建筑外墙外保温材料的应用

摘　要：本文分析了各种建筑外墙外保温材料的性能，探讨可用于替代EPS和XPS的保温材料，强调在保温材料选用上应兼顾节能、消防等方面的要求。

关键词：
1.建筑外墙外保温材料与防火
　　目前，我国大规模应用的外墙外保温材料主要是EPS（聚苯乙烯泡沫）和XPS（挤塑聚苯乙烯泡沫），这些材料质轻、闭气、防水性好、绝热性能好，因此被保温行业广泛使用。但是，在广泛的实际应用和检验中发现，如果这些有机保温材料没有经过阻燃和降烟毒气的化学分子结构改性，只是简单地添加阻燃剂，遇火易燃烧，熔融状态带火滴，燃烧产生有毒气体，且高温时易发生蔓延和轰燃现象，火灾隐患非常严重。
　　防火是设计和施工工作的重中之重，有着严格的规范和操作规程加以控制。从单一案例看，外墙外保温材料起火往往是由“偶然”的违规引起，业内人士对于其原因和解决方法亦众说纷纭。现阶段我国大规模采用的外墙外保温材料的防火性能不佳，EPS(聚苯乙烯泡沫)、XPS（挤塑聚苯乙烯泡沫）均属于可燃材料，即存在可燃物；而在实际施工（尤其是幕墙施工）过程中，无法避免电焊火花等明火情况的发生，即存在火源。既然对于火灾的两大要素——可燃物和火源都无法控制，那么众多有关外保温材料的火灾案例，实则是“偶然”中的“必然”。
　　通过以上分析可以看到，造成保温层火灾的两个方面因素，火源是外因，通过严格的操作规程可以降低其发生的几率；而保温材料本身就是可燃物，这是造成火灾的内因，最根本的解决办法就是采用难燃、不燃的材料，力求杜绝此类火灾的发生。
2.建筑外墙外保温材料的选用
　　国内市场上常见的保温材料分为无机保温材料（岩棉、玻璃棉、泡沫玻璃等）和有机保温材料(EPSXPS、PU、酚醛泡沫等)。在实际的设计和施工中，可用于替代EPS（聚苯乙烯泡沫）、XPS（挤塑聚苯乙烯泡沫）的保温材料有以下几种。
2.1岩棉板、玻璃棉板
　　岩棉板、玻璃棉板的制作工艺一般为，岩石或玻璃经高温熔融后，由高速离心设备制成无机纤维，同时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。其保温性能、机械性能良好，具有良好的吸音特性，属不燃材料，价格低廉。
　　该类无机保温材料的局限性在于，安装和拆卸过程中释放到空气中的人造纤维会对人体组织造成损伤。虽然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新闻发布将玻璃棉、岩棉的类别从2B类（对人类可能致癌）降至为3类（对人类不会致癌），但仍无法避免棉状人造纤维对人体皮肤和呼吸器官造成损伤。因此，该类温材料多用于设备、管道保温隔热和人员不易接触到的场所。但是，使用于外墙保温系统的岩棉板、玻璃棉板应采用新技术，使其人造纤维可在人体组织中自然消失，并在安装和拆卸过程中采取防扩散措施，这无疑会增加生产和安装成本，使其经济性大打折扣。
2.2泡沫玻璃
　　泡沫玻璃是一种无机硬质保温材料，由无机玻璃（国内使用平板碎玻璃）做主要原料，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。泡沫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、大气碳化、抗水软化侵蚀、抗紫外线致老化等自然风化侵损的性能；不吸水，既能耐高温、又能耐低温，能在-196℃~400℃广阔温度范围内使用，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，符合环保要求。
　　目前在我国保温材料市场上，泡沫玻璃的推广使用度不高，原因在于生产成本过高，与EPS、XPS和PU等产品相比在经济性方面没有优势。生产泡沫玻璃采用废品窗玻璃碎片为主要原料，各地资源丰富，价格低廉，可变废为宝，重复利用，属于环保节能产品，符合我国产业发展政策，且各省都有就近发展生产的条件。因此，大力推广泡沫玻璃保温材料的使用，有利于环保、节能和消防安全，其经济性也将在不断的技术革新和可持续利用中得到体现。
2.3聚氨酯PU
　　聚氨酯PU属热固性材料，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优越得多。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），或引人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。
　　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，包括现喷聚氨酯、模浇聚氨酯及板贴聚氨酯外保温系统，在其阻燃性能确保消防安全的前提下值得推广。
2.4酚醛泡沫
　　酚醛泡沫是一种性能优异的防火、节能、隔热、隔音、轻质材料，属难燃材料,火表面略有炭化却不烧穿，既不会着火也不会散发浓烟和毒气。在所有保温材料中，酚醛泡沫具有最低的导热系数，其保温性能比矿棉、轻软木、珍珠岩、玻璃棉等传统的保温材料高一倍左右。
3.结语
　　保温节能、消防安全和经济成本并不矛盾，节能效果就是降低长期的发展成本。同时，消防安全与期的发展成本。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
. . com/news-info .asp?id=164,2009-6-26．
（作者单位：广西嘉惠建设工程有限公司  广西南宁  530021）