我國的建筑節(jié)能工作始于1986年，2005年開始逐步推行節(jié)能65%。北京市節(jié)能65%設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：節(jié)能指標(biāo)提高完全由建筑物圍護結(jié)構(gòu)承擔(dān)實現(xiàn)，以降低冬季采暖能耗為主，兼顧降低夏季降溫能耗。外墻傳熱系數(shù)的降低主要是靠墻體保溫技術(shù)來實現(xiàn)的。

我國的墻體保溫技術(shù)有外墻內(nèi)保溫、夾心保溫和外墻外保溫三種形式，外墻外保溫技術(shù)以其熱工性能好、保溫效果高、保護主體結(jié)構(gòu)、基本消除熱橋等諸多優(yōu)點，已經(jīng)成為目前市場的主流。隨著國家對建筑節(jié)能工作的重視，外墻外保溫技術(shù)獲得了長足發(fā)展，涌現(xiàn)出了聚苯板薄抹灰、膠粉聚苯顆粒、噴涂硬泡聚氨酯、現(xiàn)澆無網(wǎng)聚苯板、現(xiàn)澆有網(wǎng)聚苯板、保溫裝飾一體化和幕墻保溫等大量的外墻外保溫系統(tǒng)，EPS、XPS和PU等高效保溫材料獲得了廣泛的應(yīng)用。

1、建筑外墻外保溫防火問題

隨著我國建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，膠粉聚苯顆粒、膨脹珍珠巖等漿料保溫材料因為其導(dǎo)熱系數(shù)高，無法滿足較高的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，逐漸被限制和禁止使用。目前保溫市場上普遍使用的是具有低導(dǎo)熱系數(shù)的EPS、XPS和PU等高效保溫材料，但是這些保溫材料都是可燃保溫材料，防火性能較差，并且燃燒時產(chǎn)生大量的有毒煙霧，即使加入大量阻燃劑可以提高其難燃等級，由于一般阻燃劑的沸點不足300C°，火災(zāi)發(fā)生時，環(huán)境溫度可高達1000C°，在此條件下阻燃劑易揮發(fā)，所以防火性能很不理想。我國開始大力推廣建筑節(jié)能后，從2005年至今，因為有機保溫材料被引燃，發(fā)生的火災(zāi)越來越多。

2009年比較典型的火災(zāi)有央視新址園區(qū)在建附屬文化中心大樓、中央美院彩鋼板宿舍樓、中國科技館新館、濟南全運會場館火災(zāi)，2010年5月31日著火的南通新地標(biāo)中海匯泉大廈，同年11月15日上海靜安區(qū)因外墻裝修材料著火引發(fā)的火災(zāi)等。

外保溫工程火災(zāi)主要是由以下幾個方面引起的：

第一，保溫材料進入施工現(xiàn)場碼放時段；現(xiàn)場存放過程中保溫板裸放，無任何防火保護措施，防火安全管理措施不到位，旦遇到明火、煙頭、焊渣等極易引燃。

第二，保溫材料施工上墻時段是發(fā)生火災(zāi)最多的階段，在國內(nèi)現(xiàn)有外保溫工程火災(zāi)中，大部分發(fā)生在施工上墻過程中，主要原因在于保溫材料的阻燃性差，施工過程中保溫板裸放，無任何防火保護措施，施工現(xiàn)場的防火安全管理措施不到位，動火作業(yè)違規(guī)操作等因素造成。火調(diào)統(tǒng)計顯示，施工過程中的高溫焊渣滴落，引燃裸放保溫材料的幾率最大。因此，改進保溫系統(tǒng)構(gòu)造，堅決不允許保溫材料在系統(tǒng)完成前后裸露在空氣中，對幕墻系統(tǒng)的防火隔斷等也要加強；避免建筑物施工過程中火災(zāi)的危害顯得尤為重要，提高保溫材料的可點燃性，即指數(shù)提高到32以上，使其不易被點燃，離火自熄；降低保溫板材的煙密度至15以下，達到A級；另外對保溫材料進場前進行表面防火處理等，都是可行的方案。

