1、EPS 和 XPS 系统的性能比较 目前的保温板材外墙外保温系统主要有：EPS 板外墙保温系统、XPS 板外墙保温系统 一、二种系统性能比较 1、保温隔热性能： 相同厚度的 EPS 以及 XPS 保温性能是逐渐升高的。EPS 为 0.041，XPS 是 0.030。因此达到相同的保温效果的情况下，XPS 板材比 EPS 板材厚度要薄，但纯板材的价格 XPS 板贵于 EPS 板。如果全面考虑工艺以及建筑物高度，每平方米的价格 XPS 反而比 EPS 要贵一些。 对于隔热来讲，主要是看热惰性指标 D，而 D 值与蓄热系数成正比。但是就整个系统而言，200mm 的混凝土的蓄热已经够大，再加外保温层，
2、完全满足节能要求。这也是国家规范要求墙体综合导热系数和蓄热系数要同时满足要求的原因。目前的 EPS 或 XPS 薄抹灰系统都完全满足要求。2、强度： 这里指出的强度应该是抗拉强度，聚苯板的容重和抗拉强度有绝对的关系，一般的 EPS 容重18Kg/m3 的抗拉强度为 110120KPa，20Kg/m3容重的在 140KPa 左右。XPS 的容重正常从25Kg45Kg，强度从 150KPa700KPa 或更高。（前提是满足导热系数 0.03 左右） 。 目前 XPS 板强度在 200KPa250KPa，这种强度国内很多 XPS 板材做不到，EPS 板材在 100KPa以下，在越来越丰富的外立面装饰
3、以及沿海地区经常有台风出现的情况下，强度显得很重要，特别是对于一些外墙贴砖或者高层而言，两种板材均需加固或者说采用固定件辅助固定。瓷砖的拉拔要大于 400KPa，即使是 XPS 也不能承受，解决的方法是通过胀栓锚固钢丝网到基层解决，这样可以向三维空间分散拉应力，所以只要锚固得当，拉拔破坏处肯定在复合钢丝网的抗裂砂浆层，不是大问题。 与 EPS 相比， XPS 板的强度要高，不过与 EPS相比由于 XPS 板材的性质（脆性） ，在粘贴面积较大时，外墙饰面层开裂的可能性高，尤其是涂料面层。 柔韧性是材性的问题，拿抹面来说，感性认识通常将抹面批抹在聚苯板上，然后看聚苯板弯曲到什么程度抹面还不出现裂缝
4、，柔韧性好的话弯几个圈都不会裂的。类似于防水材料中的延展性指标。但是就材料本身而言，柔韧性 EPS要优于 XPS。 3、耐候性： 耐候性是指保温系统对外界天气变化的适应能力，指在不同的气候条件下，系统的整体稳定性、保温效果是否有变化等有关质量的系列问题。耐候性是保温系统的一个非常重要的指标。 由于 EPS 板与 XPS 相比有较高的吸水性，所以他的耐候性的不如 XPS 系统。但 EPS 板的延展性比 XPS 板好，可以克服一定的缺陷。不过就系统来讲，薄抹灰系统外层的抹面胶本身也具有一定的防水能力。除了在施工过程外，完好的二种系统的防水性能都可以。雨水在外墙上与墙面的接触是垂直面上的，只要面层砂
5、浆不开裂，防水是没有问题的。 另外耐风压性能也是耐候性中的重要一项，因为体系越有空腔耐风压能力就越差。所以重点就要看整个保温体系与基层的粘结面积的大小。这点XPS 系统和 EPS 系统都是不存在问题的。 4、透气性： 透气和吸水是两个问题！空气分子与水分子的大小是相差很大的！当然有透气不透水的说法。有实验可以说明这一点。打个比方，在深圳。放块饼干在外面，你不用往饼干上浇水，一天的时间，饼干会软掉，因为它吸水，而吸的水是空气中的水而非液态的水。 目前的保温体系中，没有哪种产品敢号称自己的产品既透气性好，导热又好，防水性能又好，还不吸水，好事一家全占了。因为这几项指标是相矛盾的，而且透气性还要讲究
6、施工过程中湿水后的透气以及系统完成后的透气。 就材料本身而言，EPS 比 XPS 要好得多。XPS几乎没有透气性，在室内外温差较大的地区却是很容易使水气在板的两侧结露。 5、粘结强度： 对于薄抹灰系统而言，这项指标将会直接影响板材的使用，EPS 板强度低，抗剪切强度同样也低，板材破坏，有可能不是出在粘结面，而是板材中间直接破坏，XPS 的良好的强度性能更放心一些。抗拉强度 0.1MPa 相当于说每个平米的抗拉强度是 10 吨的力，这是非常大的。 但是 XPS 系统还有一个致命伤：界面光洁度高，如果不是用聚合物相当高的乳液来做界面处理它是很难被粘住的，但是有多少个厂家愿意这样大幅度提高成本？ 6
