外墙保温“系统防火”很科学

　　一、研究“系统防火”的背景

　　2009年央视艺术中心大楼火灾和2010年上海静安寺教师公寓等火灾事故相继发生，造成了重大的人员伤亡和财产损失，火灾的原因均为外来火源引燃外墙保温材料所致。因此，国家有关文件要求：外墙外保温材料的燃烧性能必须为不燃材料——A级。于是，研究外墙外保温的防火性能成为相关单位和企业的重要工作。

　　二、研究外墙保温“系统防火”的思路

　　首先研究外墙保温系统各种性能要求

　　建筑外保温在欧洲已有五十多年的历史，使用*多的是EPS板薄抹面外保温系统。欧洲是把外保温系统作为一个整体进行认定的，其中包括外保温系统的构造和设计、施工要点，系统和组成材料性能及生产过程质量控制等诸多方面。在EOTAETAG004(欧洲技术许可审批组织发布的《带抹灰层的墙体外保温复合体系技术许可》)中，依据CPD(是欧盟颁布的建筑指令：89/106/EEC)，将外保温工程理解为“组合、组装、施用或安装于工程中的”产品，并应“具有能保证工程符合基本要求的特性”。我国20世纪80年代中期开始进行外保温工程试点，首先用于工程的也是EPS板薄抹灰外墙保温系统。2005年国家将建筑节能定为国策，外墙保温是建筑节能的主要内容，尤其是2005年中华人民共和国行业标准JGJ144-2004《外墙外保温工程技术规程》(以下简称该技术规程)的颁布，使外保温工程有据可依，同时也使外保温系统在我国迅速发展。该技术规程是参照欧洲的技术标准结合我国的实际情况编写的，该技术规程对外保温系统的基本规定、性能要求、设计与施工、构造和技术要求、工程验收及试验方法等有详细要求：如基本规定：①耐力学作用和稳定性;②火灾情况下的安全性;③卫生健康和环境;④使用安全性;⑤隔声;⑥节能和保温。十一项性能要求：耐候性、拉伸强度、抗拉强度、粘结强度、抗风荷载性能、抗冲击性、吸水量、耐冻融性、热阻、抹面层的不透水性、保护层的水蒸气渗透性等;另外要求所有材料应是彼此相容的，彼此相容是要求外墙保温系统中任何一种组成材料应与其他所有组成材料必需相容;对外墙保温工程质量的要求是这样描述的：对于一种新材料或新构造系统，往往是通过搞试点建筑的方法进行考验。一般认为经过一个冬季和夏季不出现问题，即可通过鉴定。外保温系统至少应在25年使用期内保持完好。这就要求系统能够经受住周期性热湿和热冷气候条件的长期作用。通过搞试点建筑的方法难以在短期内判断外保温系统是否满足长期使用要求等等。

　　综上所述，外墙保温系统是欧洲五十多年的科学理论与**技术的结晶，我国也根据这项**技术来指导我国的建筑节能——外保温系统，该系统包括火灾情况下的安全性。外保温系统是一个整体，它是有多种材料组合而成，只有多种材料的组合才能满足以上所述的各种性能要求，某一种材料不可能满足以上那么多的性能要求。所以系统防火是科学的，单一的材料防火不科学，据我国目前的技术与条件还生产不出既符合建筑节能又符合防火安全的不燃材料——A级材料，所以我们将建筑外保温防火的研究方向定位于“系统防火”。

　　三、外墙外保温“系统防火”研究成功

　　科研一定要持科学的态度，要认识到每一种事物都有矛盾的两面性，在这样的基础上研究外保温的“系统防火”。

　　首先做市场调查，调查结论是：从国外到国内，EPS板作为外墙保温材料是经过历史考验的，它具有诸多优点，它的**缺点就是可燃。怎样利用EPS板的优点，规避它的可燃缺陷，是我们攻关的目的。只有借鉴和吸收国外保温行业发展经验，立足本国的实际，扬长避短，改革创新，才能使建筑节能行业健康发展，领航世界建筑节能的未来。如何使EPS板扬长避短呢?我们的技术团队不分昼夜、刻苦钻研，多次试验、终于2011年成功研制两种产品：①浆料敷面EPS板：它是将防火材料和聚合物干混砂浆相混合，在工厂机械化复合在EPS板上面，敷面层的厚度为1—2mm，聚合物干混砂浆本来就是不燃物，再加上防火无机乳液增强了它的防火性能。②阻燃浆料：是多种无机乳液为粘结剂与改性硅酸钾、改性硅酸钠、改性硅溶胶、珍珠岩、矿棉、憎水剂、羟乙基纤维素、海泡石绒、缩合磷酸铝、氧化锌等多种无机材料混合而成，经上百次的调配，使它的隔热、憎水、抗压强度、不变形、重量轻等性能和EPS板相近。施工时，将这两种材料配合使用，即采用JGJ144中的薄抹灰方式，将复合板贴于墙体上，与JGJ144-2004中薄抹灰不同的是：板与板之间预留15—18mm的缝隙，待24小时后，再用专用工具将阻燃浆料填到缝中，填满待12小时压实、再填满压平，然后还采用JGJ144-2004的方法打锚钉抹面并压入耐碱网格布，形成外墙保温体系。防火的原理是：EPS板被密封在一个1200×50×12小空间内，即便有外来火源侵袭时，小空间内没有贯通和流动的空气，EPS板只能在里面融化，没有明火及烟雾、火焰不能蔓延。从节能隔热的角度看，采用的是欧洲用了五十多年的EPS板，其中填缝用的阻燃浆料，虽然导热系数为0.052MPa左右，但它占建筑外保温的面积仅是3.7%，其对整体节能的影响力可忽略不计(这一点是国家**论证的见证)，达到了建筑节能和防火安全兼顾的目的。这个办法是利用了EPS板原有的优点，经包覆、分仓、隔断后规避了它的可燃缺陷。

