聚氨酯外墙保温材料是以异氰酸酯和聚醚为主要原料,在发泡剂、催化剂、阻燃剂等多种助剂的作用下,通过专用设备混合,经高压喷涂现场发泡而成的高分子聚合物。目前聚氨酯泡沫塑料主要应用在建筑物外墙保温,屋面防水保温一体化、冷库保温隔热、管道保温材料、建筑板材、冷藏车及冷库隔热材等。
优点:聚氨酯泡沫具有保温性能好、耐热性能好、使用寿命长、质轻、运输及施工方便等优点,耐水性也不错,价格则稍高。硬泡聚氨酯是新一代的建筑节能保温材料,导热系数是目前建筑保温材料中最低的,具有稳定性好、保温效果好、对主体结构变形适应能力强、抗裂性能好抗湿热性能优良水密性好、易于施工、环保性能高等诸多优点,是实现我国建筑节能目标的理想保温材料。
缺点:作为一种有机保温材料,聚氨酯泡沫也免不了所有有机保温材料共有的缺点:易燃、耐高温耐火性能差、高温下释放大量有毒有害浓烟等。同时,聚氨酯泡沫材料起火燃烧后,火焰温度高,烟雾弥漫,增加了消防人员施救和现场人员撤离的难度。
由于上海胶州路教师公寓“11?15”和沈阳皇朝万鑫大厦“2?3”等大火的惨痛教训,公安部消防局临时下发的“65号文”(即《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》【公消〔2011〕65号】),对建筑外墙保温材料使用及管理提出了应急性要求:民用建筑外保温材料须采用燃烧性能为A级的材料。这使得对保温材料的选择范围变得很窄,给外墙保温市场带来了很大的影响。
2012年12月13日。,公安部消防局下发《关于民用建筑外保温材料消防监督管理有关事项的通知》(350号文),决定取消执行2011年3月14日颁布的《关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知》(65号文)。也就是说,对外墙保温材料不再强制要求使用A级材料,而屋面可以正常使用B1和B2级材料。
聚氨酯是建筑节能最优良的材料,但人们对其的认知程度非常有限,加之2011年3月14日,公安部出台的“关于进一步明确民用建筑外保温材料消防监督管理有关要求的通知 ”(公消[2011]65号),严重阻碍了聚氨酯材料的发展,使聚氨酯的建筑保温陷入了冰点。
国内近几年发生的几起高楼失火案,很多人都认为是建筑商在外墙保温材料工作没有做好,其实不然,高层建筑的外墙保温防火工作是一个综合性的问题,并不是简单的外墙保温材料的问题。我国建筑保温材料当前主要矛盾并非材料本身达不到阻燃标准要求,而是由于建筑领域多个环节防火安全管理混乱、监管不力,这是造成我国近年来频频发生火灾的主要原因。既不能只讲究防火而放松对外墙保温效果的要求,也不能只要求外墙保温效果而忽视防火性能,更不能因为害怕火灾的产生而不要节能减排。因此,如果说 “65号文”的出台是有点矫枉过正、因噎废食的话,“350号文”的出台则属于理性回归,体现了建筑节能与建筑防火统筹兼顾的原则,这对于聚氨酯外墙保温材料来说,是一个特大利好消息。
目前,全球聚氨酯总产量已超过每年一千万吨,产能年平均增长率百分之四点四,消耗量年平均增长百分之三点四,中国作为亚洲地区聚氨酯行业最大的生产基地和消费市场,聚氨酯产品的消耗增长率约百分之二十左右。可见在未来建筑节能领域的应用中,聚氨酯硬泡的应用前景相当广阔。作为目前保温节能市场上的一类最优异保温材料,聚氨酯硬泡产品在建筑节能保温上的应用越来越广泛。有研究表明,聚氨酯类产品在全球建材应用领域中占据有百分之十五的市场份额,欧美等发达国家的建筑保温材料中约有百分之四十九为聚氨酯材料,在我国这一比例尚不足百分之十。
国内对外墙外保温系统防火技术的研究和重视程度,已经由发展初期的缺失到目前全行业的普遍关注,但多数技术标准和产品的说明书中提及的内容都是关于保温材料的燃烧性能指标要求,如氧指数和通过可燃性试验确定B2级等,对保温系统的防火性能都未作具体的要求。
相比之下,欧美等外墙外保温系统技术应用较早的国家,对于外墙外保温系统防火安全性的要求一直是该技术应用的首选条件。外墙外保温系统和保温材料都有防火测试方法和分级评价标准,不同防火等级的外墙外保温系统在建筑中的使用范围都有限定。国外相关专家认为:外墙外保温系统最重要的是系统的质量和安全,因此考虑建筑保温的防火安全性很有必要,尤其是在大城市的高层建筑中。
在世界范围内,对不同防火等级保温系统的建筑应用范围进行规定,因各国政府的政策和法规差异有所不同。如德国将保温防火问题分为三个层面:一是在法律法规中明确规定超过22米的建筑严禁使用可燃保温材料,聚苯板外墙外保温系统只能用于不超过22米的建筑上,高于22米的建筑大部分使用岩棉外墙外保温系统。二是在欧洲标准ETAG 004《有抹面层的外保温复合系统欧洲技术标准认证》中规定,对外墙外保温系统和保温材料应按照EN 13501-1《建筑产品或组件的燃烧性能分级》第1部分—使用火反应试验数据分级进行燃烧性能等级A1-E的评定,并规定要标明火焰在保温材料中传播的可能性。为了阻止火焰的传播,一些国家提出采用“防火屏障(防火隔断)”的做法,对外墙外保温系统的防火要求要依据法律、法规和适用于建筑物最终使用的管理条例而定。德国将防火等级分为A-B3级(GB 8624-1997非等效采用),标准要求聚苯板材料和保温系统的防火等级应达到B1级,按照EN 13501-1标准,聚苯板材料和保温系统要达到B/C级要求。三是聚苯板外墙外保温系统中的聚苯板厚度大于10mm时,要在满足第一个层面的条件下再进行防火构造,达到建筑防火安全规定。构造做法是在每一个窗楣和门楣上口加入不燃高强矿棉防火隔离带,厚度同聚苯板一致,向上宽度≥200mm;长度方向应比窗口两侧延伸≥300mm,用满粘的方式铺帖,主要防止室内发生火灾时火焰从窗口窜出导致外墙外保温系统发生火灾。
在英国,规定18米以上的建筑物必须采用按英国标准0级或欧洲标准B级以上的材料,即必须采用不燃或难燃性材料;在美国纽约州的建筑指令(《BUILDING CODE OF NEW YORK》)中明确规定,耐火极限低于2小时的聚苯板薄抹灰外墙外保温系统不允许用在高于75英尺(22.86米)的住宅建筑上。