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摘要：随着城市化进程不断深化，建筑外墙保温作为现代建筑的一部分，在减少建筑散热、实现绿色建筑目标等方面具有重要作用，然而，建筑外墙保温材料较为特殊，极易发生火灾，对人身、财产安全构成了极大威胁，如何更好地避免保温材料发生火灾受到越来越多的关注。本文将建筑外墙保温材料分类入手，对常见的几种建筑外墙保温材料抗火性能进行了分析评价，旨在为推动建筑外墙保温领域健康发展提供参考。
关键词：建筑外墙保温材料;抗火性能分析评价
1建筑外墙保温材料的分类
目前，我国所采用的外墙保温材料大体上有传统无机材料(岩棉、玻璃棉)和有机合成材料(PU、PS等有机发泡材料)。其中无机保温材料生产加工能耗巨大、长期使用保温效果不稳定、施工工艺复杂，尤其是材料使用过程及用后处理对环境和人体都有影响，在某些场合甚至某些国家被禁止使用。有机保温材料如传统的聚苯板、聚氨酯泡沫同样具有优异的保温效果，在中国的墙体保温材料市场中占据大部分份额。然而自保温材料广泛应用于民用建筑以来，火灾事故接连不断，造成了巨大损失。因此，做好建筑外墙保温材料抗火性能分析与评价，强化建筑墙体保温材料的研发和墙体保温系统设计很有必要。
2几种主要建筑外墙保温材料抗火性能分析
2.1代表性的传统外墙保温材料及其抗火性能分析
（1）聚苯乙烯泡沫板(EPS)
聚苯乙烯泡沫是有机类材料，模塑后切割成不同厚度的板材来作为建筑物的外保温材料使用，也称模塑聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板，EPS)。EPS聚苯板的导热系数一般≤0.042W／m?K，所以具有优越的保温隔热性能，还具有良好的防水性能及抗风压、抗冲击性能。该保温系统技术成熟、施工方便、成本低、性价比高。多年来，在我国建筑外墙保温所使用的材料中占据主导地位。
EPS聚苯板的燃烧性能为B2级，抗火性能差，热变形温度仅为70—98℃。聚苯乙烯全部由碳氢元素组成，本质上极易燃烧，燃烧的热释放量较大，同时生烟量也较大，受火后收缩、熔化，导致外保温系统内产生空腔，燃烧的滴落物具有引燃性。故不建议采用，应该退出建筑外墙保温市场。
（2）挤塑聚苯乙烯泡沫板(XPS)
挤塑聚苯乙烯泡沫板(简称挤塑板，XPS)是有机类保温材料，以特殊工艺连续挤出的发泡成型板材。内部发泡完全闭孔且连续均匀，成蜂窝状结构，导热系数≤O.03W／m?K。与EPS聚苯板相比，具有强度更高、保温隔热性能更好，不透气性更强等特点。XPS系统比EPS系统提高了一个档次，是继EPS系统之后出现的一种较为普遍使用的保温系统。XPS挤塑板的抗火性能方面，因为与EPS聚苯板的材料性质相同，同样属于有机类材料，存在防火性能差的特点，为可燃性材料，燃烧性能B2级，加入阻燃剂勉强可达到B1级。2009年2月央视新址配楼的大火虽为人祸，但间接引燃了大楼的外墙保温材料挤塑板，成为引发大火的帮凶。因此也不建议继续采用这种材料。
(3)聚氨酯外墙保温(PU)
聚氨酯外墙保温(PU)属有机类保温材料，其外墙保温体系包括现场发泡施工和工厂预制板材两种工艺。聚氨酯外墙保温材料的导热系数可达到0.017～0.025W／m?K，是传统有机和无机保温材料中导热系数最小的一种材料。PU硬泡与基层墙体表面粘结牢固，抗风压、抗冲击、抗应变能力都很高，还具有优良的防水、隔汽性能。聚氨酯是有机材料，燃烧性能B2级，为可燃材料，添加阻燃剂的聚氨酯也可达到B1级，常规按B2级处理，其强制点燃温度为310℃，自燃温度为415℃。在受热时通常分解出易燃气体，燃烧时多为不完全燃烧，浓烟中含有大量的一氧化碳、二氧化碳、氰化氢、甲醛等有毒性气体并产生大量的烟尘，极易导致人员伤亡。上海市胶州路教师公寓火灾中导致大火迅速蔓延的正是节能改造中使用的聚氨酯保温材料。聚氨酯在抗火性能方面的缺欠，已经影响到这种材料的继续推广使用。
