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涂料与聚氨酯联袂将创节能建筑新局面

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-06-13  来源:新浪地产  浏览次数:17

国家标准化管理委员会2012年12月31日批准发布强制性国家标准GB8624—2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》(下简称“新国标”),自2013年10月1日起实施。

新国标直接关系到我国节能建筑能否贯彻执行国家的“节能是国策、防火安全是大局”的决策,正确与否地贯彻执行新国标,直接关系到我国众多相关企业的生存与发展、关系到我国节能建筑能否健康发展的大问题。

上世纪70年代开始,我国从西方引进外墙外保温薄抹灰系统有机保温材料,改变了我国数千年来“秦砖汉瓦”传统建筑的护围结构,开辟了我国节能建筑新纪元。但是有机高分子保温材料致命弱点是易燃性,存在严重的火灾隐患,尤其像中国人口密集、高楼密集、公共建筑密集的国家,大量应用会带来更严重的安全隐患。

进入21世纪以来,特别是2009年2月9日我国中央电视台北配楼大火、2010年上海“11.15”特大火灾和2011年除夕沈阳皇朝万鑫酒店大火等特大火灾为我国大量应用易燃、可燃保温材料敲响警种,全国人民强烈呼吁我国节能建筑保温材料要对人民和国家有安全质量保证。国家公安部消防局根据中国国情并参照欧美等发达国家的标准,不断修改检验保温材料的燃烧性能等级标准,务使建筑保温材料防火级别有章可循,从材料的源头上治理火灾隐患。

我国政府从上世纪90年代正式开始制定保温材料防火燃烧性能级别标准。1997年,我国参照西德DIN4102:1981《建筑材料和构件的火灾特性第一部分:建筑材料分级的要求和试验》标准,并对其进行修订,发布了我国版本的GB8624-1997《建筑材料燃烧性能分级方法》,材料分为A级不燃材料(匀质材料)、A级不燃材料(复合材料)、难燃B1级、可燃B2级、易燃B3级五个等级。后来欧盟成立,为统一欧洲各国标准而制定了新的欧盟EN13501-1:2002《建筑制品和构件对火反应试验数据的分级》,并以此统一了建筑制品对火反应燃烧性能分级的程序。该标准实施后,欧盟成员国,包括原西德各自的材料分级标准同时废止。如此一来,我国原依据西德的标准亦已不复存在。

欧盟新标准有如下新规定:

1、它的材料燃烧性能级别的划分由原来五个级别改为A1、A2,B、C、D、E、F级七个级别。

2、欧盟新标准是系列标准,它的第二、三、四部分是通过耐火试验确定分级方法,第五部分是关于外部火焰屋顶试验确定分级方法。

3、对燃烧特性的内涵已从原来单纯的火焰传播和蔓延,扩展到包括燃烧热释放量、燃烧烟密度以及燃烧毒性等参数。同时,欧盟新标准又规定了一些试验方法既考虑了实际场景,又考虑了材料的最终用途。所以欧盟新标准,是有更实际的代表性和科学性,我国原有的1997版标准也应改变并与国际接轨。

基于上述原因,我国政府于2006年参照欧盟EN13501-1标准,对我国原GB8624-1997版本作了全面的修订,制定了GB8624-2006《建筑材料燃烧性能分级方法》新标准,其中除在A2、B、C级中增加了材料产烟毒性附加分级外,其他部分都完全与欧盟标准一致。

2012年,我国根据节能建筑的形势新变化,公安部又制定并颁布并于2013年10月1日正式执行的GB8624-2012《建筑材料及制品燃烧性能分级》标准,即现在正在执行的新国标。新国标基本上是沿习GB8624-2006版标准,但它有更严格的规范和检验标准。它划分的级别标准是将原GB8624-2006检验判断为A1级和A2级对应为不燃A级;将原GB8624-2006检验判断为B级和C级对应为难燃B1级;将原GB8624-2006检验判断为D级和E级的对应为可燃B2级;将原GB8624-2006检验判断为D级和E级的对应为B3级。

新国标的第4章《燃烧性能等级》,第5章《燃烧性能等级判据》的燃烧增长速率指数、热释放速率峰值、总热值,第6.1章《燃烧性能等级标识》等列为强制执行标准,其中特别注明“墙面保温材料泡沫塑料”的燃烧性能和等级标识要严格执行“燃烧性能等级和分级判据”规定,同时还要满足B1級氧指数值OI≥30%;B2級氧指数值OI≥26%的要求。新国标专门指明节能建筑的“墙面保温材料泡沫塑料”指的是芯材,是裸板,而不是两面涂上无机砂浆的非匀质复合材料。

但是,现状是恰恰是把芯材的“塑料泡沫”与两面涂上无机的复合材料混为一谈,许多企业以保留原来芯材的易燃或可燃为前提,通过两面涂上无机材料的复合,回避了芯材检测的特定要求,将潜在的火灾隐患隐藏起来,以获得难燃B1级检测的认可。这种复合材料在1997版标准是属于合法的材料,但它在后来许多节能建筑被检验是引发火灾的元凶,其隐藏的火灾隐患暴露无遣。针对这种复合材料的严重危害,2011年4月,公安部消防局发布《关于规范建筑外保温材料燃烧性能检验要求的通知》,指出原依据GB8624-1997版标准研制的“有机材料与无机材料复合夹芯材料”,尽管已取得合格B1级或不燃A级检验报告,但它已成为一类新的火灾隐患,它不仅降低了建筑物整体的防火性能,而且对于建筑外保温材料的发展将起到不良的导向作用。因此,公安部决定将以前依据已废止的国家标准取得的复合检测报告,一律由报告发布单位以公告的方式予以收回,对仍应用这类复合的材料不予认可。