第三，外墻外保溫系統(tǒng)投入使用時段。鑒于外墻外保溫建筑投入使用的時間不長，在火災(zāi)案例中所占的比例較小，但是也有案例發(fā)生。建筑物的使用壽命通常在50年以上，建筑物使用過程中一旦發(fā)生火災(zāi)，人員、財產(chǎn)安全和消防的救援能力將面臨重大考驗。減少或避免建筑物使用過程中火災(zāi)的危害也相當(dāng)重要。

2、外墻外保溫防火技術(shù)現(xiàn)狀

我國建筑的火災(zāi)，多為幕墻保溫和高層建筑火災(zāi)，尤其是高層幕墻保溫建筑，具有多發(fā)性、火勢蔓延快、燃燒產(chǎn)生大量有毒煙塵、施救難度大等特點。

針對外墻外保溫工程日益頻發(fā)的火災(zāi)，從2006年開始，國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的研究機構(gòu)和行業(yè)領(lǐng)先的公司，相繼投入了大量的人力、物力，開展了外墻外保溫防火技術(shù)的研究。例如：北京住總集團、中國建科院防火所和北京萊恩斯公司等，共同承擔(dān)的北京市科研課題高層建筑外墻外保溫防火安全及防火措施的研究，對巖棉、OPF傲德防火酚醛保溫板、泡沫混凝土等作為防火隔離帶材料對提高聚苯板薄抹灰系統(tǒng)防火安全性的作用，進行了大型火災(zāi)模擬實驗研究；中國建科院防火所、北京萊恩斯公司等共同編寫的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑外墻外保溫系統(tǒng)防火試驗方法；北京萊恩斯公司研究開發(fā)的高效防火保溫系統(tǒng)傲德改性酚醛保溫板外墻外保溫系統(tǒng)于2008年通過建設(shè)部科技發(fā)展促進中心的評估。

目前，國內(nèi)對外墻外保溫防火安全性問題形成共識，認(rèn)為易燃保溫材料是外墻外保溫火災(zāi)的罪魁禍?zhǔn)?，提高外墻外保溫系統(tǒng)的防火安全性迫在眉睫，并形成了兩種技術(shù)路線。第一種認(rèn)為，目前提高保溫材料的防火性能，技術(shù)上和經(jīng)濟上不符合中國的國情，提倡采用防火隔離帶、防火分倉、防火面層等構(gòu)造措施來提高外墻外保溫系統(tǒng)的防火安全性；第二種認(rèn)為，外墻保溫火災(zāi)的根源在于易燃保溫材料，提倡開發(fā)難燃或不燃的高效保溫材料來逐步替代易燃保溫材料，從根本上解決建筑的火災(zāi)隱患。構(gòu)造防火，能部分緩解外墻保溫的火災(zāi)，可以作為一種提高建筑防火安全性的過渡措施，但由于仍舊采用易燃保溫材料，依然存在火災(zāi)隱患。

為有效防止建筑外墻外保溫系統(tǒng)火災(zāi)事故，公安部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部聯(lián)合制定了最新的民用建筑外保溫系統(tǒng)及外墻裝飾防火規(guī)定，并于2011年7月27日頒布執(zhí)行，規(guī)定指出，民用建筑外保溫材料的燃燒性能宜為A級，且不應(yīng)低于B1級。

2.1難燃或不燃保溫材料

材料燃燒性能分級方法達到B1級的材料，不燃材料為A級。目前市場上能達到B1級或A級的保溫材料，主要有巖棉、玻璃棉等無機材料，PF、PU等有機保溫材料和膠粉聚苯顆粒等有機無機復(fù)合材料，分述如下：無機保溫材料雖然能達到A級不燃，但基本達不到建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的65%的保溫效果。多用于高溫或低溫的保溫工程，這里不做具體介紹。

