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[摘要]針對現階段我國建筑節能與防火設計現狀，本文簡要介紹了巖棉、聚合聚苯板、真空絕熱板和膠粉聚苯顆粒砂漿四種A級外墻外保溫系統常用保溫材料的主要性能、應用優勢和劣勢，同時對不燃性、單體試驗和熱值等燃燒性能進行測試分析。期望能夠為建筑外墻保溫材料的防火安全性能提升提供參考。

[關鍵詞]保溫材料；燃燒性能；防火；節能

1前言

2015年5月1日，國家標準GB50016-2014《建筑設計防火規范》[1]開始實施，對建筑外墻保溫材料燃燒性能提出了更加嚴格的要求，條款第6.7.7條第一項規定“建筑外墻保溫除采用B1級保溫材料且建筑高度不大于24m的公共建筑或采用B1級保溫材料且建筑高度不大于27m的住宅建筑外，建筑外墻上門、窗的耐火完整性應不低于0.5h”。B級外墻保溫材料的應用范圍被嚴格限制，因此近年來A級外墻外保溫材料受到了廣泛的關注。

2建筑材料燃燒性能標準要求

A級外墻外保溫材料燃燒性能在國家標準GB8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》[2]中有明確規定，其試驗方法及判定依據如表1所示。

3常見A級保溫材料概述

3.1巖棉。巖棉是玄武巖、白云石等經1450℃以上高溫溶化后高速離心成纖維的無機纖維保溫材料，具有保溫、隔熱、隔聲及吸音等基本的性能，同時還具有導熱系數小、阻燃、無毒、化學性能穩定、耐久性好等突出特點。巖棉保溫材料分為巖棉條(即豎絲巖棉板)和巖棉板(橫絲巖棉板)兩種材料。巖棉吸水率高，橫絲巖棉抗拉強度低等問題限制了巖棉在外墻外保溫系統中的應用。3.2聚合聚苯板。聚合聚苯板按照生產工藝分為兩類，一是無機料包覆型，是通過負壓、滲透等工藝將硅酸鹽水泥類無機材料充分包裹低密度模塑聚苯乙烯顆粒成型；二是滲透型，將低密度的EPS滲入到無機材料中成型。燃燒性能等級與無機材料種類及性能、無機材料添加量、生產工藝等因素影響。其中無機包覆型一般可達到A級，燃燒性能較滲透型更佳。但由于生產工藝、成本等原因，市面上的聚合聚苯板產品質量良莠不齊。3.3真空絕熱板。真空絕熱板是以納米級多孔介質超細玻璃絲綿、微硅粉及氣相二氧化硅等無機材料為芯材，復合阻氣膜為包裹材料，經抽真空、封裝等工藝制成的建筑保溫用板狀材料。復合阻氣膜通常為PET、PE、鋁箔和玻璃纖維網布等材料組成。真空絕熱板能有效避免熱傳導、熱輻射、熱對流，防火性能好，是可靠的A級材料。真空絕熱板存在不能切割，對施工人員技術要求高，真空破損失效，存在熱橋等問提。鋁硅錳板敷面的真空絕熱板，大大減少了真空板破損的幾率，是比較完善的A級材料。3.4膠粉聚苯顆粒保溫砂漿。膠粉聚苯顆粒保溫砂漿由膠粉與聚苯顆粒組成，該材料導熱系數低，保溫隔熱性能好，抗壓強度高，粘接力強，附著力強，耐凍融、干燥收縮率小，不易空鼓、開裂。采用現場成型抹灰工藝，施工工藝簡單，總體造價較低，能滿足相關節能規范要求，廣泛應用于各種外墻保溫系統中，要達到保溫效果通常需要在墻面達到20~30mm厚度，厚度偏大，導致保溫系統整體重量偏大。

4燃燒性能試驗

巖棉是一種無機纖維保溫材料，燃燒性能優良，可達到A1級標準。本文選取三種不同巖棉，其中1號和2號樣品為橫絲巖棉，3號樣品為豎絲巖棉。巖棉主要成分為玄武巖、白云石無機纖維，化學性能穩定，不燃性試驗中在高溫下出現融化變形現象。由表2試驗結果分析可知三種巖棉燃燒性能差距不大，熱值為0.3~0.6MJ/kg，不燃性試驗溫升8~14℃，出現6%~11%的熱失重，均通過A1級燃燒性能試驗。聚合聚苯板中有機物模塑聚苯乙烯顆粒的存在會影響其燃燒性能。一般來說，聚合聚苯板容重與聚苯乙烯含量成反比，容重越大，無機材料添加量越多，防火性能越好，但保溫性能卻越差。本文選取了三種不同容重的聚合聚苯板，其燃燒性能差距較大，單體試驗中三種樣品聚合聚苯板受火均出現熔融滴落現象，但火焰橫向蔓延未到達試樣長翼邊緣，可達到單體燃燒試驗A級要求。但在熱值試驗中，容重小的樣品1熱值為3.6MJ/kg，達不到GB8624-2014標準中要求，未通過A2級燃燒性能試驗。表三種膠粉聚苯顆粒砂漿不燃性試驗中無持續火焰出現，試驗后樣品無坍塌、熔融變形現象，僅表面的聚苯顆粒熔融消失，膠粉骨架無變化，熱失重較小。三種試樣熱值均小于2.0MJ/kg，均通過A1級燃燒試驗。

5結論和建議

本文對巖棉、聚合聚苯板、真空絕熱板和膠粉聚苯顆粒砂漿四種A級外墻外保溫系統常用材料燃燒性能進行了試驗分析，對四種A級材料應用優勢和劣勢進行了對比分析，主要結論和建議如下：(1)聚合聚苯板選用時應注意其產品的容重、燃燒性能與保溫性能三者之間的對關系。其性能良莠不齊，容重高的產品燃燒性能可達到A2級，在設計選用時應謹慎確認其能否真正達到A級。(2)巖棉、膠粉聚苯顆粒砂漿燃燒性能級別為A1，防火性能更優。但巖棉易吸水，導致系統重量增加，保溫性能降低，應注重提升其防水性能。同時巖棉在實際工程應用中施工難度較大，易造成施工人員過敏等，也應通過技術創新來改進。膠粉聚苯顆粒砂漿容重大，保溫層重量大，存在工程應用安全隱患，在外墻外保溫系統中往往無法單獨達到良好的保溫效果，可與其他保溫材料配合使用。(3)真空絕熱板可達到A2級，對比巖棉和膠粉聚苯顆粒在耐水性能、系統減重等方面更有優勢。應通過技術創新解決熱橋問題，降低生產成本，降低破損率，降低施工難度等進一步完善該材料的性能。

參考文獻

[1]中華人民共和國公安部．GB50016-2014建筑設計防火規范[S]．北京：中國計劃出版社，2014．

[2]中華人民共和國公安部．GB8624-2012建筑材料及制品燃燒性能分級[S]．北京：中國標準出版社，2014．

[3]中華人民共和國公安部．GB/T5464-2010建筑材料不燃性試驗方法[S]．北京：中國標準出版社，2010．

[4]中華人民共和國公安部．GB/T14402-2007建筑材料及制品的燃燒性能燃燒熱值的測定[S]．北京：中國標準出版社，2007．

[5]中華人民共和國公安部．GB/T20284-2006建筑材料或制品的單體燃燒試驗[S]．北京：中國標準出版社，2006．

作者:時姣 吳莉莉 劉建志 劉馳宇 劉博 宋甲芳 單位:山東省產品質量檢驗研究院