7、、表面平整度 XPS 做外墙很难保证平整度，外面的抗裂砂浆很难掩饰住板缝，尤其是在弧形段。XPS 做墙体保温饰面层是涂料的话，国产的板子是没法做的！材料决定了表面（涂料饰面）不平整。在阳光下板影和锚固件的影子是很明显的。所以可以肯定的说，包括国内现在陶氏、欧文斯科宁在内的国产挤塑板在内，都是不适合外饰面是涂料的墙体保温板的！挤塑板的施工工艺是必须把扳子全部拉毛，涂刷界面剂后用胶浆粘贴的，干了后再打铆固件加固的，所以，当你把挤塑板的表皮打毛，板子的受力影响，已经变形了，当你涂刷界面剂后（液体）就更变形了。所以墙体的平面是没法控制和处理的。不像 EPS 那样能打磨。至于强度，抗老化性，透气性，等等
8、的缺陷。 而 EPS 系统相对而言会好很多。因为板材的性质比较软，所以在保证墙面的平整度上要好于 XPS板。 二、二种系统的优缺点 EPS 保温系统有如下的优越性： 1)、已经行成体系，技术成熟。由于它在欧洲及美国已沿用了近三十年，在美国已建成的建筑高达 44 层。因此，此项技术已形成体系，粘结层、保温层与饰面层可配套使用，有较多较成熟的技术文件。 2)、保温效果好。 3)、由于保温材料采用膨胀聚苯乙烯，其价格不十分昂贵，使整个系统价格适中。便于用户接受。4)、无复杂的施工工艺，一般施工单位经过简短培训后，便可掌握施工要领，便于技术的推广。 EPS 系统的缺点： 1)、由于板材自身的性质问题，
9、其强度不高，承重能力较低，外贴面砖时需要进行加强处理。 2)、板材出厂时要经过一段成熟期，需放置一段时间才可使用。如果熟化时间不足，板材的质量不能得到保证，施工后板材收缩，使系统开裂。 2、XPS 保温系统 XPS 系统的优点在于： 1)、 XPS 板具有致密的表层及闭孔结构内层。其导热系数大大低于同厚度的 EPS，因此具有较EPS 更好的保温隔热性能。对同样的建筑物外墙，其使用厚度可小于其它类型的保温材料。 2)、由于内层的闭孔结构。因此它具有良好的抗湿性，在潮湿的环境中，仍可保持良好的保温隔热性能；适用于冷库等对保温有特殊要求的建筑，也可用于外墙饰面材料为面砖或石材的建筑。 XPS 系统的
10、缺点： 1)、 XPS 板本身的强度较高，从而造成板材较脆，不易弯折，板上存在的应力时应力集中，容易使板材损坏、开裂。 2)、透气性差，几乎不透气，如果板两侧的温差较大，湿度高很容易结露。 3)、价格与 EPS 系统相比较高。 4） 、近 34 年才尝试性使用，国内尚无国家标准；欧美、韩国等保温技术先进国家尚无推广使用。 5） 、其结构的伸缩性差，受温度及湿度的变化影响而变形、起鼓导致保温层脱落。 6） 、吸胶性差，粘结后破坏面为 XPS 板表面，粘结强度不够。-装修材料的燃烧性能等级/装修材料的燃烧性能等级，应由专业检测机构检测确定。 B3 级装修材料可不进行检测。常用建筑内部装修材料燃烧性
11、能等级划分如下:A 花岗石、大理石、水磨石、水泥制品、 混凝土制品、石膏板、石灰制品、粘土制品、 玻璃、瓷砖、马赛克、钢铁、铝、铜合金等 B1 纸面石膏板、纤维石膏板、水泥刨花板、 矿棉装饰吸声板、玻璃棉装饰吸声板、珍珠岩装饰吸声板、难燃胶合板、难燃中密度纤维板、 岩棉装饰板、难燃木材、铝箔复合材料、难燃酚醛胶合板、铝箔玻璃钢复合材料等 纸面石膏板、纤维石膏板、水泥刨花板、矿棉板、玻璃棉板、珍珠岩板、难燃胶合板、难燃中密度纤维板、防火塑料装饰板、难燃双面刨花板、多彩涂料、难燃墙纸、难燃墙布、难燃仿花岗石装饰板、 氯氧镁水泥装配式墙板、难燃玻璃钢平板、PVC 塑料护墙板、阻燃模压木质复合板材、彩
12、色阻燃人造板、难燃玻璃钢等 硬 PVC 塑料地板、水泥刨花板、水泥木丝板、氯丁橡胶地板等 经阻燃处理的各类难燃织物等 聚氯乙烯塑料、酚醛塑料、聚碳酸酯塑料、聚四氟乙烯塑料。三聚氰胺、脲醛塑料、硅树脂塑料装饰型材、经阻燃处理的各类织物等。另见顶棚材料和墙面材料内中的有关材料 B2 各类天然木材、木制人造板、竹材、纸制装饰板、装饰微薄木贴面板、印刷木纹人造板、塑料贴面装饰板、聚脂装饰板、复塑装饰板、塑纤板、胶合板、塑料壁纸、无纺贴墙布、墙布、复合壁纸、天然材料壁纸、人造革等 半硬质 PVC 塑料地板、 PVC 卷材地板、木地板氯纶地毯等 纯毛装饰布、纯麻装饰布、经阻燃处理的其他织物等 经阻燃处理的