EPS即模塑聚苯乙烯泡沫塑料，是由可發(fā)性聚苯乙烯顆粒經(jīng)加熱預(yù)發(fā)泡后，在模具中加熱成型而制得的具有閉孔結(jié)構(gòu)的使用溫度不超過75C°的泡沫塑料。用于外墻外保溫的EPS容重1822kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)小于燃劑。也有廠家生產(chǎn)出B1級的EPS，但是一般認(rèn)為屬于B2級或B3級。

XPS即擠塑聚苯乙烯泡沫塑料，是以聚苯乙烯樹脂或其共聚物為主要成分，添加少量添加劑，通過加熱擠塑成型而制得的具有閉孔結(jié)構(gòu)的硬質(zhì)泡沫塑料。導(dǎo)熱系數(shù)小于0.030W/（MK），一般為B2級，通過加阻燃劑也有廠家生產(chǎn)出B1級XPS，但是一般認(rèn)為屬于B2級或B3級。

PU即聚氨酯，是由多異氰酸酯和聚醚多元醇或聚酯多元醇或/及小分子多元醇、多元胺或水等擴鏈劑或交聯(lián)劑等原料制成的聚合物泡沫塑料。建筑外墻外保溫應(yīng)用的為硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料，導(dǎo)熱系數(shù)小于0.024W/（MK），燃燒性能一般為B2級，通過加阻燃劑也可達到B1級，但是一般認(rèn)為屬于B2級。

PF即酚醛泡沫，是新型不燃、防火、低煙保溫材料，以酚醛樹脂和阻燃劑、抑煙劑、固化劑、發(fā)泡劑、及其它助劑等多種物質(zhì)，經(jīng)科學(xué)配方制成的閉孔型硬質(zhì)泡沫塑料。酚醛泡沫因其導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫性能好，被譽為保溫之王。它適用于大型冷庫、貯罐、船舶及各種保溫管道和建筑業(yè)，不需要添加任何阻燃劑，屬于B1級難燃材料，經(jīng)過改性處理后可以達到不燃A級，是最優(yōu)良的高效難燃保溫材料。

有機保溫材料，其中尤以EPS應(yīng)用最為廣泛，其成本低，技術(shù)成熟。XPS適合做屋面、地面保溫，最初推廣時就有不同的觀點，因為表面光滑比較難粘接。PU號稱是最高效的保溫材料，但是應(yīng)用中問題一直比較多。EPS、XPS、PU等這些保溫材料，如果不做阻燃處理，被引燃后不會離火自熄，相反會迅速燃燒，燃燒速度很快，并且短時間內(nèi)放出很多熱量及毒氣，形成轟燃，并繼續(xù)引燃其它可燃物質(zhì)，形成火災(zāi)?；馂?zāi)的特點是來勢猛，沒有消防救援時間，一般發(fā)現(xiàn)火災(zāi)后已經(jīng)無法控制，破壞力度大，但是持續(xù)時間一般比較短，保溫材料燃盡后，火災(zāi)即消失。但是如果引燃室內(nèi)物體或其它可燃物質(zhì)，破壞力將更大。

真正屬于難燃不燃保溫材料只有PF及其改性產(chǎn)品，并且導(dǎo)熱系數(shù)低，因此PF及其改性產(chǎn)品是最適合解決外墻外保溫系統(tǒng)防火安全性問題的難燃保溫材料。PF是最近才應(yīng)用于外墻外保溫的保溫材料，防火性能好，但應(yīng)用效果需要時間驗證。

3、幾種外墻外保溫工程外保溫系統(tǒng)消防安全性能分析

3.1無機保溫砂漿外保溫系統(tǒng)

這類保溫系統(tǒng)近幾年有少量應(yīng)用于工程，由于采用了全無機骨料作為保溫載體，系統(tǒng)消防性極好，不存在消防隱患，且粘接強度較高，這也是被相關(guān)業(yè)主選用的主要因素。但這類材料導(dǎo)熱系數(shù)較大、保溫厚度較厚、外墻承重量較重且吸水率大，易產(chǎn)生滲水、開裂導(dǎo)致脫落等隱患，應(yīng)慎重選用。

3.2聚苯板薄抹灰外保溫系統(tǒng)

