外墻保溫“系統(tǒng)防火”很科學(xué)

　　一、研究“系統(tǒng)防火”的背景

　　2009年央視藝術(shù)中心大樓火災(zāi)和2010年上海靜安寺教師公寓等火災(zāi)事故相繼發(fā)生，造成了重大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，火災(zāi)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(guān)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(guān)單位和企業(yè)的重要工作。

　　二、研究外墻保溫“系統(tǒng)防火”的思路

　　首先研究外墻保溫系統(tǒng)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(tǒng)。歐洲是把外保溫系統(tǒng)作為一個整體進(jìn)行認(rèn)定的，其中包括外保溫系統(tǒng)的構(gòu)造和設(shè)計(jì)、施工要點(diǎn)，系統(tǒng)和組成材料性能及生產(chǎn)過程質(zhì)量控制等諸多方面。在EOTAETAG004(歐洲技術(shù)許可審批組織發(fā)布的《帶抹灰層的墻體外保溫復(fù)合體系技術(shù)許可》)中，依據(jù)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(chǎn)品，并應(yīng)“具有能保證工程符合基本要求的特性”。我國20世紀(jì)80年代中期開始進(jìn)行外保溫工程試點(diǎn)，首先用于工程的也是EPS板薄抹灰外墻保溫系統(tǒng)。2005年國家將建筑節(jié)能定為國策，外墻保溫是建筑節(jié)能的主要內(nèi)容，尤其是2005年中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ144-2004《外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程》(以下簡稱該技術(shù)規(guī)程)的頒布，使外保溫工程有據(jù)可依，同時也使外保溫系統(tǒng)在我國迅速發(fā)展。該技術(shù)規(guī)程是參照歐洲的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合我國的實(shí)際情況編寫的，該技術(shù)規(guī)程對外保溫系統(tǒng)的基本規(guī)定、性能要求、設(shè)計(jì)與施工、構(gòu)造和技術(shù)要求、工程驗(yàn)收及試驗(yàn)方法等有詳細(xì)要求：如基本規(guī)定：①耐力學(xué)作用和穩(wěn)定性;②火災(zāi)情況下的安全性;③衛(wèi)生健康和環(huán)境;④使用安全性;⑤隔聲;⑥節(jié)能和保溫。十一項(xiàng)性能要求：耐候性、拉伸強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、粘結(jié)強(qiáng)度、抗風(fēng)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(hù)層的水蒸氣滲透性等;另外要求所有材料應(yīng)是彼此相容的，彼此相容是要求外墻保溫系統(tǒng)中任何一種組成材料應(yīng)與其他所有組成材料必需相容;對外墻保溫工程質(zhì)量的要求是這樣描述的：對于一種新材料或新構(gòu)造系統(tǒng)，往往是通過搞試點(diǎn)建筑的方法進(jìn)行考驗(yàn)。一般認(rèn)為經(jīng)過一個冬季和夏季不出現(xiàn)問題，即可通過鑒定。外保溫系統(tǒng)至少應(yīng)在25年使用期內(nèi)保持完好。這就要求系統(tǒng)能夠經(jīng)受住周期性熱濕和熱冷氣候條件的長期作用。通過搞試點(diǎn)建筑的方法難以在短期內(nèi)判斷外保溫系統(tǒng)是否滿足長期使用要求等等。

　　綜上所述，外墻保溫系統(tǒng)是歐洲五十多年的科學(xué)理論與**技術(shù)的結(jié)晶，我國也根據(jù)這項(xiàng)**技術(shù)來指導(dǎo)我國的建筑節(jié)能——外保溫系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括火災(zāi)情況下的安全性。外保溫系統(tǒng)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(tǒng)防火是科學(xué)的，單一的材料防火不科學(xué)，據(jù)我國目前的技術(shù)與條件還生產(chǎn)不出既符合建筑節(jié)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(tǒng)防火”。

　　三、外墻外保溫“系統(tǒng)防火”研究成功

　　科研一定要持科學(xué)的態(tài)度，要認(rèn)識到每一種事物都有矛盾的兩面性，在這樣的基礎(chǔ)上研究外保溫的“系統(tǒng)防火”。

　　首先做市場調(diào)查，調(diào)查結(jié)論是：從國外到國內(nèi)，EPS板作為外墻保溫材料是經(jīng)過歷史考驗(yàn)的，它具有諸多優(yōu)點(diǎn)，它的**缺點(diǎn)就是可燃。怎樣利用EPS板的優(yōu)點(diǎn)，規(guī)避它的可燃缺陷，是我們攻關(guān)的目的。只有借鑒和吸收國外保溫行業(yè)發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，立足本國的實(shí)際，揚(yáng)長避短，改革創(chuàng)新，才能使建筑節(jié)能行業(yè)健康發(fā)展，領(lǐng)航世界建筑節(jié)能的未來。如何使EPS板揚(yáng)長避短呢?我們的技術(shù)團(tuán)隊(duì)不分晝夜、刻苦鉆研，多次試驗(yàn)、終于2011年成功研制兩種產(chǎn)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(jī)械化復(fù)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(jī)乳液增強(qiáng)了它的防火性能。②阻燃漿料：是多種無機(jī)乳液為粘結(jié)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(jī)材料混合而成，經(jīng)上百次的調(diào)配，使它的隔熱、憎水、抗壓強(qiáng)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(fù)合板貼于墻體上，與JGJ144-2004中薄抹灰不同的是：板與板之間預(yù)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(shí)、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(wǎng)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(nèi)，即便有外來火源侵襲時，小空間內(nèi)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(jié)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(dǎo)熱系數(shù)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(jié)能的影響力可忽略不計(jì)(這一點(diǎn)是國家**論證的見證)，達(dá)到了建筑節(jié)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(yōu)點(diǎn)，經(jīng)包覆、分倉、隔斷后規(guī)避了它的可燃缺陷。

