程 英
(甘肃省庆阳市建筑设计院,甘肃 庆阳 745000)
节约能源是我国的基本国策,是建设节约型社会的基本要求。在建筑设计中,节能设计的核心就是建筑物外维护结构的保温系统的设计。
保温系统分为内保温系统和外保温系统。由于内保温系统存在以下缺陷:1)因室内外温差,内墙易产生结露、受潮、发霉、长毛等现象。2)室内二次装修易破坏原有保温层,降低保温效果。3)外墙内侧悬挂固定件较困难。4)墙体与保温层易开裂。5)同能条件下,内保温系统造价高于外保温系统。6)因材料自身因素,存在火灾隐患。因此外保温系统在实际工程中应用较为广泛。
外保温系统的节能计算与当地的气候条件、主导风向有关,还与建筑物的功能、朝向、层数、平面布局、立面造型等因素有关,同时还与保温材料的导热系数有关。
外保温系统的保温材料分为有机材料和无机材料。有机材料以EPS(模塑聚苯板)、XPS(挤塑聚苯板)、PUR(硬泡聚氨酯)和改性酚醛树脂为主。无机材料以矿棉板、岩棉板、STP板(以无机纤维芯材和高阻隔真空复合膜,通过超强真空处理)、YT无机活性保温砂浆(以耐高温天然无机轻质材料为骨料,加入蛋白纤维,多种无机改性和无机固化材料)为主。
表1 外保温材料的燃烧性能与适用建筑
不同的建筑对保温材料的燃烧性能有不同的要求。A级材料属于不燃材料,火灾危险性很低,不会导致火焰蔓延,应此在节能设计中尽量选择A级保温材料。B2级材料属于普通燃烧材料,在火源功率较大或者有较强热辐射时,容易燃烧且火焰传播速度较快,有较大火灾危险性,因此在节能设计中不宜采用B2级保温材料。B3级材料属于易燃材料,很容易被低能量的火源或电焊渣点燃,且火焰传播速度极为迅速,有非常高的火灾危险性,因此在节能设计中严禁采用B3级保温材料。
通常无机材料被认定为A级不燃材料,有机材料被认定为B2级可燃材料,经过特殊处理后的XPS板、PUR板和酚醛板被认定为B1级难燃材料,如:添加阻燃剂的XPS板或以胶粉聚苯颗粒保温砂浆为代表的有机-无机复合型保温材料。
在外保温系统节能设计时,必须保证保温系统的基层墙体和屋面板符合《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)的有关规定。同时还应从外保温材料的燃烧性能入手,合理区分不同燃烧性能的保温材料的适用的建筑,如表1所示。
北京“2.9”央视新台址园区文化中心大火,沈阳皇朝万鑫大厦“2.3”火灾,上海“11.15”胶州路高层住宅火灾的起火原因都是由于引燃外墙保温材料而引起的人祸。所以在实际工程中,由于以下原因:1)无机保温材料导热系数大、节能效果相对较差,但防火性能好;有机保温材料导热系数小,保温效果较好,但防火性能较差、易燃烧、燃烧时产生大量毒气。2)市场上的A级保温材料种类偏少、价格较高、耐久性较差、对外墙饰面材料要求偏于单一、局限。3)保温新材料、新产品种类繁多、五花八门;质量良莠不齐、以次充好;性能指标随意指定、含糊不清;价格相差悬殊大等因素。以上原因使设计人员陷入无材可选或有材难选的困境。故在节能设计中,外保温材料的选择不能盲目,应本着节能设计是基本国策、防火设计是生命保障的原则,在节能设计和防火设计之间找到一个平衡点,做到所选用的保温材料既节能经济又安全防火。