(4)矿(岩)棉
矿(岩)棉包括矿渣棉、岩棉、玻璃棉和陶瓷纤维等，属无机类保温材料，导热系数小于0.044W／m?K，具有质轻、耐久、不燃、不腐、不受虫蛀等特点，是优良的保温隔热、吸声材料，以前多作为工业热工设备和冷藏工厂的保温隔热材料。矿(岩)棉为不燃材料，在生产过程中会添加部分有机粘接剂，虽然略微影响其燃烧性能，但一般认为矿(岩)棉的燃烧性能为A级。尤其是近几年使用有机保温材料发生的火灾，使得矿(岩)棉在建筑保温行业中的使用越来越多。但由于矿(岩)棉容重要比有机保温材料要大并且内部强度稍差，在施工中须对其进行保护并固定，避免自重过大导致的形变，而且在墙面施工时封闭不好会出现吸水现象，保温层变成了蓄水层使导热系数大幅度上升，降低保温效果，还会加大保温层自重使防水层起鼓破坏，造成渗漏。这些弱点都影响了矿(岩)棉作为外墙保温材料的使用。
2.2几种外墙保温新材料及其抗火性能
(1)酚醛树脂发泡材料(PF)
酚醛树脂发泡材料属高分子有机材料，以改性酚醛树脂为主要材料，加添加剂后生产形成的闭孔型硬质泡沫塑料，它具有轻质、防火、遇明火不燃烧、无烟、无毒、无滴落，低温下不收缩、不脆化，无环境污染、加工性好、施工方便。可模发制成，可机械加工，也可象聚氨酯施工一样进行现场操作发泡。酚醛树脂发泡材料由于闭孔率高，则导热系数低，仅为0.023W／m?K左右，隔热性能好，并具有抗水性和隔汽性。酚醛树脂发泡材料的燃烧性能为B1级，是难燃材料，经过改性后其阻燃级别可达到A级。酚醛树脂发泡材料虽然属于有机类保温材料，但酚醛保温板具有良好的保温效果和优异的防火性能，其综合性能是目前各种保温材料中较为理想的防火、节能材料。
（2）泡沫玻璃
泡沫玻璃是由碎玻璃、发泡剂、改性添加剂和发泡促进剂等，经过细粉碎和均匀混合后，再经过高温熔化，发泡、退火而制成的无机非金属玻璃材料。具有容重低、导热系数小、不透湿、不吸水、不燃烧、不霉变、机械强度高却又易加工。是一种性能优越的绝热、吸声、防潮、防火的轻质高强建筑材料和装饰材料，使用温度范围为-196℃到450℃，A级不燃与建筑物同寿命。它在低温深冷、地下、露天、易燃、易潮以及化学侵蚀等苛刻环境下使用时，不但安全可靠，而且经久耐用，被誉为“不需更换的永久隔热材料”。泡沫玻璃作为一种在建筑上使用的新型材料，不论用于屋面或外墙都是一种优良的保温隔热材料。目前，泡沫玻璃由于其生产率较低，相对生产成本较高，与其他外墙保温材料相比，还缺乏竞争优势。如果大面积在建筑外墙上采用，还需在技术上、生产工艺上挖掘潜力，提高生产率，从而降低成本，能够真正充分发挥这种新型材料优越的材料性能和作用。
（3）STP真空绝热板
STP真空绝热板是真空保温材料中的一种，是由填充芯材与真空保护表层复合而成，能有效地避免空气对流引起的热传递，因此具有极低的导热系数，使用寿命可达到60年，基本与建筑物同寿命，是目前世界上最先进的高效保温材料。STP真空绝热板为无机保温材料，防火不燃，燃烧性能达到A级，满足民用建筑外保温材料的防火要求，作为一种新型、高效、不燃型的建筑保温材料，有着广阔的应用前景。
3结语
目前建筑外墙保温材料中，有机类保温材料的保温性能好，但具有引发火灾的危险性。无机类保温材料，虽然都属于不可燃性材料，自身不存在防火安全问题，但其他性能不能完全满足外保温要求。有机无机复合保温材料，虽然防火性能尚可，但要达到保温效果，无形中会增加墙体的厚度。因此必须加强新材料新技术的研究。
参考文献:
[1]武斌卫.外墙保温技术及节能材料[J].建筑知识，2013,12(4)：32—33．