13、聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、玻璃钢、化纤织物、木制品等外墙外保温系统的经济实用性分析 摘要：就几种外墙外保温系统在墙体保温应用技术及工艺质量方面各自的优点与缺点、经济性、实用性、保温隔热性、防火性、保温层牢固程度、使用寿命等几个方面进行对比分析，并重点分析了各外保温系统存在问题的原因，提出相应的解决措施。关键词：外墙外保温系统 经济性 实用性随着各种外墙外保温系统的不断完善和施工技术的日渐成熟，以及外保温所具有的明显的优越性(采用外墙外保温隔热技术使建筑节能率一般可以达到 50以上)，因此外保温得到国家的重点推广，成为我国目前主要的外墙保温方式。目前，在我国外墙外保温技术中应用最多的主要
14、有 EPS 板薄抹灰外墙外保温系统、XPS 板薄抹灰外墙外保温系统和胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统，分别对这三种外保温系统的组成及各种性能特点进行分析。1 EPS 板薄抹灰外墙外保温系统EPS 板薄抹灰外墙外保温技术自上个世纪 90年代初引入中国市场，率先在北京推广应用，并迅速推广到天津、河北、东北三省及上海、江苏、湖南等一些南方省市，目前仍大量应用于外墙外保温工程，特别是在北方冬冷地区，是我国保温节能工程推广较快的项目之一。EPS 板薄抹灰外墙外保温系统 1 是由粘结砂浆(胶粘剂)、EPS 板、必要时使用的锚栓、耐碱玻璃纤维网格布、抹面胶浆及饰面涂料等组成的集墙体保温和装饰功能于一体的系统产品。
15、EPS 板薄抹灰外墙外保温系统主要具有以下优点：(1)保温节能效果好。容重为 18kgm 3 的 EPS 板的传热系数 K 为 0038W(k)，热惰性指标 D 为04，保温隔热效果显著；(2)适用范围广。既适用于北方地区也适用于南方地区；既适用于底层建筑，也适用于高层建筑；既适用于新建建筑，也适用于既有建筑的节能改造；(3)减轻墙体重量。由于 EPS 板自身容重很低，因此降低了墙体整体重量；(4)施工比较规范，与其它外保温措施相比，施工周期短。该系统缺点是：防火性能很差(B2 级)，工艺复杂，工程造价高。EPS 板薄抹灰外墙外保温系统保温层牢固程度和使用寿命期限都较差，工程应用上常出现粘贴不
16、牢固、抹面砂浆常出现大面积龟裂、空鼓、脱落等现象 2 ，导致这些现象发生的原因主要有：(1)技术上的不合理性EPS 板薄抹灰外墙外保温系统用水泥类聚合物砂浆来粘结塑料板材，这在材料选择与工艺上本身就矛盾，工程实践也证明这样的粘结效果很差。近几年，为了使砂浆粘牢泡沫板，采取了在水泥砂浆中添加封闭性很强的化学胶粘剂的改进措施，如聚乙烯缩甲醛胶粘剂、建筑乳液、弹性乳液、合成乳液、乳胶粉等或与乳胶类物质复配型化工产品。但经过大量的研究与实践，封闭性很强的化学胶粘剂是不适宜往水泥砂浆中添加的：一方面化学胶粘剂本身在干燥凝固时，产生很强的收缩力，会使水泥产生更强的内应力，破坏砂浆结构，容易导致水泥砂浆龟裂
17、、空鼓、脱落；另一方面化学胶粘剂具有很强的封闭性，它在水泥砂浆中会很快形成膜，迅速封闭水泥微孔，对水泥水化、水泥砂浆后期自然养护、水泥砂浆后期性能都有不良影响，违背了水泥产品属于无机水硬性材料这一基本的技术原理(即水泥的强度依靠水，水化越充分、水养护的越好，水泥的强度越高，综合性能就越好；水泥砂浆的施工、自保水养护、强度形成、粘结的稳定性、使用寿命等都与水密切相关)。(2)施工质量不过关EPS 板固定效果的好坏是引起抹面层空鼓的原因之一，如果 EPS 板的中部没有固定在基体上，会发生变形，从而引起抹面层空鼓。抹面砂浆涂抹在聚苯板外侧，耐碱玻璃纤维网格布镶嵌在该砂浆层中，且位置应偏向外侧，否则抗
18、裂效果不佳。由于防护层材料延性较大，如果抹面层底层湿度也很大，则会引起抹面层空鼓、脱落。(3)材料的质量和匹配使用不佳耐碱玻璃纤维网格布在保温系统中起约束保温板的收缩性和防止开裂的作用。玻璃纤维网格布的耐碱性决定了网格布的抗腐蚀性能，耐碱性能差，时间一长网格布因受腐蚀而断裂，抗裂性能就会降低甚至完全消失。另外，抹面砂浆应选用与耐碱玻璃纤维网格布配套使用的产品，以保证两者之间较好的粘结性，可有效控制抹面层的开裂、脱落。嵌缝密封剂的密封性能很差时，水分会通过缝隙进入到抹面层以内，在干燥吸湿反复循环过程中，基层抹面与表层抹面的行为因其材料性能的不同而不同，除因表面抹面老化引起的横向应力外，又增加了剪
19、应力，最终使表面抹面层部分脱落。EPS 板薄抹灰外墙外保温系统的抗风压、抗冲击能力较差，其保温层的牢固度和耐长久性也较差。近几年，有不少保温层大面积龟裂、空鼓、脱落等现象发生，为维修或返工重做带来很多不便，且费用很高，同时也对人身安全造成威胁。根据以上 EPS 板薄抹灰外墙外保温系统存在的问题及原因分析，应有针对性地从设计、材料、施工和监理等方面采取控制措施，严把材料进场检验关，从源头保证工程质量，认真制定出一整套切实可行的监理工作程序，加强监管力度，提高施工质量，加之有关技术研发部门对其技术不断改进提高，使之达到优良的保温效果和成熟可靠的技术体系。2 XPS 板外墙外保温系统XPS 板微细的
