浅谈外墙保温材料的选用――上海胶州路大火的启示
时间：2022-09-29 06:24:52
【前言】浅谈外墙保温材料的选用――上海胶州路大火的启示由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。就是这种可燃性极强的材料，看起来为我们的家“保温”，而实际上，却是一颗定时炸弹，一个火星，便不可避免地引发了这场悲剧。 从2007年开始，随着各种外墙保温材料广泛应用，由此引发的火灾彼伏此起。央视新址大楼火灾，济南奥体中心体育馆两次失火，哈尔滨“经纬360...
摘要：本文以上海胶州路“11.15”特大火灾为背景，分析各种建筑外墙外保温材料的性能，强调在保温材料的选用中应兼顾消防、节能、安全等方面的要求，根据不同地区、建筑的需要，寻找最适合的外墙保温材料
关键词：建筑外墙保温材料建筑防火
引言：上海“11.15”特大火灾带来的启示
2010年11月15日，上海胶州路一高层居民住宅楼发生火灾，大火在熊熊燃烧四个小时之后才被基本扑灭。该火灾造成58人死亡。后经查明这场火灾事故是一起责任事故，事故原因是由无证电焊工违章操作引起的。火灾起火部位位于大楼靠余姚路一侧10层左右，脚手架首先起火。施工队在楼外墙搭建脚手架，对外墙进行节能环保改造，增加隔热层。经业内人士猜测，这种类似泡沫的东西很可能是挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板（XPS），一种具有连续性闭孔发泡的硬质泡沫塑料板，虽是一种环保型保温材料，但具有可燃性，燃烧很快。而且使用的保温材料是聚氨酯材料。
近几年中国对建筑节能保温的要求越来越高，新的建筑物在墙体之外，必须附上保温层以满足建筑的传热系数。但是聚苯板作为保温材料是个让人非常头痛的物品，有点火星马上燃，而且燃烧速度极快。近年多次大火灾均由易燃保温材料引起。
就是这种可燃性极强的材料，看起来为我们的家“保温”，而实际上，却是一颗定时炸弹，一个火星，便不可避免地引发了这场悲剧。
从2007年开始，随着各种外墙保温材料广泛应用，由此引发的火灾彼伏此起。央视新址大楼火灾，济南奥体中心体育馆两次失火，哈尔滨“经纬360度”双子星大厦火灾。今年的火灾中，与外墙保温材料有关的也不在少数。2010年9月9日，长春住宅楼电焊引燃外墙材料；同年的9月15日，乌鲁木齐市一在建机关住宅楼保温材料引燃大火…… 这一场场悲剧不得不让我们对建筑外墙保温材料的选用问题进行重新思考。
1. 常见的外墙保温材料
外墙保温指采用一定的固定方式（粘结、机械锚固、粘贴+机械锚固、喷涂、浇注等），把导热系数较低（保温隔热效果较好）的绝热材料与建筑物墙体固定一体，增加墙体的平均热阻值，从而达到保温或隔热效果的一种工程做法。国内市场上常见的保温材料可以分为无机保温材料（岩棉、玻璃棉、泡沫玻璃等）和有机保温材料（EPS、XPS、PU、酚醛泡沫等）。
1.1 无机保温材料
1.1.1 岩棉板、玻璃板棉保温材料
这两种保温材料的制作工艺一般为，岩石或玻璃经高温熔融后，由高速离心机制成无机纤维，同时需要均匀加入一定比例的粘结剂、防尘油、硅油，然后根据不同要求，制成板材。这两种保温材料的机械性能较好、保温性能良好，同时具有良好的吸音特性，属于不燃材料，而且价格较低。该类无机保温材料的最大的问题在于：安装或拆卸时会释放到空气中一种人造纤维，这种人造纤维会对人体的组织造成损伤。国际癌症研究机构根据调查研究结果，通过2001年10月24日LARC新闻将玻璃棉、岩棉的类别从2B（对人类可能致癌）降至为3B类（对人类不会致癌），但仍然无法避免这些人造纤维对人体皮肤和呼吸器官造成损伤。如果采用新技术加以改造，无疑是一种比较好的保温材料。
1.1.2泡沫玻璃