　　該系統(tǒng)研制成功后，當(dāng)時因我國尚無這樣的檢測標(biāo)準(zhǔn)，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(tǒng)按英國BS8414-1:2002標(biāo)準(zhǔn)做了窗口火試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果判定為合格。目前我國已頒發(fā)了：GB/T29416-2012《建筑外墻外保溫系統(tǒng)的防火性能試驗(yàn)方法》，于2012年12月31日發(fā)布，2013年10月01日實(shí)施，這個試驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)做試驗(yàn)晚兩年。

　　該系統(tǒng)由中國建筑科學(xué)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(chǔ)上，河南歐亞新材料技術(shù)研發(fā)有限公司編制了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)號為：Q/OYJ01-2011)。后來在做工程100多萬平方米的基礎(chǔ)上，河南省建筑科學(xué)研究院有限公司和河南歐亞新材料技術(shù)研發(fā)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(shù)規(guī)程”，由河南省住建廳批準(zhǔn)，報國家住建部備案，2014年8月20發(fā)布，2014年10月1實(shí)施。至今已有不少單位采用。

　　四、該系統(tǒng)技術(shù)的再次改進(jìn)

　　在施工過程中發(fā)現(xiàn):用專用工具填縫，填滿待12小時后需壓實(shí)再填再抹平，施工較麻煩。同時發(fā)現(xiàn)在施工過程中有填不滿填不實(shí)的現(xiàn)象，影響工程質(zhì)量。經(jīng)進(jìn)一步攻關(guān)研究，將填縫漿料在工廠機(jī)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(zhì)量，還減少了濕作業(yè)，節(jié)省了材料，降低了成本。另外敷面EPS板是在工廠機(jī)械加工完成的，上邊已經(jīng)抹上1.5—2㎜加有防火材料的干混砂漿，在施工現(xiàn)場再抹2—2.5㎜抗裂砂漿，壓入耐堿網(wǎng)格布即可。這樣就可達(dá)到了GB50016-2014的規(guī)定：首層以上5㎜的保護(hù)層。

　　五、該項(xiàng)技術(shù)在施工過程中很安全

　　經(jīng)多次防火試驗(yàn)，證明其防火性能良好。那么在施工過程中會不會引起火災(zāi)呢?以下是實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果：

　　1、將保溫防火復(fù)合板貼于基層，貼上防火條，打入錨釘(不做抹面不壓網(wǎng))，然后在離它的10cm處點(diǎn)火，結(jié)果是：火燒溫度達(dá)918°C，長達(dá)30分鐘，火焰不間斷的竄至所做樣板墻上1米多高處，復(fù)合板的復(fù)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(xiàn)場照片和錄像)。

　　2、材料堆放也很安全：將復(fù)合板分成兩堆，分別摞至1米多高，在離它10cm處點(diǎn)火，火燒溫度達(dá)886°C和867°C，長達(dá)26分鐘和30分鐘，所摞的復(fù)合板的角有融化現(xiàn)象，但無明火、無煙霧，復(fù)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(xiàn)場照片和錄像)。經(jīng)多次試驗(yàn)，均是以上效果。

　　其結(jié)論是：該項(xiàng)技術(shù)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(xiàng)技術(shù)中的阻燃漿料(后改為防火條)的質(zhì)量——耐久性如何呢?除檢測報告中的各項(xiàng)指標(biāo)外，以下事實(shí)可佐證它的耐久性：2011年9月27日窗口火試驗(yàn)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(jīng)四年多的風(fēng)吹日曬、雨淋等至今既沒有粉化也沒有收縮，狀態(tài)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(yàn)，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(xiàng)技術(shù)符合國家的有關(guān)政策要求

　　1、中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ144-2004外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程是參考?xì)W洲**技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定的。歐洲是把外墻保溫系統(tǒng)作為一個整體進(jìn)行認(rèn)定的，其中包括外墻外保溫系統(tǒng)的構(gòu)造和設(shè)計(jì)，施工要點(diǎn)，系統(tǒng)和組成材料性能及生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制等諸多方面。

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

　　3、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部：建科【2012】16號文件指出“從材料、工藝、結(jié)構(gòu)等環(huán)節(jié)提高外墻保溫系統(tǒng)的防火性能和工程質(zhì)量”。

　　4、中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T29416-2012《建筑外墻外保溫系統(tǒng)的防火性能試驗(yàn)方法》已于2013年10月1日實(shí)施。

　　八、“系統(tǒng)防火”很科學(xué)

　　該系統(tǒng)是一套既符合建筑節(jié)能又符合防火安全的相對**的外保溫體系，是符合國家節(jié)能集約經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式、建設(shè)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(tǒng)其主要原料是EPS板和防火漿料(防火條)，EPS板生產(chǎn)原料是聚苯乙烯，來源于石油、煤化工等副產(chǎn)品;防火漿料原料主要是開山留下的碎石料中的無機(jī)纖維，如海泡石絨等，經(jīng)過粉碎加工復(fù)合而成，都是廢料再利用，是符合國家節(jié)約資源可持續(xù)發(fā)展模式、建設(shè)青山綠水美麗中國的綠色保溫體系。該項(xiàng)技術(shù)是國內(nèi)**，為我國外墻保溫行業(yè)的綠色發(fā)展闖出一條新路。

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