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涂料與聚氨酯聯袂將創節能建筑新局面

放大字體  縮小字體 發布日期:2014-06-13  來源:新浪地產  瀏覽次數:20

國家標準化管理委員會2012年12月31日批準發布強制性國家標準GB8624—2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》(下簡稱“新國標”),自2013年10月1日起實施。

新國標直接關系到我國節能建筑能否貫徹執行國家的“節能是國策、防火安全是大局”的決策,正確與否地貫徹執行新國標,直接關系到我國眾多相關企業的生存與發展、關系到我國節能建筑能否健康發展的大問題。

上世紀70年代開始,我國從西方引進外墻外保溫薄抹灰系統有機保溫材料,改變了我國數千年來“秦磚漢瓦”傳統建筑的護圍結構,開辟了我國節能建筑新紀元。但是有機高分子保溫材料致命弱點是易燃性,存在嚴重的火災隱患,尤其像中國人口密集、高樓密集、公共建筑密集的國家,大量應用會帶來更嚴重的安全隱患。

進入21世紀以來,特別是2009年2月9日我國中央電視臺北配樓大火、2010年上海“11.15”特大火災和2011年除夕沈陽皇朝萬鑫酒店大火等特大火災為我國大量應用易燃、可燃保溫材料敲響警種,全國人民強烈呼吁我國節能建筑保溫材料要對人民和國家有安全質量保證。國家公安部消防局根據中國國情并參照歐美等發達國家的標準,不斷修改檢驗保溫材料的燃燒性能等級標準,務使建筑保溫材料防火級別有章可循,從材料的源頭上治理火災隱患。

我國政府從上世紀90年代正式開始制定保溫材料防火燃燒性能級別標準。1997年,我國參照西德DIN4102:1981《建筑材料和構件的火災特性第一部分:建筑材料分級的要求和試驗》標準,并對其進行修訂,發布了我國版本的GB8624-1997《建筑材料燃燒性能分級方法》,材料分為A級不燃材料(勻質材料)、A級不燃材料(復合材料)、難燃B1級、可燃B2級、易燃B3級五個等級。后來歐盟成立,為統一歐洲各國標準而制定了新的歐盟EN13501-1:2002《建筑制品和構件對火反應試驗數據的分級》,并以此統一了建筑制品對火反應燃燒性能分級的程序。該標準實施后,歐盟成員國,包括原西德各自的材料分級標準同時廢止。如此一來,我國原依據西德的標準亦已不復存在。

歐盟新標準有如下新規定:

1、它的材料燃燒性能級別的劃分由原來五個級別改為A1、A2,B、C、D、E、F級七個級別。

2、歐盟新標準是系列標準,它的第二、三、四部分是通過耐火試驗確定分級方法,第五部分是關于外部火焰屋頂試驗確定分級方法。

3、對燃燒特性的內涵已從原來單純的火焰傳播和蔓延,擴展到包括燃燒熱釋放量、燃燒煙密度以及燃燒毒性等參數。同時,歐盟新標準又規定了一些試驗方法既考慮了實際場景,又考慮了材料的最終用途。所以歐盟新標準,是有更實際的代表性和科學性,我國原有的1997版標準也應改變并與國際接軌。

基于上述原因,我國政府于2006年參照歐盟EN13501-1標準,對我國原GB8624-1997版本作了全面的修訂,制定了GB8624-2006《建筑材料燃燒性能分級方法》新標準,其中除在A2、B、C級中增加了材料產煙毒性附加分級外,其他部分都完全與歐盟標準一致。

2012年,我國根據節能建筑的形勢新變化,公安部又制定并頒布并于2013年10月1日正式執行的GB8624-2012《建筑材料及制品燃燒性能分級》標準,即現在正在執行的新國標。新國標基本上是沿習GB8624-2006版標準,但它有更嚴格的規范和檢驗標準。它劃分的級別標準是將原GB8624-2006檢驗判斷為A1級和A2級對應為不燃A級;將原GB8624-2006檢驗判斷為B級和C級對應為難燃B1級;將原GB8624-2006檢驗判斷為D級和E級的對應為可燃B2級;將原GB8624-2006檢驗判斷為D級和E級的對應為B3級。

新國標的第4章《燃燒性能等級》,第5章《燃燒性能等級判據》的燃燒增長速率指數、熱釋放速率峰值、總熱值,第6.1章《燃燒性能等級標識》等列為強制執行標準,其中特別注明“墻面保溫材料泡沫塑料”的燃燒性能和等級標識要嚴格執行“燃燒性能等級和分級判據”規定,同時還要滿足B1級氧指數值OI≥30%;B2級氧指數值OI≥26%的要求。新國標專門指明節能建筑的“墻面保溫材料泡沫塑料”指的是芯材,是裸板,而不是兩面涂上無機砂漿的非勻質復合材料。

但是,現狀是恰恰是把芯材的“塑料泡沫”與兩面涂上無機的復合材料混為一談,許多企業以保留原來芯材的易燃或可燃為前提,通過兩面涂上無機材料的復合,回避了芯材檢測的特定要求,將潛在的火災隱患隱藏起來,以獲得難燃B1級檢測的認可。這種復合材料在1997版標準是屬于合法的材料,但它在后來許多節能建筑被檢驗是引發火災的元兇,其隱藏的火災隱患暴露無遣。針對這種復合材料的嚴重危害,2011年4月,公安部消防局發布《關于規范建筑外保溫材料燃燒性能檢驗要求的通知》,指出原依據GB8624-1997版標準研制的“有機材料與無機材料復合夾芯材料”,盡管已取得合格B1級或不燃A級檢驗報告,但它已成為一類新的火災隱患,它不僅降低了建筑物整體的防火性能,而且對于建筑外保溫材料的發展將起到不良的導向作用。因此,公安部決定將以前依據已廢止的國家標準取得的復合檢測報告,一律由報告發布單位以公告的方式予以收回,對仍應用這類復合的材料不予認可。