这是一种无机硬质保温材料，是由无机玻璃作为主要原料，加入碳素或碳酸盐等作发泡剂和其它辅料，将其一起磨细混合均匀后，放在耐热钢模具内，再在窑炉中经过800℃ -900℃高温烧结发泡和退火冷却处理后制成。泡玻璃的物理化学性能优点突出；具有耐多种化学腐蚀，能提高保温系统的耐酸雨、酸雾、抗水软化侵蚀、抗紫外线致老化等自然风化侵蚀的性能；不吸水，既能耐高温有能耐低温，有利于提高外保温系统的抗水抗冻性能；安全性能可靠，不燃烧、无毒、较符合现在的环保要求。
1.2有机保温材料
1.2.1膨胀聚苯板（EPS）
EPS是一种隔热保温性能非常优良的材料。具有良好的防水性能及抗风压、抗冲击性能，能有效解决墙体的龟裂和渗漏水问题。EPS施工方便，性价比高，在欧美发达国家、沿海发达地区均得到了广泛的应用，是广大房地产开发商，保温节能建筑设计和建筑施工单位首选隔热体系。随着建筑节能事业的深入发展，本系统将成为市场的主流产品。
1.2.2挤塑聚苯板（XPS）
是以聚苯乙烯树脂辅以聚合物在加热混合的同时，注入催化剂，而后挤塑押出连续性闭孔发泡的硬质泡沫塑料板，其内部为独立的密闭式气泡结构，是一种具有高抗压、吸水率低、防潮、不透气、质轻、耐腐蚀、超抗老化（长期使用几乎无老化）、导热系数低等优异性能的环保型保温材料。
1.2.3聚氨酯（PU）
属热固性材料，这类系统导热系数低，保温层厚度小，耐高温性能、系统稳定性好，施工工艺多样化，是通过双组份液料反应交联固化发泡而成，呈网状结构，其耐高温性能、结构稳定性和结构强度等物化综合性能比普通塑料泡沫要好得多。聚氨酯PU未经阻燃加工处理时，属易燃体；经过科学方法改性，引入难燃、耐温、低发烟、低毒性的环状结构化合物（异氰脲酸环、哑唑烷酮、芳香族环、碳化亚二胺键），或引入具有难燃结构聚合物纳米颗粒，使聚氨酯PU泡沫在遇火时不会产生收缩，同时形成一层碳化层，隔绝了热量的传递和氧份的渗透，从而阻止火焰继续扩张，不产生蔓延燃烧现象，使原来可燃的PU泡沫变成阻燃、难燃性泡沫，甚至接近不燃性泡沫。
1.3新型保温材料――复合硅酸盐保温材料
复合硅酸盐保温材料是一种固体基质联结的封闭口孔网状结构材料．本产品是一种含铝、镁、硅酸盐的特种非金属矿为基料．掺种一定数量的辅助原料和填充料加入一定的化学添加剂，采取新工艺、新技术研制而成。该产品导热系数低、热损小、用料厚度少．而且无毒、不污染环境、不腐蚀设备，是国内目前最理想的保温材料。
复合硅酸盐(铝镁)制品是一种新型轻质高效高温保温材料，具有导热系数低，保温性能好，耐热性能明显；耐700℃以上温度的保温材料中容重最低，与其它保温材料相比，还具有施工方便，无刺激、无粉尘污染，可任意裁卷，运输安装无损耗等优点，广泛使用于石油、化工电工、冶金、国防、建筑等行业，是各种热力罐体、管道等设备的保温隔热、耐高温、节约能源的理想材料。
2. 外墙保温材料的选用
2.1 选择保温材料的基本要求和原则
保温层的材料的选用对于外墙外保温系统非常重要，其关系到系统的保温隔热性能。建议选用热阻值高即热导率小于0.055 W/(m*K)的高效保温材料。对保温层的基本要求主要有：吸湿率低、黏结性能好、收缩率小和外形尺寸稳定性好。在设计建筑绝热工程的外墙保温系统时，对外墙外保温材料的选择应遵循的原则有：
（1）不同的结构形式选择不同性能的外墙产。在竹、木结构的建筑中禁止使用有机材料制成的外墙保温隔热材料；在钢结构的建筑中应俦选用无机材料制成的外墙保温隔热材料和无机材料与有机材料制成的复合墙体；在混凝土结构的建筑中无机材料、有机材料制成的外墙保温隔热材料均可选用。在既有建筑的改造中应选用具有装饰功能的复合保温隔热墙板来达到装饰与保温隔热的双重功能。