20、密闭孔蜂窝状结构决定了它具有比 EPS 板较好的保温隔热性、较高的抗压拉伸及剪切强度、较强的硬度及刚度，以及较低的吸水性和水蒸气透过性，因此形成了用 XPS 板代替 EPS 板的外保温系统。该系统是由 XPS 板、专用粘结剂、聚合物砂浆、专用界面剂、耐碱玻璃纤维网格布、固定件组成，它是以挤塑板为保温材料，采用粘贴和机械锚固方式将挤塑聚苯乙烯泡沫板固定在墙体的外表面上，聚合物砂浆作保护层，以耐碱玻璃纤维网格布为增强层，外饰面为涂料、彩色砂浆或面砖的外墙外保温系统。XPS 板外墙外保温系统与 EPS 板薄抹灰外墙外保温相比，具有以下特点：(1)保温隔热性能更好。XPS 板完整的密闭孔蜂窝状结构使其
21、具有更低的导热系数，一般不大于0031W(mK)，而 EPS 板导热系数在0030W(mK)0042W(mK)； (2)防水抗渗效果佳。有资料表明，XPS 板在工作初期受潮吸水率最高仅为 0305，而 EPS 板为 2040。XPS 板结合专用砂浆的抗渗性，使该保温系统能有效阻隔雨水、湿气进入建筑结构，既保持外墙保温隔热性能，又有利于围护结构的正常使用，延长建筑寿命；(3)系统抗冲击、抗负风压能力显著提高3 。XPS 板具有高抗压性能和抗冲击韧性，在系统中辅设耐碱玻璃纤维网格布，使该系统具有很好的抗冲击能力；采用辅助锚栓固定与粘结相结合的办法，提高了系统的抵抗负风压能力，使系统更加安全可靠。X
22、PS 板外墙外保温系统因其自身材料的特性加之固定与粘结相结合的施工工艺，使该系统保温层牢固程度、使用寿命有所提高，但该系统还存在以下缺点：(1)透气性差。XPS 板的水蒸气渗透系数小于等于 3ng(Pams)，透气性差，容易导致气态水不能通过 XPS 板渗透出来而积聚在 XPS 板后的空腔内形成液态水，一方面会使粘结砂浆长期处于湿状态或冻融状态下，对粘结砂浆的耐冻融和耐老化性是一种巨大的考验，另一方面也易滋生霉菌，带有霉菌的污水甚至从板缝处流出，对外保温使用者的身心健康造成不良影响。(2)工程造价较高。XPS 板价格高于 EPS 板；为提高 XPS 板与砂浆的粘结性，无论是对 XPS 板去皮拉
23、毛、涂刷界面砂浆，还是增加粘结剂用量，都会增加成本，而且锚栓固定件也是成本高的原因之一。(3)防火性能差，为 B2 级。XPS 板外墙外保温系统在工程应用上也存在外墙面出现大面积不规则裂缝、脱落现象，造成面层开裂，除了与 EPS 板薄抹灰外墙外保温体系有类似的原因外，还有以下原因：XPS 板比 EPS 板密度大、强度高，由于自身变形及温差变形而产生的变形应力也大，相对于每条板缝来说，相临两块板自身的应力变化是反向的，对板缝处进行挤或拉，造成板缝处开裂。XPS 板具有更小的导热系数，与面层砂浆的导热系数相差的倍数要比 EPS 板与面层砂浆的导热系数相差更大，因此更易产生裂缝。XPS 板具有比 E
24、PS 板优良的保温防水性，但用于墙面保温还缺乏大型耐候性试验及成功的工程实例验证，还有很多问题需要解决。在国内挤塑板(XPS)应用于外墙外保温还没有相关的国家和行业标准，导致一些产品未经体系研究、对材料性能缺少严格的控制及大型耐侯性试验验证就用于外墙保温，必然出现较为严重的质量事故。因此，整个行业急需相关标准来规范，而且该系统的实用性还需时间的验证。3 胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统在我国，胶粉聚苯颗粒外墙保温技术的研制开发源于 1996 年，1998 年被建设部列为国家级工法。胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统是近年来发展较为迅速的新型建筑外墙外保温系统，在南方应用最为广泛。该系统是以胶粉聚苯颗粒保温浆