這是近幾年推廣最快的外保溫系統(tǒng)，由于其質(zhì)量輕，絕熱效果好，成本適宜，被大量工程采用，但是這類系統(tǒng)的消防問題值得重視。如前面所說，這類材料屬于熱塑性材料，其燃燒機理（過程）是：遇火收縮熔化成液膠燃燒助燃滴落蔓延。所以這類板材即使是指數(shù)達到32，也僅僅解決了施工過程中的消防安全問題，而系統(tǒng)在遇火災(zāi)時，由于火焰溫度高達1000C°，阻燃劑瞬間揮發(fā)，且由于遇火收縮液化，氣急劇吸入，使本該阻燃的材料變成了助燃材料，以致迅速蔓延產(chǎn)生轟燃。因此高層建筑、大型建筑、群居建筑應(yīng)慎用該類系統(tǒng)，以確保人身、財產(chǎn)及建筑物安全。

現(xiàn)噴聚氨酯、模澆聚氨酯及板貼聚氨酯外保溫系統(tǒng)。這些系統(tǒng)由于選用了硬泡聚氨酯保溫材料，在消防問題上比聚苯板系統(tǒng)更加安全。由于其是熱固性材料，在遇火時不產(chǎn)生收縮，同時形成層碳化層，隔絕了熱量的傳遞和分的滲透，從而阻止火焰繼續(xù)擴張，不產(chǎn)生蔓延燃燒現(xiàn)象的出現(xiàn)，而且這類系統(tǒng)導(dǎo)熱系數(shù)最低，保溫層厚度最小，耐高溫性能、系統(tǒng)穩(wěn)定性最好，應(yīng)該被節(jié)能建筑廣泛采用并值得推廣。

石質(zhì)、金屬非透明幕墻復(fù)合苯板保溫系統(tǒng)。干掛石質(zhì)、金屬非透明幕墻由于其裝飾豪華，品位較高，廣泛在高層建筑、高檔建筑、大型建筑中采用，其保溫、隔熱功能則要靠嵌貼式保溫板來補充。現(xiàn)市場上習(xí)慣用EPS或XPS板解決，可采用填充式貼于墻體基面上，這類系統(tǒng)的消防安全問題更糟，比聚苯板薄抹灰系統(tǒng)更差，由于幕墻與保溫板間存在一定的空氣層，火災(zāi)時還將產(chǎn)生隧道效果，會加速火災(zāi)時轟燃現(xiàn)象的產(chǎn)生。按幕墻規(guī)范要求每隔三層設(shè)置一道巖棉防火隔離帶?；馂?zāi)來臨時并不能真正達到隔離效果，所以在采用該系統(tǒng)時：⑴隔離帶的寬度一定要保證；⑵聚苯板的指數(shù)定要符合要求，以盡量減少前期燃燒的可能；⑶保溫層表面必須增做一道抹面砂漿層，以避免電火花引起火災(zāi)事故。

石質(zhì)、金屬非透明幕墻復(fù)合聚氨酯硬泡系統(tǒng)。這類系統(tǒng)可選用兩種方法：⑴現(xiàn)噴硬泡聚氨酯；⑵嵌入硬泡聚氨酯板材。這類系統(tǒng)由于采用了硬泡聚氨酯，相對來說可以杜絕消防安全隱患，但是也必須做好兩方面工作：⑴必須均勻加入阻燃劑，以減少施工時發(fā)生火災(zāi)的可能性；⑵不管是現(xiàn)噴還是板貼，最好在其表面覆蓋一道無機砂漿層（一般以23層為宜），一方面避免泡沫的熱氣老化，延長保溫層的時效性，另一方面更好地阻斷火苗表面垂直蔓延，減少損害面積。