　　该系统研制成功后，当时因我国尚无这样的检测标准，无法用到工程上去。后由住建部、国家消防总局建议并牵头，于2011年9月27日将该系统按英国BS8414-1:2002标准做了窗口火试验，试验结果判定为合格。目前我国已颁发了：GB/T29416-2012《建筑外墙外保温系统的防火性能试验方法》，于2012年12月31日发布，2013年10月01日实施，这个试验办法也是参考英国的BS8414-1:2002编写的，比我们按英国BS8414-1:2002标准做试验晚两年。

　　该系统由中国建筑科学研究院防火研究所出具了检测报告，河南省住建厅颁布了推广证书，在做工程几十万平方米的基础上，河南欧亚保温材料有限公司编制了企业标准(标准号为：Q/OYJ01-2011)。后来在做工程100多万平方米的基础上，河南省建筑科学研究院有限公司和河南欧亚保温材料有限公司编制了DBJ41/T144—2014“浆料嵌缝敷面EPS板外墙外保温技术规程”，由河南省住建厅批准，报国家住建部备案，2014年8月20发布，2014年10月1实施。至今已有不少单位采用。

　　四、该系统技术的再次改进

　　在施工过程中发现:用专用工具填缝，填满待12小时后需压实再填再抹平，施工较麻烦。同时发现在施工过程中有填不满填不实的现象，影响工程质量。经进一步攻关研究，将填缝浆料在工厂机械化制成600*50*12的防火条(防火条的宽度和敷面板厚度一致)。施工方法是：先贴上一块敷面EPS板，再在其四周贴上防火条，施工非常方便，不但确保了工程质量，还减少了湿作业，节省了材料，降低了成本。另外敷面EPS板是在工厂机械加工完成的，上边已经抹上1.5—2㎜加有防火材料的干混砂浆，在施工现场再抹2—2.5㎜抗裂砂浆，压入耐碱网格布即可。这样就可达到了GB50016-2014的规定：首层以上5㎜的保护层。

　　五、该项技术在施工过程中很安全

　　经多次防火试验，证明其防火性能良好。那么在施工过程中会不会引起火灾呢?以下是实验过程及结果：

　　1、将保温防火复合板贴于基层，贴上防火条，打入锚钉(不做抹面不压网)，然后在离它的10cm处点火，结果是：火烧温度达918°C，长达30分钟，火焰不间断的窜至所做样板墙上1米多高处，复合板的复合层有裂缝，也有部分脱落，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条上，无明火、无烟雾(见现场照片和录像)。

　　2、材料堆放也很安全：将复合板分成两堆，分别摞至1米多高，在离它10cm处点火，火烧温度达886°C和867°C，长达26分钟和30分钟，所摞的复合板的角有融化现象，但无明火、无烟雾，复合板中所露出的EPS板没有起火，只是靠近火焰的边沿小部分融化(见现场照片和录像)。经多次试验，均是以上效果。

　　其结论是：该项技术在施工过程中和材料堆放时都能做到防火安全。

　　六、防火条的耐久性

　　该项技术中的阻燃浆料(后改为防火条)的质量——耐久性如何呢?除检测报告中的各项指标外，以下事实可佐证它的耐久性：2011年9月27日窗口火试验的第二天将表层揭开，在揭面层时对阻燃浆料有碰撞，凡是未被碰掉的阻燃浆料(防火条)暴露在外边，经四年多的风吹日晒、雨淋等至今既没有粉化也没有收缩，状态完好(见近日—2015年11月16日的照片及取下的样块)。在2011年9月27日前也做了多次试验，至今已五年之久，防火条也未粉化、收缩(见照片)。以上说明它的耐久性很好，没有揭开的部位保温样板至今完好(见照片)。

　　七、该项技术符合国家的有关政策要求

　　1、中华人民共和国行业标准JGJ144-2004外墙外保温工程技术规程是参考欧洲**技术标准制定的。欧洲是把外墙保温系统作为一个整体进行认定的，其中包括外墙外保温系统的构造和设计，施工要点，系统和组成材料性能及生产过程的质量控制等诸多方面。

　　2、国发【2011】46号文件明确指出“采取严格的管理措施和有效的技术措施，提高建筑外保温材料系统的防火性能”

　　3、住房和城乡建设部：建科【2012】16号文件指出“从材料、工艺、结构等环节提高外墙保温系统的防火性能和工程质量”。

　　4、中华人民共和国国家标准GB/T29416-2012《建筑外墙外保温系统的防火性能试验方法》已于2013年10月1日实施。

　　八、“系统防火”很科学

　　该系统是一套既符合建筑节能又符合防火安全的相对**的外保温体系，是符合国家节能集约经济发展模式、建设青山绿水美丽中国的绿色保温体系，也是解决目前外保温A级材料使用乱象的*好方法。

　　该系统其主要原料是EPS板和防火浆料(防火条)，EPS板生产原料是聚苯乙烯，来源于石油、煤化工等副产品;防火浆料原料主要是开山留下的碎石料中的无机纤维，如海泡石绒等，经过粉碎加工复合而成，都是废料再利用，是符合国家节约资源可持续发展模式、建设青山绿水美丽中国的绿色保温体系。该项技术是国内**，为我国外墙保温行业的绿色发展闯出一条新路。

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