25、料为保温层，抗裂砂浆复合耐碱玻璃纤维网格布或热镀锌电焊网为防护层，涂料或面砖为饰面层 4 。该系统的优点是：(1)系统采用柔性渐变的技术和保温层无空腔做法，大大提高了外保温面层的耐久、抗裂、抗震性能，有效解决了高层建筑的抗风压尤其是负风压问题，“。(2)保温层与墙体粘结牢固，一般不会出现大面积龟裂、空鼓、脱落等问题，使用寿命比较长，安全适用性好。(3)施工简单、工程造价低。(4)耐火等级高，为 B1 级。其缺点是：该系统的保温效果不及 EPS 板和 XPS 板外保温系统，胶粉聚苯颗粒保温浆料导热系数小于等于006W(mK)，要达到节能 50甚至 65，单一胶粉聚苯颗粒外墙外保温隔热体系已不具有
26、经济合理性，保温效果与保温层的强度存在技术上的矛盾，即浆料中聚苯颗粒料含量越多，胶粉料含量就越少，保温层的强度就低，而保温效果就越好，如浆料中的胶粉料含量越多，聚苯颗粒料含量就越少，保温层的强度就越高，而保温效果就越差。为了提高该系统的保温隔热性能，解决保温与强度之间的矛盾，可利用胶粉聚苯颗粒外墙外保温隔热体系成熟、优良的综合性能与高性能保温隔热材料（如 EPS 板、XPS 板)复合，将是比较理想的模式。4 结语随着建筑节能要求的不断提高，要实现“十一五”规划中节能 65的目标，在现阶段只能采用高效节能泡沫(EPS、XPS、PU)作为主体保温材料，由于 EPS 和 XPS 在价格上要低于 PU
27、，在节能建筑材料市场中仍将占主要地位。因此要从技术研发、材料生产及选择、工程设计、建筑施工以及监理验收等各个方面采取有效措施，解决 EPS 板、XPS 板外保温系统中开裂、空鼓、脱落等问题，提高外保温技术的实用性和安全性。另外，泡沫塑料保温系统的防火安全性也是当前我国建筑节能中不可忽略的大问题，提高泡沫类保温材料的防火性能将是材料性能改进以及材料选择的重点。几种外保温系统的经济性、实用性和技术性分析比较见表 1。 表 1 几种外保温系统的综合性能比较系 统 名 称 EPS 薄 抹 灰外 墙外 保 温 系统XPS 薄 抹 灰外 墙外 保 温 系统胶 粉 聚 苯 外墙外 保 温 系统保 温 性 能
28、 优 优 良技 术 可 靠性差 差 优施 工 工 艺 复 杂 复 杂 简 便工 程 造 价 高 高 低防 火 性 能 差 差 良环 保 性 能 良 良 优使 用 寿 命 差 良 优保温系统防火安全性存在的问题及应对措施我国正处于城镇化和工业化的快速发展时期，每年大约新建 20 亿平方米的建筑。此外，全国既有房屋建筑面积累计已接近了 400 亿平方米，其中达到建筑节能设计标准的只有 2 亿平方米，仅占全部城乡建筑总面积的 0.04%。按照建设部的要求，既有建筑的节能改造要到 2020 年全部完成。因此，我国面临新建建筑和既有建筑的双重建筑节能任务。我国“十一五”规划中提出要完成建筑节能 65%总
29、目标，根据国内外建筑节能所取得的一系列成功经验，要完成总目标任务，其建筑节能的关键性保温主体材料在现阶段只能选用高效节能泡沫保温材料，其它保温材料由于保温效果太差，均无法充当我国建筑节能 65%中主体保温材料。目前，在建筑领域内大规模应用的高效建筑节能保温材料主要有 EPS（聚苯乙烯泡沫）、XPS（挤塑聚苯乙烯泡沫）和 PU（聚氨酯泡沫）等三种，它们在世界建筑节能史上发挥了巨大的作用。其中 PU 是目前世界上公认最佳保温绝热材料，其导热系数为所有保温材料中最低、热工性能最为优越的一类材料，其导热系数仅为0.0180.023Wmk，25 毫米厚的聚氨酯硬质泡沫塑料的保温效果相当于 40 毫米厚的
30、 EPS、45 毫米的矿棉、380 毫米厚的混凝土或 860 毫米的普通砖。在同样保温效果下，保温厚度约相当于 EPS 的一半。根据热工计算，若要完成我国建筑节能 65%总目标，PU 厚度只需 3 厘米，而 EPS 板厚度需 7厘米以上，XPS 板厚度需 5 厘米以上。一、建筑节能总发展趋势是保温性、防火性更强的 PU 泡沫正在逐步取代保温性、防火性差的EPS、XPS不解决中国建筑节能保温技术系统中的泡沫塑料防火安全问题和整个建筑保温防火安全问题，将会成为中国建筑节能中对后人无法交待的建筑火灾大隐患。中国建筑节能决不能照搬照抄外国模式，必须研制符合中国国情的具有抗火灾功能的新型PU 材料，建立
31、中国式建筑保温节能体系。EPS、XPS、PU 均属有机保温材料，最大的优点是质轻、保温、隔热性好。但最大的缺陷是防火安全性差，且易老化。燃烧时烟雾大、毒性大，承重性、使用年限均不如无机保温材料。特别是 EPS泡沫、XPS 泡沫的耐火性极差，在 80就产生熔融变形滴落。因而在欧美等发达国家，对重要建筑、高层建筑进行外墙保温均有严格的防火要求。一般都要求保温系统和绝热材料作燃烧性能及耐火极限试验（并考虑燃烧时烟气及毒性），且分为若干等级。不同等级的系统和材料适用不同范围的建筑防火要求。到目前为止，EPS 板薄抹灰外墙保温系统由于涉及严重的防火问题，在美国有 20 多个州禁止使用；在英国，18 米以