但是,目前這類復合材料又在死灰復燃,淘汰的“復合材料”又成為資源重新配制到市場,給我國帶來新一輪的建筑火災隱患。今年(2014年)4月9日,位于上海長興島上的江南造船廠3號船塢一艘在建的八萬噸級貨輪發生大火,經查火災的罪魁禍首是易燃聚氨酯保溫材料。僅隔上海貨輪大火12天后的4月21日,大連星海廣場34層億達杰特公寓又因電焊火星點燃公寓外墻保溫板引發大火,30余層外墻幾乎全被引燃,再次在我國節能建筑市場因應用易燃保溫材料而敲起警鐘。新國標的頒布和執行以來,因執行標準的技術門檻很高,引出是否脫離中國實際的討論,,并進而對新國標提出一些質疑,主要集中在兩個方面的問題。

1、燃燒性能不等于防火安全性的質疑

質疑觀點:

公安部與住建部共同于2009年發布的46號文《民用建筑保溫系統及外墻裝飾防火暫行規定》:“民用建筑外墻保溫材料的燃燒性能宜用為A級,且不低于B2級”,并對B1級材料規定“住宅建筑使用A級、B1級外保溫材料時不用設置隔離帶”提出了異議。他們以中國建筑科學研究院建筑防火研究所、公安部四川消防所、公安部天津消防所對外墻外保溫系統防火試驗結果來證明自己的質疑。試驗結果是:10公分厚、氧指數達到30,燃燒等級B1級的EPS薄抹灰系統一燒到底,沒有通過試驗,B1級的XPS也是如此。而無論是B1級的EPS還是B2級EPS,保溫系統增加了巖棉隔離帶,都通過了燃燒試驗,XPS也是如此。

相反,50公分厚,氧指數達到28,燃燒等級B1級的聚氨酯薄抹灰系在沒有隔離帶的情況下通過燃燒試驗。又如60公分厚,氧指數達到26,燃燒等級B2級的聚氨酯薄抹灰系在沒有隔離帶的情況下也通過燃燒試驗。為什么相同燃燒等級的不同材料,其在系統模型火試驗中的表現差異如此大,原因是硬泡聚氨酯屬于熱固性保溫材料,遇火燃燒時,其表面形成碳化層,碳化層能阻止火焰蔓延,而EPS、XPS屬于熱塑性材料,遇火時會熔化、滴落,而這些滴落物同樣會燃燒。因此,提出燃燒性能不等于防火安全性。

 

薄抹灰系統的EPS、XPS材料為何能輕易取得難燃B1級試驗報告?原因是熱塑性EPS、XPS材料結構特性是在火的攻擊下,材料表面會高速吸收熱量,故在檢測的節點時,這種材料已沒有多少熱量可被檢出,故而這種材料非常容易獲得難燃B1等級的數據。但這種所謂的難燃數據是假象,它遇火超過75℃就開始融化、滴落,材料碰到高溫會被引燃。同樣原理,如果在易燃或可燃材料兩面涂上無機砂槳,變成有機無機復合的非勻質材料,因該復合材料表面受火的是無機材料,遇火同樣是熱釋放小了,也非常容易通過難燃B1級標準的檢驗,但這種復合材料沒有改變它的芯材易燃性為前提的,不僅物理性能差,在真實火災中與B1級的EPS、XPS材料一樣,過不了真實火災的“火災性能”測試,仍然會燃燒。

至于聚氨酯碳化層結構的功能則要具體情況具體分析。

聚氨酯是熱固性材料,表面遇火會生成碳化層,具有自熄功能,這是共識。但也不能認為凡是有了碳化結構就一定進了防火保險箱。如果點火在700至800度,或在相當于1300度高溫攻擊下,如果聚氨酯材料碳化層結構不是很致密的情況下,同樣也會燒過去,熱釋放大了,就無法達到新國標的燃燒增長速率指數,故很多企業難以通過新國標難燃B1等級的檢測,原因亦在此。

PU(改性聚氨酯材料)要真正達到難燃B1級的燃燒性能等級標準,單純的“模型火試驗”還不夠,還必須要經受“火災性試驗”才能確定其是否真正達到新國標B1級的防火級別。我們在研發改性聚氨酯時,是重點攻關了熱值問題,故而我們研制的分子結構改性B1級聚氨酯泡沫能形成高效碳化層功能,阻止火災蔓延,因而具有抗火災功能。有的無機材料同樣也過不了熱值關,如玻璃棉超過350oC泡沫脆化,巖棉超過600oC以上會粉化,抗不了火災高溫攻擊。TVCC央視大樓屋面、墻面均用了大量玻璃棉、防火棉,在真實火災中,在高溫攻擊下,玻璃棉、巖棉均燒成一把灰,抗火災功能很差。

所以,保溫材料芯材即“墻面保溫材料泡沫塑料”的燃燒性能等級劃分標準對規范防火安全很重要,分級標準是衡量的標志,國務院按燃燒性能分級標準提出的“新建、改建、擴建工程的外保溫材料一律不得使用易燃材料,嚴格限制使用可燃材料”的規定是有科學的依據。2、新國標氧指數值不分具體材料采用同一標準的質疑:

質疑觀點:

新國標不分具體材料采用同一標準判據材料燃燒性能不合理。如B1級墻面保溫泡沫材料必須滿足氧指數值OI≥30%要求,對熱固性聚氨酯材料是不公允的

 
 
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