（2）根据使用温度范围选择外墙保温隔热材料，在建筑绝热工程中，一般都是在常温或低温下使用，所以选用保温隔热材料时一不定期要使气选用的保温隔热材料满足设计的使用工况条件，保证达到设计保温隔热效果和设计使用寿命。相同温度内有不同的材料可以选择时，应选用热导率小、密度小、造价低，易于施工的材料制品，同进应进行综合比较，其经济效益高者应优先选用。
（3）保温隔热材料的密度要满足建筑绝热工程的要求。保温隔热材料与墙体复合后要随一定的荷载（风、雪、施工人员），或随设备主力或外力撞击，所以在这种情况下，要求保温隔热材料要有一定的密度，以承受或缓解外力的作用也可选用阻燃好的保温隔热材料。不宜选用易燃、不阻燃或燃烧过程中产生有毒物质的保温热材料。
（4）外墙外保温材料应选用吸水率小的材料。首先不吸水的保温隔热材料，其次是选用防水或憎水保温隔热材料。若选用易吸水、易受潮的保温隔热材料，一定要采取有效可靠的防水、防潮措施。
2.2国内外保温材料选用的不同
由于涉及严重的防火问题，美国早已有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。
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℃，玻璃棉也可以达到300℃。德国法律中明确规定，超过22米以上的建筑严禁使用有机可燃保温材料（如聚苯乙烯等），大部分使用岩棉做外墙及屋面保温。瑞典及芬兰等西欧国家80％以上的岩棉制品用于建筑节能。
在国内比较常用的保温技术有：聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰外保温技术 现浇混凝土模板内置保温板体系 胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙保温技术体系和干挂外墙保温技术 4种技术 前 3 种体系的工程量大概占我国建筑墙体外保温工程的80%以上 这几种体系虽然保温效果好于内保温，但要达到现阶段和我国建筑节能长期目标仍有一些差距 因此，随着建筑节能设计标准的不断提高，要求不断开发新型的墙体保温体系。同时，为使外墙外保温技术不断更新，各地纷纷出台了一些强制性法规。
2.3保温材料 消防、节能的重要性
消防是设计和施工工作的重中的之重，必须按照严格的规范和操作规程。上海胶州路的火灾就是因为因为电焊工的违章操作引起保温材料的燃烧。而在实际施工过程中不可避免的会出现明火，这就要求保温材料要有一定的阻燃性。节约能源是我国国民经济发展的重要战略目标建筑节能是节约能源的重要内容， 也是建筑可持续发展的必然要求。 实施建筑节能必须大幅度提高墙体的保温材料的使用本身就是为了节能，因而保温材料的选用也要保持着节能的原则。
结束语
上海胶州路的火灾不得不让我们反思当前的状况，随着保温材料的不断出现，人们对于保温材料的要求也不只是简单的保温，还要考虑节能、消防、安全等一系列的问题。因此我国的建筑保温是一项长期的任务。保温材料的选用，应当依据当地的环境气候特征、建筑物的用途、资源优势及资源循环利用、安全保障、居住与环保的需要等，来选择针对性、适用性较强的保温材料，不能盲目发展.
保温节能、消防安全与经济成本之间并不矛盾，从长期来看，节能效果就是要降低发展成本。同时，消防安全与民生安定和社会稳定紧密相关，不应为了短期利益而忽视。因此，应根据不同项目的特点和要求，选用保温、安全、经济三方面性能均衡的保温材料，从根本上消除外墙外保温材料的火灾隐患，实现节能减排的战略目标。
参考文献：
[1] 钱伯章，朱建芳.建筑节能保温材料技术进展.节能技术与检测.2009-2
[3] 徐曙光.外墙保温在建筑节能上的应用.四川建筑.2006
[4] 何勇智.外墙外保温系统几个关键问题的探讨.新型建筑材料.2005