32、上的建筑不允许使用 EPS板薄抹灰外墙保温系统；在德国，规定 22 米以上的建筑也不允许使用 EPS 板薄抹灰外墙保温系统。目前，欧洲的许多夹心板材厂已经不再生产防火性差的 EPS 板，而且很多保险公司已禁止给 EPS板保温的建筑进行质量保险。在韩国、澳洲等地的建筑保温市场 EPS、XPS 泡沫已经被禁止使用。然而，在中国大规模推广应用的 EPS 聚苯板薄抹灰外墙外保温系统，在国内没有提出防火的规定或标准，几乎所有聚苯板薄抹灰外墙外保温系统的生产单位都对其存在的火灾隐患不管不顾，或者避而不谈，甚至一些国际知名的外墙外保温公司进入中国市场后，为了利润的最大化，也利用中国外墙外保温市场的不规范现状
33、，特别在高层、甚至超高层建筑上，依然采用易燃的 EPS 板薄抹灰外墙外保温系统，不考虑其所在国的范围和限制，这对中国的高层建筑和超高层建筑带来相当危险的隐患后果。国外发达国家的建筑以多层和别墅为主，故而高效节能泡沫塑料防火安全性的要求可以不高，甚至可以降低，发生火灾时的危害相对矛盾不太突出。然而在中国，尤其东部发达地区，是人口密集区域，城市人口居住高度集中，居住的建筑以多层和高层为主，有的高层建筑群呈扎堆状况。在国外很少见到以全现浇混凝土剪力墙、混凝土框架轻质砌块填充高层居住群建筑，此类建筑结构不仅单体面积大，而且建筑高度比国外的高许多。国内高层建筑中采用的 EIFS 外墙保温装饰系统做法较多
34、，其保温系统通常是采用三种保温材料：最为普通的是 EPS，其次是 XPS，再次是聚氨酯板PU。这三种泡沫塑料均属有机保温材料，未经阻燃加工处理时，均属易燃体。经阻燃加工处理后，最多能达到“难燃体”，无法达到“不燃体”。因而采用上述三种泡沫塑料所组成的“薄抹灰外墙外保温系统”是“复合型墙体”。EPS 板、XPS 板、PU板应是墙体构件，按建筑设计防火规范GBJ16和高层民用建筑设计防火规范GB50045 的要求，三级以上耐火等级建筑构件的墙体燃烧性能应是“不燃性”。我国居民住宅建筑恰好大多属于 4 层及 4 层以上的多层和高层建筑，要求耐火等级均在三级以上。实践表明，由于易燃外墙外保温材料特别是
35、 EPS 泡沫达不到耐火等级的三级以上建筑墙体“不燃体”的规定，导致火灾发生的案例比比皆是。从上述两个“规范”要求出发，以建筑构件的耐火极限来考察目前国内正推行的“薄抹灰外墙外保温系统”，其保温板外面所加饰面保护层，可视为非承重墙。由于其厚度很薄，通常只有 13 毫米厚，它的耐火极限仅能达到 0.325 小时，远远达不到两个“规范”的三级耐火等级“应大于 0.75 小时耐火极限”的规定。更为可怕的是在饰面层耐火极限超过 0.325 小时后，饰面层背面的苯板外表会迅速升温可达 1400以上，大大超过了 EPS 板使用温度的 750。温度超过 750后，EPS 全部融化、滴落，完全失去了隔火作用。
36、一旦火灾发生，这种“薄抹灰 EPS 保温系统”墙体反而会使火灾加剧，尤其在高层建筑群中，在外墙均做上“薄抹灰保温系统”，其节能问题是解决了，但造成后果是火灾的隐患大大增加了。原来是不燃体的墙体，加上可燃保温层，使原来建筑群中建筑防火间距大大不够，无疑这种外保温系统使原有建筑群防火间距大大缩小，反而大大增加了火灾的隐患。这种防火间距严重超标，火灾一旦发生，造成建筑物的损失将会更大。根据上述分析，目前我国采用高效节能泡沫塑料（EPS、XPS、PU）用于“薄抹灰外墙外保温系统”中，对人口高度密集、居住高度密集，以多层和高层为主建筑群，进行大规模节能改造，所取得的后果是节能问题解决了，但火灾的隐患却大
37、大增加了。外墙外保温系统复合在结构墙体外侧，其本身燃烧性能和耐火极限无论是抵抗相邻建筑火灾侵害，还是阻止本身建筑火势的进一步蔓延，都是很重要的问题。但我国的外墙外保温技术系统普遍存在一个误区，认为保温材料在建筑物的外墙，因而对保温材料防火性要求可以降低，有的甚至公开提出：“高效节能保温塑料其防火性能只需确保现场正常所需要的一个离火自熄的安全性就行了，没有必要追求更高”、“国外对保温泡沫塑料防火要求指标很低，照样大规模使用，中国没有必要搞高指标的防火要求”、“我国的建筑节能外墙保温市场如此之大，建议相关制定阻燃标准的部门，应针对建筑节能外墙保温系统尽快建立一个相应的阻燃标准，避免套用不合适的阻燃
