外墙保温材料应用现状及发展探讨

兰卫东

山西铭坤建材有限公司 山西太原 030006

1 外墙保温材料发展现状

1.1 外墙保温系统介绍

在实行建筑节能的过程中，通过提高建筑围护结构的热工性能，合理地规划设计建筑的内外部形体、提高建筑能源利用率等方法，可以很好地减少建筑的能源消耗。其中外墙保温系统作为建筑的重要围护结构能够很好地消除热桥效应，减小室内外的传热，有利于保持恒定的室温，与其他墙体保温形式相比具有诸多优势使得外墙外保温技术的使用成为必然[1]。

外墙保温系统主要由基层墙体、保温层和保护层构成，其中保温层中保温材料的选择是整个系统节能的关键。

随着节能要求的提高和对保温功能的需要使得外墙保温材料经历了从无机到有机的发展过程。外墙保温材料主要可分为两类：无机类保温材料和有机高分子保温材料。

在外保温系统里，保温层中保温材料的选择是整个外保温系统节能的关键。无机保温材料虽然具有优异的防火性能，理论上不会发生火灾，但长时间在高温的作用下，会使得这些材料失去其原有的物理性质，例如发生断裂，丧失强度等问题都会给建筑结构的完整性造成很大程度的影响，同时由于其耐潮湿性能差，且价格昂贵，因此不能广泛应用[2]。相比于无机保温材料和复合保温材料，有机保温材料聚苯乙烯泡沫不仅具有质轻、导热系数低、保温效果好等特点，同时在建筑节能方面还由于工程造价低、生产能耗低、施工便利等优点在国内外都占据了相当多的市场份额。

有机保温材料主要有聚苯乙烯泡沫（EPS）、聚氨酯泡沫（PU）和酚醛泡沫。聚氨酯泡沫性能优异但价格高昂；酚醛泡沫的物理性能相对较差，存在抗压能力低、整体粘结性不高等缺点；而聚苯乙烯泡沫则因具有轻便、节能、价格较低等优点得到了广泛应用。尽管如此，该材料作为一种可燃材料同样存在着易燃，燃烧时释放大量高温烟气和有毒气体，火灾蔓延速度快等缺点，存在着相当大的火灾隐患，这种火灾风险具体体现在其点火性与传播性。

1.2 我国有机保温材料现存问题

根据《建筑设计防火规范》外墙使用B1、B2级保温材料时，需在每层设置A1级水平防火隔离带，防火隔离带的高度不应小于300mm。目前常见的B1、B2级外墙保温材料有聚苯板薄抹灰外墙外保温系统，多采用岩棉板做防火隔离带。由于两套系统材料性能差异较大，大多系统未经过时间验证就大面积推广应用，使得在后期的使用过程中，越来越多的岩棉防火隔离带外墙外保温系统建筑工程出现问题，给业主和开发商带来了很多困扰，因此如何对岩棉防火隔离带外墙外保温系统工程质量进行检测鉴定，修复改造，对促进建筑节能深入发展具有重要意义。

长期以来我国外墙保温系统多采用聚苯板薄抹灰外墙外保温系统，自公安部65号文颁布以来，聚苯板的使用受限，岩棉作为A1级材料，用于防火隔离带，配套聚苯板薄抹灰外墙外保温系统在小高层、别墅等低层建筑中使用还比较普遍。但由于不同岩棉板、岩棉带性能各异，材料吸湿性较大，受潮后强度易降低，用于外墙时受外界环境影响，容易出现问题[3]。如：饰面层空鼓脱落、阳角和女儿墙处开裂、窗边、楼顶、阳台渗水等，在一定程度上影响了建筑的基本使用功能，缩短了外墙保温使用寿命，使建筑节能实际效果大打折扣，因此应及时对出现问题的岩棉防火隔离带外墙外保温系统建筑工程进行诊断处理，改造修复，保证处理后的建筑外墙质量，提高外墙保温系统的使用寿命。

2 外墙保温材料国内外研究进展比对

2.1 国内研究进展

我国在外墙保温材料方面的研究较欧美国家起步晚。中国建筑科学院于2004年开始关注外保温的防火问题，并着手进行外墙外保温防火技术的研究工作。在2006年之后，开始与保温材料相关企业联合进行相关研究工作。先后兴建了多个模拟实验基地，进行了多次大尺寸模拟试验和实体火试验，推动了我国在此领域方面的研究进展。2009年公安部与住房和城乡建设部联合下发了《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》，首次在我国提出要在外保温系统中设置防火隔离带，并且要与保温材料的施工同时进行。2012年住房和城乡建设部批准《建筑外墙外保温防火隔离带技术规程》（JGJ289-2012）为行业标准，国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准《建筑外墙外保温系统的防火性能试验方法》（GB/T29416-2012）为评价外保温系统的防火性能规定了统一的试验方法，该试验方法基于UL1040和BS-8414对保温材料整体进行窗口火和墙角火等大功率火源的实验。《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）补充了建筑外保温系统的防火要求，对保温材料的阻燃级别做出明确规定，当建筑的外墙外保温系统采用燃烧性能为B1、B2级的保温材料时，应在保温系统中每层设置水平防火隔离带。

2.2 国内外研究进展比对

目前我国还没有形成一套针对保温材料相对成熟的评价体系，尚无针对性的防火设计和燃烧性能要求，缺乏对外保温材料进行大尺寸模型火实验特殊放行的规定。由于缺乏相关技术的基础理论研究和试验相关数据，我们仅仅能够对保温材料的燃烧性能上进行笼统、框架式的规范要求，并没有适用性、性能化的严格规定。这会在一定程度上导致我们的开发者和施工者在实际操作的过程中无章可循，甚至会导致厂家在生产的过程中以次充好。相比之下，欧美等国家则建立了一系列完整的评价标准体系，不仅包括对外保温系统和防火构造进行了限定，同时也有一套成熟的标准化试验体系，并且能够根据不同建筑的性质进行性能化的考量。

3 结语

在无机保温材料应用还不成熟的阶段，国内仍将在今后一段时间内应用有机保温材料作为外保温系统。通过一系列防火措施，将外保温系统发生火灾事故的风险降到最低是现阶段的重点问题。