對于在我國應(yīng)用面最廣泛的聚苯板薄抹灰外保溫系統(tǒng)，其良好的性價比使其在防火性能要求不高的外墻外保溫工程，通過采用防火隔離帶的構(gòu)造防火措施，可以繼續(xù)使用。在聚苯板薄抹灰外保溫系統(tǒng)，通常要考慮的兩個問題是：火災(zāi)條件下維持系統(tǒng)穩(wěn)定性的能力和系統(tǒng)阻止火焰?zhèn)鞑サ哪芰?。外保溫系統(tǒng)的防火構(gòu)造措施可以是多種多樣的。

以下是常見的措施：

防火隔離帶：水平設(shè)置在建筑的層與層之間的防火隔斷，一般采用不燃或難燃保溫材料，系統(tǒng)的任何材料之間都不留空隙，具有一定的寬度。

擋火梁：一種門窗洞口的隔火構(gòu)造方式，與防火隔離帶類似，水平設(shè)置在門窗洞口的上邊緣，并伸出門窗洞口豎向邊緣一定的長度。

目前來看，巖棉和改性酚醛保溫板可作為聚苯板薄抹灰外保溫系統(tǒng)防火隔離帶的材料，尤其以改性酚醛保溫板導(dǎo)熱系數(shù)低、高溫條件下體積穩(wěn)定、具有隔火隔熱性能，最適合作為防火隔離帶保溫材料。需要解決的是這兩種保溫材料的滲水、吸水問題，以防開裂導(dǎo)致脫落等隱患。

4、分析與展望

建筑外保溫的火災(zāi)問題，是由于采用可燃的有機保溫材料，進一步說是建筑節(jié)能引發(fā)的問題。建筑節(jié)能的目的是降低建筑物的使用能耗，提高居住的舒適度。外墻外保溫是建筑節(jié)能的關(guān)鍵技術(shù)手段。外墻外保溫的核心技術(shù)是采用高效的保溫材料降低外墻的傳熱系數(shù)，從而降低冬季采暖和夏季制冷的能耗。因此，外墻外保溫要求保溫材料必須是低導(dǎo)熱系數(shù)的，導(dǎo)熱系數(shù)越低，達到節(jié)能效果的效果越好，使用的厚度越小。外墻外保溫系統(tǒng)重要的要求是有效性、安全性和耐久性。有效性是最重要性能，如果不能保溫隔熱，外墻外保溫系統(tǒng)就沒有存在的必要了；使用過程中的安全性，包括火災(zāi)安全性和力學(xué)安全性，現(xiàn)在的主要問題是火災(zāi)安全性問題，比較突出。如果不符合要求，系統(tǒng)將容易引發(fā)安全事故，如火災(zāi)、系統(tǒng)脫落等，后果非常嚴(yán)重。應(yīng)該說有效性和安全性同等重要，但是有效性是安全性的前提。耐久性是指要有長期的使用性能，即系統(tǒng)在使用過程中能長期保持其有效性和耐久性，通常指使用過程中不開裂、不滲水、不空鼓、不脫落等。由此可見，有效性的重要，耐久性只要在以上兩者存在的基礎(chǔ)上才有意義。

即便有諸多的問題，建筑節(jié)能外墻外保溫我們還得繼續(xù)做，保溫材料還得繼續(xù)用，關(guān)鍵是怎么用。外保溫火災(zāi)的關(guān)鍵是保溫材料極易被引燃，和引燃后燃燒迅速，易造成轟燃。因此，我們控制火災(zāi)應(yīng)該從提高保溫材料的可燃性入手，而不是使保溫材料不燃，因為保溫材料作為有機材料很難做到不燃，而使用無機材料則達不到保溫節(jié)能的最高效率。

降低保溫材料的可點燃性，即提高材料的指數(shù)，是降低火災(zāi)的關(guān)鍵有效手段。如果材料的指數(shù)能做到32以上，效果會更好。在相同的指數(shù)下，EPS/XPS作為熱塑性材料，受熱后熔融、滴落，其火災(zāi)危險性和外墻脫落風(fēng)險較PU、PF等熱固性保溫材料大很多。我們需要切合實際問題制定指導(dǎo)方案，隨著我國外墻保溫技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，不久的將來我們的保溫技術(shù)將得到改善、極盡完美。