浅析酚醛墙体保温板的防火优越性

摘要：聚苯板、挤塑板和聚氨酯泡沫作为高效节能的保温材料被广泛应用于外墙体保温，经济和社会效益显著。然而由于存在严重的缺陷――阻燃性差，一旦起火，火势蔓延迅速，损失惨重。寻找一种节能环保、价格低廉、施工方便且有良好的耐火、阻燃性能的墙体保温材料成为建筑设计和施工的当务之急。本文通过对几种常用外墙保温材料性能的对比分析，得出酚醛保温板是一种性能优越、应用前景广阔的外墙保温材料的结论。

关键字：聚苯板（EPS expanded polystyrene） 挤塑板（XPS extruded polystyrene）聚氨酯（PUF polyurethane foam） 酚醛（Phenolic foam）保温板 节能 防火

1 国内外外墙保温发展现状

1.1 国内发展现状

近年来，随着国家对建筑节能要求的不断提高，有机保温材料聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、挤塑板(XPS)和聚氨酯（PUF）开始在国内建筑工程中广泛应用1，2，3。这些材料优势明显：造价较低、轻质、保温性能好且易施工。多数应用于建筑物墙体保温，而由于混凝土结构外露部分的保温难于处理，所以目前多采用外墙外保温的形式。

然而这些材料保温性能虽然好，阻燃性却差。目前，这些材料在生产过程中都向原材料中添加了阻燃剂，有一定阻燃效果；但EPS和XPS仍易着火、易滴溶；而聚氨酯燃烧时是否产生致命有毒气体也成为人们热议的话题。由这些材料引发的火灾和安全事故，损失惨重。

诚然，用有机高分子材料部分替代传统的多孔砌块做保温材料施工便利，也带来了很大的经济效益；然而由于其本身可燃，一旦起火，火势蔓延迅速、难以控制，燃烧所产生的有毒气体令人窒息，往往造成难以估计的巨大损失。

在我国，一些高档公共建筑施工中已经不再使用上述三种材料（EPS、XPS和PUF），而换用耐热性能好燃烧后发烟量低的酚醛泡沫材料，如在“水立方”、北京地铁、南京新城科技园企业加速器等工程的使用。2009年9月25日，由公安部、住房和城乡建设部共同颁布了《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》的通知，明确规定了针对不同高度建筑物使用不同防火等级的外墙保温材料。2010年6月住建部批准福建省《酚醛保温板外墙保温工程应用技术规程》作为地方标准实施。从市场调查和跟踪研究结果看，酚醛保温板价格与前述三者具有可比性，且各项材料性能优越，施工便利，这给我们解决高分子保温材料易燃的难题带来了希望。

1.2 国外发展现状

由于涉及严重的防火问题，目前，已有多国限制使用易燃保温材料。美国已有20多个州禁止使用聚苯乙烯泡沫(EPS)；英国，18米以上建筑不允许使用EPS板薄抹灰外墙保温系统；德国则规定22米以上的建筑不允许使用该系统。很多保险公司禁止给EPS保温的建筑进行保险。日本政府出台法规，将耐热性能好、燃烧后发烟量低的酚醛泡沫作为公共建筑的标准耐燃物。耐燃烧性能低于酚醛泡沫的，不允许在公共建筑上使用。目前，岩棉和玻璃棉作为保温材料，在国际市场被广泛采用，岩棉耐高温最高使用温度能达到650℃，玻璃棉可以达到300℃。

2 几种外墙保温材料性能对比分析4，5，6

2.1 几种有机高分子保温材料简介

聚苯乙烯泡沫保温板(又名泡沫板、EPS板)由含有挥发性液体发泡剂的可发性聚苯乙烯珠粒，经加热预发后在模具中加热成型的白色物体,其有微细闭孔的结构特点,主要用于建筑墙体,屋面保温，复合板保温，冷库、空调、车辆、船舶的保温隔热，地板采暖，装潢雕刻等用途非常广泛。

挤塑板（XPS），是以聚苯乙烯树脂为原料，经由特殊工艺连续挤出发泡成型的硬质板材,其内部为独立的密闭式气泡结构，是一种具有高抗压、不吸水、防潮、不透气、轻质、耐腐蚀、使用寿命长、导热系数低等优异性能的环保型保温材料。挤塑聚苯乙烯保温板广泛应用于墙体保温，平面混凝土屋顶及钢结构屋顶的保温，低温储藏地面、泊车平台、机场跑道、高速公路等领域的防潮保温，控制地面冻胀。

硬泡聚氨酯(PUF)材料是一种集防水、保温于一体的新型材料。它主要由多元醇（polyol）与异氰酸酯（MDL）两种组份液体原料组成，采用无氟发泡技术，在一定状态下发生热反映，产生闭孔率不低于95%的硬泡体化合物――聚氨酯硬泡体（PUF）。近年来随着建筑节能标准的提高，硬泡聚氨酯外墙及屋面保温在各类建筑中得到越来越广泛的应用。

酚醛泡沫酚醛泡沫塑料是一种新型难燃、防火低烟保温材料，它是由酚醛树脂加入阻燃剂、抑烟剂、发泡剂、固化剂及其它助剂制成的闭孔硬质泡沫塑料。它最突出的特点是难燃、低烟、抗高温歧变。其克服了原有泡沫塑料型保温材料易燃、多烟、遇热变形的缺点，保留了原有泡沫塑料型保温材料质轻、施工方便等特点。

2.2 价格分析

按照2009年市场统计资料显示，聚苯板300元/m3，挤塑板400元/m3，聚氨酯1000元/m3，酚醛泡沫约850元/m3（B1级），酚醛保温板材与其他几种保温板价格具有可比性。

2.3 性能对比

2.3.1 基本性能对比

从以上对比可见，酚醛泡沫在导热系数、粘接抗拉强度、耐高温等方面具有明显的优势。

2.3.2 耐候性对比

耐候性是指保温系统对外界天气变化的适应能力，指在不同的气候条件下，系统的整体稳定性、保温效果是否有变化等有关质量的系列问题。耐候性是保温系统的一个非常重要的指标。

由于EPS板与XPS相比有较高的吸水性，所以他的耐候性的不如XPS系统。但EPS板的延展性比XPS板好，可以克服一定的缺陷。EPS和XPS的共同缺陷是在多次冻融循环中一旦开裂，保温效果就会大打折扣。

在这方面，PUF由于多遍喷涂施工，材料致密，防水保温效果好。酚醛保温板材由于制作中加入改性的外加剂，其防水效果优于XPS，略逊于PUF；但若结合面层装饰材料做成复合节能板，则耐候性和使用寿命大大提高（本文述及的南京工程所采用的就是复合节能板，见图1）。

2.3.3 其他性能对比

关于整体保温性能和施工成本对比，文献【5】作者对于EPS、XPS以及PUF已作出较为详尽的分析；酚醛泡沫保温材料，从跟踪调查结果看，前述“水立方”、北京地铁等高档公共建筑施工中使用酚醛泡沫，保温效果优良。作者对南京项目的数据初步分析，施工成本及整体保温效果与PUF接近。

3 结语

酚醛保温板具有优良的耐火性能，而其在保温性能、成本等方面也不逊于其他几种材料；可以应用于幕墙保温系统、外墙薄抹灰系统及构筑酚醛防火隔离带等，若与饰面层复合制作保温装饰一体化板则性能更加优越，是一种非常经济、安全、高效、节能的墙体内外保温系统。为新建、改建、扩建工程的墙体节能设计、施工提供了更新颖、更安全的系统解决方案7。

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