但是,目前这类复合材料又在死灰复燃,淘汰的“复合材料”又成为资源重新配制到市场,给我国带来新一轮的建筑火灾隐患。今年(2014年)4月9日,位于上海长兴岛上的江南造船厂3号船坞一艘在建的八万吨级货轮发生大火,经查火灾的罪魁祸首是易燃聚氨酯保温材料。仅隔上海货轮大火12天后的4月21日,大连星海广场34层亿达杰特公寓又因电焊火星点燃公寓外墙保温板引发大火,30余层外墙几乎全被引燃,再次在我国节能建筑市场因应用易燃保温材料而敲起警钟。新国标的颁布和执行以来,因执行标准的技术门槛很高,引出是否脱离中国实际的讨论,,并进而对新国标提出一些质疑,主要集中在两个方面的问题。

1、燃烧性能不等于防火安全性的质疑

质疑观点:

公安部与住建部共同于2009年发布的46号文《民用建筑保温系统及外墙装饰防火暂行规定》:“民用建筑外墙保温材料的燃烧性能宜用为A级,且不低于B2级”,并对B1级材料规定“住宅建筑使用A级、B1级外保温材料时不用设置隔离带”提出了异议。他们以中国建筑科学研究院建筑防火研究所、公安部四川消防所、公安部天津消防所对外墙外保温系统防火试验结果来证明自己的质疑。试验结果是:10公分厚、氧指数达到30,燃烧等级B1级的EPS薄抹灰系统一烧到底,没有通过试验,B1级的XPS也是如此。而无论是B1级的EPS还是B2级EPS,保温系统增加了岩棉隔离带,都通过了燃烧试验,XPS也是如此。

相反,50公分厚,氧指数达到28,燃烧等级B1级的聚氨酯薄抹灰系在没有隔离带的情况下通过燃烧试验。又如60公分厚,氧指数达到26,燃烧等级B2级的聚氨酯薄抹灰系在没有隔离带的情况下也通过燃烧试验。为什么相同燃烧等级的不同材料,其在系统模型火试验中的表现差异如此大,原因是硬泡聚氨酯属于热固性保温材料,遇火燃烧时,其表面形成碳化层,碳化层能阻止火焰蔓延,而EPS、XPS属于热塑性材料,遇火时会熔化、滴落,而这些滴落物同样会燃烧。因此,提出燃烧性能不等于防火安全性。

 

薄抹灰系统的EPS、XPS材料为何能轻易取得难燃B1级试验报告?原因是热塑性EPS、XPS材料结构特性是在火的攻击下,材料表面会高速吸收热量,故在检测的节点时,这种材料已没有多少热量可被检出,故而这种材料非常容易获得难燃B1等级的数据。但这种所谓的难燃数据是假象,它遇火超过75℃就开始融化、滴落,材料碰到高温会被引燃。同样原理,如果在易燃或可燃材料两面涂上无机砂桨,变成有机无机复合的非匀质材料,因该复合材料表面受火的是无机材料,遇火同样是热释放小了,也非常容易通过难燃B1级标准的检验,但这种复合材料没有改变它的芯材易燃性为前提的,不仅物理性能差,在真实火灾中与B1级的EPS、XPS材料一样,过不了真实火灾的“火灾性能”测试,仍然会燃烧。

至于聚氨酯碳化层结构的功能则要具体情况具体分析。

聚氨酯是热固性材料,表面遇火会生成碳化层,具有自熄功能,这是共识。但也不能认为凡是有了碳化结构就一定进了防火保险箱。如果点火在700至800度,或在相当于1300度高温攻击下,如果聚氨酯材料碳化层结构不是很致密的情况下,同样也会烧过去,热释放大了,就无法达到新国标的燃烧增长速率指数,故很多企业难以通过新国标难燃B1等级的检测,原因亦在此。

PU(改性聚氨酯材料)要真正达到难燃B1级的燃烧性能等级标准,单纯的“模型火试验”还不够,还必须要经受“火灾性试验”才能确定其是否真正达到新国标B1级的防火级别。我们在研发改性聚氨酯时,是重点攻关了热值问题,故而我们研制的分子结构改性B1级聚氨酯泡沫能形成高效碳化层功能,阻止火灾蔓延,因而具有抗火灾功能。有的无机材料同样也过不了热值关,如玻璃棉超过350oC泡沫脆化,岩棉超过600oC以上会粉化,抗不了火灾高温攻击。TVCC央视大楼屋面、墙面均用了大量玻璃棉、防火棉,在真实火灾中,在高温攻击下,玻璃棉、岩棉均烧成一把灰,抗火灾功能很差。

所以,保温材料芯材即“墙面保温材料泡沫塑料”的燃烧性能等级划分标准对规范防火安全很重要,分级标准是衡量的标志,国务院按燃烧性能分级标准提出的“新建、改建、扩建工程的外保温材料一律不得使用易燃材料,严格限制使用可燃材料”的规定是有科学的依据。2、新国标氧指数值不分具体材料采用同一标准的质疑:

质疑观点:

新国标不分具体材料采用同一标准判据材料燃烧性能不合理。如B1级墙面保温泡沫材料必须满足氧指数值OI≥30%要求,对热固性聚氨酯材料是不公允的

 
 
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