38、指标，引起材料的阻燃性能比实际需求的过剩，造成不必要的浪费，甚至有可能由于不合理的追求过剩的阻燃性能，给类似聚氨酯 PU 泡沫这样优良的产品带来不应该产生的技术门槛和成本门槛，影响其推广应用”对于上述一系列观点，本人不能苟同。中国人口高度密集、建筑群密集、以多层和高层为主建筑群居多，建筑结构单体面积大，楼层高是不可改变的现状。由于大面积使用易燃泡沫塑料作保温层，不管是在室内还是室外，均存在火灾的隐患。外保温虽在室外，但由于其使用面积巨大，造成建筑群之间防火安全间距严重超标，这种状况引发的火灾危害性更大。对易燃高效节能保温泡沫塑料，在中国建筑节能中的大规模应用，必须解决其防火安全问题。在建筑外墙
39、保温系统中，其防火安全指标不应降低，相反应大大提高。对 EPS、XPS 泡沫塑料，在人口密集、建筑群高度密集、高层建筑密集的地方，应当禁用。对防火性能较好的 PU 泡沫，应对其提出更为严格的防火性能要求，对不同建筑部位，应制定一系列更为严格的 PU 防火阻燃标准。在国内应大力开展 PU 外墙外保温系统防火安全性应用研究。应研究出具有抗火灾功能的新型 PU 材料，这种新型 PU 复合型墙体材料，在火灾发生的情况下，具有防止火灾蔓延和防止释放烟毒性气体双重功能。同时材料的强度和体积也不能损失降低过多，面层无爆裂、无塌落，真正起到既保温节能、又防火安全的双重效果。这是当前建筑节能中刻不容缓的头等大事
40、。二、根据本人 20 多年对 PU 泡沫防火安全应用研究实践经验，经过不断改性的 PU 泡沫塑料技术攻关研究，具有抗火灾功能的新型 PU 材料是能够研制出来的，完全能满足日益严格的中国防火安全要求聚氨酯泡沫塑料(PU)目前几乎渗透到国民经济各个部门和各个领域。对于 PU 泡沫阻燃的法规和标准，我国消防部门多年以来，相继制定了许多防火指标及阻燃标准，并且始终要高于国际的任何指标及阻燃标准，尤其是单项，我国一直处于国际领先的最高位。其中有：1.1984 年公安消防部门提出用于建筑上的 PU材料，其氧指数不得小于 26；2.1997 年颁布的国家标准建筑材料燃烧性能分级方法GB8624-1997，其
41、 B1 等级 PU 材料指标，氧指数必须大于 32；3.2006 年颁布的国家标准建筑设计防火规范GB50016-2006，提出 PU 复合风管材料指标是烟密度 SDR25。国内外专家一致认为：PU 材料的耐热、耐温、低烟、低毒以及防火技术能否攻关成功，已成为PU 材料能否继续发展的关键性问题。我国消防部门在 80 年代初期颁布了 PU 泡沫用于建筑的氧指数不得小于 26 的第一个法规，在当时的历史条件下，要达到此项指标有一定难度。未经阻燃处理过的PU 泡沫，其氧指数只有 17。因而国家提出研制氧指数大于 26 的 PU 泡沫，引起国内聚氨酯研究部门的普遍关注和重视。国家科委在“六五”、“七五
42、”期间，将 PU 硬质泡沫塑料氧指数大于 26 的指标列为国家攻关课题，“六五”攻关失败，“七五”攻关成功了，此项指标在当时世界上的相关 PU 标准也是最高的。但在以后的实际使用中，逐渐认识到硬质 PU 泡沫塑料毕竟是一种易燃的高分子材料，即使氧指数达到 26 甚至更高，并非意味着在真实火灾中不燃烧，它仅能延缓着火时间，增加人们逃生时间。当时攻克此项技术难关主要是依靠合成一个含氮高官能度自催化聚醚体系，增加低效阻燃剂(TCEP)添加量，以期达到氧指数 26 的指标。随着我国阻燃技术的发展，在 80 年代末期开发成功高效阻燃剂 DMMP，易燃 PU 泡沫要达到氧指数 26 已不是攻关技术难题，只
43、需在 PU 泡沫体系添加一定量的高效阻燃剂 DMMP，就很容易达到氧指数 26。现在国内 PU 火灾不断发生，使人们认识到PU 泡沫材料即使达到氧指数 26，甚至更高，并非意味着在火中不燃烧，大量阻燃剂的使用却又带来烟雾大、毒性大的弊端。对火灾事故中人员伤亡分析，90%以上人员的伤亡主要是 PU 材料在燃烧过程释放出大量烟毒气造成的。现在，要求全面地了解泡沫塑料性能，科学地确定阻燃性能的综合评价指标，达到真实地反映在实际火灾中材料的燃烧真实行为，已提到议事日程上来。最初的自熄性和氧指数作为评价材料燃烧难度程度的指标，已远远不够，还必须考虑到着火后的火焰传播扩散速度指标，产生烟雾大小及毒性情况。
