考英國的BS8414-1:2002編寫的，比我們按英國BS8414-1:2002標準做試驗晚兩年。

　　該系統由中國建筑科學研究院防火研究所出具了檢測報告，河南省住建廳頒布了推廣證書，在做工程幾十萬平方米的基礎上，河南歐亞新材料技術研發有限公司編制了企業標準(標準號為：Q/OYJ01-2011)。后來在做工程100多萬平方米的基礎上，河南省建筑科學研究院有限公司和河南歐亞新材料技術研發有限公司編制了DBJ41/T144—2014“漿料嵌縫敷面EPS板外墻外保溫技術規程”，由河南省住建廳批準，報國家住建部備案，2014年8月20發布，2014年10月1實施。至今已有不少單位采用。

　　四、該系統技術的再次改進

　　在施工過程中發現:用專用工具填縫，填滿待12小時后需壓實再填再抹平，施工較麻煩。同時發現在施工過程中有填不滿填不實的現象，影響工程質量。經進一步攻關研究，將填縫漿料在工廠機械化制成600*50*12的防火條(防火條的寬度和敷面板厚度一致)。施工方法是：先貼上一塊敷面EPS板，再在其四周貼上防火條，施工非常方便，不但確保了工程質量，還減少了濕作業，節省了材料，降低了成本。另外敷面EPS板是在工廠機械加工完成的，上邊已經抹上1.5—2㎜加有防火材料的干混砂漿，在施工現場再抹2—2.5㎜抗裂砂漿，壓入耐堿網格布即可。這樣就可達到了GB50016-2014的規定：首層以上5㎜的保護層。

　　五、該項技術在施工過程中很安全

　　經多次防火試驗，證明其防火性能良好。那么在施工過程中會不會引起火災呢?以下是實驗過程及結果：

　　1、將保溫防火復合板貼于基層，貼上防火條，打入錨釘(不做抹面不壓網)，然后在離它的10cm處點火，結果是：火燒溫度達918°C，長達30分鐘，火焰不間斷的竄至所做樣板墻上1米多高處，復合板的復合層有裂縫，也有部分脫落，EPS板暴露在外面，但EPS板只是被熔化，很少的溶滴物滴在防火條上，無明火、無煙霧(見現場照片和錄像)。

　　2、材料堆放也很安全：將復合板分成兩堆，分別摞至1米多高，在離它10cm處點火，火燒溫度達886°C和867°C，長達26分鐘和30分鐘，所摞的復合板的角有融化現象，但無明火、無煙霧，復合板中所露出的EPS板沒有起火，只是靠近火焰的邊沿小部分融化(見現場照片和錄像)。經多次試驗，均是以上效果。

　　其結論是：該項技術在施工過程中和材料堆放時都能做到防火安全。

　　六、防火條的耐久性

　　該項技術中的阻燃漿料(后改為防火條)的質量——耐久性如何呢?除檢測報告中的各項指標外，以下事實可佐證它的耐久性：2011年9月27日窗口火試驗的第二天將表層揭開，在揭面層時對阻燃漿料有碰撞，凡是未被碰掉的阻燃漿料(防火條)暴露在外邊，經四年多的風吹日曬、雨淋等至今既沒有粉化也沒有收縮，狀態完好(見近日—2015年11月16日的照片及取下的樣塊)。在2011年9月27日前也做了多次試驗，至今已五年之久，防火條也未粉化、收縮(見照片)。以上說明它的耐久性很好，沒有揭開的部位保溫樣板至今完好(見照片)。

　　七、該項技術符合國家的有關政策要求

　　1、中華人民共和國行業標準JGJ144-2004外墻外保溫工程技術規程是參考歐洲**技術標準制定的。歐洲是把外墻保溫系統作為一個整體進行認定的，其中包括外墻外保溫系統的構造和設計，施工要點，系統和組成材料性能及生產過程的質量控制等諸多方面。

　　2、國發【2011】46號文件明確指出“采取嚴格的管理措施和有效的技術措施，提高建筑外保溫材料系統的防火性能”

　　3、住房和城鄉建設部：建科【2012】16號文件指出“從材料、工藝、結構等環節提高外墻保溫系統的防火性能和工程質量”。

　　4、中華人民共和國國家標準GB/T29416-2012《建筑外墻外保溫系統的防火性能試驗方法》已于2013年10月1日實施。

　　八、“系統防火”很科學

　　該系統是一套既符合建筑節能又符合防火安全的相對**的外保溫體系，是符合國家節能集約經濟發展模式、建設青山綠水美麗中國的綠色保溫體系，也是解決目前外保溫A級材料使用亂象的*好方法。

　　該系統其主要原料是EPS板和防火漿料(防火條)，EPS板生產原料是聚苯乙烯，來源于石油、煤化工等副產品;防火漿料原料主要是開山留下的碎石料中的無機纖維，如海泡石絨等，經過粉碎加工復合而成，都是廢料再利用，是符合國家節約資源可持續發展模式、建設青山綠水美麗中國的綠色保溫體系。該項技術是國內**，為我國外墻保溫行業的綠色發展闖出一條新路。

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