44、从上述四项防火指标考虑出发，我国已颁布了一系列 PU 材料防火安全国家标准：1.1989 年我国颁布了国家标准：建筑物隔热用硬质聚氨酯泡沫塑料(GB108001989)，并于1990 年开始实施规定的水平燃烧法和垂直燃烧法测定聚氨酯泡沫塑料的阻燃性，即用火焰传播性来衡量材料的阻燃性。2.1997 年颁布国家标准建筑材料燃烧性能分级方法(GB8624-1997)。1997 年 4 月 1 日实施，规定用氧指数、垂直燃烧、烟密度三项指标，测定更为严格的硬质聚氨酯泡沫塑料，即用着火性、火焰传播性、烟密度三项综合性指标来衡量材料的阻燃性能。3.2006 年颁布的国家标准建筑设计防火规范(GB8624-
45、2006)。2006 年 12 月 1 日执行，规定 PU 复合风管 PU 材料烟密度等级25，即用更为严格的烟密度来衡量材料的阻燃性。4.2006 年颁布的国家标准公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求及识标(GB20286-2006)。2007 年 3 月 1 日正式实施，规定用着火性(热释放性)、火焰传播性、发烟性、烟气毒性等四项指标衡量 PU 泡沫阻燃性。5.2006 年颁布的国家标准建筑材料燃烧性能分级方法(GB8624-2006)。2007 年 3 月 1 日正式实施。这是目前世界上最为科学、最为合理、同国际先进标准直接接轨的国家标准。这是对燃烧特性的内涵由从前单纯的火焰传播和蔓延，扩
46、展到材料在真实火灾中实际燃烧特性的参数，即燃烧热释放量(热值)、燃烧热释放速率、烟密度(SDR)、烟气生成速率、燃烧产物烟气毒性以及火焰传播等。用这些参数可将建筑材料分为A1、A2、B、C、D、E 和 F 七个级别。这个新的分级体系是基于材料在真实火灾场景中的燃烧特性的一套评价体系。从上述颁布的一系列国家标准中可看出，不仅其单项防火指标是国际上最高的，而且我国防火标准是高于国外的，其中对防火标准的四项参数(着火性、火焰传播性、发烟性、烟气毒性)，在国外只要达到其中 12 项就可以允许其使用，国外任何一个国家标准中都没有要求四项参数同时达到方可使用。在我国所制定的防火标准中，要求四项参数指标必须
47、同时达到方可使用，决不允许国外那样只要达到其中 12 项指标就可以使用。最新颁布的GB8624-2006 标准是参照欧盟 EN13501-1：2002 标准，在制定时，还对部分级别另行增加了燃烧生成物毒性试验要求，因而要高于欧盟 EN13501-1：2002 标准。20 多年 PU 应用实践经验证明，按照目前传统的运用添加高效阻燃剂阻燃化技术，来攻关解决PU 泡沫塑料的防火阻燃问题，以达到我国颁布的一系列 PU 防火安全国家标准，这似乎是不可能的。经过 20 多年的技术攻关研究，目前市场上已找到使原易燃的 PU 泡沫达到氧指数高、火焰传播性小、烟雾小、毒性小、耐燃性好、火焰贯穿强的难燃化技术路
48、线。该核心技术是采用化学结构改性技术，选用国际先进的无卤化、结碳膨胀性阻燃化技术路线。此技术的主要创新点为：在 PU 易燃的氨基甲酸酯分子结构中，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)，或引入具有难燃结构聚合物纳米颗粒。这样一方面大大提高了泡沫阻燃性、耐温性，同时大大地降低泡沫释放烟雾毒性的难题。没有经过化学结构改性的 PU 泡沫，其氧指数在1718，它的闪点和自燃点分别为 310和 415，在空气中极易燃烧。在 200至 250就开始逸出挥发物，释放有毒气体，并开始进行热分解反应，放出大量有毒气体及烟尘。采用上述难燃化技术路线化学结构改
49、性的 PU 泡沫，温度即使达到 400时，几乎无挥发物逸出。在高温下，泡沫在燃烧过程中，首先在 PU 泡沫表面生成具有焦碳皮结构的发泡阻隔层，此阻隔层起到了大大減少泡沫燃烧过程中产生的烟雾和毒性气体的作用。发泡阻燃层的几种主要功能：第一、具有隔热功能，能防止提供继续燃烧的热量传递；第二、具有隔气功能，一方面阻止对 PU 泡沫继续供氧，另一方面阻止 PU 泡沫继续燃烧；第三、吸附 PU 燃烧产生热熔融滴落物，防止二次起火。这一发泡阻燃层起到的三重作用，达到防火、阻燃功能，起到了在火灾发生时的真正防火功能。在这 20 多年内，研制 PU 泡沫，采用上述难燃化技术路线，攻克了 PU 泡沫耐燃、耐温中一系列技术难关，其技术指标可达到目前 PU 在国际上也难以达到的下列一系列难燃、耐温高指标：1.使 PU 耐温性从 120提高到 150，甚至达到 170；2.使 PU 氧指数由 1718 提高到 30
